Теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок

 

О П С Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<" 692685

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 30,0877(21)2522917/22-02 с прмсоедмнением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

В 22 0 27/06

Государствеииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК

621.746. .586 (088.8) Опублмковано 25,10,79. Бюллетень М З9

Дата опубликования описания 25,10.79 (72) Авторы изобретения

В.Г.Горенко, Я.Д.Яновер и В.Ф.Дурандин

Институт проблем литья AH Украинской CCP (71) Заявитель (54 ) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ

ПРИБЫЛЕЙ ОТЛИВОК

1,5-7,5

Изобретение относится к области металлургии и литейного производства, а именно к составам теплоизоляционных смесей для утепления прибылей 5 отливок и слитков.

Известна теплоизоляционная смесь для утепления прибылей стальных слитков, содержащая вспученный перлит, огнеупорную глину и жидкое стекло (11. ()

Эта смесь склонна к оплавлению при соприкосновении с жидким металлом, вследствие чего в прибылях диаметром больше 240 мм наблюдается появление вторичных усадочных раковин.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплоизоляционная смесь для утепления литейных прибылей, содержащая вспученный перлит, вспученный пористый материал, огнеупорную глину и связующее, а именно жидкое стекло (2), В состав указанной смеси входят искусственно вспученные материалы, для получения которых необходимо создание специализированных производств.

Это повышает стоимость смеси и снижает экономическую эффективность ее применения. Кроме тога, рассматриваемый состав смеси не позволяет получить высокую прочность изделий в сыром состоянии в процессе их изготовления и после сушки, а также не обеспечивает уменьшение степени оплавления стенок оболочек при иХ длительном контакте с жидким металлом, поэтому выход годного стального литья не превышает 65%.

Целью настоящего изобретения является увеличение прочностных свойств изделий из смеси, повышение выхода годного металла и снижение себестоимости смеси.

Для достижения поставленной цели теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, включающая вспученный перлит, огнеупорную глину и связукщее, дополнительно содержит трепел или кизельгур, отходы льняного производства и шелуху подсолнечных семян или зерен при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Вспученный перлит 5,0-40,0

Трепел или кизельгур 5 0-25 0 отходы льняного производства

692685

Шелуха подсолнечных семян или зерен 0,5-8,0

Огнеупорная глина 5,0-15,0

Связующее Ос таль ное.

Трепел представляет собой рыхлую горную породу, содержащую до 90% кремнезема и состоящую иэ округлых

:частиц :диаметром 1-.12 мк гидратноЬремнеземистого состава с примесями глинистого и песчаного материала.

Пористость 60,0-65,0%; теплопроводность в порошке 0,075 ккал/ч м С.

От близкого по составу и использованию диатомита трепел отличается отсутствием или незначительным количеством кремнеземистых раковин, окаменевших остатков организмов и меньшей гйдратированостью.

Я(иэельгур йредставляет собой рыхлую горную породу, состоящую преимущественно из гидратнокремнеземистых

: частичек . По составу, свойствам и применению киэельгур тождественен трепелу.

Введение в состав смеси трепела или киэельгура, благодаря высокой температуре их плавления и малому оплавлению при контакте с жидким металлом, способствует сохранению высоких теплоизоляционных свойств смеси при 1000-1200 С, снижает ее себестоимость и обеспечивает повышение выхода годного литья. Использование в составе смеси трепела или киэельгура в количествах меньших 5,0% не оказывает влияния на ее свойства, особейно теплофиэические, при высоких температурах. При использовании этих материалов в количествах, превышакщих 25,0%, наблюдается снижение теплоизоляционных свойств смеси при нормальных и повышенных температурах и уменьшение выхода годного.

Использование отходов льняного производства и шелухи подсолнечных семян или зерен позволяет повысить физико-механические свойства смеси в сыром состоянии.

При содержании в составе смеси меньше 1,5% отходов льняного производства не наблюдается повышение физико-механических свойств смесей, а при содержании их больше 7,5% ухудшается формуемость смеси и получен, ные оболочки имеют малую плотность

Й низкую механическую прочность, Шелуха подсолнечных семян или зерен, также как отходы льйяного производства, способствует повышению .физико-механических свойств смеси и умейьшает ее оплавление. Если содержанке шелухи меньше 0,5%, то заметного ее влияния на свойства смеси не

50 ощущается. При содержании шелухи

Г больше 8,0% она начинает неравномерно распределяться о всему объему смеси и это ухудшает формуемость оболочек и приводит к ухудшению их прочностных свойств. Кроме того, в участках оболочек, обогащенных шелухой, наблюдается ее повышенное выгорание и преждевременное разрушение стенок оболочек.

Вспученный перлит является основным теплоиэоляционным наполнителем смеси. Получают его путем обжига при

950-1180 С измельченного вулканического стекла, содержащего 1-6% связанной воды. При содержа ни в смеси меньше 5,0% вспученного Йерлита уменьшаются теплоизолирующие свойства смеси, а при содержании больШе 40, 0% наблюдается значительное пов ашение степени оплавления смеси при ее контакте с жидким металлом.

Огнеупорная глина и связу щее обеспечивают пластичность, форму мость и оптимальные физико-механичес ие свойства смесей. 1

В качестве связующего могут использоваться преимущественно водные неорганические или органические крепители, такие как жидкое стекло, сульфитно-дрожжевая бражка и др.

З0 В табл. 1 приведены составы .предлагаемых (1-6) и согласно прототипу (7-8) смесей.

Результаты испытаний смесей приведены в табл. 2, Из полученных данных видно, что. смесь предлагаемого состава позволяет снизить объемный вес, с 380-410 до

290-335 кг/м ; повысить газопроница3. емость q 350-400 до 440-650; увеличить предел прочности при сжатии сырых образцов с 0,45-0,54 до 0,550,65 кгс/см ; увеличить прочность на разрыв в сухом состоянии с 3,6-4,6 до 5,4-6,3 кгс/см ;. уменьшить тепло2. емкость с 0,746-0,748 до 0,742-0,730

45 краж/(кг ° C), снизить коэффициент теплопроводности с 0,138-0,143 до

0,118-0,139 Вт/м С; уменьшить величину коэффициента теплоаккумуляции с

196,7-205,8 до 165,2-182,4 Вт/сек /ьР1.

Йсследования, проведенные на производственных отливках с использование ем для утепления прибылей оболочек иэ смесей составов 1-8, показывают, что использование предлагаемой смеси, 55 позволяет снизить степень оплавления стенок оболочек с 44,5-70,5% до 32,050,5% и повысить выход годного литья с 58,5-63,0% до 63,5-77,5%.

Экономическая эффективность использования смесей составляет 3,2-6,1 руб ° на 1 т годного стальНого углеродистого литья

692685 T а б л и и а ес. %, в смесях

Инг по про по про тотипу) тотипу) 25,0 40,0

;Вспученный перлит

5,0 15,0 20,0 32,0 35,0 50,0 перепел

25,0 20,0 15 0

10,0

5 0

Кизельгур

Шунгизит

Отходы льняного проводства

23,5

30,0 10,0

2,5 1,5

7,5

6,0

5,0 . 4,0 Огнеупорная глина

9,0 11,0 13,0 15 0 10,0 12,0

5,0

7,0

Шелуха подсолнечных семян или зерна

0,5 2,0 3,5 5,0 6,5 8,0

57 55 47 5 — 67

Жидкое стекло

30,5 35, 38

Сульфитно-дрожжевая бражка таблица 2.

Свойства

40,4 37,9 28,4 45,1 44,0

Влажность смесей,Ъ„, 43,2

42,3

43,5

300- 300-

370Объемный вес сухой 320- . 315380310- 290-410 -395

335 смеси, кг/м.....

Ъ

Газопроницаемость, -325

-320 -325

-330 -330

460- 440-. 460- 270- 460- 480350-4 00

-560 -550 -570 -650

-620

-580 ед.

Прочность на сжатие 0,60 0,56- 0,55- 0,550 58- 0,60- 0,48в сыром состоянии, -0,65 -0,62 -0,60 -0,62 -0,60 -0;63

-0,54

5,5- 5,73,9-4,6

3,6-4,0

5,45,65,5

5., б-6,2

- б, 0

-6,.1

-6,3

-6,2

-6,3

0,729 0,724 0,728 0,730 0,729 0,728 0,748 0,46 кгс/см

Прочность на растяжение в сухом состоянии, кгс/см

Теплостойкость

Вт/м С

350-400

0145-0, 52

692685 Продолжение табл,2

;Теплопроводность

;BT/ì С

0,139 0;145 0,125 0,118 0,122 0,119 0,143 0,138

Коэффициент теплоаккумуляции

2 2О

Вт ° сек /м С

182,4 175,8 171,6 162,3 167,7 165,2 205,8 196,7

35,0- 36,5 44,5Степень оплавления

34,544,5- 47,5-68г0,-70,5

32,0-41,5

33,5оболочек, Ъ

-44,0

-45,5

"47, 0 -48,5 -50,5 с (66,0- 65,5- 63,5- 64,4- 64,0 63,561,558,5-66, 0

Выход годного

-64, 5 литья, Ъ

-77,5 -76,0 -73, -73,5 -73,0 -72,5

Формула изобретения

1,5-7,5

0 5-8,0

5,0-15,0

Остальное

5,0-25,0

Составитель С.Тепляков

Техред Л.Алферова Корректор В.Синицкая

Редактор О.Колесникова

Заказ 6040/2 Тираж 945 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент г.Ужгород, Ул.Проектная,4

Теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, включающая вспученный перлит, огнеупорную глину и связующее, отличающаяся тем, что, с целью увеличения прочностных свойств, повышения выхода годяого литья и снижения ее себестоимости, она дополнительно содержит трепел илизз

Иизельгур, отходы льняного производства и шелуху подсолнечных семян или зерен при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Вспученный 4О перлит 5 0-40,0

Трепел или кизельгур

Отходы льняного производства

Шелуха подсолнечных семян или зерен

Огнеупорная глина

Св язукщее

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. Усовершенствование технологии плавки и получение отливок иэ цветных сплавов, М., ГСИНТИ, 1963, Р 1-63-38/5, с.7.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 501828, кл. В 22 D 7/10, 1974.