Стержневая смесь с солеорганическим связующим


 


Владельцы патента RU 2455102:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") (RU)

Изобретение относится к литейному производству. Смесь содержит в мас.%: огнеупорный наполнитель в виде кварцевого песка 85,5-87,5; связующее в виде MgSO4·7H2O 4,0-4,5; лигносульфонат технический (ЛСТ) 2,0-2,5 и воду 6,5-7,5. Использование лигносульфоната в составе смеси позволит увеличить ее прочность более чем в два раза. 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности для изготовления литейных стержней.

Известна стрежневая смесь, содержащая в качестве связующего MgSО4·7Н2О (Евстигнеев А.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А., Салина М.В. Исследование неорганических связующих на основе сульфата магния // Литейное производство - 2008. №11. С.27-29). Упрочнение смеси происходит за счет плавления MgSO4·7Н2O при нагревании. Расплав сульфата магния концентрируется, преимущественно, в местах контакта зерен наполнителя. Находясь в расплавленном состоянии, из кристаллической решетки сульфата магния происходит удаление воды, что в свою очередь приводит к кристаллизации расплава сульфата магния и, как следствие, связывания зерен огнеупорного наполнителя. Смеси, с использованием в качестве связующего MgSO4, экологически безопасны на всех этапах технологического процесса, легко выбиваются и регенерируются при смачивании водой. Однако эти смеси имеют значительный недостаток - низкую прочность в сыром и отвержденном состоянии. Данный недостаток не позволяет использовать смеси с MgSO4 для изготовления сложных по конфигурации стержней и использовать их для получения ответственных отливок.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение прочностных свойств смеси с сохранением способности легко выбиваться и регенерироваться при смачивании водой.

Для достижения указанного технического результата смесь для изготовления литейных стержней, включающая огнеупорный наполнитель в виде кварцевого песка, воду и сульфат магния (MgSO4·7H2O) дополнительно содержит лигносульфонат технический (ЛСТ) при следующем соотношении компонентов (мас.%):

Огнеупорный наполнитель 85,5-87,5
MgSO4·7Н2O 4,0-4,5
ЛСТ 2,0-2,5
Вода 6,5-7,5.

Наибольшая прочность смеси в отвержденном состоянии достигается при содержании в смеси ЛСТ в количестве 2,0-2,5 мас.% при условии содержания в смеси сульфата магния в количестве от 4,0 до 4,5 мас.%. Содержание в смеси ЛСТ менее 2,0 мас.% приводит к снижению прочности, а содержание в смеси более 2,5 мас.% ЛСТ не приводит к существенному повышению прочности смеси.

Пример.

Перед приготовлением смеси готовят связующий раствор путем последовательного растворения в расчетном количестве воды расчетного количества порошка MgSO4·7Н2О и ЛСТ. Для более эффективного растворения соли и ЛСТ рекомендуемая температура воды 30-35°С. Полученный раствор вводят в кварцевый песок и перемешивают в катковом смесителе в течение 5-8 минут. Полученную смесь подают на стержневой участок. В герметичной таре готовая смесь имеет неограниченную живучесть. Отверждение смеси происходит при ее нагревании. Экспериментально установлена оптимальная температура отверждения - 140-150°С.

В нижеприведенной таблице 1 приведены составы стержневых смесей.

Таблица 1
Ингредиенты Состав 1, мас.% Состав 2, мас.% Состав 3, мас.%
Огнеупорный наполнитель 87,5 86,0 86,5
Связующее - MgSO4·7Н2O 4,0 4,5 4,0
Лигносульфонат технический (ЛСТ) 2,0 2,5 2,0
Вода 6,5 7,0 7,5

В нижеприведенной таблице 2 даны технические характеристики свойств заявляемой стержневой смеси в сравнении с известной смесью. Из представленной таблицы следует, что введение в смесь небольшого количества ЛСТ позволяет повысить прочность практически более чем в два раза с сохранением возможности к регенерации смеси.

Предлагаемая смесь может использоваться для изготовления литейных стержней в подогреваемых ящиках в условиях различной серийности производства.

Таблица 2
Показатель Заявляемая смесь с MgSO4·7H2O и ЛСТ Известная смесь с MgSO4·7Н2О
Прочность на разрыв, МПа 1,6-2,0 0,65-0,85
Оптимальная температура отверждения, °С 140-150 140-150
Термостойкость, °С 950 1100
Количество циклов регенерации после заливки Аl - сплавом неограниченное неограниченное

Смесь для изготовления литейных стержней, содержащая огнеупорный наполнитель в виде кварцевого песка, связующее в виде MgSO4·7H2O и воду, отличающаяся тем, что смесь дополнительно содержит лигносульфонат технический (ЛСТ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Огнеупорный наполнитель 85,5-87,5
MgSO4·7H2O 4,0-4,5
ЛСТ 2,0-2,5
Вода 6,5-7,5


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к литейному производству. .
Изобретение относится к области литейного производства. .
Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано в составах смесей для изготовления стержней тепловым отверждением. .
Изобретение относится к области литейного производства. .
Изобретение относится к литейному производству. .
Изобретение относится к литейному производству. .
Изобретение относится к области литейного производства. .
Изобретение относится к области литейного производства. .
Изобретение относится к способу получения литейных стержней или форм для литейных форм, включающих основной формовочный материал и связующий материал, а также к литейным стержням или формам после осуществления способа.
Изобретение относится к литейному производству
Изобретение относится к области металлургии, в частности к подготовке огнеупорных материалов для изготовления керамических форм
Изобретение относится к литейному производству
Изобретение относится к области литейного производства

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей с жидкостекольным связующим, отверждаемых тепловой сушкой

Изобретение относится к литейному производству

Изобретение относится к литейному производству

Изобретение относится к литейному производству
Наверх