Способ получения композиционного наполнителя для противопригарных покрытий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 22 С 3/009 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ вср„„„,„, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3„": файф Д;, ., с 6

К ABTOPCHOMY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 3993007/23-02 (22) 20.12.85 (46) 07.04.88. Бюл. № -13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (72) Н.И.Давыдов, Н.Н.Кузьмин, В.В.Ильин, М.Е.Адамов и В.А.Денисов . (53) 621.742.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 712187, кл. В 22 С 1/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 93272, кл. В 22 С 3/00, 1950. (54) спосон получкния коипозиционноГО НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ПРОТИВОПРИГАРНЫХ

ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении чугунного литья. Цель изобретения - повышение !

„„SU„„1386352 А 1 противопригарных свойств покрытия за счет предотвращения его растрескивания и отслаивания, а также .снижение расхода углеродистого материала. Получение композиционного наполнителя заключается в совместном помоле огне" упорных окислов и материала на основе углерода с размерами частиц преимущественно 1-100 мкм. Огнеупорные окислы выбирают с размерами частиц

150-300 мкм при массовом соотношении их с материалом на основе углерода от 1,5:1 до 5:1. Помол ведут до удельной поверхности композиционного наполнителя 2500-5000 см /г. Использование такого композиционного материала позволяет улучшить как технологические свойства покрытий (кроющая способность, седиментационная устойчивость), так и механические свойства (прочность, склонность к трещинообразованию и отслаиванию). 1 табл.

1386

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам получения композиционного наполнителя для противопригарных покрытий, используемых преимущественно при изготовлении чугунного литья.

Цель изобретения - повышение про тивопригарных свойств покрытия за счет предотвращения его растрескивания и отслаивания, а также снижение расхода углеродистого материала.

Сущность способа состоит в следующем.

В шаровую мельницу загружают исходные материалы: огнеупорные окислы, например кварцевый, цирконовый, корундовый или др. пески с размерами частиц преимущественно 150-300 мкм, и материал на основе углерода, например, графит, сажу и др. с размерами частиц преимущественно 1-100 мкм.

Материалы берут в соотношении от

1,5:1 до 5:1.

Через определенные промежутки времени в зависимости от объема мельницы производят отбор нроб для определения величины удельной поверхности комплексного наполнителя. При достижении требуемой удельной поверхности (2500-5000 см /г) помол прекращают, а наполнитель используют для приготовления противопригарных покрытий.

Время помола до требуемой удельной поверхности наполнителя зависит от массы загружаемых шаров и исходных материалов, размера частиц и твердости огнеупорных окислов и т.д.

Покрытие, полученное на основе такого композиционного наполнителя, в полной мере использует противопригар" ные свойства. углеродистых материалов при.изготовлении чугунных отливок.

Кроме того, получаемая дисперсность (2500-5000 см /r) композиционного наполнителя обеспечивает сохранение сплошности нанесенного слоя покрытия как при температуре сушки, так и при более высоких температурах.

Пример. В лабораторную шаровую мельницу помещают 1,2 кг обогащенного кварцевого песка Об 1К02 с преимущественным размером частиц

200 мкм и 0,4 кг графита с преимущественным размером частиц 40 мкм при их соотношении 3:1.

Через 30 мин работы мельницы и каждые последующие 15 мин отбирают пробу для определения удельной по352 2 верхнасти. При достижении удельной поверхности 3200 см /r гомол прекращают и полученный композицицнный наполнитель используют для приготовле5 ния противопригарного покрытия следующего состава, мас. :

Двуокись кремния

Графит

Бентонит

Декстрин

Вода

69

23

4

До плотности

1,31-1,4 г/см

Свойства покрытия:

Седиментационная устойчивость, 96

Прочность на истирание, кг/мм 1,9

Покрытие имеет хорошую кроющую способность. Нанесенный слой не имеет трещин и отслоений.

В таблице приведены результаты испытаний композиционного покрытия, полученного при других параметрах пред25 лагаемого способа.

Как показали испытания, способ (опыты 2-4) обеспечивает более высокие показатели как технологических свойств (кроющая способность, седи.10 ментационная уотойчивость), так и механических свойств (прочность, склон ность к трещинообразованию и отслаиванию).

Оптимальное соотношение огнеупорных окислов и материала на основе yr35 лерода составляет (1,5:1)-(5:1), оптимальный размер частиц огнеупорных окислов преимущественно 150-300 мкм и оптимальная удельная. поверхность, до

40 которой необходимо вести помол, равна 2500-5000 см /г (опыты 3-5) . При этом композиционный наполнитель с большим содержанием материала на основе углерода следует использовать

45 для кРупных отливок, а с меньшимдля мелких.

Помол крупных частиц огнеупорных окислов совместно с пылевидными частицами материалов на основе углерода г

50 до удельной поверхности 2500-5000 см/г обеспечивает такое соотношение конечных размеров частиц этих материалов, при котором тонкодисперсные частицы углеродистых материалов обволакивают более крупные частицы огнеупорных

55 окислов, а установленные массовые соотношения между этими материалами (1,5:1)-(5:1) обеспечивают покрытие более крупных частиц огнеупорных

1386352 при изготовлении чугунного литья, включающий совместный помол огнеупорных окислов и материала на основе

5 углерода, отличающийся тем, что, с целью повышения противопригарных свойств покрытия за счет предотвращения его растрескивания и отслаивания, а также снижения расхода углеродистого материала, огнеупорные окислы используют с размерами частиц 150-300 мкм при массовом соотношении их с материалом на основе углерода (1,5 — 5):I, а помол осуществляют до удельной поверхности компо. зиционного наполнителя 25005000 см /r. окислов сплошным слоем тонкодисперсных частиц материала на основе углерода.

Реализация изобретения позволит улучшить качество поверхности чугунных отливок, снизить брак и затраты на финишные операции, повысить производительность труда, снизить расход дорогостоящих углеродистых материалов и себестоимость покрытия. формула изобретения

Способ получения композиционного наполнителя для противопригарных покрытий, используемых преимущественно

Параметры способа и свой- Значения параметров и свойств для опытов (Г Г Г ства покрытия

1 2 3 4 5

Параметры способа

Соотношение огнеупорных окислов и материала на основе углерода

ПК:Г=1:1

ПК: Г=

=1,5:1

ПК: Г=

=3:1

КЗ:С=

=5:1

ПК: Г=

=6:1

Преимущественный размер исходных частиц огнеупорных окислов, мкм

100

150

200

300

350

Удельная поверхность композиционного наполнителя, см /г

3200 2500 2000

5500

5000

Свойства покрытия

Склонность к трещинообразованию и отслаиванию

Незначительные

Сплошной слой без трещин и отслоений Незначительные трещины трещины и отслоения

Седиментационная устойчивость, 7

98

88

Кроющая способность

Удовлет- Хорошая, следов от кисти воритель- нет ная

Удовлетворительная

Прочность на истирание, кг/мм

1,6

1,8

1,8

1,9

1,9

П р и м е ч а н и е. КП - кварц пылевидный, Г - графит, ПК - песок кварцевый, K3 — корунд зернистый, С - сажа.