Способ получения комплексной глинистой суспензии для формовочных смесей литейного производства

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам получения формовочных смесей для формовки по-сырому. Цель изобретения - повышение качества суспензии за счет стабилизации ее реологических свойств и предотвращения разрушения эмульсии. Это достигается благодаря тому, что в качестве эмульгатора используют мыла с числом атомов углерода в цепи 14-18, при этом показатель концентрации ионов водорода PH комплексной глинистой суспензии поддерживают в пределах 7,5-9,0 путем введения в нее кислоты или щелочи. Изобретение позволит улучшить эксплуатационные свойства комплексной глинистой суспензии за счет повышения ее стабильности /по меньшей мере в течение 3 сут/, при этом смеси с указанной суспензией обладают улучшенными текучестью и газотворностью и повышенными антипригарными свойствами. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.БО„„14 2 4 (5П 4 В 22 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4323639/31-02 (22) 03. 1 1 . 87 (46) 30.05.89. Бюл, ¹ 20 (71) Белорусский политехнический институт (72) М.И.Курилина, П.II.Ковалев, И.В.Кулевская и Г.М,Ковалева (53) 621.742.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 430935, кл. В 22 С 1/20, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 959887, кл. В 22 С 1/02, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ

ГЛИНИСТОЙ СУСПЕН ЗИИ ДЛЯ ФОРМОВОЧНЫХ

СМЕСЕЙ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам получения формовочных смесей для формовки по-сырому. Цель изобретения

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам получения глинистых суспензий для изготовления формовочных смесей методом сырой формовки.

Цель изобретения — устранение разрушения эмульсии и повышение качества комплексной суспензии за счет стабилизации ее реологических свойств.

Существенными отличительными особенностями данного способа получения комплексной суспензии является использование эмулы атора определенного типа и заданная величина показателя концентрации ионов водорода рН получаемой глинистой суспензии (7,5-9,0). повышение качества суспензии за счет стабилизации ее реологических свойств и предотвращения разрушения эмульсии.

Это достигается благодаря тому, что в качестве эмульгатора используют мыла с числом атомов углерода в цепи

14-18, при этом показатель концентрации ионов водорода рН комплексной глинистой суспензии поддеряжвают в пределах 7,5-9,0 путем введения в нее кислоты или щелочи. Изобретение позволит улучшить эксплуатационные своЙства кОмплекснОЙ ГлинистОЙ cvc— пензии за счет повышения ее стабильности (по меньшей мере в течение

3 сут), при этом смеси с указанной

Я суспензией обладают улучшенными теку— честью и газотворностью и повьш енными антипригарными свойствами.

2 табл.

Примерами гидрофобной противопригарной добавки на основе продуктов нефтепереработки служит гидрофобизатор калийный ГФК-1 или пластификатор нефтяной ПН-б, или продукты деароматизации нефти в виде смазочных и трансформаторных масел, а также мазут.

Устойчивость эмульсии на основе гидрофобного продукта нефтепереработки обеспечивают эмульгаторъ определенной молекулярной структуры, а именно типа щелочного мыла, с числом атомов углерода в цепи от 14 до 18. При использовании эмульгатора с более ко.роткой углеродной цепью эмульсии, устойчивые при обычных условиях, раз1482748 рушаются после смешивания с глиняной суспензией. Если в цепи эмульгатора больше 18 атомов углерода, эмульсия также становится неустойчивой, а

5 кроме того, имеет место значительное загустение комплексной суспензии.

При использовании эмульгаторов с on— тимальной длиной цепи от 14 до 18 атомов углерода обеспечиваются, вопервых, устойчивость к разрушению и равномерное распределение эмульсии в объеме суспензии, во-вторых стабильные реологические характеристики комплексной суспензии в течение дли- 15 тельного промежутка времени.

Концентрация ионов водорода рИ глиняной суспензии, с которой смешивается эмульсия, должна находиться в пределах рН 7,5-9,0. Если эмульсии 2р ввести в суспензию, рН которой ниже

7,5,она разрушается и коалесцирует даже при использовании эмульгаторов с оптимальной длиной углеродной цепи. Если рН суспензии до ввода эмуль- 25 сии составляет более 9,0 ед., имеет место значительное загустение системы с течением времени. При оптимальном значении рН от 7,5 до 9,0 глиняная суспензия обеспечивает получение 30 системы, обладающей стабильными реологическими характеристиками в течение длительного (3-5 сут) промежутка времени, при этом всплытие и коалесценция гидрофобной добавки не обнаруживаются независимо от содержания глины в суспензии.

Изобретение поясняется следующим примером.

Пример, В 2%-ный водный ра- 4р створ NaOH, подогретый до SO Ñ, добавляли (из расчета 50Х дисперсной фазы в эмульсии) эмульгатор и вязкую гидрофобную противопригарную добавки — гидрофобизатор калийный ГФК-1 45 в соотношении 1:Й и перемешивали

7 мин в быстроходной пропеллерной мешалке. Полученную эмульсию смешивали в массовом соотношении 1:10 с глиняной суспензией плотностью

1080 кг/м в течение 5 мин. Водородный показатель рН глиняной суспензии предварительно регулировали до требуемого значения за счет ввода

НС1 и раствора NaOH. Приготовленную таким оápaзом комплексную суспензию подвергали технологическим испытаниям: определяли растекаемость по ме— тоду МХТИ им. Д.И,Менделеева, объем всплывшей и коалесцировавшей добавки, изменение во времени. Результаты испытаний представлены в табл. 1., Результаты, аналогичные представленным выше, получены при использовании в качестве вязкой гидрофобной добавки других материалов: пластификатора нефтяного ПН-б, продуктов деа— о роматизации нефти, отработанных смазочных и трансформаторных масел, мазута.

Полученные комплексные суспензии характеризуются стабильностью вяз— кости и текучести, не подвержены расслоению и разрушению.

С использованием комплексных сус-, пензий, полученных предлагаемым способом, были изготовлены песчано-глинистые формовочные смеси для формовки по-сырому. Отливки, полученные в этих формах, имели качественную поверхность без пригара и умжмин.

В качестве базового объекта принята технологическая схема приготов— ления формовочной смеси для сырых форм следующего состава, мас.7,: оборотная смесь 97, освежение 3, суспензия глиняная 2,5 (сверх 1007).

Состав освежения: песок 80,43, бентонит 16,09, гудрон смешанных жиров

2,9, Технологические свойства базовой и описываемой смесей представлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что смесь с суспензией, полученной предлагаемым способом, не уступая базовой смеси по прочностным показателям, имеет улучшенную газотворность и меньше склон- на к пригарообразованию. В то же время глинистая суспензия, используемая в составе этой смеси, более удобна в эксплуатации вследствие повышенной стабильности (по меньшей мере в течение 3 сут).

Формула изобретения

Способ получения комплексной глинистой суспензии для формовоч-. ных смесей литейного производства, включающий смешивание глины, води, эмульсии из эмульгатора и эмульгируемого вещества в виде гидрофобного материала на основе продуктов нефтепереработки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества суспензии за счет стабилизации ее реологических свойств и предотвраще5 1482748

6 ния разрушения эмульсии, в качест- дородных ионов рН комплексной глинисве эмульгатора используют мыла с той суспензии поддерживают в пределах. числом атомов углерода в цепи 14-18 7,5-9,0 путем введения в нее кислоты при этом показатель концентрации во- или щелочи.

Taблииа1

Эмуль гатор рП

Свойства комплексной суспензии глиняной

Изменения чере з

3 сут

Растекаемость Объем по МХТИ, мм суспензии всплыв пей добавки после приготовлечерез

3 сут через

3 сут,7 ния

Гудрон растительных жиров

То же

Частичное рас6,0 97 95

7 5 100 100

9,0 95 92

9,5 93 80

Нет

11e т

Нет

Гудрон животных

6,0 96 96 слоение жиров

I удрон животных жиров

То же

7 5 98 96

9,0 93 90

9 5 90 75

6,0 98 97

Нет Нет

Нет 1ет

Нет

Загустение

Частичное расслоение

Сульфатное мыло

7,5 95 94

9 0 93 90

95 9? 76

Нет

Нет

С <ь c(8

С,ь -С,а

С, — С, То же н

Нет

Загустение

Расслоение часНет

Талловое масло (сырое)

То же

6,0 95 94

7,5 93 93

9,0 91 90

9,5 90 75

Таблица2

Свойства

Базовая смесь

Смесь с глинистои суспензиеи, полученной предлагаемым снособом

3 5-4,0

3,5-3,8

0,10-0,14

0,13-0,15

65-70

11-12

70-75

4-5

6-8

Преобладающая длина углеродной цепи эмульгатора

Влажность, 7.

Прочность на сжатие в сыром состоянии, МПа

Текучесть по Орло7

Газотворность, смз /г

Наличие пригара на отливках, 7 слоение

Нет

Нет

Загустевание

Частичное растичное

То же

lI

Загустение, частичное расслоение