Способ приготовления смеси для литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в смесеприготовительных отделениях, а именно для изготовления формовочных и стержневых смесей. Целью изобретения является снижение загрязнения кварцевого песка глинистыми и оксидными включениями и повышение физико-механических характеристик литейных форм и стержней. Кварцевый песок переводят в состояние водно-песчаной пульпы с соотношением кварцевого песка и воды 1:(4-6), подвергают обработке ультразвуком в течение 60-540- с при частоте колебаний 18-24 кГц и амплитуде 4-10 мкм, после чего производят обезвоживание пульпы, сушку и смешивание кварцевого песка со связующими материалами. Ультразвуковая обработка кварцевьж песков позволяет значительйо уменьшить содержание глинистой составляюш;ей и оксидных включений. Применение кварцевого песка, прошедшего предварительную ультразвуковую обработку, приводит к улучшению технологических свойств стержневых смесей с различными связующими материалами. 2 табл. i (/ С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„105 А1 (51)4 В 22 С 5 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4105464/31-02 (22) 29 ° 05.86 (46) 23.01.88. Бюл. N - 3 (71) Белорусский политехнический институт (72) Д.М.Кукуй, А.А.Клышко, Н,П.Тарлецкий, В.В.Шевчук и B.Ô.Îäèío÷êî (53) 621.742.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1164956, кл. В 22 С 5/04, 1985. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ДЛЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в смесеприготовительных отделениях, а именно для изготовления формовочных и стержневых смесей.

Целью изобретения является снижение загрязнения кварцевого песка глинистыми и оксидными включениями и повышение физико-механических характеристик литейных форм и стержней. Кварцевый песок переводят в состояние водно-песчаной пульпы с соотношением кварцевого песка и воды 1:(4-6), подвергают обработке ультразвуком в течение 60-540 с при частоте колебаний

18-24 кГц и амплитуде 4-10 мкм, после чего производят обезвоживание пульпы, сушку и смешивание кварцевого песка со связующими материалами.

Ультразвуковая обработка кварцевых песков позволяет значительйо уменьшить содержание глинистой составляющей и оксидных включений. Применение кварцевого песка, прошедшего предварительную ультразвуковую обработку, приводит к улучшению технологических свойств стержневых смесей с различными связующими материалами. 2 табл.

1368105

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления смесей в литейных цехах.

Цель изобретения — снижение загрязнения кварцевого песка глинистыми и оксидными включениями и повышение физико-механических характеристик литейных форм и стержней. 10

Пример. Ультразвуковая обработка кварцевых песков в специальной камере, как показывает химический анализ, приводит к значительному уменьшению содержания глинистой сос- 15 тавляющей. Например, в исходном кварцевом песке с содержанием глинистой составляющей в количестве 1,22 — 1 30%. после ультразвуковой обработки количество глинистой составляющей снижа- 20 ется до 0,22-0,26%, в то время как после электрогидравлической обработки этот показатель 0,40-0,45%.

Кроме того, химический анализ показывает, что в песке, прошедшем уль- 25 тразвуковую обработку, наблюдается уменьшение содержания оксидных включений (К О, Na O, A1 0>, Pe Os), находящихся на поверхности зерен песка в виде пленок, до 0,23-0,30%. В исходном и в песке после электрогидравлической обработки содержание оксидных включений соответственно 0,900,95 и 0,36-0,44%.

Применение кварцевого песка, прошедшего до введения в смеситель ультразвуковую обработку, приводит к улучшению технологических свойств стержневых смесей с различными связующими материалами. 40

Ультразвуковая обработка песка на режимах ниже минимальных не дает существенного эффекта. Ужесточение режимов обработки сверх оптимальных приводит к значительному сужению зо- 45 ны кавитационной очистки и соответ" ственно ухудшению поверхностной прочности смеси.

В табл. 1 приведены физико-механические свойства исследованных стер- 50 жневых смесей. Составы смесей, мас.%:

I — исходный песок 1К02А 95, жидкое стекло 5 (m = 2,8, g = 1,42 г/см ), II — песок после электрогидравлической обработки 1КО2А 95, жидкое стекло 5 (m = 2,8; t = 1,42 г/см ); IIIпесок, обработанный по предлагаемому способу 95, жидкое стекло 5 (m = 2,8;

1,42 г/см ). Смеси приготавливают в катковых бегунах, а образцы для испытаний подвергают продувке углекислым газом при давлениии 0,12 MIIa в течение 60 с.

Ультразвуковая обработка песка в смеси III проводится в специальной ультразвуковой сферической камере.

Параметры обработки: время обработки — 300 с, частота ультразвука f — 21 кГц, амплитуца колебаний А =

7 мкм, соотношение твердой и жидкой фаз в водно-песчаной пульпе Т:Ж =

1:5.

Для доказательства оптимальности указанного режима ультразвуковой обработки кварцевого песка проводят эксперименты по определению физико-механических свойств смесей указанного состава (табл. 2), отличающиеся тем, что в них используют песок, прошедший ультразвуковую обработку при различных режимах: I — А = Ч,„„; с = const =

300 с, f = const = 21 кГц, Т:Ж =

const = 1:5; II — а = V А =

const = 7 мкм, f = const = 21 кГц, Т:Ж = const = 1:5; III — f = V«, А = const = 7 мкм, Г = const = 300 с,.

Т:Ж = const = 1:5; IV — Т:Ж = Vö„, А = const = 7 мкм, = const = 300 с, = const = 21 кГц.

Предлагаемый способ изготовления формовочных и стержневых смесей позволяет повысить физико-механические свойства смесей, не только содержащих жидкое стекло, но и фенолформальдегидные, карбидные и фурановые смолы, используемые в процессах изготовления стержней, как в нагреваемой, так и холодной оснастке, эффективно уменьшить загрязнение кварцевого песка включениями глины и оксидов и на этой основе повысить физико-механические характеристики форм и стержней.

Формула изобретения

Способ приготовления смеси для литейных форм и стержней, включающий перевод кварцевого песка в состояние водно-песчаной пульпы с соотношением кварцевого песка и воды 1:(4-6), ее обработку, обезвоживание, сушку квар-. цевого песка и смешивание его со следующими материалами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения загрязнения кварцевого песка глинистыми и оксидными включениями и по105 звуковой обработке в течение 60-540 с при частоте ультразвуковых колебаний

18-24 кГц и амплитуде 4-10 мкм.

1368

Т а блица 1

Составь Содержани смесей глинистой

Осыпаемость, ГазопрониХ цаемость, ед.

Прочность на растяжение, МПа составляю щей, 7

I 1,22-1,30 0,18-0,20 0,75-0,80

II 0,40-0,45 0,24-0,27 0,45= - 0,65

III 0,22-0,26 0,32-0,35 0,25-0,40

130-140

180-190

210-220

Таблица2

Режим Изменяемый

Содержание глинистой

Прочность на Осыпаемость, Газопроницаер ас тяже ние, 7. мос ть, ед .

МПа параметр составляющей, 7

I А = 4 мкм

λ 25 0128 Ое 30 Оэ 34

0,22-0,26 0,32-0,35

0,35-0,45

200-210

А= 7мкм

A = 10 мкм 0,24-0,26 0,32-0,34

II т =60с

О, 30-0, 32 О, 28-0, 31

О, 22-0, 26 О, 32-0, 35

О, 21-0, 25 О, 34-0, 35

300 с

0,20-0,30 220-230

540 с

III f = 18 кГц 0,23-0,25 0,30-0,34

f = 21 кГц 0,22-0,26 0,32-0,35

f = 24 кГц 0,21-0,24 0,34-0,36

IV Т:Ж = 1:4 0,24-0,29 0,29-0,33

Т:Ж = 1:5 0,22-0,26 0,32-0,35

Т:Ж = 1:6 0,23-0,25 0,28-0,32

Составитель С.Сухомпинов

Техред М.Моргентал Корректор И.Эрдейи

Редактор И.Горная

Заказ 148/12

Тираж 739 Подпис но е

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 вышения физико-механических характеристик литейных форм и стержней, водно-песчаную пульпу подвергают ультра0 25-0,40 210-220

0,35-0,40 200-220

0,35-0,45 190-200

0,25-0,40 210-220

0 35-0,42 200-220

О, 25-0, 40 210-220

О, 25-0, 35 210-220

0,31-0,42 200-210

0,25-0,40 210-220

0,29-0,41 210-220