Легковыбиваемая жидкостекольная смесь теплового отверждения

 

Использование: в литейном производстве для изготовления стержней тепловым отверждением. Сущность: состав смеси содержит следующие ингредиенты в мас. %: огнеупорный наполнитель - основа; жидкостекольное связующее - 5-7%, алюмосиликатная добавка 2-4%, кубовые остатки от дистилляции глицерина (глицериновый гудрон) - 0,25-0,35%. Существенным отличием предлагаемого изобретения является сочетание алюмосиликатной добавки и кубовых остатков от дистилляции глицерина (глицеринового гудрона) в жидкостекольных смесях, позволяющим обеспечить высокие технологические характеристики в хорошую выбиваемость, и то, что жидкое стекло и кубовые остатки от дистилляции глицерина вводятся в виде связующей композиции в соотношении 20:1. 3 табл.

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к изготовлению литейных форм и стержней, отверждаемых тепловой сушкой.

Известна жидкостекольная смесь, содержащая жидкостекольное связующее, алунит и триполифосфат натрия (авт. св. N 1515506, кл. B 22 C 1/00).

Недостатками этого известного решения является низкая сырая прочность, недостаточно хорошая выбиваемость, разупрочнение стержней в процессе хранения.

Известна жидкостекольная смесь, содержащая алюмосиликатную добавку в количестве 7-8 мас. и жидкостекольное связующее в количестве 5,8-6,8 мас. (авт. св. N 923046, кл. B 22 C 1/02).

Недостатками этого известного решения является высокая осыпаемость стержней, недостаточная их прочность и разупрочнение в процессе хранения.

Целью настоящего изобретения является повышение прочностных характеристик смеси, снижение осыпаемости и сохранение прочности в процессе хранения стержней. Поставленная цель достигается тем, что смесь дополнительно содержит кубовые остатки от дистилляции глицерина при следующем соотношении ингредиентов в мас.

Огнеупорный наполнитель Основа Жидкостекольное связующее 5-7 Алюмосиликатная добавка 3-5 Кубовые остатки от дистилляции глицерина 0,25-0,35 В качестве алюмосиликатной добавки в смеси могут быть использованы различные отходы огнеупорных, керамических и фарфоровых производств с содержанием Al₂O₃ не менее 20 мас. Кубовые остатки от дистилляции глицерина являются отходами мыловаренных производств и заводов моющих средств.

Предлагаемый состав смеси соответствует критерию "существенные отличия", так как в результате патентного поиска не обнаружено сочетание применения алюмосиликатной добавки и кубовых остатков от дистилляции глицерина в жидкостекольных смесях, позволяющие обеспечить высокие технологические характеристики и хорошую выбиваемость.

Приготовление смеси осуществляется в бегунах. Предварительно в мешалке готовится связующее, где тщательно перемешивается жидкое стекло с кубовыми остатками от дистилляции глицерина в соотношении 20:1. Такой способ подготовки связующей композиции создает предпосылки к формированию специфической макроструктуры связующего, что приводит к повышению прочностных характеристик смеси.

В табл. 1 приведен химический состав используемых материалов, а в таблице 2 и 3 составы и физико-химические свойства смесей. Смесь 1 взята за прототип, смеси 3, 4, 5, 7, 8 заявляемые составы, а смеси 2, 6, 9 составы с запредельными значениями компонентов.

Выбиваемость смесей оценивалась по величине остаточной прочности на разрыв образцов восьмерок, выдержанных в течение 60 мин при температуре 800^oC с последующим охлаждением до комнатной температуры.

Из приведенных в табл. 3 результатов испытаний видно, что применение смесей заявляемых составов по сравнению с известным решением позволяет получать стержни с высокими прочностными характеристиками, хорошей выбиваемостью, практически без осыпаемости. При этом стержни можно хранить длительное время без снижения прочности.

Уменьшение содержания компонентов ниже их минимальных значений (см.2) приводит к ухудшению прочностных характеристик. При увеличении компонентов выше их максимальных значений наблюдается снижение сырой прочности смеси. Ухудшение прочностных характеристик наблюдается и при несоблюдении соотношения жидкого стекла и КО от дистилляции глицерина 20:1. Поэтому применение составов смесей с содержанием ингредиентов выше или ниже соответственно максимальных и минимальных значений нежелательно.

Смеси оптимальных составов экологически чистые, могут найти применение в литейных цехах взамен смесей теплового отверждения на лигносульфонатных связующих, что позволит избежать выбросов в атмосферу продуктов сгорания органических веществ.

Формула изобретения

Легковыбиваемая жидкостекольная смесь теплового отверждения, содержащая огнеупорный наполнитель, жидкостекольное связующее, алюмосиликатную добавку, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кубовые остатки от дистилляции глицерина глицериновый гудрон, причем соотношение жидкого стекла и глицеринового гудрона составляет 20 1 при следующем соотношении компонентов смеси, мас.

Огнеупорный наполнитель Основа Жидкостекольное связующее 5 7 Алюмосиликатная добавка 2 4 Кубовые остатки от дистилляции глицерина глицериновый гудрон 0,25 - 0,35

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2