Смесь для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемая углекислым газом

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкостекольных смесей, отверждаег-шпс углекислым 1 Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкостекольных смесей, отверждаемых углекислым газом . Цель изобретения - улучшение качества форм и стержней за счет повы шения и стабилизации прочности смеси , снижения ее осыпаемости и улучшения выбиваемости. тазом. Цель изобретения - улучшение качества форм и стержней за счет по- .вьшения и стабилизации прочностихмеси, снижения ее осьшаемости и улучшения выбиваемости, которая достигается за счет введения в состав смеси 10-20%-ного раствора кислого гудрона в едком натре. Смесь содержит , мас.%: жидкое стекло 3,0-5,0$ едкий натр 0,5-1,0 10-20%-ный раствор кислого гудрона в едком натре (в пересчете на кислый гудрон) 0,05- 0,20; каолин 1,5-2,5; огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния остальное. Введение в состав смеси кислого гудрона способствует образованию при его нейтрализации .сульфатов натрия, которые внедряются в силикатную матрицу, измельчают продукты твердения, образуют дополнительные связи и повышают эластичность между глобулами силикагеля, что приво дит к повьшению прочности смеси, снижению ее осыпаемости и улучшению выбиваемости. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. Предлагаемая смесь содержит огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, связующее - жидкое стекло, каолин, едкий натр и добавку для улучшения физико-мех ннческих технологических свойств. В качестве добавки для улучшения физико-механических и технологичес- 1СИХ свойств использован 10-20 -ный раствор кислого гудрона в ел.ком натре . (Л « а 00 С5 со 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 5ц 4 В 22 С 1/00, t/10

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ) СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4235553/31-02 (22) 23.04.87 (46) 30.03.89. Бюл. Н- 12 (71) Институт проблем литья АН УССР и Институт общей неорганической химии АН УССР (72) Н.И.П1адрин, В.Г.Горенко, А.С.Костенко, С.Д.Дементьева, И.Г.Донец, И.И.Бабич, Н.М.Вислогузова и С.Ф.Онищук (53) 621.742.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1261739, кл. В 22 С 1/18, 1986.

Губа А.И. Легковыбиваемые жидкостекольные смеси. Литейное производство. 1983, У 10, с. 33-34. (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЬК ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, ОТВЕРЖДАЕМАЯ

УГЛЕКИСЛЫМ ГАЗОМ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкостеколь/ ных смесей, отверждаемых углекислым

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных ,форм и стержней иэ жидкостекольных смесей, отверждаемых углекислым газом.

Цель изобретения — улучшение ка.чества форм и стержней за счет новы шения и стабилизации прочности смеси, снижения ее осыпаемости и улучшения выбиваемости.

„,SUÄÄ 4 8636 А1 газом. Цель изобретения — улучшение качества форм и стержней за счет по вышения и стабилизации прочности смеси, снижения ее осыпаемости и улучшения выбиваемости, которая достигается за счет введения в состав смеси 10-207.-ного раствора кислого гудрона в едком натре. Смесь содержит, мас.7.: жидкое стекло 3,0-5,0, едкий натр 0,5-1,0 10-207-ный раствор кислого гудрона в едком натре (в пересчете на кислый гудрон) 0,050,20, каолин 1,5-2,5; огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния остальное. Введение в состав смеси кислого гудрона способствует образованию при его нейтрализации .сульфатов натрия, которые внедряются в силикатную матрицу, измельчают продукты твердения, образуют до- . полнительные связи и повышают эластичность между глобулами силикагеля, что приводит к повышению прочности смеси, снижению ее осыпаемости и улучшению выбиваемости. 1 э.п. ф-лы, 2 табл.

Предлагаемая смесь содержит огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, связующее — жидкое стекло, каолин, едкий натр и добавку для улучшения физико-мех-"нических технологических свойств.

В качестве добавки для уяучшения физико-механических и технологических свойств использован 1О-20„-ный раствор кислого гудрона в едк< и натре.

1468636

Использовали кислый гудрон, имеющий следующий состав, мас.7: органоарилсульфокислоты 8-15; растворенный серный ангидрид 1,5-3,3, диметилнафталин 0,7-1,2; аценафтен 0,9-

1,2; дифенил 0,4-1,6; нафтацен 0,71,9; серная кислота остальное.

Жидкое стекло использовали натриевое с модулем 2,30-2,50, плотностью

1,44 г/см . Водный раствор технического едкого натра плотностью

1,20 г/см . Каолин Турбовского каолинового завода по ТУ 21-238-80.

В качестве огнеупорнот б" наполнителя использовали кварцевый песок.

Можно использовать также циркон, рутил, дистен-силлиманит зернистый

И 1 ° Ï °

Порядок приготовления смеси и Zp ввод ингредиентов заключается в следующем.

Заранее готовят 10-20Х-ный раствор кислого гудрона в едком натре и вводят его в жидкое стекло, перемешивают механическим или пневматическим методом в течение 1-2 мин. Приготовленное таким образом связующее способно длительное время сохранять свои свойства, не расслаивается, не выпадает в осадок и не изменяет связующих свойств. Оно имеет условную вязкость по ВЗ-4 в 2 раза ниже, чем исходное жидкое стекло. Так, при исходной вязкости жидкого стекла 40 с она снижается до 20 с при введении

35 нейтрализованного кислого гудрона, что также способствует повышению прочностных свойств и снижению энергозатрат на смесеприготовление. В песок вводят каолин, перемешивают

20-30 с, затем вводят приготовленное жидкостекольное связующее и еще перемешивают .2 яин, далее изготавливают образцы формовочной смеси на сжа- 45 тие и разрыв, продувают 10-30 с и испытывают сразу после продувки СО через 1 ч, 3 ч, 24 ч твердения. Одновременно контролируются другие технологические свойства: живучесть, осыпаемость, остаточная прочность

50 после прокалки образцов в течение часа и охлаждения вместе с печью при

400, 600, 800 и 1000 С.

Предлагаемые составы смесей при- ведены в табл. 1, их технологические 55 свойства — в табл. 2.

Данные, приведенные в табл. 1 и 2, свидетельствуют о том, что введение раствора кислого гудрона в едком натре в состав смеси позволяет стабилизировать физико-механические и технологические свойства смеси, повысить ее прочность на разрыв на всех этапах твердения в 1,5 -

8,0 раз, снизить осыпаемость на 1,52,0 порядка, устранить разупрочнение в процессе суточного хранения смеси при ее перепродувке СО, снизить остаточную прочность смеси при

400-600 С на 20-30Х, а в области высоких температур остаточные прочности сводятся к нулевым значениям и тем самым обеспечивается легкая выбивка смесей из отливок.

Повышение и стабилизация прочности смеси, снижение ее осыпаемости достигается за счет сульфатов натрия, которые образуются при нейтрализации кислого гудрона едким натром. Сульфаты натрия внедряются в силикатную матрицу, измельчают продукты твердения, образуют дополнительные связи и повышают эластичность между глобулами силикагеля после обработки СО . Улучшение выбивки смеси из отливок при прогреве в области низких температур (300—

600 С) достигается за счет разрушения пленки связующего на кварцевых зернах от сгорания углеродсодержащих добавок. Улучшение выбивки в области высоких температур (700-1000 С) достигается за счет дегидратации каолина.

Наличие ряда технических преимуществ предлагаемой смеси и большого количества отходов кислого гудрона обеспечит ее широкое внедрение в литейных цехах машиностроительных заводов.

Формула изобретения

1. Смесь для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемая углекислым газом, содержащая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, жидкое стекло, едкий натр, глинистый минерал и добавку для улучшения физико-механических и технологических свойств, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества форм и стержней за счет повышения и стабилизации прочности смеси, снижения ее осыпаемости и улучшения выбиваемости, а

1468636

1,5-2,5 также охраны окружающей среды, она в качестве упомянутой добавки содержит 10-20Х-ный раствор кислого гудрона в едком натре, а в качестве глинистого минерала — каолин при следующем соотношении ингредиентов, мас. Ж:

Каоли н

Огнеупорный наполнитель на основе

3,0-5,0

0 5-1,0

1,5-3,3

0,7-1,2

0,9-1,2

0i4-1,6

0,7-1,9

Остальное

0,05-0,20

Таблица 1

Содержание ингредиентов, мас. 7, в смесях

Ингредиенты

2 3

4,5

0,75

1,0

0,5

0,20

2,5

91,25

0,09

2,0

92,66

0,05

1,5

94,95

Показатели составов смесей (3

Свойства

0,35

0,42

0,67

1,23

24

3,0

0,01

0,28

0,37

0,59

0,98

24

2,5

0,01

0,20

0,29

0,38

0,56

24

1,7

0,05

0,56

0,61

0,0

0,0

0,42

0,41

0,0

0,0

0,35

0,30

0,0

0,0

Жидкое стекло

Едкий натр

10-20Х-ный раствор кислого гудрона в едком натре (в пересчете на кислый гудрон) Жидкое стекло

Едкий натр

10-20Х.-ный раствор кислого гудрона в едком натре (в пересчете на кислый гудрон)

Каолин

Кварцевый песок

Прочность на разрыв, МПа, после продувки СО через 1 ч через 3 ч через 24 ч

Живучесть, ч

Влажность, 7

Осыпаемость, 7.

Остаточная прочность на сжатие после прокалки образцов, ИЛа, о при температуре, С

1000 диоксида кремния Остальное

2. Смесь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что кислый гудрон имеет следующий состав, мас.Е:

Органо-арилсульфокислоты 8,0-15,0

Серный ангидрид

15 талин

Аценафтен

Дифенил

Нафтацен

СеРная кислота

I Та.блица 2