Теплоизоляционная смесь для прибылей стальных отливок

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (») 565774 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24,03.76(21) 2353801/02 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано25.07.77.Бюллетень № 27 (45) Дата опубликования описания 19.08.77 (51) М. К .

В 22 D 7/10

В 22 С 1/00

Государотаенный номитет

Совета Министров СССР оо делам изооретеннй и открытий (53) УДК 621.745.58 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. П, Бияк, В, А. Денисов и С. В, Костенецкий

Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (71) Заявитель (54) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИБЫЛЕЙ

СТАЛЬНЫХ ОТЛИВОК

Изобретение относится к литейному производству, Известна теплоизоляционная смесь для облицовки прибылей отливок и слитков, содержащая волокнистый материал (кальциевый 5 силикат, асбест, шлаковата, органические волокна), огнеупорный наполнитель (смесь диатомита с порошкообразным огнеупорным материалом) и связующее (жидкое стекло, синтетические смолы) . И

Известна также теплоизоляционная смесь для оболочек прибылей, содержащая вспучен ный перлит, кварцевый песок и жидкоестекло, Характерным для этих смесей является значительная объемная масса (8 00-1 200 кг/смз) и высокая тепловая активность.

Так как эти величины определяют теплоизоляционные свойства смеси, то применение оболочек из указанных смесей не обеспечивает значительного увеличения времени за- 20 твердевания прибыли. Это вызывает увеличение необходимых размеров прибылей, что приводит к повышенному расходу жидкого металла и, следовательно понижается выход годчого, 25

Известна теплоизоляционная смесь для оболочек прибылей стальных отливок, содер» жащая вспученный перлит и добавку жидко го стекла, Недостатком данной смеси является значительная деформация оболочек прибылей вследствие ферростатического давления жидкой стали. Это приводит к увеличению конечных размеров прибылей и, как следствие, к увеличению расхода металла.

Кроме того, ввиду оплавления смеси, на поверхности прибыли имеются шлаковые включения, что затрудняет отделение прибыли от отливки при огневой резке.

Целью изобретения является снижение деформации теплоизоляционных оболочек прибылей под действием ферростатического давления жидкого металла.

Это достигается тем, что теплоизоляцион ная смесь дополнительно содержит молотый боксит и ортофосфорную кислоту при следующем соотношении ингредиентов, об. io

Молотый боксит 4- 7, Ортофосфорная кислота 8ч 11

Вспученный перлит Остальное

565774 зультате чего образуется фосфат алюминия, который имеет повышенную температуру начала деформации и плавления..Таблица 1

88,0

82,0

100,0

85,0

Молотый боксит

4,0

7,0

Ортофосфорная кислота

8,0

11,0

Жидкое стекло . (сверх

100 вес. %) 10,0

Сравнение степени деформации оболочек осуществляют на стальных отливках. Харакприбылей из предлагаемой теплоизоляцион- теристика отливок - представителей привеной смеси и смеси, взятой за прототип, Э0 дена в табл. 2.

Вспученный-перлит(РСТ УССР 1344

70) получают иэ минерала перлит, представляющего собой кислое вулканическое стекло.

При быстром нагревании дробленого пер лита содержащаяся в нем вода переходит в пар, вспучивая размягченную породу. При етом его объем увеличивается в 10 - 20раэ, В составе перлита преобладают окислы кРеМния(65-75%) и алюминии (10- 15%)„ 9

Жпученный перлнт должен быть сухйм ииметь не более 25% пылевидной фракции.

Объемная масса вспученного перлита не э должна превышать 150 кг/м .

Молотый боксит (ГОСТ 972-50) должен содержать не менее 30% А1 О и пе ред употреблением просеиваться через метал . лическое сито с ячейкой 1х1 мм.

В качестве ортофосфорной кислоты используется термическая (ИЗСТ 10678-63) или экстракционная {ТУ МХП 592 41) пло постыл 1,4.- 1,8 г/см °

Кислота применяется s качетве связующего

При суийсе оболочек из теплоизоляционной смеси ортофосфорная кислота реагирует с содержмцммся в боксите глииоземом, в реПри содержании молотого боксита и ортофосфорной кислоты выше верхнего преде ла возрастает объемная масса смеси, что приводит к снижению теплоизолирующего эффекта. При содержании укаэанных ингредиентов ниже нижнего предела возрастает деформация оболочек, Для приготовления смеси в лопастный сме ситель загружается вспученный перлит и молотый боксит, которые перемешиваются

1-2 мин, после чего вводится ортофосфоГ . наи кислота, Общая продолжительность при готовления смеси составляет 3-4 мин, Оболочки прибылей формуют в стержне вых ящиках, затем подвергают сушке при о

350-400 С в течение 2-6 час (в завися мости от толщины оболочки).

Было проведено испытание трех составов предлагаемой теплоизоляционной смеси (смеси l,k и 3) - граничных и оптимального составов, а также сравнительные испы» тания смеси 4„ взятой за прототип.;

Составы смесей приведены в табл. 1.

565774

Таблица 2

Количествоприбылей, шт

Расчетный диаметр при были, мм

Масса отлиски, кг

Наименование отливок

1210

250

Корпус

360

140

Колесо зубчатое

l2S

200

Плита

Таблица 3

Смесь 4 (по прс тотипу) Смесь 1

Смесь 2

Смесь 3

50

0,52 0,60

0,62

0,53 всырую всухую

8,7

S 5

7,2

963

Объемная масса, кг/м

360

420

550

430

5,3 корпус колесо зубчатое плита

12,1

4,1

30,4

4,6

2,9

1 ei8

11,5

4,9

3,6

22,3

Изготовленные оболочки, представляющие собой цилиндрические втулки с внутренней плоскостью полушаровой формы, которая со 8 .ртвеФствует размерам теплоиэолируемой прибыли с высотой, равной диаметру, уста навяивают в полость формы на соответствую щем месте. После заливки формы и охлади дения отливки выбивают и измеряют диаметр?5 прибыли для сравнения с расчетным, т.е. с первоначальным диаметром полушаровой по лости»

Степень деформации оболочки определяют как разность между фактическим диаметром прибыли и расчетным диаметром полушаро

Физико-механические свойства и степень деформации

Газопроницаемость, ед

2 fO

Прочность на сжатие, Н/м

Степень деформации оболочек прибыл и на отливках, % вой полости, отнесенная к расчетному диаметру прибыли и выраженная в процентах.

Тепловая активность (теплоаккумулирую щая способность) смесей определяется методом заливки.

Для смеси 2 оптимального состава она составляет 0,76 квт сек / /м ° град, а дпя смеси 4, взятой эа прототип, - 0,81 квт-сек / /м град.

Результаты испытаний физико-механических свойств теплоизоляционных смесей и степени деформации оболочек прибылей из них приведены в табл. 3.

565774

Составитель С. Тепляков

Редактор М, Рогова Техред . О. Дуговая Корректор М. Демчик

Заказ 2267/8 Тираж 995 Подписное

UHHHfIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Как видно из табл, 3, предлагаемая смесь не отличается по физико-механическим свойствам от смеси, взятой за прототип, но име ет в 2-6 раз меньшую степень деформации и более низкую тепловую активность, что приводит к снижению расхода жидкого металла на прибыли и повышению выхода годного.

Применение предлагаемой теплоизоляцион ной смеси позволит получить экономию за счет сокращения расхода жидкой стали на 10 прибыли отливок. Эта экономия на 1,6

«6,4 % выше, чем. в случае использования теплоизоляцнонной смеси, взятой за прототип.

Формула изобретения

Теплоизоляционная смесь для прибылей стальных отливок, включающая вспученный перлит, о т л и ч а .ю щ а я с я тем, что, с целью, снижения деформации теплоизоляционных оболочек прибылей под действием ферростатического давления жидкого металла, она дополнительно содержит молотый боксит и ортофосфорную кислоту при следу ющем соотношении ингредиентов, об, %:

Молотый боксит 4- 7

Ортофосфорная кислота 8- 11

Вспученный перлит . Остальное.