Связующее для изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней (Ф и С). Цель изобретения улучшение качества Ф и С за счет повышения их прочности на всех этапах затвердевания. Смесь содержит,мае.%: отход электросталеплавильного производства (ОЭСПП) на основе оксидов железа 40,0-58,5, ортофосфорная кислота 40-59 и дополнительно оксиэтилидендифосфоновая кислота 1,0-1,5, ОЭСПП имеет следующий состав, мас.%: FeO 6-15; 47-60; SiO 8-10, CaO 4-8; MnO 10-15i 11-13, С 0,5-2,0. 1 З.П. ф-лы, 4 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др4 В 22 С 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3929948/22-02 (22) 18. 07. 85 (46) 15. 12. 86. Бюл. №- 46 (71) Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова (72) И.E.Илларионов, Н.В.Багрова, Г.П.Королев и А.И.Тибекин (53) 621.742.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 956130, кл. В 22 С 1/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 865476, кл. В 22 С 1/00, С 04 В 29/02, 1979. (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИTEAHblX ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

„„SU 1276422 А 1 (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней (Ф и С). Цель изобретения— улучшение качества Ф и С за счет повышения их прочности на всех этапах затвердевания. Смесь содержит,мас.7.: отход электросталеплавильного производства (ОЭСПП) на основе оксидов железа 40,0-58,5, ортофосфорная кислота 40-59 и дополнительно оксиэтилидендифосфоновая кислота 1,0 — 1,5.

ОЭСПП имеет следующий состав, мас.7:

Fe0 6-15, Fe О 4/-60; S iO 8-10, СаО 4-8; Мп0 10-15; Al О 11-13, С 0,5-2,0. 1 з.п. ф-лы, 4 табл, 1 1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к связующим для изготовления литейных форм и стержней.

Целью изобретения является улучшение качества форм и стержней за счет повышения их прочности на всех этапах затвердевания.

Связующее по изобретению содержит оксиэтилидендифосфоновую кислоту формулы

СН -С-(PO Н ) 3 2 2

0Н

В отличие от фосфорной кислоты она содержит вместо одной гидрооксильной группы органический радикал оксиэтилиден, в результате снижается скорость взаимодействия между оксидами железа и основных металлов и ортофосфорной кислотой. Понижение скорости взаимодействия приводит к меньшему тепловому эффекту реакции и, соответственно, к нормальному структурообразованию. Оксиэтилидендифосфоновая кислота участвует в образовании полимерной структуры полиметаллофосфатов,что приводит к снижению содержания связующего в смеси при увеличении прочностных показателей. Гидрооксильная группа оксиэтилиден-радикала участвует во взаимодействии полиметаллофосфатов с наполнителем, имеющим кварцевую основу, что приводит к повышению адгезионной прочности наполнитель-связующее.

Отхоц электросталеплавильного производства заданного химсостава имеет степень дисперсности, определяемую удельной поверхностью 2500-3500 см /г.

В составе отхода электросталепла вильного пройзводства имеется боль шее количество оксида магния и кальция, наличие которых приводит к увеличению скорости взаимодействия между ортофосфорной кислотой и порошкообраэным отвердителем. Вследствие этого повышается начальная прочность формовочных и стержневых смесей, приготовленных с использованием предлагаемого связующего.

В табл. 1 приведены предлагаемые составы связующих, а в табл. 2 — их свойства.

Предлагаемое связующее (табл., 2) обладает необходимой живучестью, высокой прочностью через 24 ч и огнеупорностью в пределах 1400-1550"С.

276422 2

В табл. 3 и 4 приведены составы и физико-механические свойства смесей, приготовленных с использованием предлагаемого связующего.

Составы Р 1-3 приготовились на лабораторных бегунах путем смешивания кварцевого песка с отходом электросталеплавильного производства.После этого в смесь добавляли оксиэтилидендифосфоновую кислоту,.предварительно растворенную в ортофосфорной кислоте„ Полнота смешивания контролировалась визуально до получения однородной по цвету массы. Из готовой смеси набивали стандартные пробы для определения физико-механических свойств.

Смеси для приготовления литейных форм и стержней на основе связующе— го по изобретению имеют повышенную прочность на начальной стадии затвердевания, что позволяет исключить разрушение форм и стержней и снизить процент брака до минимума, кроме того, значительно повышаются прочностные показатели на завершающих этапах отверждения при меньшем содержании связующего в смеси. Например, при использовании предлагаемого связующего в количестве 5 мас.7 получают смесь с прочностью на сжатие через

1 ч 5 кгс/см, а через 24- ч 23 кгс/см . 2.

Смеси для изготовления литейных форм и стержней на основе связующего по изобретению обладают хорошей формуемостью, прилипаемость практически отсутствует, живучесть.,газопроницаемость и осыпаемость удовлетворяют условиям производства средних и крупных стержней и форм.

Все это позволяет почти полностью исключить брак отливок по газовым раковинам, просечкам, ужиминам, а следовательно, и повысить качество сталь ных и чугунных отливок.

Технология приготовления предлагаемого связующего и изделий на его. основе проста и не требует дополнительных затрат. Описанное связующее рекомендуется для приготовления холоднотвердеющих формовочных и стержневых смесей, обладающих высокой прочностью и термостойкостью.

Формула изобретения

1. Связующее для изготовления литейных форм и стержней, включающее отход электросталеппавильного произ1276422

Оксиэтилидендифосфоновая кислота 1,0-1, 5

2. Связующее по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что отход электросталеплавильного производства на основе оксидов железа имеет следующий состав, мас.Ж:

Ингредиенты Содержание ингредиентов, мас. 7, в составах

Отход электросталеплавильного производства

49,4

58,5

Ортофосфорная кислота

49,4

Оксиэтилидендифосфоновая кислота

1,2

1,0

1,5

Таблица 2

Огнеупорность, OC

Живучесть, мин Прочность на сжатие через

24 ч при

20 Су кгс/см

Состав, Л"1400-1500

1450-1550

1450-1550

275

320

380

Т а блица 3

Содержание ингредиентов, мас. Ж

1 2 3

Ингредиенты

95

Кварцевый песок

Связующее У 2 (см. табл. Р 1) водства на основе оксидов железа и ортофосфорную кислоту, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улуч— шения качества форм и стержней за счет увеличения их прочности на всех этапах затвердевания, связующее дополнительно содержит оксиэтилидендифосфоновую кислоту при следующем соотношении ингредиентов, мас. 7.:

Отход электросталеплавильного производства на основе оксидов железа 40,0-58,5

Ортофосфорная кислота 40-59 15

РеО

Ее Оз

$ .0

СаО

МпО

Al О

С

Таблица

6 — 15

47-б0

8-10

4-8

10-15

11 — 13

0.5-2,0

1276422

Таблица 4

Прочность на сжатие, к с/см, через

Газопроницаемость, ед

Осыпаемость

Состав, Р Живучесть, мин

1ч 4ч 24ч

1О

22

183

0,2

21

0,1

178

47

0 05

55

156

Составитель С.Тепляков

Редактор А.Долинич Техред N.Õoäàíè÷ Корректор С.Шекмар

Заказ 6615/8 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4