Состав самовысыхающей противопригарной краски для форм и стержней чугунного литья и способ ее приготовления

 

Изобретение относится к области литейного производства. Сущность изобретения: противопригарная краска состоит из следующих элементов, мае. %: органического связующего 2,0-5,0; органоминерального сырья из отходов угледобычи и углеобогащения 15-28; поверхностно-активного вещества анион или катионактивного класса 0,5-4,0; органического растворителя 48-60 и огнеупорного наполнителя. Краску приготавливают таким образом, что органоминеральное сырье вводят в два этапа: сначала в смеситель загружают 20-50 мас.% от потребной нормы и ПАВ, а затем после перемешивания добавляют оставшуюся часть

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК я) с В 22 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР)

СПХСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4927072/02 (22) 05,03,91 (46) 30.04.93, Бюл. ¹ 16 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) Н.И. Шадрин, А,П. Козлов и О.В. Шадрина (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 822870, кл, В 22 С 3/00, 1981. (54) СОСТАВ САМОВЫСЫХАЮЩЕЙ ПРОТИВОПРИГАРНОЙ КРАСКИ ДЛЯ ФОРМ И

СТЕРЖНЕЙ ЧУГУННОГО ЛИТЬЯ И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области литейного производства, Сущность изобретения: противопригарнэя краска состоит иэ следуИзобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве противопригарного покрытия для окраски литейных форм и стержней.

Цель изобретения — повышение скорости высыхания краски на поверхности форм и стержней, увеличение проникающей способности и термопластичности, а также седиментационной устойчивости и стойкости против растрескивания от теплового излучения зеркала металла при заливке форм.

Предлагаемая краска содержит органическое связующее, органоминеральное сырье отходов углеобогащения, предварительно активированное ПАВ анион или катион активного класса, органический растворитель и огнеупорный наполнитель. В качестве органического связующего используют крепитель ДП, древесный пек, „„Я. „„1811959 Al ющих элементов, мас,%: органического связующего 2,0 — 5,0; органоминерального сырья из отходов угледобычи и углеобогащения 15 — 28; поверхностно-активного вещества анион или катионактивного класса

0,5-4,0; органического растворителя 48 — 60 и огнеупорного наполнителя. Краску приготавливают таким образом, что органоминеральное сырье вводят в два этапа: сначала в смеситель загружают 20-50 мас.% от потребной нормы и ПАВ, а затем после перемешивания добавляют оставшуюся часть (80 — 50 мас.%) органоминерального сырья, В полученную композицию вводят органическое связующее и растворитель и огнеупорный наполнитель. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 2 табл, навалочные смолы ПК-104, СФ-015, СФ2252, СФ-480 и др., резольные смолы ОФ-1, фуритол, смола ФФ-65С, КФ-65С и др., пол- О ивинилбутираль и др. . В качестве органоминерального сырья отходов углеобогащения — хвосты флотации антрацитовых углей. О

Из поверхностно-активных веществ ис- (Я пользуют анионоактивные: ДС-РАС, смакиватель НБ или некаль; катионоактивные вещества, такие как ОП-7 или ОП-10, предварительно растворяют в воде до 10-20%ы Ъ ной концентрации, В качестве огнеупорного наполнителя используют графит черный и серебристый или тальк, Составы противопригарных красок приведены в табл.1, а их технологические свойства — в табл.2.

1811959

Готовя противопригарную краску путем предварительного активирования ПАВ

20-50 мас. органоминерального сырья or потребной нормы в смесителях лопастного типа (краскомешалках), Полученную композицию выдерживают в смесителе 5 — 30 мин, после чего добавляют оставшуюся часть (80 — 50 мас. ) органоминерального сырья, органическое связующее и растворитель перемешивают и вводят огнеупорный наполнитель.

Проникающую способность краски в межзерновое пространство формовочной смеси оценивали на образцах ф 50х50, который через 1 ч после окраски распиливался на две части до оси, а затем размалывался.

Глубину проникновения краски измеряли с помощью штангенциркуля на разломанной части периметра не "смазанной" при распиловке, Термопластичность в С определяли в дилатометре по началу размягчения поверхностного слоя краски на поверхности образца ф 32х50.

Растрескивание краски определяли визуально на образцах ф 50х50 после прокалки в печи при 500 и 1000 С в течение

10 — 30 мин и охлаждения образцов вместе с печь1о, Сцепление краски с формой оценивалось по удельному усилию отрыва приклеенного металлического цилиндрика от окрашенного образца с плоской поверхностью; прочность на истирание по ГОСТ

10772-78; седиментационную устойчивость по ГОСТ 10772-78; вязкость с помощью вискозиметра В3-4 (ГОСТ 9070-75); плотность с помощью денсиметров (ГОСТ 1300-74).

Как видно из табл,2, время высыхания краски на поверхности форм сократилось в

1,5 — 1,8 раза, проникающая способность увеличилась в 1,7 — 2,8 раза. Начало образования пластичной фазы в противопригарной краске снизилась на 500 С, что имеет .огромное значение для получения чистой поверхности отливок. Существующее и редставление о высокой термической стойкости противопригарной краски ошибочно, Так как "жесткое" в условиях высоких температур противопригарное покрытие на поверхности песчаных форм и стержней обязательно будет растрескиваться как в области низких температур при 575 С в процессе перехода а-кварца a P -кварц(что менее опасно. т,к. здесь линейные и объемные изменения не велики 0,32 и 0,82 соответственно), так и в области высоких температур (900-1 120 Ñ), где кварц с большой скоростью превращается в тридимит с

55 увеличением объема на 16.6 . Эти полиморфные превращения кварца приводят к растрескиванию противопригарного покрытия и отлущиванию его от поверхности формы или стержня, что приводит к образованию сетки разгара и трудноотделимому пригару на поверхности отливок.

Обработанное ПАВ органоминеральное сырье в составе противопригарной краски легко проникает в пористую структуру формовочной смеси, а легкоплавкие составляющие (слюдоподобный силикат-пирофиллит) аргиллитовых глин при нагреве размягчаются и вспучиваются, тем самым препятствуют проникновению металла в поры формовочной смеси. Кроме того, способность к размягчению при высоких температурах органо-минерального сырья и присутствие в его составе силикатных частиц препятствует растрескиванию противопригарного покрытия от теплового излучения зеркала металла при заливке форм.

Активированное ПАВ органоминеральное сырье набухает в органических растворителях благодаря чему является сильным стабилизатором седиментационной устойчивости противопригарной краски, Промышленные испытания краски в литейном цехе Киевского завода станков-автоматов показали ее высокие технологические свойства, обеспечивающие качественную чистоту поверхности чугунных отливок.

Формула изобретения 1.Состав самовысыхающей противопригарной краски для форм и стер>кней чугунного литья, включающее органическое связующее, огнеупорный наполнитель, органический растворитель, поверхностно-активное вещество (ПАВ) анион или катион активного класса и технологическую добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости высыхания краски на поверхности форм и стер>кней, увеличения проникающей способности и термопластичности, а также седиментационной устойчивости и стойкости против растрескивания от теплового излучения зеркала металла при заливке форм, он в качестве технологической добавки содержит органоминеральное сырье отходов углеобогащения, предварительно активированного ПАВ анион или катион активного класса в количестве 0,5„,4,0 мас. от состава смеси при следующем соотношении компонентов, мас, ;

Органическое с вязующее 2,0...5,0

Органоминеральное сырье отходов углеобогащения, предварительно

1811959

Таблица 1 активировэнного поверхностно-активным веществом анион или катион активного класса в 5 количестве 0,5...4,0 мэс, $ от состава смеси 15,0...28,0

Органический рэстворитель 48,0..,60,0

Огнеупорный 10 наполнитель Остальное

2,Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического связующего он содержит древесный пек или крепитель ДП вЂ” древесный пек, синтетическую 15 смолу новолачного или резального типа или, полимерные смолы, 3 Состав по п,1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что в качестве органического растворителя он содержит материалы, выбранные из 20 группы, содержащей этиловый или бутиловый спирты.

4.Состав по п.1, о т л и ч à ю шийся тем. что в качестве огнеупорного наполнителя он содержит графит или тальк, 5. Способ приготовления самовысыхэющей противопригарной краски для форм и стержней чугунного литья, включающий перемешивание в смесителе технологической добавки, органического связующего с поверхностно-активным веществом энион или катион активного класса, выдержку композиции в течение 5-30 мин, ввод органического растворителя и огнеупорного наполнителя до плотности и перемешивания, отл ича ю щ ийс я тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости и проникающей способности, предварительно в смеситель вводят органоминеральное сырье в количестве 20...50 мас, (, от потребной нормы и ПАВ, после перемешивания и выдержки добавляют оставшуюся часть

80-50 мэс. оргэноминерального сырья, органическое связующее и растворитель. перемешивают и вводят огнеупорный наполнитель до заданной плотности, 1811959

Таблица 2

Свойство краски став

Плотность

00

Время высыхания, мин,0

Термопластичн ость, С

ОО

Т ещины отс ств ют

9,0

8,5

8,0

7,5

8,5

5.0

4,8

4,3

5,8

4,0

5,1. Редактор

Заказ 1546 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Седиментационная устойчивость, % через 24 ч хранения

Проникающая способность, мм

Растрескивание краски после прокалки при 500-1000 С

Прочность сцепления с формой, кг/см

Прочность на истирание, кг/см

Составитель И.Куницкая

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Г,Кос