Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней и способ ее отверждения

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней с применением железофосфатных холоднотвердеющих смесей, отверждаемых водным раствором аммиака, диспергированного в воздушном потоке. Цель изобретения - повышение прочности смеси и скорости ее отверждения и снижение осыпаемости, которая достигается за счет использования для отверждения смеси 20% - ного водного раствора аммиака. Смесь содержит, мас.%: алюмохромфосфатное связующее 4,0 - 6,0

оксиды железа 2,0 - 4,0

маршаллит 4,0 - 6,0

20% - ный водный раствор аммиака (в пересчете наNН<SB POS="POST">3</SB>) в качестве катализатора 0,1 - 0,3 и огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния - остальное. Способ отверждения смеси заключается в том, что катализатор диспергируют в потоке воздуха со скоростью продувки 0,1 м<SP POS="POST">3</SP>/с и продолжительного 5 - 10с, а расход катализатора составляет 1,0 г/кг смеси. При отверждении железофосфатной смеси водным раствором аммиака происходят сложные физико - химические процессы, способствующие образованию аминокомплексных соединений, которые повышают прочность смеси и снижают осыпаемость. 1 з.п.ф - лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1473899 А1 (51) 4 В 22 С 1 00, I /18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4234705/31-02 (22) 21.04.87 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (72) И. В. Матвеенко, А. А. Ипатов, И. М. Зайцева, Л. Н. Мараховец, В. А. Малолетков и Е. А. Резчиков (53) 621.742.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 792699, кл. В 22 С 1/18, 1979.

Технология и оборудование литейного производства. Экспресс-информация. — М.:

ВИНИТИ, 1983, № 39, с. 23.

Лясс А. М. Изготовление отливок с применением быстротвердеющих смесей на жидком стекле. Конспекты докладов научнопроизводственной конференции.— М.: 1958, с. I 7. (54) ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ И СПОСОБ ЕЕ ОТВЕРЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней с применением железофосфатных холодно1

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней с применением железофосфатных самотвердеющих сталей.

Цель изобретения — повышение прочности смеси и скорости ее отверждения и снижение осыпаемости.

Смесь содержит алюмохромфосфатное связующее (АХФС), оксиды железа, маршалит, катализатор и огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния. Алюмохромфосфатное связующее используют по

ГОСТУ. Оксиды железа могут быть представлены такими материалами как железорудный концентрат, колчеданные огарки, твердеющих смесей, отверждаемых водным раствором аммиака. диспергированного в воздушном потоке. Цель изобретения повышение прочности смеси и скорости ее отверждения и снижение осыпаемости, которая достигается за счет использования для отверждения смеси 20%-ного водного раствора аммиака. Смесь содержит, мас. %: алюмохромфосфатное связующее 4,0 — 6,0; оксиды железа 2,0 — 4,0; маршалпт 4,0 — 6,0;

20% ный водный раствор аммиака (в пересчете на МН ) в качестве катализатора 0,1-0,3 и огнеупорный наполнитель на основе диоксида крем н и я — остал ьное. С п особ отверждения смеси заключается в том, что катализатор диспергируют в потоке воздуха со скоростью продувки 0,1 м /c li продолжительного 5 в 10 с, а расход катализатора составляет 1,0 г/кг смеси. Прк отвержденкп железофосфатной смеси водным раствором аммиака происходят слбжные физико-химическое процессы, способствующие образованию аминокомплексных соединений, которые повышают прочность смеси и снижают осыпаемость. 2 с. и. ф-лы, 2 табл. железный крокус, а также железистые отходы дуговых сталеплавильных печей.

В качестве катализатора использую г

20%-ный водный раствор аммиака по ГОСТУ

Маршалит используют тонкоднсперсный, а в качестве огнеупорного наполнптеля кварцевый песок по ГОСТУ.

Смесь может быть приготовлена в бегунах или в стандартном шнековом смесителе.

Порядок загрузки компонентов следующий: вначале загружается песок, маршалит и оксиды железа. После Нх перемешнвания в смесь подается АХФС. Перемешиванпе проводится до вязкотекучего состояния, затем смесь подается в надувную головку стержневой машины. Стержневой ящик запол1473899

Формула изобретения

Та блиц а 1

Компоненты смеси, мас. X

Смесь

АХчС Маршалит Колчедан- Крокус Ж. стекло NH> ные огар- пл. 1,1, ки г/cM

Кварцевый песок

1 91,9

86,8! 83,7

4 4

5 5

6 6

0,1

0,2

0,3 I р и м е ч а н и е. Количество NH регулируется временем продувки:

0,1-5 с; 0,2-7 с, 0,3 — 10 с. няется смесью пескодувно-пескострельным способом. После заполнения ящик со смесью продувается аммиачно-воздушным потоком.

Пары аммиака в воздушный поток подаются инжекцией. Расход аммиака регулируется степенью инжекции, скоростью воздуха, диаметром выходного сопла.

В процессе аммиачно-воздушной продувки смеси происходят сложные физикохимические процессы отверждения АХФС, взаимодействуя с оксидами железа, образует ряд кислых фосфатов, придающих смеси вязкопластичные свойства. Переход кислых фосфатов в средние, обеспечивающий кристаллизационное отверждение смеси, требует определенного промежутка времени для прохождения ряда физико-химических превращений. При введении в смесь молекул аммиака, имеющих неподеленную электронную пару в атоме азота, и потому обладающего высокой реакционной способностью, происходит присоединение протона кислого фосфата к молекуле аммиака по донорно-акцепторному механизму, что способствует быстрому переходу кислого фосфата в средний, а также образование аминокомплексных соединений взамен аквакомплексов АХФС.

Составы смеси и их физико-механические свойства приведены в табл. 1 и 2.

11родувка смеси аммиаком, диспергированном в потоке воздуха, позволяет осуществлять скоростной способ получения стержней. Например, прочность стандартных образцов-восьмерок, приготовленных из смеси 2 (табл. 1 и 2), через 7 с продувки составляет 4 — 5 кгс/см на разрыв, через час выдержки их на воздухе образцы набирают прочность 8 в 10 кгс/см, а конечная прочность стержней составляет 12 — 13 кгс/cM .

Осыпаемость стержней минимальная (0,0!в

0,02 мас. Я), а газопроницаемость порядка

160 в 180 ед.

Применение смесей, отверждаемых продувкой водным раствором аммиака, диспергированном в потоке возуха, позволяет значительно сократить цикл отверждения смесей, что увеличивает производительность литейных цехов и заменяет токсичные синтетические связующие на нетоксичные фосфатные смеси.

1. Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, алюмохромфосфатное

15 связующее и оксиды железа, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности смеси и скорости ее отверждения и снижения осыпаемости, она дополнительно содержит маршалит и 200-ный водный раствор аммиака в качестве катализатора при следующем соотношении ингредиентов, мас. Я:

Ал юмохромфосфатное связующее 4 — 6

Оксиды железа 2 — 4

Маршал ит 4 — 6

25 20Я-ный Водный раствор аммиака в качестве катализатора (в пересчете на NH3) 1,0 — 0.3

Огнеупорный наполнитель на основе диоксида

30 кремния Остал ьное.

2. Способ отверждения холоднотвердеющей смеси для изготовления литейных форм и стержней путем продувки ее катализатором, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности смеси и скорости ее от35 верждения, катализатор диспергируют в потоке воздуха со скоростью продувки 0,1 и /с и продолжительностью 5 — 10 с, при этом расход катализатора составляет 1,0 г/кг смеси.

1473899 Таблица 2

Газо- ОсыпаСмесь емость, мас.Е прони цае10

12 мость, ед.

1 24

4 — 5

5-6

Составитель В. Шувалов

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор.1. Патай

Заказ 1792/9 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4j5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Прочность образцов на разрыв, кгс/см после продувки через, с

1 3 — 4

Прочность образцов, кгс/см после вь1цержки на воздухе, ч

6 —.7 9-1 О 190 О, 03

8 — 10 12-13 180 О, 01

10-12 14-16 160 О, 01