Способ приготовления смеси для литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней из жидкоетекольных смесей. отверждаемых углекислым газом. Цель изобретения - упрощение процесса формообразования, снижение расхода углекислого газа и повьшение прочности стержней и форм при выдержке их на открытом воздухе в течение 8-48 ч. Это достигается за счет того, что на жидкообразные ингредиенты воздействуют углекислым газом в замкнутом объеме, затем полученный раствор сразу вводят в смесь из огнеупорного наполнителя и жидкого стекла до их перемешивания. Такая обработка углекислым газом жидкообразных ингредиентов смеси позволяет упростить процесс изготовления форм и стержней, снизить расход углекислого газа, т.к. происходит более полное отверждение смеси в технологической оснастке и исключаются выбросы газа в атмосферу, повысить прочность смеси на завершающих этапах отверждения, так как пленки жидкого стекла не подвергаются резкому и глубокому воздействию углекислого газа, в результате которого они деформируются и теряют прочность.2 табл. с $ (Л N3 it СЛ N3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 ® U (и) (5D4В22С504

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGKQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3917894/22-02 (22) 28.07.85 (46) 07.03.87. Бюл. У 9 (72) А.Ф. Власов (53) 621.745.57(088.8) (56) Базилев Н.П. Сушка и упрочнение литейных форм и стержней. М.: Высшая

-школа, 1968, с. 154.

Баландин Г.Ф., Васильев В.А. Физико-химические основы литейного производства. M.: Машиностроение, 1971, с ° 129.

Ямшанов, П.И., Перцовский В .Н., Гробов Е.Б. Исследование и опыт применения смесей с жидким стеклом на

Уралмашзаводе. Сб. конспектов докладов научно-производственной конференции. Под ред. А.М. Лясса. M.

1958; с. 219, 225-228. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ДЛЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней из жидкостекольных смесей, отверждаемых углекислым газом.

Цель изобретения — упрощение процесса формообразования, снижение расхода углекислого газа и повышение прочности стержнеф и форм при выдержке их на открытом воздухе в течение 8-48 ч. Это достигается за счет того, что на жидкообразные ингредиенты воздействуют углекислым газом в замкнутом объеме, затем полученный раствор сразу вводят в смесь из огнеупорного наполнителя и жидкого стекла до их перемешив;ания.

Такая обработка углекислым газом жидкообразных ингредиентов смеси позволяет упростить процесс изготовления форм и стержней, снизить расход углекислого rasa, т.к. происходит более полное отверждение смеси в технологической оснастке и исключаются выбросы rasa в атмосферу, повысить прочность смеси на завершающих этапах отверждения, так как пленки жидкого стекла не подвергаются резкому и глубокому воздействию углекислого газа, в результате которого они деформируются и теряют прочность.2 табл.

1294452

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении литейных форм и стержней из жидкостекольных смесей по СО,-процессу, Цель изобретения — упрощение формообразования, повышение прочности стержней и форм при выдержке их на открытом воздухе в течение 8-48 ч, а также снижение расхода углекислого газа.

Способ приготовления жидкостекольной смеси заключается в том, что вначале производят приготовление газированных жидкообразных ингредиентов.

Затем осуществляют перемешивание огнеупорного наполнителя, жидкого стекла и газированного ингредиента в смесителе в течение 1-2 мин. Готовую смесь подают в оснастку и уплотняют. Отверждение стержня (формы} происходит за счет самопроизвольного выделения углекислого газа из жидкообразного ингредиента и взаимодействия с жидким стеклом.

В качестве жидкообраэных .ингредиентов используют воду, водные растворы едкого натрия, сульфитно-дрожжевой бражки, мочевиноформальдегидной смолы, солей и др.

Воздействие углекислым газом на жидкообразные ингредиенты, т.е. газирование последних, производят в сифонах, в автоклавах и специальных сосудах-сатураторах.

При введении в жидкостекольную смесь газированных жидкообразных ингредиентов получают смесь, которая после уплотнения отверждается sa счет постепенного выделения углекислого газа из жидкообразных ингредиентов.

Установки для газирования жидко. образных игредиентов работают независимо от формообразующего оборудования и транспортирующих устройств, что способствует упрощению технологического процесса. Установка малогабаритная, может быть размещена рядом со смесителем. Дозирование гаэопроводного ингредиента в смеситель осуществляют обычными дозаторами.

В связи с тем, что воздействие углекислым газом на жидкообразные ингредиенты производят в замкнутом объеме, его потери значительно снижаются. Потери углекислого газа за счет утечки из формы также незначи- . тельны, так как его давление на частицы формовочной смеси не превьйпают

0,01 ИЛа, что в десятки раз меньше, чем при продувке формы.

При воздействии углекислотой на жидкостекольную смесь получают более высокую прочность стержней на завершающем этапе отверждения, так как отсутствует резкое охлаждение плеР нок жидкого стекла, обуславливающее их деформацию и разрыв; отсутствует перенасыщение пленок жидкого стекла углекислым газом, обуславливающее образование соды (Ма, СО,).

Вследствие этого происходит разул15 рочнение связующего и повышение осыпаемости стержней.

Ниже приведены примеры выполнения изобретения, а также составы смесей и их технологические свойства (табл. 1 и 2).

П р и м .е р 1, Изготовляют жидкостекольную смесь следующего состава, мас.Ж:

Песок марки К02 9

Жидкое стекло 4

Газированная вода (1,07.-ной концентрации) 2.

В бытовой сифон заливают 600 г воо ды температурой 15 С и растворяют в ней 6 г углекислого газа (один баллончик), получая при этом газированную воду с концентрацией углекислого газа 1 0Х что соответствует содержанию сой 150 г при содержании газированной жидкости в смеси 27..

При изготовлении смеси в, смеси40 тель подают песок марки К02 и жидкое стекло с модулем 2,5 плотностью

1,5 г/см, после чего вводят газированную воду. Смесь перемешивают в течение 0,5-1,5 мин, подают в оснаст45 ку для изготовления стержней и уплотняют.

Готовый стержень выкладывают на плиту для его отверждения на открытом Воздухе °

При использовании других газированных ингредиентов: водных растворов мочевино-формальдегидной смолы, солевых растворов или растворов СДБ технология изготовления смеси не изменяется.

Способ допускает на первом этапе отверждение стержней путем продувки углекислым газом или воэдухом.

1294452

Зкспериментальные смеси имели следующий состав, мас.7.:

Песок К02 94,0 94,0 94,0 94,0 94,0

Жидкое стекло

Газированная вода

2 0

Газированная СДБ (исходная плотность

1,2 г/смэ ) 2 0

2 0

20

2,0

Газированная соль

NaC1 (исходная плотность

1,2 г/см ) 2,0

При использовании предлагаемого способа отверждения оптимальным является расход СО, на 1 образец в пределах 0,006-0,03 г, при котором обеспечивается получение стержней с более высокой прочностью после выдержки в течение 8-48 ч по сравне-, 40 нию с известным способом. Расход углекислого газа для отверждения образцов уменьшается на 1-2 порядка.

Изготовление смесей производят на лабораторных бегунах.

Для оценки прочности смесей на сжатие изготовляют стандартные образцы диаметром 50 мм и высотой

30 мм. Испытание образцов производят на приборе модели 083М и на лабораторном прессе.

Концентрацию углекислого газа в жидкообразных ингредиентах изменяют в пределах О, l-1,22 °

При содержании газированного ингредиента 2,0Х и массе образца

150 r количество СО в образце изменяется в пределах 0,003-0,036 г.

Газированная NaOH, (исходная плотность

1,05 г/см )

Газированная смола

М.19-62

° (исходная плотность

1,20 г/см ) 5

4,0 4,0 .4,0 4,0 4,0

Образцы, иэ готовленные пс известному способу, продувают углекислым газом в течение 40 с при давлении

0,2 MIIa, после чего выдерживают на открытом воздухе. Расход СО, на 1 образец при этом составляет 2 г или

20Х от расхода жидкого стекла.

При использовании газированной СДБ существенно улучшается выбиваемость образцов, что видно иэ данных табл.2 °

При использовании сернистого газа можно отверждать не только жидкостекольные смеси, но и смеси на основе смол.

Использование способа приготовления жидкостекольной смеси согласно изобретению обеспечивает следующие преимущества: упрощение технологического процЕсса, так как устройства для воздействия газа на жидкообразные ингредиенты работают независимо от формообразующего и другого литейного оборудования и поэтому не требуется механизма для их управления при взаимодействии снижение расхода углекислого rasa, так как при использовании газированных жидкообразных ингредиентов происходит более полное отверждение стержня и исключаются выбросы rasa в атмосферу; повышение прочности стержней на завершающем этапе отверждения, так как пленки жидкого стекла не подвергаются резкому и глубокому воздействию углекислого газа, в результате которого они деформируются и теряют прочность; улучшение санитарно-гигиенических условий труда и экологии окружающей среды, так как исключаются выбросы углекислого газа за пределы формы (стержня).

Формула изобретения

Спдсоб приготовления смеси для литейных форм и стержней, включающий подачу и перемешивание в смесителе

I огнеупорного наполнителя,жидкого стекла и жидкообразных ингредиентов, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса формообразования, повьппения прочности стержней и форм при выдержке их на воздухе в течение 8-48 ч, а также снижения расхода углекислого газа, предварительно жидкообраэные ингредиеНты об3 1294452 б рабатывают углекислым газом в замкну- вор вводят в смесь из огнеупорного том объеме, а затем полученный раст- наполнителя и жидкогo стекла.

Таблица

1 КонСпособ отверждения

24 48

0,003 0,5(0,5) 0,6(0,6) 0,8(0,82) 1,2(1,21) С гази- 0,1

0,006 0,6(0,6) рованной во дой и

СДБ

0,62 (0,62) 0,82(0,83) 1,3(1,22) 0,2

1,4(1,5) О, 012 О, 62 (О, 62) О, 65 (О, 68) 0,85 (0,436) 0,4

0,018 0,65(0,65) 0,70(0,71) 0,86(0,88) 1,4(1,5)

О, 024 О, 7 (О, 7) О, 72 (О, 73) 0,87 (0,89) 1,4(1,5)

0,030 0,72(0,72) 0,73(0,75) 0,88(0,90) 1,4(1,5)

0,036 0,72(0,72) 0,73(0,75) 0,88(0,90) 1,4(1,5) 0,6

0,8

1,0

0,003 0 5

0,006 0,6

0,6

0,85

1,3

С гази- 0,1 рованной

Na0H

0,7

0,88

1,35

0,2

1,4

0,4 0,012 0,6

О б 0018 065

0,72

0,92

1,45

0,75

0,95

0,8 0,024 0,7

0,96

0,76

1,55

0,98

1,2 0,036 0,7

1,55

0,8

С гази- О, 1 0,003 О,б

0,65

1,2

0,2 О, 006 0,65 рованной

М1 9-62

2,6

0 75

1,25

04 0012 07

0,85

1,3

2,7

8,8

0,6

0,018 0,8

0,024 0,82

0,03 0,85

0,036 0,85

0,95

1ь5

2,9

0,8

1,0

t,0

1,8

3,0

1,2

1,8

3,0

Оь 1 Оь003 Оь55

0,2 0,006 0,6

0,65

0,8

f,35

С газированной

NaC1

0 85

1,4

0,70 центрация

СО2 в жидкообр. ингредиенте, Е

Расход

СО, на один образец, r

Прочность на сжатие, МПа, после выдержки, ч*

1294452

Продолжение табл. а

Саосо

;отвер декия

48

0,4

1,45

0,9

О, 002 0,65

0,018 0,7

0,024 0,72

0,03 0,75

0,036 0,75

0,75

0,6

1,48

0,92

0,80

0,8

0,95

0,85

1,5

1,55

0,96

0,88

1,0

0,96

1,55

0,88

1,2

* В скобках указана прочность смеси с газированной СДБ.

Таблица 2

Выбиваемость, Дж, при прокалке образцов до о температур, С

Смесь ((200 400 600 800 900

С газированной водой

30 25 25 35 26

С газированной СДБ 20 15 12 10 8

Составитель В.Шувалов

Редактор В.Иванова Техред В.Кадар Корректор Е. Рошко

Заказ 419/8 Тираж 141 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4, Кон цен рация

2 жид обр ннгр дие

Расход

Со, Hà один образец, г

Прочность на сжатие, МПа, после выдержки, ч*

* Выбиваемость оценивают работой, затраченной на разрушение образцов диаметром 50 мм и высотой

30 мм с помощью лабораторного копра.