Смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из фосфатных смесей, отверждаемых тепловой сушкой. Цель изобретения - повышение прочности смеси после тепловой сушки и ее живучести, улучшение формуемости смеси и санитарно-гигиенических условий труда, а также снижение ее себестоимости, которая достигается за счет использования в составе смеси отхода гальванического производства. Смесь содержит, мас.%: алюмохромфосфатное связующее 3,0...4,0

отход гальванического производства на основе сульфата трехвалентного железа 0,3 - 0,7, огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния - остальное. При этом отход гальванического производства содержит, мас.%: серная кислота 11,0...12,0

тринатрийфосфат 1,6 ... 1,7

сульфат трехвалентного железа 23,0 ... 24,0

уротропин 0,15...0,16 и вода - остальное. Введение в состав смеси отхода гальванического производства способствует образованию неорганического полимера разветвленного строения, что обусловливает высокие прочностные показатели после тепловой сушки и высокую живучесть смеси при нормальных условиях. За счет содержания в отходе водных солей сульфата трехвалентного железа и тринатрийфосфата улучшается формируемость смеси. Поскольку в отходе не содержится токсичных веществ, то улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, а за счет того, что это отход производства, снижается себестоимость смеси. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1523244

uD 4 В 22 С 1 02, 1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4441668/3 1-02 (22) 14.04.88 (46) 23.11.89. Бюл. № 43 (71) Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова (72) И. Е. Илларионов, Н. В. Багрова, А. В. Овчинников и С. П. Бочаров (53) 621.742.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 923708, кл. В 22 С 1/16, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1077692, кл. В 22 С 1/00, 1/10, 1981. (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЬ1Х ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из фосфатных смесей, отверждаемых тепловой сушкой. Цель изобретения — повышение прочности смеси после тепловой сушки и ее живучести, улучшение формуемости смеси и санитарно-гигиенических условий труда, а также снижение.ее себестоимости, которая достигается за счет использования в составе смеси отхода гальванического проИзобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из фосфатных смесей, отверждаемых тепловой сушкой.

Цель изобретения — повышение прочности смеси после тепловой сушки и ее живучести, улучшение формируемости смеси и санитарно-гигиенических условий труда, а также снижение ее себестоимости.

Смесь согласно изобретению содержит огнеупорный наполнитель, алюмохромфосфатное связующее и отход гальванического производства в качестве технологической не2 изводства. Смесь содержи, мас.%; алюмохромфосфатное связующее 3,0 — 4,0; отход гальванического производства на основе сульфата трехвалентного железа 0,3 — 0,7, огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния — остальное. При этом отход гальванического производства содержит, мас.%: серная кислота 11,0 — 12,0; тринатрийфосфат 1,6 — 1,7; сульфат трехвалентного железа 23,0 — 24,0; уротропин

0,15 — 0,16 и вода — остальное. Введение в состав смеси отхода гальванического производства способствует образованию неорганического полимера разветвленного строения, что обуславливает высокие прочностные показатели после тепловой сушки и высокую живучесть смеси при нормальных условиях.

За счет содержания в отходе водных со- щ лей сульфата трехвалентного железа и трииатрийфосфата улучшается фориируеиость Щ смеси. Поскольку в отходе не содержится токсичных веществ, то улучшаются сани- С тарно-гигиенические условия труда, а за счет того, что это отход производства, снижается Я себестоимость смеси. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

С

К)

СО

Ю органической добавки, улучшающей физико- Дй механические и технологические свойства „ф смеси.

В качестве огнеупорного наполнителя использовали кварцевые пески марки КО315

А/Б.

АХФС представляет собой кислую фосфорнокислую соль трехвалентного алюми- ф» ния и хрома, получаемую путем взаимодействия соединений хрома и алюминия с ортофосфорной кислотой. АХФС можно использовать в виде технического продукта. Исходная плотность АХФС равна 1,58 — 1,60 г/см .

Отход гальванического производства имеет следу ю щи и с оста в, м ас.%:

1523244

Формула изобретения

11,0 — 2,0

Серная кислота 11,0 — 12,0

Тринатрийфосфат 1,6 — 1,7

Сульфат трехвалентного железа 23,0 — 24,0

Уротропин 0,15 — 0,16

Вода Остальное

Плотность отхода гальванического производства равна 1,26 г/см .

Так как в состав отхода гальванического производства входит в достаточном количестве серная кислота и ее соль трехвалентного железа, то при тепловой обработке происходит ее взаимодействие с фосфорнокислыми солями алюминия и хрома, входящими в состав АТФС, при этом серная кислота, как более сильная, чем ортофосфорная, вытесняет из фосфорнокислых солей трехвалентного хрома и алюминия поочередно группы Н Р04, при этом образуются следующие неорганические полимеры разветвленного строения о 0

lI 11

Ои 11О-Р-он 0 НО-р-ОН „

1"

0= P — А! — Π— S — Π— Cr — Р=О

ОН О он о о

11 1

ИО Р-ОН D HD-Р-D11 O

11 1 g I II

S — Π— А! — 0 — S — Π— Cr — Π— S — О—

Ч II 11

-О О D О

3а счет образования такого неорганического полимера разветвленного строения применение предложенного состава смеси обуславливает высокие прочностные показатели на завершающем этапе отверждения.

Наличие в смеси отхода гальванического производства положительно влияет и на улучшение формуемости, так как в своем составе отход гальванического производства содержит водные растворы солей сульфата трехвалентного железа и тринатрийфосфата.

Смесь готовят путем предварительного перемешивания кварцевого песка в течение

1,5 — 2,0 мин, затем добавляют отход гальванического производства и перемешивают еще в течение 1,5 — 2,0 мин. После добавления АХФС и тщательного перемешивания в течение 2,0 — 2,5 мин смесь готова к использованию. Из приготовленной смеси изготовляли стандартные образцы для снятия физико-механических характеристик.

Составы смесей приведены в табл. 1, свойства смесей — в табл. 2.

При содержании в смеси отхода гальванического производства менее 0,3 мас.Я, а алюмохромфосфатного связующего менее

3 мас.Я смесь получается сухая, изготовление образцов из такой смеси затруднено.

Анализ данных, приведенных в табл. 2, показывает, что по сравнению с известной смесь по изобретению обладает значительно лучшими физико-механическими и технологическими свойствами.

Реализация изобретения позволит повысить прочность фосфатной смеси после тепловой сушки, снизить процент брака отливок

15 по таким видам дефектов, как ужимины, засоры и газовые раковины, расширить возможность использования смеси для производства как мелких, так и средних и крупных форм и стержней, повысить живучесть смеси, снизить ее себестоимость и улучшить санитарно-гигиенические условия труда.

1. Смесь для изготовления литейных форм

25 и стержней, включающая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, алюмохромфосфатное связующее и неорганическую добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности смеси после тепловой сушки и ее живучести, улучшения формуемости смеси и санитарно-гигиенических условий труда, а также снижения ее себестоимости, она содержит в качестве неорганической добавки отход гальванического производства на основе сульфата трехвалентного железа при следующем соотношении ингредиентов, мас.Я:

Алюмохромфосфатное связующее 3,0 — 4,0

Отход гальванического производства на основе сульфата трехвалентного железа 0,3 — 0,7

Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния Остальное.

45 2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что отход гальванического производства имеет следующий состав, мас.Я:

Серная кислота

Сульфат трехвалентного железа 23,0 — 24,0

Тринатрийфосфат 1,6 — 1,7

Уротропин 0,15 — 0,16

Вода Остальное.

1523244

Таблица 1

Ингр едиенты

1 ) Кварцевый песок

Об КО 315 А/Б

Алюмохр омфосфатное связующее

Отход гальванического

96,7

96,7

95,3

3,0

3,5

4,0

0,3

0,5

0,7 производства

Таблица 2

Физико-механические Показатели свойств смеси и технологические свойства смеси

2 ) 3

26,4

1,6

22,7

1,1

28,5

2,0

0,64

226

0,51

219

0,43

1,00

1,35

1,5

12

Составитель В. Шувалов

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 6932/10 Тираж 711 Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Прочность на растяжение, кгс/смз, после сушки в течение 15 мин при:

150-160 С

120-125 С

Блажи ос т ь, Е

Газопроницаемость ед

Живучесть, мин

Осыпаемость, Ж

Термостойкость при 1000 С в течение 1 ч, кгс/см

Индекс формуемости Ж

Содержание ингредиентов в смеси, мас.7.