Состав суспензии для форм по выплавляемым моделям

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к материалам для изготовления форм при литье по выплавляемым моделям. Цель - улучшение качества форм за счет устранения их деформации, повышение производительности труда за счет ускорения прокалки форм и сокращения продолжительности отделения керамики от отливок. Содержание в составе с жидкостекольным связующим пыли электрофильтров - продукта пылеуноса при производстве шамота -, прокаленной при i 1450-1750°С в количестве 35-65 мас.%, позволяет благодаря тому, что структура упомянутого уноса представляет собой дегидратированный каолинит псевдоморфозами муллита по пластинкам каолинита и а -кварцем, устранить деформацию жидкостекольных форм при нагреве до высоких температур, быстрое в течение 5-10 мин нарастание горячей прочности, что обеспечивает повышение скорости нагрева и.уско рение прокалки. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)S В 22 С 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4365201 /02 (22) 28.10.87 (46) 23.05.91. Бюл. ЬЬ 19 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства, Научно-производственное объединение по защите атмосферы, водоемов, использованию вторичных энергоресурсов и охлаждению металлургических агрегатов на предприятиях черной металлургии "Энергосталь" (72) Л.А.Вавинская, Н,П.Зоркина, В,П.Синица, А.А.Семененко, В.A.Ñêàæåííèê, В.Ф.Антипенко,И.П.Песчанский, Н.П.Севастьянова, Н.А.Удалов и Е.А.Минкин (53) 621.74,045(088.8) (56) Литье по выплавляемым моделям./ Под ред. Я.И.Шклянника и В,А.Озерова.- М.; Машиностроение, 1984, с.194. (54) СОСТАВ СУСПЕНЗИИ ДЛЯ ФОРМ ПО

ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к материалам для изготовления форм при литье по выплавляемым моделям, Цель изобретения — улучшение качества форм за счет устранения их деформации, повышение производительности труда за счет ускорения прокалки форм и сокращения продолжительности отделения керамики от отливок.

В составе суспензии может быть использовано как высокомодульное стекло, „„Я „„1о50319 А1 (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к материалам для изготовления форм при литье по выплавляемым моделям. Цель — улучшение качества форм за счет устранения их деформации, повышение производительности труда эа счет ускорения прокалки форм и сокращения продолжительности отделения керамики от отливок. Содержание в составе с жидкостекольным связующим пыли злектрофильтров — продукта пылеуноса при производстве шамота —, прокаленной при 1

1450-1750 С в количестве 35 — 65 мас. g, позволяет благодаря тому, что структура упомянутого уноса представляет собой дегидратированный каолинит псевдоморфозами муллита по пластинкам каолинита и а -кварцем, устранить деформацию жидкостекольных форм при нагреве до высоких температур, быстрое в течение 5 — 10 мин нарастание горячей прочности, что обеспечивает повышение скорости нагрева и-уско рение прокалки. 2 э.п.ф-лы, 1 табл, юй так и ниэкомодульное,при этом жидкое стекло M 2,85 — 3,4 (высокомодульное) вводится плотноствю 1100 — 1150 кг/и в количестве

50 — 65 мас.$, а жидкое стекло M 2,5-2,84 (низкомодульное) вводится плотностью

1180-1250 кг/м и в количестве 35,0—

60,0 кгlм . В последнем случае необходимо ввести неорганическую кислоту и пылевидный кварц.

Пыль злектрофильтров — тон козернистый порошок, продукт пылеуноса при обжиге кускового шамота при 1450-1750 С во

1650319

35-65 вращающихся печах, имеет следующий химсостав, мас,%. Si0 40-60; AbOg 37 — 50; TlQz

1,5-2,8; ЕегОз 1,8 — 3,5; СаО 0,6-1,6; М90

0,4 — 1,5; R20 0,3 — 1,5.

Прокаленная при 1450 — 1750 С пыль электрофильтров претерпевает полиморфные превращения и представляет собой дегидратированный каолинит псевдоморфозами муллита по пластинкам каолинита и а -кварцем.

Так, двуокись кремния при этих температурах переходит в кристобалит, который не вступает в реакцию с На О жидкого стекла и поэтому не образуется эвтектический расплав. Отсутствие полиморфных превращений кварцевой составляющей пыли электрофильтров и высокая термическая стойкость кристобалита и глинозема позволяют ускорить нагрев форм, т,е. пракалку без опасности образования трещин и разрушения форм .За это время успевают удалиться органическая часть этилсиликатного связующего при изготовлении комбинированных форм, остатки модельного состава, а также свободная и конституционная вода.

Составы суспензий и свойства форм приведены в таблице, Пример 1. Жидкое стекло разводится водой до необходимой плотности. При перемешивании в мешалку загружается продукт пылеуноса шамота, обожженного при 1450—

1750 С (пыль электрофильтров), и в течение

20 — 30 мин доводится до однородной консистенции. При необходимости улучшения смачиваемости за 5 мин до конца перемешивания вводится поверхностно-активное вещество (ПАВ).

Пример 2. Жидкое стекло разводится водой до плотности 1180 — 1250 кг/м . Необходимое количество кислоты быстро (одной порцией) вводится в непрерывно перемешивающийся водный раствор жидкого стекла, При появлении хлопьев геля перемешивание следует продолжить в течение 10 — 15 мин. Затем в этот раствор вводятся в любой последовательности пылевидный кварц и продукт пылеуноса производства шамота, обожженного при

1450 — 1750 С вЂ” пыль электрофильтров, и перемешивается 20-30 мин до получения однородной консистенции, При необходимости за 3 — 5 мин до окончания перемешивания вводят в суспензию поверхностно-активное вещество.

Как видно из таблицы, состав суспенэии обеспечивает сокращение продолжительности прокалки форм в 3 — 4 раза, При этом не происходит разрушение форм также и в связи с тем, что устраняется их деформация в процессе нагрева. Так, наибольшее относительное удлинение составляет 0,95-1.0 $, Относительное удлинение формы в интервале 600 — 1000 С изменяется незначительно (на 0,1-0,15%), т,е. размеры форм в указанном интервале температур не изменяются или изменяются незначительно, что не имеет практического влияния на прочность, | а также и деформацию форм, Стоимость

1 т продукта пылеуноса при производстве шамота 2 р, 83 коп.

Горячая прочность находится на уровне

5 — 7 МПа, т.е, формы при прокалке могут нагреваться с любой, скоростью без опасности растрескивания и разрушения. Таким образом ускоряется прокалка форм в 3 — 4 раза по сравнению с прототипом, согласно которому формы должны прокаливаться 2 ч по определенному режиму, обеспечивающему протекание всех процессов, в основном оплавление и acneä за ним формирование твердофазной структуры керамики, Однако оплавление сопровождается деформационными превращениями и потерей прочности в горячем состоянии.

После заливки формы металлом ранее оплавленная керамика охлаждается с нарастанием остаточной прочности, в результате она плохо отбивается от отливок, особенно в "закрытых" насыщенных отливками местах металлического блока, Керамика же по изобретению после заливки и охлаждения разупрочняется. время отбивки керамики от отливки сокращается в 3 — 5 раз.

Реализация изобретения позволит повысить качество форм за счет устранения их деформации, повысить производительность труда за счет ускорения прокалки форм и сокращения продолжительности отделения керамики от отливок, а также снизить их стоимость.

Формула изобретения

1. Состав суспенэии для форм по выплавляемым моделям, включающий огнеупорный наполнитель,жидкое стекло,о тл и ч а ю шийся тем, что,с целью улучшения качества форм путем устранения их деформаций, повышения производительности труда путем ускорения прокалки форм и сокращения продолжительности отделения керамики от отливок, а также снижения их стоимости, состав дополнительно содержит пыль электрофильтров при производстве шамота, прокаленную при 1450 — 1750 С, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%;

Жидкое стекло

Пыль электрофильтров при производстве

1650319

35,0 — 50,0 шамота, прокаленная при 1450 †17 С 35 — 65

2. Состав по п.1, преимущественно при использовании высокомодульного жидкого стекла с M 2,85-3,4 и плотностью 1100-1250, 5

его компоненты имеют следующее соотношение, мас.$:

Жидкое стекло

М 2,85 — 3,4, у 11001250 кг/мз 50,0-65,0 10

Пыль электрофильтров при производстве шамота, прокаленная при 1450-1750OÑ

3. Состав по п.1, преимущественно при использовании низкомодульного жидкого стекла с М 2,5-2.84, . и плотностью 11801250 кг/м; он дополнительно содержит пылевидный кварц и неорганическую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.,ь:

Жидкое стекло М 2,5 — 2,84, y = 1180,—

1250 кг/и 35,0 — 60,0

Пыль электрофильтров при производстве шамота, прокаленная при 1450 — 1750 С 18,0 — 45, Неорганическая кислота 0,3-3,0

Пылевидный кварц Остальное о о

»О О о

ОЪ

1 О 1

С3 и I 1 1

1 о

Ю о

1 и

t»!

С3 !

In и и

3О 3О

» и I I 1

Ю

Ч«

1 О о

1

С3 о

И M

1 п мъ Зч

ОЪ

С3

» »

Ч 1 О О о !

ОЪ и и аО aÎ (Ч 3Ч о

ln

I .Ф I о л о о !

О о мъ

I и

СЧ

1

an о о

» о о

М M

ОЪ а3а ! M I

О Ъ

ОЪ и

1 I

Ы 1 о

С3 о

7 и о о

3Ч 3Ч

МЪ M о

ОЪ о

ОЪ

1 и о

»О ь

1 1 !

ОЪ

I и\

tl о

I о о о .Ф «Ф

M М

ОЪ о о

1 M !

I 3

»О

Х 3 — Ч

С

t 1

СЪ о м 3

CI

С3

l I

I I

1 I f I о м !

9 о о и

О I

С3

ОЪ м о

О Ъ и

ОЪ

I и\

1 I !!

С> о

Ю

1 и

С3

ОЪ

ЪЧ

an о ю о

Ю

О 1

Ю о

Ф I и (о ъо о» о

С3 о м

ОЪ

ЪЧ

Ю

ОЪ

ОЪ о о о о

ОЪ

О о

ОЪ

ОЪ

1 мъ

Ъч 1

CI п

° Ф I I

»

О Ъ

Ъ 1

I I

1 1 1 1

Э

v о

Э х о а х о î с о о в о л v

<ч — о х

«

Э о а

И о м ev! (!

4I 1 е 1 х о

0 о о

I о хо

1 оо

Х ОЪ

С о

03 5»ъ

Э Z

f" .

V l»

В 3О х э х о в к я

33 о

1 х

el В хю а о соо в

О 3хв

-- в

et,о

С-О О, Ои Э

2 Ф х

63 Э

П

Х aal

Ц t о о

Itl Х t

I а х х в о

a a v в оЪО 4 t

3650319

e «I о v х t óî в а

o х х о ова е ххe

v e e а ф оо а f х1 в a ave

v о вво

ЛМЗ!

5

3х nt е 3ч оу

„." х Ь, Э Х Х 3

«хеое

u tI t. e e

1 х el 1 1

Э Х О Хх

8ххс

«хвов

V»I I. t: X

I хв! в х о вх

ОК 33

«хеое и»33 ХХ

ln

Х Э I

Э Х О 3хО

Б Х 3.

«х в î е.

V e I. Х Х

3 О

VD х

3»

Ol

g t3 l6

Юхя

v v е х о х 8, ах хх

ОЪ е М

1- а о в v

О!3 О х 1(aÎ. R3 ав ах

I и

В J!

О во а 1-о

Х Х О еох

a!-х а о ф .Ф е

«3tex

5l5B Ia Дм а а л»

3 во э в оо

cI v х ф хчв х х

»3 в а

1650319

СО о о о

1о о сэ мъ

4 ь мЪ

1 с! I

/l мЪ

Ю ! о о

В мЪ О сч о

I Ъ 1

Cl л о

1 1 — л

Ю

3 мЪ

Ю

Ю

I м3

СЧ

Cl

1 мъ мЪ

С3

СЧ Ю О о о мЪ СО

С3 мЪ

1 с Ъ 1

an

1 м

Ю

СО

1 э I I ехо йф хс хaloal

Onf CJ о о

Cl мЪ

1 О I

Ю

1 1 ь

Са о

С \ !

In

С С

Cl

1 мъ о о

CO

Ю м о сэ 1 мЪ

I о О

Ю

1 — 1 1

Ю

С" Ъ

I мЪ сч

Ю

СС ! мЪ о о м

/ сч сч

/ Ъ

In

-т 1

\

Ю !

» л о

Ю о

I с/Ъ

С3

Ю

1 мЪ о о ю о

/Ъ СЪ мЪ оа

I С 3 1 м" 1

С Ъ

l/l л мЪ о о

Ю

С

I аГ\

С 3

Ю о

an мЪ о

1 о л Ю сч сч

Ial СЪ

С3 мЪ сЪ 1 м \

С Ъ

CI О м о с/\ 1

\ \

4l 1 1 э х о хх и к а Ф Э О ф

Ф I

1 ! !

Ь о м

Ф с Ъ с ъ

I СЪ 1 с Ъ о и и

4I х о

О к

I о к и х

Э о а

34 о

О к о о о о о л

СЧ

Iх

aI Е о ах х и э Ia а4

34 ф к ь о а и о

Э 34

O.

z а

Э

J е сч х х

Ц

Ю е ю оо

J »« хо

Х СЧ ф СЧ а

o% ! ф а а а

Е 3-О о э

Вч

4l х х х

4l н к

al а,х в е а

D,3;

С5

Ф

aI ( о

C!,

Q, (» 1

I! о ! 3 !

1 - 3

} !

Ф х кМ!

Ф

С3

34

Ф

v 4 !! !I an ) к ! ф

aI

al х

"3 —

I

1 к 3

a3 t

4\ 1 ф к о х

О Ф

I .о хо

f оо

К an к

34 о и и с» е к

Э х о ф к а а х I э 36 и

If о

1 1 ф х

Х 43 а34О ю о ф ОЧЪ

v с» о Х al 1-о

Э ОмЪ !

Г х

3-фа

ia Ф К

4!и о

O If V ао О

Ф х е х

Ц э э к х K ък

34 34 ф а

1:"„ о. а о э

43 о

1 а к

»

v асч эо хх о а к х

43 О х э

la

v о

Ia

f. и к е о

If x

1- о ьо ио х

О. Х к а к

Ке еэ ф3 а Ф с х о х х о !

v v

o J l

О,Х3 с х, 3:

-:-(i

V 1 f3 Iх

Ф О

Х 1а о о е х

У х х5

al 3a

z o а а о к е

al 4l к3 и