Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение .относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидких самотвердеющих смесей. Цель изобретения - повышение прочности смеси и улучшение ее выбиваемости, которая достигается за счет введения в состав смеси белой сажи - отхода производства фтористого алюминия. Смесь содержит, мас.%: жидкое стекло 5,0...7,0; соапсток щелочного рафинирования растительного масла О,23...О,27; белую сажу - отход производства фтористого алюминия 1,5...2,5; вода 2,0...3,0; кварцевый песок остальное. Введение белой сажи способствует обеспечению однородности пленки связующего на поверхности зерен песка, за счет чего достигается повышение прочности. Кроме того, введение белой сажи способствует повышению модуля жидкого стекла и улучшению выбиваемости смеси. 3 табл. (О (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

gg 4 В 22 С 1/00, 1/16.-У%в

ВСЕСРКЦЦg

/. у

ll}Ly,km Ã, T& l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4180113/31-02 (22) 12. 01. 87 (46) 07. 11. 88. Бюл. и- 41 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт литейного производства и Северо-Западный заочный политехнический институт (72) В.Д.Волков, В.Г.Кабиров, Н.Г.Колупаев, В.Ф.Нефедов, С.С.Ткаченко и Ю.Н.Зинин (53) 621. 742. 4 (088. 8) (56) Slevarenstvi, 1983, Р 10, с,456460.

Приготовление и применение жидких самотвердающих смесей при использовании формовочных песков с температурой до 80 С. — Л., ВПТИлитпром,1981, с.6. (54) САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЪ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ. (57) Изобретение .относится к литей„„SU„„f 435365 а 1 ному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидких самотвердеющих смесей. Цель изобретения — повы-. шение прочности смеси и улучшение ее выбиваемости, которая достигается за счет введения в состав смеси белой сажи — отхода производства фтористого алюминия. Смесь содержит, мас.%: жидкое стекло 5,0...7,0; соапсток щелочного рафинирования растительного масла 0,23...0,27; белую сажу " отход производства фтористого алюминия

1,5...2,5; вода 2,0...3,0; кварцевый песок остальное. Введение белой сажи способствует обеспечению однородности пленки связующего на поверхности зерен песка, за счет чего достигается повьппение прочности. Кроме того, введение белой сажи способствует повьппению модуля жидкого стекла и улучшению выбиваемости смеси. 3 табл.1435365

Продолжение табл. 1

Сорт ° белой сажи

Показатели

Насыпная плотность, г/л, не более

270 350 400

Гранулометрический состав— остаток на сите 0045 мм,, не более

10 10, Таблица 1

Сорт белой сажи

Показатели

БС-M220

БС-M170

БС-М270

30, и имеет формулу

Внешний вид 0> ° п Н О

Массовая до-! ля Al в пере-! счете на

Al O», не более

2,0 3,0 5,0

Массовая доля двуокиси кремния,, . не менее .

80,0 70,0 60,0

Массовая доля влаги, ., не более

4,5 5,0

4,0

Потери при прокаливании, %

4-12 7-15

3-7

Массовая доля железа в пересчете на окись Fe,, не более

05 10

0,.3 рН водной вытяжки

4-7 4-7

5-7

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидких самотвердеющих смесей.

Цель изобретения — повьппение прочности смеси и улучшение ее выбиваемости, Смесь содержит огнеупорный наполнитель, связующее, поверхностно-активное вещество, отвердитель и воду.

В составе ЖСС в качестве огнеупорного наполнителя используется формовочный песок, ПАВ - соапсток щелочного рафинирования растительного масла, связующее — жидкое стекло ° В качестве отвердителя применяется белая сажа, являющаяся отходом производства фтористого алюминия.

Белая сажа имеет физико-химические показатели, которые приведены в табл. 1.

Тонкодисперсный порошок белого цвета

БС-М- БС-М- БС-М270 220 170

Белая сажа получается как побочный продукт производства фтористого алюминия путем взаимодействия кремнефтористоводородной кислоты с гидратом окиси алюминия с последующим отделением кремния от раствора фтористого алюминия:

H SiFg+2A1(OH) — 2A1F +4H O + SiO

Физическая плотность белой сажи

2,0-2, 1 т/м . Белая сажа в воде неРастворима. Удельная поверхность составляет 50 м /r.

Приготовление смеси производится в смесителях для ЖСС периодического или непрерывного действия следующим

Сначала приготавливают в лопастных мешалках непрерывного действия две композиции жидких составляющих: первая жидкая композиция — жидкое стекло с соапстоком, вторая жидкая композиция — белая сажа с водой. Затем во включенный смеситель для ЖСС загружают формовочный песок и по трубопроводам насосами одновременно подают расчетное количество жидких композиций. Дозировка жидкой композиции осуществляется по реле. времени. Время перемешивания составляющих смеси

0 5-1,0 мин. Готовая смесь выпускается в стержневой ящик или раздаточную емкость.

При смешивании жидкого стекла, соапстока, белой сажи и воды образуется гомогенный раствор, неподвержен1435365

Таблица 3

Составы смесей

2 1 3

Физико-механические свойства смесей

Исходная влажность, 7, не более

4,0 5 0 6,0

Газопроницаемость сухих образцов,ед., не менее

120 120 120

Прочность на сжатие МПа не менее: через 1 ч

О, 15 0,20 0,25

0,45 Oj50 0,55 через 3 ч

Живучесть, мин, не менее

10

Текучесть по конусу, мм не менее

165 170 175

Прочность на сжатие после прокалки образцов при

1273 К и охлаждения, МПа, не более

0,25 .0,30 0,35

Жидкое стекло

Соапсток ще лочного рафинирования растительного масла

0,23 0,25 0,27

Белая сажа— отход производства фтористых солей

2,5

2,0

2,5 3 0

2,0

Вода

Формовочный песок

ОстальОсОсталь- тальное ное ное ный расслаиванию. Это обеспечивает однородность пленки связующего на поверхности зерен песка после отверждения смеси, за счет чего достигается . 5 повышение исходной проточной смеси.

В качестве примеси в состав белой сажи входит фтористый алюминий. При взаимодействии фтористого алюминия с жидким стеклом образуется окись натрия:

2А1Р + SiOg ° Na O . Н О =

= Al О + Na<0 + H

Окись натрия взаимодействует с мелкодисперсной SiO (удельная поверхность 50 м /r), содержащейся в белой саже, с образованием жидкого стекла:

Б10 А1 0 Н О + » О =

SiO< Иа20 H O + А1 0з.

Таким образом белая сажа, отбирая у введенного в состав емеси жидкого стекла окись натрия, повышает в процессе твердения смеси модуль жидкого стекла, в результате резко снижается спекаемость смеси при заливке металлом и улучшается выбиваемость. Высвобождающийся при этом А1 0 еще больше способствует улучшению выбиваемости смеси.

Составы смесей приведены в табл.2, их . технологические свойства — в табл. 3.

Таблица 2 35

Данные, приведенные в табл. 3, показывают, что предлагаемая смесь имеет по сравнению с известной в 2-3 раза более высокую прочность и в 3-5 раэ меньшую работу выбивки.

Смесь может быть использована при механизированном и автоматизированном способе изготовления литейных форм.

Формула изобретения

Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая кварцевый песок, жидкое стекло, соапсток щелочного рафинирования растительного масла, отвердитель и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности смеси и улучшения ее выбиваемости из отливок, она в качестве отвердителя

1435365

0,23-0,27

1,5-2,5

2-3

Остальное

Составитель В.Шувалов

Редактор В.Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор М.Васильева

Заказ 5590/11 Тираж 741 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ч

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

5 содержит белую сажу — отход производства фтористого алюминия при следующем соотношении ингредиентов,мас.7.:

Жидкое стекло 5-7

Соапсток щелочного рафинирования растительного масла

Белая сажа — отход производства втористого алюминия

Вода

Кварцевый песок