Способ приготовления жидкостекольного связующего для изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкостекольных смесей. Цель изобретения - сокращение продолжительности приготовления связующего, снижение его вязкости и повышение качества за счет сокращения нерастворимого осадка. В суспензию при перемешивании кремнеземсодержащего материала и водного раствора гидроокиси натрия вводят поверхностно-активное вещество анионного класса в количестве 0,002 - 0,05 мас% от массы суспензии. Суспензию помещают в автоклав, нагревают и непрерывно перемешивают. Затем производят выдержку в течение 1,45 - 1,5 ч. Поверхностно-активное вещество анионного класса способствует снижению поверхностной энергии и адсорбционной прочности кремнезма, поэтому ускоряется процесс его растворения, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU,„,15655 5 (51) 5 В 22 С 1/02 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4477260/ 23-02 (22) 29.08.88 (46) 23.05.90. Бюл. № 19 (72) P.Ñ. Афанасьева, N.È. Афанасьев, Г.Г. Карев, В.И. Справник, И.P. Фишман и А.H. Суходольский . (53) 621 ° 742.4 (088.8) (56) Заявка ФРГ ¹ 2856267, кл. В 22 С 1/18, 1978.

Технология и оборудование литейного производства. Отечественный опыт. Экспресс-информация, M.: Минстанкопром, 1984, вып. 5, с. 1-5. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МЩКОСТЕКОЛЬНОГО СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных

Изобретение относится к литейному производству и может быть использова,но для изготовления литейных форм и стержней из жидкостекольных смесей.

Цель изобретения — сокращение продолжительности приготовления связующего, снижение его вязкости и повышение качества за счет сокращения нерастворимого осадка.

Сущность изобретения заключается в том,,что в предварительно приготовленную суспензию, состоящую из кремнеземсодержащего материала и 35-36%ного водного раствора едкого натра дополнительно вводят поверхностноактивное вещество анионного класса.

После этого суспензию загружают в автоклав, нагревают до 220 С, выдержи2 форм и стержней из жидкостекольных смесей. Цель изобретения — сокращение продолжительности приготовления связующего, снижение его вязкости и повышение качества за счет сокращения нерастворимого осадка. В суспензию при перемешивании кремнеземсодержащего материала и водного раствора гидроокиси натрия вводят поверхностно-активное вещество анионного класса в количестве 0,002-0,05 мас.% от массы суспензии. Суспензию помещают в автоклав, нагревают и непрерывно перемешивают. Затем производят выдержку в течение 1,45-1,5 ч. Поверхностноактивное вещество анионного класса ( способствует снижению поверхностной энергии и адсорбционной прочности кремнезема, поэтому ускоряется процесс его растворения. 2 табл. вают в течение 1,45-1,5 ч и сливают затем в емкость для хранения. В качестве кремнеземсодержащего материала используют кварцевый песок, поверхностно-активного вещества анионного класса — ДС-PAC.

При введении поверхностно-активного вещества (ПАВ) в суспензию, состоящую из тонкоизмельченного кристаллического кремнезема и щелочного раствора, возникает эффект адсорбци-. онного понижения прочности полимера кремнезема и при вращении зерен кварца в щелочном растворе снижается по верхностная энергия кварцевых частиц, и процесс растворения ускоряется. При этом вязкость получаемого связующего уменьшается, что позволяет

3 1565565 4

Таблица 1

Нерастворимый осадок, Х

Вязкость, с по

БЗ-Ч

Модуль ПлотОбщий цикл варки, ч

Шихта ность г/смЗ

Песок 36Х-ная

ПАВ (ДС-РАС), Х от песка кварцевый кг натриевая щелочь, кг

0,18

0,14

0,12

1 55 2 45 1 48 65

1,5 2,45 1,48 60

1,45 2,45 1,48 55

1000 1080 О, 002

1000 1080 О, 025

1000 1080 0,05 получать смеси с высокими значениями текучести, снизить общий расход связующего в составе формовочных и стержневых смесей за счет образования более тонких пленок связующего, при этом снижается остаточная прочность стержней и форм после заливки.

Пример ° Приготавливают суспензию из 1000 кг кварцевого песка с удельной поверхностью 6000 см /г и 1080 л 36Х-ной натриевой щелочи, перемешивают суспензию в течение

10 мин, затем вводят .расчетное количество ПАВ (ДС-РАС) и суспензию сли15 вают в автоклав. Производят нагрев при постоянном вращении автоклава до 220 С и выдерживают содержимое автоклава при этой температуре в те.чение 1,5 ч. После этого отключают обогрев и сливают полученное связующее в емкость для хранения, куда дополнительно вводят воду до получения требуемой (1,48-1,52 г/см ) плотности. 25

Полученное жидкостекольное связующее (после разведения) имеет в среднем следующие параметры (см. табл.1): модуль р= 2 45, содержание SiO<

31,02Х, содержание Na 0 13,06Х, плот- 30 ность 1,49 г/см, вязкость 60 с по

ВЗ-Ч, нерастворимый осадок 0,14Х ° ю

Для проверки свойств полученного связующего изготовляют формовочную.. смесь следующего состава, мас. Х:

35 песок кварцевый 2К02 100; жидкостекольное связующее 5 О.

Результаты испытаний свойств формовочных смесей приведены в табл.2,!

Из данных, приведенных в табл.1 и 2, видно, что предлагаемый способ получения жидкостекольного связующего позволяет сократить длительность процесса варки в 1,5-2 раза, повысить прочность форм и стержней и улучшить выбиваемость форм и стержней за счет снижения расхода связующего на 30-35Х, снизить нерастворимый осадок в 5 раз, снизить вязкость связующего в 8-10 раз ° а

Формула изобретения

Способ приготовления жидкостекольного связующего для изготовления литейных форм и стержней, включающий предварительное получение суспензии при перемешивании порошкообразного кремнеземсодержащего материала и водного раствора гидроокиси натрия, помещение ее в автоклав, нагрев и непрерывное перемешивание суспензии с последующей выдержкой при заданной температуре, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности приготовления связующего, снижения его вязкости и повышения качества за счет сокращения нерастворимого осадка, в процессе получения суспензии из кремнеземсодержащего материала и раствора гидроокиси натрия в нее дополнительно вводят поверхностно-активное вещество анионного класса в количестве 0,002-0,05Х от массы суспензии. ь

Таблица 2

1565565

Показатели

Значения показателей для смесей с предлагаемым жидкостекольным связующим, приготовленным с ПАВ в количестве, 7

0,002 0,025 0,05

Прочность на растяжение, МПА, через ч

4 ч

24 ч

Осыпаемость

Прочность на сжатие, МПА после прокалки при

900 С в течение 1 ч

0,20

0,75

1,8

0,05

0,3

1,0

2,4

0,10

0,15

0,6

1,2

0,1

0,6

1,2

0,8 после выдержки в воде в течение 20 мин

0,4

0,3

Составитель В. Шувалов

Техред Л.Олийнык

6. едактор И. Горная

Корректор В. Кабаций

Тираж 634

Заказ 1183

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101