Смесь для изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке

 

Использование: изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке. Сущность: смесь содержит огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, жидкое стекло 1,5-1,8 мас.%, 0,5-0,7 мас.% продукт конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида с содержанием активного вещества 55-65 мас. %, 5-10%-ного водного раствора поливинилового спирта в количестве 0,7-1,0 мас. %. Совместное содержание в смеси поливинилового спирта в виде 5-10%-ного водного раствора и продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида обеспечивает повышение прочности смеси и снижение продолжительности отверждения смеси. 2 табл.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке. Целью изобретения является повышение прочности смеси, снижение ее осыпаемости и продолжительности отверждения теплом. Это достигается за счет того, что смесь, состоящая из огнеупорного наполнителя на основе диоксида кремния, жидкого стекла и продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида с содержанием активного вещества 55-65 мас. дополнительно содержит 5-10% -ный водный раствор поливинилового спирта при следующем соотношении ингредиентов, мас. Жидкое стекло 1-1,8 Продукт конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида с содержанием активного вещества 55-65 мас. 0,5-0,7 5-10%-ный водный раствор поливинилового спирта 0,7-1,0 Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния Остальное Смесь содержит 1,5-1,8 мас. жидкого стекла (ГОСТ 13078-81) с модулем 2,2-2,8, плотностью 1,28-1,30 г/см³. Использование жидкого стекла менее 1,5 мас. не целесообразно, т.к. прочности смесей резко снижаются и повышается осыпаемость. Увеличение содержания жидкого стекла более 1,8 мас. приводит к увеличению работы выбивки. выбивки. Использование жидкого стекла с модулем ниже 2,2 способствует ухудшению выбиваемости смеси, а при модуле жидкого стекла более 2,8 снижается живучесть смеси. Использование жидкого стекла с плотностью ниже 1,28 также нецелесообразно, т. к. появляется прилипаемость смеси к оснастке, повышение плотности стекла выше 1,30 приводит к повышению осыпаемости. Продукт конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида с содержанием активного вещества 55-65 мас. выпускается в жидком и порошкообразном виде марок "А" и "Б". Относится к группе биологически трудноразлагающихся веществ, не выделяет при хранении вредных газов и паров, при нормальных условиях не горюч и не взрывоопасен. Использование его в количестве менее 0,5 мас. не способствует повышению прочности смеси, более 0,7 мас. вводить его также нецелесообразно, т.к. с излишним количеством продукта конденсации вводится большое количество воды и смесь прилипает к оснастке. Применение водного раствора поливинилового спирта ниже 5%-ной концентрации нецелесообразно, так как в смесь вводится повышенное количество влаги, что способствует прилипанию смеси и повышению ее осыпаемости. Концентрация спирта более 10% приводит к коагуляции жидкого стекла. Введение поливинилового спирта в количестве менее 0,7 мас. не способствует существенному повышению прочности смеси и ускорению ее затвердевания после нагрева. Более 1,0 мас. вводить его также нецелесообразно, так как наблюдается повышенная осыпаемость смеси. В качестве огнеупорного наполнителя целесообразно использовать кварцевые пески 1КО16А и 1КО2А. Согласно изобретению смесь готовят следующим образом. Кварцевый песок перемешивают в течение 1-1,5 мин с предварительно приготовленной жидкой композицией, которую готовят следующим образом. В жидкое стекло вводят необходимое количество продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, перемешивают их в течение 0,5-1 мин, после чего в полученную композицию добавляют расчетное количество поливинилового спирта или воды. Компоненты тщательно перемешивают до получения однородной массы. Из приготовленной смеси изготавливают формы или стержни общеизвестными методами. Отверждение смеси осуществляют в горячем ящике, нагретом до 160-220^oС в течение 2-5 мин. В табл. 1 приведены составы смесей согласно изобретению, а их физико-механические и технологические свойства в табл.2. Прочность смесей на сжатие определяли на приборе швейцарской фирмы "Георг Фишер", осыпаемость на Усманском приборе путем потери веса образца после его вращения в сетчатом барабане в течение 1 мин. Скорость затвердевания оценивали по секундомеру. Данные, приведенные в табл.2, показывают, что смеси с предложенным содержанием ингредиентов по сравнению с прототипом имеют в 5-7 раз более высокую прочность после затвердевания, на порядок ниже осыпаемость. Кроме того, продолжительность затвердевания смеси сокращается с 50-60 мин до 2-5 мин. т. е. в 20-30 раз. Формы и стержни, изготовленные из смеси согласно изобретению, можно использовать при получении отливок из чугуна, стали и цветных металлов и сплавов.

Формула изобретения

Смесь для изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, жидкое стекло и продукт конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида с содержанием активного вещества 55 65 мас. отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности смеси, снижения ее осыпаемости и продолжительности отверждения теплом, она дополнительно содержит 5 10%-ный водный раствор поливинилового спирта при следующем соотношении компонентов, мас. Жидкое стекло 1,5 1,8 Продукт конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида с содержанием активного вещества 55 65 мас. 0,5 0,7 5 10%-ный водный раствор поливинилового спирта 0,7 1,0 Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1