Экзотермическая смесь для прибылей отливок и слитков

 

1!

ОП HCABHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Советскмх

Соцмалмстмческмх

Распубкмк

<н659281 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030177 (21} 2436013д2-02 (51) N. Ka

В 22XI27/06 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300479. Бюллетень № 16 (53) УДК 669 18 621. .745.58 (088.8}

Дата опубликования описания 300429 (72) Авторы изобретения

П.И.Побежимсв, В.Г.Мальков и П.A.Забродин

Научно-производственное объединение технологии машиностроения (ЦНИИТМлШ) (71) Заявитель (54) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКЛЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИБЫЛЕЙ ОТЛИВОК.

И СЛИТКОВ

Изобретение относится к литейному производству, а более точно к составам порошкообразных экзотермических смесей для обогрева открытых прибылей стальных и чугунных отливок и стальных слитков.

Известна экзотермическая смесь, содержащая алюминиевый порошок, окись алюминия, плавиковый шпат, азотнокислый:натрий, окись железа, асбест (1).

Значительная величина отрицательного кислородного баланса состава смеси приводит к тому, что в продуктах сгорания ее имеется неокисленный алюминий, следствием чего является невысокая эффективность применения укаэанной смеси-для обогрева прибылей отливок и слитков.

Наиболее близкой по техническому существу и достигаемому результату к предлагаемой является зкзотермическая смесь, используемая для изготовления, например, оболочек прибылей стальных и чугунных отливок, которая содержит алюминиевый порошок, марганцевую руду, окислы железа, криолит, огнеупорную глину и связующее (2) ° Смесь укаэанного состава может быть использована для засыпки открытой поверхности отливок и слитков.

Однако она имеет недостаточно высокие теплоизолирующие сВойства и применение ее экономически невыгодно.

С целью повышения теплоизолирующих свойств предлагаемая зкзотермическая смесь содержит алюминиевый порошок, окислы железа, криолит, огн .упорную глину при следующем соотношении, вес.ч: алюминиевый порошок 9i0-11,О

Окислы железа 7,0-9,0

Криолит 2,0-4,0

Огнеупорная глина Остальное

Введение в состав экзотермической смеси огнеупорной глины 76-82 вес.ч. обеспечивает неспекаемость смеси в процессе ее горения, благодаря способности глины расширяться при нагреве. Это создает условия для более эффективного окисления алюминия посредством кислорода возд„ха, поступающего в зону горения смеси. Кремнезем, входящий в состав огнеупорной глины, при повышенной температуре окисляет часть избыточного алюминия, что способствует бол е эффективному его использованию. Кроме того, введение в состав экзотермической

659281

2 4 3 6

76 82 79 55

Криолит

Огнеупорная глина

Связующее (декстрин) I

Характеристики

Теплопроводность, ккал а м.ч.

0,2 0,5

9 11 10 23 порошок

Марганцевая руда

3 смеси молотой огнеупорной глины в указанном количестве обеспечивает получение высоких теплоизолирующих свойств исходной смеси и продуктов ее сгорания. Следствием рассмотренйого влияния молотой огнеупорной глины будет повышение температуры и замедление скорости горения при минимальном содержании алюминия в составе исходной смеси и продуктах ее сгорания, что способствует повышению эффективности предлагаемой экзо- lO термической смеси.

Для приготовления смеси используют алюминиевый порошок с содержанием,активного алюминия не менее

90Ъ и величиной зерна менее 0,5 мм. )я

В качестве окислов железа используют молотые железную окалину кузнечного или прокатного производства или гематитовую, или магнетитовую, железные руды. Величина зерна окис- лов железа должна быть менее 0,5 мм предпочтительно 0,2 мм.

Содержание окислов железа не должно превышать 9 вес,ч. При большем содержании указанных компонентов в составе смеси продукты --.ее сгорания имеют повышенную теплопроводность вследствие восстановления окислов металла. Кроме того,- увеличение содержания окислов приводит к повышению скорости горения смеси и менее эффективному использованию алюминия, так как в ". этом случае уменьшается его часть, окисляемая за счет кислорода воздуха.

При содержании окислов железа менее 4 вес.ч. процесс протекания . З5 экэотермических реакций затрудняется, так как для начала экзотермической реакции требуется значительный прогрев смеси за счет тепла металла прибыли. 40

Для приготовления экзотермической смеси в качестве катализатора процесса ее горения используют фторсодержащее соединение - криолит 24 вес.ч. при содержании криолита 45 менее 2 вес.ч. смесь воспламеняется при высокой температуре (1000 С), а процесс ее горения протекает с большой скоростью. увеличение содержания криолита в составе смеси более

4 вес.ч. не оказывает влияния на характеристики ее горения.

Составы предлагаемой и известной смесей приведены в табл.1, а свойства их — в табл.2.

Т а б л и ц а 1

Окислы железа 7 9 8 15 (Для оценки теплофизических характеристик сопоставляют остатки смесей после протекания в них экзотермических реакций).

Таблица2.

Теплоаккумулирующая способность,ккал м ч з

1/2 С

Проведение исследования тепло фиэических свойств по изобретению. дают следующие результаты: высота опускания уровня металла (Нс„) и запас плотного металла (н„„) при засыпке его экзотермической смесью по изобретению в прибыли.

Сравнительные испытания экзотермических смесей производят на цилиндрических отливках диаметром

250 мм, высотой 400 мм.

Для состава

l Н я =18 мм Н„„=80 мм

2 Нол =20 мь H„„=85 мм

3 Н „=21 мм Н „„=75 мм

Отсюда следует, что при применении составов смесей 1-3 обеспечивается большее опускание уровня металла в прибыли и больший запас плотного металла в прибыли.

Технико-экономические преимущества экзотермической смеси заключаются в следующем: экономический эффект предположительно составит не менее

5 млн руб.; из-за низкого содержания алюминиевого порошка в смеси ее стоимость невысока; малое количество составляющих смеси упрощает технологию ее приготовления;отсутствует опасность воздействия смеси и продуктов ее сгорания на химический состав металла прибыли в подприбыльной части отливки или слитка.

659281.

2, 0-4,0

Остальное

Криолит

Огнеупорная глина

Составитель И.Куницкая

Техред И.Асталош КорректорИ.Муска

Тираж 944 Подписное цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Редактор A.Ñîëîâüåâà

Заказк 2103/2

Формула изобрете.;ия

Экзотермическая смесь для прибылей отливок и слитков, включающая алкминиевый порошок, окислы железа, криолит, огнеупорную глину, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ее теплоизолирующих свойств она содержит укаэанные ингредиенты при следующем соотношении, вес.ч:

Алюминиевый порошок 9,0-11,0

Окислы железа 7,0-9,0

Источники информации, принятые

so внимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 1335883, кл,. С 56 1973.

2. Заявка Ф 2437970/02, М., кл B 22 D 7/10, 197 б, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.