Отвердитель керамической суспензии с этилсиликатным связующим
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистическик реслублии
В 22 С 1/10 с прнсоелинением заявки РЙ тваудврстееииый кемитет СССР (23) Приоритет Онубликовано 15.06,80. Бюллетень М22 лв делам изебретеиий и открытий (53 ) УД К62 1. 742. ° 44(088.8) Дата опубликования описания 16.06.80 В. Э, Бредис, В. Г. Фирсов, В. Б. Соболев, И. Л. Рева и H. Е. Дудов (72) Авторы изобретения Липецкий политехнический институт (7() Заявитель (54) ОТВЕРДИТЕЛЬ КЕРАМИЧЕСКОЙ СУСНЕНЗИИ С ЭТИЛСИЛИКАТНЫМ СВЯЗУЮЩИМ Изобретение относится к области питей.ного цронзводства, а именно к формовоч; ....ным материалам для керамических питейных форм go постоянным моделям с пспменением отвердитепей суспензия. Известные отвердители керамической суспензия с этипсипикатньтм свяэуюшим представляют собой растворы шепочей, амины и окислы шелочноземепьиьтх металлов (11. Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому эффекту является отвердитепь керамиЧеской суспензии, вкпючаюший окислы шепочноз 1$ мепьных металлов и борную кислоту в качестве стабилизатора водородного показателя )2). Окись магния (Ng0) в качестве отвердитепя может использоваться только в ви- .де разбавленных водных растворов. Использование порошка окиси магния и окиси кань ция (Mg0, CaO) для отверждения суспензий невозможно в виду их высокой акттек2 ности. Связуюшие беэ органических растворителей при использовании в качестве твердитепей растворов М f 0 необходимо цриготавпивать более концентрированными {часть воды дпя приготовления связующих расходуется на приготовление отвердителя), что значительно снижает их стойкость и живучесть. Такие связуюшие могут храниться только 5-16 ч. Все ето усложняет технопогический процесс, Целью изобретения является упрошение технологического процесса при снижении стоимости отвердитепя и сохранении технологических свойств керамики. Укаэанная цель достигается .тем, что в качестве вешества на основе окислов тцепочноэемепьных металлов отвердитепь содержит шлак феррохромового производства при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: шлак феррохромового произ водства 60-70, боряая кислота 30-40. Окись кальция и окись магния (Са0 и И О), входяшие в состав шлака феррохромового производства, не являются чисСвязуюшее 22,0 10 Кварц пилевидный 50,0 Песок кварцевый 20,0 10,0 Отвердитель: Шлак феррохромового производства. 1,0-3,0 (от веса суспензии) Борная кислота Время отверждения, мин 8-9 Предел прочности при растяжении, кгс/см 2. Предел прочности при сжатии, кгс/сь Гаэотворная способность, см /г 1,0-2 5 1,0-3,0 3 740379 тыми веществами, а входят в состав ми- Продолжение табл. 1 нералов. В связи с этим они имеют более низкую активность по сравнению с чистыми веществами СаО и Mg 0. Это обеспечивает более плавное огелевание связующего, а эатвердевание происходит во всем объеме равномерно, без образования сгуст- Керамическая суспензия: . ков геля. В присутствии Fe0, Сг 0, ьходяших Э в состав шлака, во время прокаливания при 900-950 С, связующее переходит в 56,0 кристаллическое состояние и образует вы18,0 сокотемпературную модификацию — триди.мит. После охлаждения форм связующее Керамическая остается в виде тридимита. 15 крошка 4,0 За счет образования тридимита происходит упрочнение форм после прокалки.. Кроме того, FeO и Сг> О>, вступая во взаимодействие с В О пРи прокалива- . Окись маг„ия нии, обРазУют соединениЯ, способствУю- 20 (4Ъ-ный раствор) 2,5 шие повышению прочностных свойств форм, (от веса суспенэии) особенно в горячем состоянии. Изменение содержания 510 и А Е< 0 в составе шлака не оказывает влияния на процесс эатвердевания и прочностные свойства форм. 25 Отвердитель по изобретению, состоящий (от веса отверд итеиз феррохромового шлака и борной кислоты, позволяет стабилизировать длительля) ность твердения форм за счет образования буферных систем шелочного характера З0 в водных растворах, причем величина РН раствора постоянна и равна 11-12. При введении в такой раствор ионов Н или ОН степень диссоциации борной Ниже приведены техкислоты или окислов, входящих в состав 35 нологические свойстферрохромового шлака, изменяется и РН ва суспенэии 1, 2 раствора остается постоянной. Таким образом, отверждение суспенэии, скорость которого определпетсЯ ве- Предел прочности при личиной РН сРеды, пРотекает в Условиих 40 изгибе, кгс/см 6, 1-7,6 5, 1 5-6,0 постоянного водородного показателя и врет мя твердения керамической массы не из-. меняется при отклонениях в доэировании в в э э исходных компонентов. В табл. 1 показаны примеры выполне- 45 28-37 30-35 ния с применением известного отвердителя (состав 1) и отвердигеля по иэобрете-,Газопроницаемость,ед 18- 9 20-25 нию (состав 2}. Таблица 1 79,7 20,0 75,0 24,7 0,3 0,3 Связующее: Зтилсилика т Вода Соляная кислота (уд. вес. 1,1 г/см ) Отвердитель по изобретению готовят путем перемешивания феррохромового шлака и борной кислоты в размалывающих бегунках в течение 10-15 мин. Керамическую массу готовят путем перемешивания связующего (гидролиэованного раствора этилсиликата) с наполнителем (пылевидным кварцем, кварцевым пес7403 / ком, керамической крошкой и другим) в тихоходной лопастной мешалке в течение 5 мин с последующим вводом отвердителя в количестве 110-150 г на 1 л свяэуюшего. S В табл. 2 показано изменение длительности твердения керамической суспензин в зависимости от. количества отвердителя и соотношения феррохромового шлака и борной кислоты в его составе. о Таблица 1 70 30 7 7 7 6 2 60 40 9 . 8 8 8 3 65 35 8 8 8 8 Как видно из приведенных примеров, длительность твердения керамической мас-ЗО сы в зависимости от колебания состава отвердителя и его количества в керами» ческой массе в указанных пределах существенно не изменяется. Применение отвердителя по изобрете- M нию позволяет значительно упростить про79 6 цесс изготовления керамических форм по постоянным моделям за счет стабилизации процесса отверждения керамической суспензия при введении порошкообраэного отверднтеля без ухудшения технологических свойств форм; позволяет снизить стоимость отвердителя, поскольку шлак феррохромового производства в 24 раза дешевле окиси магния. Формула изобретения Отвердитель керамической с спенэии с этилсиликатным связующим, включающий окислы щелочноэемельных металлов и борную кислоту в качестве стабилизатора водородного показателя, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью упрощения технологического процесса при снижении стоимости отвердителя и сохранении технологических свойств керамики, в качестве вещества на основе окислов шелочноземельных металлов отвердитель содержит шлак феррохромового производства при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ: шлак феррохромового производства 60-70, борная кислота 30-40. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Иванов В. Н., Зарецкая Г. М., Литье в керамические формы по постоянным моделям. М., Машиностроение, 1975, с. 41. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке l4 2488023/22-02, кл. В 22 С 1/10, 1977. Составитель И. Куницкая Редактор Е. Хорина Техред М. Петко Корректор М. Немчик Заказ 3088/10 Тираж 889 Подл.ясное IlHHHFlH 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
