Смесь для изготовления литейных стержней и форм

 

ОЙИС НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ союз Свветскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 21.03.75 (21) 2115595/02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.76. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 24.08.76 (51) М. Кл. - В 22С 1 00

Государственный квмнтеу

Совета йбиннстроо СССР (53) УДК 621,742.4 (088.8) ла лелем изобретений н открытий (72) Автор изобретения

Д. С. Лемешко (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Л ИТ ЕЙ Н ЫХ СТЕР)К Н E Й И ФОРМ

2,3 — 3,3

Изобретение относится к ооласти литейного производства, а именно к смесям для изготовления литейных стержней и форм.

Известна смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых преимущественно углекислым газом, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и горючий растворитель. Указанная смесь приобретает высокую прочность в результате воздействия тепла, выделяющегося от сгорания горючего органического растворителя при ее поджигании. Особенностью данной смеси является высокое содержание горючего органического растворителя (50 — 200 вес. ч. на

100 вес. ч. огнеупорного наполнителя). Ввиду этого смесь обладает повышенной прилипаемостью к оснастке и высокой огнеопасностью (мгновенно вспыхивает при соприкосновении с открытым пламенем).

Целью изобретения является повышение прочности поверхностных слоев стержней и форм, улучшение выбиваем ости, снижение прилипаемости и стоимости смеси при обеспечении противопожарной безопасности ее применения.

Для этого предлагаемая смесь содержит огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и горючий органический растворитель в следующем количестве, вес. о/о:

Огнеупорный наполнитель Основа жидкое стекло

Горючий органический растворитель 6,4 — 10,0

При этом противопожарная безопасность

5 применения смеси обеспечивается за счет того, что горючий органический растворитель и жидкое .стекло берут в весовом отношении, равном 2,8 — 3.

В качестве горючего органического раство10 рителя предпочтительно использование этанола (ГОСТ 11547 — 65 или ГОСТ 8314 — 59), эфиро-альдегидной фракции (ВТУ 140 — 55), уайт-спирита (ГОСТ 3134 — 52), бензина (ГОСТ 2084 — 67) в отдельности или в их соче15 тании.

В качестве жидкого стекла предпочтительно использование технического силиката натрия (ГОСТ 8264 — 56), разбавленного водой до плотности 1,36 — 1,39 г/см, что обеспечивает

20 минимальную осыпаемость и более высокую прочность по сравнению с обычно употребимыми растворами жидкого стекла плотностью

1 48 — 1 52 r/смз

Ограничение предельных значений содержа25 ния жидкого стекла и горючего органического растворителя в указанных интервалах обусловлено необходимостью снижения стоимости смесей и обеспечения легкой выбиваемости.

Ограничение количественного отношения

30 между горючим органическим растворителем

510269 зона, затвердевшая от тепла выгоревшего растворителя, имеет прочность, в 10 — 15 раз превышающую прочность остальной массы; во. вторых, смесь не спекается, так как содержа5 ние легкоплавкого щелочного окисла Na20 не превышает 0,5% на единицу массы смеси (ввиду малого содержания в ней жидкого стекла) .

3 4 и жидким стеклом в пределах 2,8 — 3 (по весу) диктуется следующими соображениями: при указанном отношении, равном менее 2,8, горение смеси становится прерывистым, неустойчивым; при указанном отношении, равном более 3,0, возрастает огпеопасность смеси и прилипаемость ее к оснастке.

В качестве огнеупорного наполнителя предпочтительно использование кварцевого песка марок К02 — К04 (ГОСТ 2138 — 74). В приведенной ниже таблице показаны сой свойств смеси в ее состав можно вводить изве- ли в соответствии с приведенным выше описастные .волокнистые армирующие добавки, на- нием. Из смеси формовали стандартные ципример отходы асбеста (асоокрошку). линдРические образцы диаметром и высотой сь готовят следующим o5pazoM H cMe 15 50 MM Образцы H TeveHHe 10 сек о шивающий агрегат дозируют песок и при не- в среде Угле кислого газа. Время горения обобходимости волокнистую дооавку (асоокрош- Разцов после их поджигания составляло 10— ку), далее при перемешивании вводят жидкое

cTexao H l.opIoHHA opraHH ecKHH pacTBopHTe b IecH ¹- 1 5 aaHTbI c Paa HHHoH llzroTHo и прекращают перемешивание через 4 5 мин 20 стью жидкого стекла, № 6 — 9 — с различным

Готовую к употреблению смесь подают в ос- е"о содержанием, а смеси № 10 — 13 — с Разнастку и уплотняют стержни и формы обыч- личным весовым отношением гоРючего оРганиными способами. ческого растворителя и жидкого стекла; смесь № 3 взята п

Ъ 3 взята по всем усредненным данным и является оптимальнои. В смесях № 6 — 13 модуль жидкого стекла равен 2,72; плотность

138 г см

1,5 — 2,5 а М д предва- 38 г/см обокро ка введена длЯ ния прочности. Влажность всех смесей после в ы о р а н я р а с в î р и е л я б л з к а к н у л ю . К а к формы и размеров без деформации оТ деиствидно из табли ы

ass сооственного веса (предел прочности при сжатии не менее 1,2 кгс/см ).

После извлечения стержней и форм из ос- Р ос ь по сУхомУ, то есть жается п очность настк их по рывают противопригарной крас- * смесь становится нетехнолотичной. кой, затем поджигают зажженной бумагой 35 шенин межд го ючим о гани или ветошью. Возгорание смеси происходит оителем и жидким стеклом менее через 3 — 5 сек после воздействия пламени. смеси IIDPDbIBHcTO, не стойчиво. шенин больше 3,0 смесь становится во пеСмесь возгорается в месте подвода пламени, а вых, огнеорпасной и, во-вто ых, сильно п илизатем зона горения постепенно аспрост аняпает к оснастке. етсЯ на весь стеРжень или фоРмУ. МеждУ 40 Та и аким обпазом, поименение п едлагаемых стержнем или формой и плитой, на которой смесей обеспечивает ппостот п иготовления аки бр ., р; е предлагаемых они лежат, необходимо обеспечить зазор (50— р у приготовления и использования, короткий цикл изготовления

100 мм) для поступления воздуха в них при стержней и фор горении растворителя. Вследствие горения растержней и орм, сокращенный расход жидкого стекла, горючего растворителя и углествоРителЯ в повеРхностном слое фоРМ и 45 кисло„о, а кислого газа, следствием чего является легстержней смесь за счет теплопроводности про- кая выбивае о кая вы иваемость и снижение стоимости смегревается до 180 — 220 С в поверхностном слое си, возможность многократного использова(до 20 — 40 мм) и упрочняется, в то время как ния возврата. Кро. остальнои объем сохраняет прочность, приобния возврата. роме того, смесь не прилипает к оснастке, а поверхностные слои стержней и ретенную после отверждения углекислым га- 50 форм обладают вы око" форм о ладают высокои прочностью и минимальной осыпаемостью. Спокойное воспламеСмесь хорошо выбивается из отливок. Это нение смеси при соприкосновении с открытым связано с тем, что, во-первых, стержни полу- пламенем делает безопасной ее в противопочаются с двуслойной структурой: наружная жарном отношении. физико-механические свойства

Составы смесей

Газопроницаемость, ед.

Прочность на сжатие, Kr c/ ì

Содержание, вес.

Осыпаемость, Наимен вание ингредиентов после продувки

С0 по-сухопо-сыропо-сырому му му

88,6

0,4

8,2

Песок К02Б

Песок К02Б

Асбокрошка

Спирт гидролизный

Жидкое стекло

7,2 — 8,5

2,9

0,15

0,39

467

156

Песок К02Б

Асбокрошка

Спирт гидролизный

Жидкое стекло

2 8

0,29

1,32 12,2 — 13,8

440

151

0,15

Песок К02Б

Асбокрошка

Спирт гидролизный

Жидкое стекло

3,0

0,39

1,43 9,3 — 10,8

417

163

0,46

Песок К02Б

Асбокрошка

Спирт гидролизный

Жидкое стекло

0,37

3,0

1,40 19,1 — 21,3

156

376

О, 13

Песок К02Б

Асбокрошка

Спирт гидролизный

Жидкое стекло

2,8

0,33

1,32

26,4

163

410

0,13

Песок К02Б

Асбокрошк а

Спирт гидролизный

Жидкое стекло

2,7

Горение смеси неустойчиво, прерывается

Песок К02Б

Асбокрошк а

Спирт гидролизный

Жидкое стекло

3,0

0,36

1,38

25,8

467

173

0,12

Песок К02Б

Асбокрошка

Спирт гидролизный

Жидкое стекло

3,1

Смесь огнеопасна (возгорается мгновенно) Асбокрошк а

Спирт гидролизный

Жидкое стекло модуля постыл, г/сма плот- 2,72

1,35

1,36

1,38

1,39

1,40

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

91,1

0,4

6,3

2,2

90,9

0,4

6,4

2,2

86,1

0,4

10,1

3,4

86,3

0,4

10,0

3,3

89,0

0,4

7,8

2,8

89,3

0,4

7,5

2,8

88,4

0,4

8,4

2,8

88,1

0,4

8,7

2,8

Весовое отношение горючего растворителя к жидкому стеклу

2,9

2,9

2,9

2,9

2,9

0,22

0,32

0,34

0,36

0,37

1,26

1,34

1,37

1,38

1,42 по-сухому (после выгорания растворителя) 18,4

27,2

27,1

26,7

16,2

142

156

163

163

173

358

398

467

0,42

0,12

0,12

0,11

0,46

Формула изобретения

Составитель С. Тепляков

Корректор Т. Гревцова

Техред Е. Подурушнна

Редактор Т. Пилипенко

Заказ 182629 Изд. № 1560 Тираж 1003 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министро» СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых преимущественно углекислым газом, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и горючий органический растворитель, отличающаяся тем, что, с целью повьвшения прочности поверхностных слоев стержней и 1форм, улуч шения выбиваемости, снижения прилипаемости и себестоимости, она содержит указанные ингредиенты в следующих количествах, вес.

Огнеупорный наполнитель Основа

Жидкое стекло 2,3 — 3,3

Горючий органический растворитель 6,4 — 10,0

2, Смесь по п. 1, отлича юща я с я тем, что, с целью обеспечения противопожарной безопасности, горючий ортанический раство10 ритель и жидкое стекло, взяты в весовом соотношении 2,8 — 3.