Смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

(ii) 522889

Софа Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.05.75 (21) 2143347/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28

Даты опубликования описания 24.08.76 (51) М. Кл. В 22С 1/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.742.4 (088.8) л, (72) Автор изобретения

Н. Х. Иванов (71) Заявитель (54) СМЕСЪ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

И СТЕРЖНЕЙ

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

В практике литеиного производства широко распространены песчано-глинистые смеси, включающие огнеупорный наполнитель, сухую формовочную глину (огнеупорная глина, бентониты) и воду 11J. Вода вводится в процессе приуготовления указанных смесей. С учетом требований, предъявляемых к формуемости и прочности в сыром состоянии песчаноглинистой смеси, последняя в готовом виде должна обладать консистенцией пластичной массы. Ввиду этого затрудняется операция заполнения смесью оснастки, а операция формообразования треоует приложения значительного силового воздействия, например встряхивания, прессования и т. п. Кроме того, необходимость равномерного распределения воды в массе сухих ингредиентов (кварцевом песке, глине) предъявляет повышенные треоования к качеству перемешивания и резко удлиняет сам процесс смесеприготовления.

В практике литеиного производства далеко не всегда удается обеспечить оптимальные условия смесеприготовления, и это обусловливает нестабильность как свойств песчано-глинистых смесей, так и процессов формообразования с их использованием.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является песчано-глинистая смесь, включающая огнеупорный наполнитель, формовочную глину, воду и добавку полиал5 киламинов (2). Дооавка полиалкиламинов повышает текучесть смеси, за счет чего улучшается заполнение смесью оснастки и облегчается операция формообразования. Однако и в этом случае введение воды в процессе перемешивания приводит к недостаткам, которые были отмечены выше.

Целью настоящего изобретения является упрощение и повышение стабильности процессов смесеприготовления и формообразования, 15 улучшение заполняемости смесью оснастки.

Для достижения поставленной цели смесь, включающая огнеупорный наполнитель и формовочную глину, дополнительно содержит соединения, выбранные из ряда неорганических влаготворных веществ, представляющих собой сочетание активируемых веществ и активаторов, взятых в весовом отношении 1:1 — 4:1, при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Глина 0,5 — 12,0

25 Соединения, выбранные из ряда неорганических влаготворных веществ 4,0 — 32,0

Огнеупорный наполнитель Остальное.

В качестве активируемых веществ смесь со30 держит кристаллогидрат кальциевой селитры

522889

Са (МОа) р 4Н О или кРисталлотидРат сеРнокислого аллюминия А1 ($04)з 18Н О, или кристаллогидрат сульфата натрия Naq$04 °

10Н О. В качестве активаторов смесь содержит щелочь или бикарбонат натрия NaHCO> или кристаллогидрат кальциевой селитры

Са (ХОз)а 4Н О.

В качестве щелочи могут быть использованы гидроокиси натрия, калия, лития.

Как,будет показано ниже, кристаллогидрат кальциевой селитры может быть использован в одних случаях как активируемое вещество, а в других — как активатор.

В качестве наполнителя могут применяться кварцевые пески, отработанная формовочная смесь, измельченные кварцит или шамот, цирконовые и оливиновые пески и др.

Ы качестве формовочной глины может применяться как обычная огнеупорная, так и Ьентониты.

При необходимости в смесь могут быть введены добавки каменноугольной пыли, графита, асбестовой крошки.

Сущность механизма действия влаготворных веществ заключается в превращении связанной в кристаллогидратах воды в свободную. Зто превращение происходит в результате химического взаимодействия активируемых веществ и активаторов. благодаря этому достигаются следующие преимущества: во-первых, нет неооходимости во введении в процессе перемешивания свободной воды; во-вторых, равномерное распределение сухих компонентов происходит в течение минимального времени перемешивания (до 50 сек); в-третьих, резко оолегчается заполняемость оснастки смесью, поскольку сыпучесть готовой смеси близка к сыпучести сухого кварцевого песка, и исключаются или резко уменьшаются затраты энергии на уплотнение смеси в оснастке: в-четвертых, выделение воды в свооодном состоянии происходит в течение некоторого промежутка времени одновременно по всему ооъему смеси, за счет чего улучшается однородность смеси.

При необходимости готовая смесь может быть получена в полувлажном или во влажном состояниях. Для этого необходимо увеличить продолжительность смешивания сухих компонентов до 2 — 7 мин, т. е. форсировать протекание реакций выделения свободной

5 влаги уже в процессе перемешивания.

Для наилучшего влаговыделения целесообразно сочетать между собой активируемые вещества и активаторы в следующих весовых соотношениях: кристаллогидрат кальциевой

10 селитры, кристаллогидрат сернокислого алюминия и бикарбонат натрия как 1:1:0,3; кристаллогидрат кальциевой селитры, бикарбонат натрия и щелочь как 1: 0,4: 0,35; кристаллогидрат кальциевой селитры, кристалло15 гидрат сульфата натрия и бикарбонат натрия как 1:1:0,4; кристаллогидрат кальциевой селитры и щелочь как 1:0,5; кристаллогидрат кальциевой селитры и бикарбонат натрия как

1:0,8; кристаллогидрат сульфата натрия и

20 кристаллогидрат кальциевой селитры как 1:1; кристаллогидрат сернокислого алюминия и щелочь как 1:0 4; кристаллогидрат сульфата натрия и бикарбонат натрия как 1:0,5; кристаллогидрат сернокислого алюминия и кри25 сталлогидрат кальциевой селитры как 1:0,6.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Приготавливают смеси, имеющие следующий состав, вес. :

Кварцевый песок 1 К016А с глиносодержанием 0,35

Глина огнеупорная

Благотворные вещества

10

Всего приготавливается 8 рецептур смесей указанного состава, которые отличаются номенклатурой влаготворных компонентов, их количеством (2 или 3) и качественным соста4О вом (одно активируемое вещество и один активатор, два активируемого вещества и один активатор).

Смеси приготавливались в скоростном смесителе.

4,; Рецептуры примененных влаготворных веществ и технологические свойства смесей представлены в таблице.

5228В9

Свойства смеси продолжительность

ПОЛНОГО влаговыделения смеси после выпуска из смесителя, мин после полного влаговыделения

Активатор

Активируемое вещество прочность на сжатие во влажном состоянии, кгс/см состояние количество, вес.

0 о количест-! во, вес.

О количество выделившейся воды, % смеси при выпуске из смесителя газопроницаемость, ед.

+or наименование наименование

Едкий натр

Сухая сыпучая

Кристаллогидрат кальциевой селитры

3,3

6,7

2,5

2,0

130

0,3

Кристаллогидрат сульфата натрия

Кристаллогидрат кальциевой селитры

Полувлажная сыпучая

1,5

3,2

0,2

100

Кристаллогидрат кальциевой селитры

Бикарбонат натрия

Сухая сыпучая

3,8

6,2

0,25

4,0

110

2,3

Едкий катр

Кристаллогидрат сернокислого алюминия

Полувлажная сыпучая

7,0

2,5

2,0

140

0,31

Кристаллогидрат сульфата натрия

Бикарбонат натрия

Сухая сыпучая

3,3

5,0

G,7

2,7

120

0,33

Кристаллогидрат сернокислого алюминия

Кристаллогидрат кальциевой селитры

Сухая сыпучая

3,5

2,0

100

0,4

Кристаллогидрат кальциевой селитры

Кристаллогидрат сернокислого алюминия

Бикарбонат натрия

Полувлажиая

4,5

2,4

1,5

0,15

150

4,5

Кристаллогидрат кальциевой селитры

Кристаллогидрат сульфата натрия

Сухая сыпучая

Бикарбонат натрия

1,5

4,5

2,6

135

0,30

4,5

0,5 — 12,0

Пылеобразные влаготворные компоненты смеси в количестве, вес.

Как видно из таблицы, все смеси обладают высокими технологическими свойствами н в то же время находятся по завершению перемешивання в сухом илн полувлажном состоянии, что обеспечивает достижение поставленных в настоящем изобретении, целей.

Формула изобретения

1. Смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель н глину, отличающаяся тем, что, с целью упрощения н повышения стабильности процессов смесепрнготовления и формообразования, улучшения заполняемости оснастки смесью, она дополнительно содержит соединения, выбранные из ряда неорганических влаготворных веществ, представляющих собой сочетание актнвируемых веществ н активаторов, взятых в весовом отношении 1:1 — 4:1, при следующем соотношении ингредиентов, вес, %.

Глина

Соединения, выбранные из ряда неорганических влаготворных веществ 4,0 — 32,0

5 Огнеупорный наполнитель Остальное

2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве активируемых веществ она содержит кристаллогндрат кальциевой селитры или крнсталлогндрат сернокислого алюминия, 10 нлн кристаллогидрат сульфата натрия.

3. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве активаторов она содержит щелочь или бнкарбонат натрия или кристаллогндрат кальциевой селитры.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе: (1). Берг П. П. Формовочные материалы, М., 1963, С. 348.

20 (2), Патент ФРГ, кл. 31 в 1/22, Ме 1217029, 30.03.67.

Редактор Е, Дайч

Составитель С. Тепляков

Техред Т. Курилко

Корректор А. Степанова

Заказ 1826/13 Изд. Хе 1560 Тираж 1003 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4i5

Типография, пр. Сапунова, 2