Суспензия для изготовлениялитейных форм, получаемых повыплавляемым моделям

 

Сееа Сееетскнк

Сецнаектюнижнк

Ресвубее

О П И XN%(ц)299889

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТИЛЬСТВУ (á3) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено240878 (2t) 2658454/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.0181. Бюллетень ) В 4

Дата опубликования описания 3001я1 (51) М. Кл.з

В 22 С 1/02

Государстаемяый коммтет

СССР ао делам изобретення и открытнй (53) УДК 621. 742. .422:621.74.

-:-.045(088.8j (72) Авторы изобретения

Б.А.Кириевский В.В.Назаренко, Г.Г.Цайзер, А.Н.Сезганов и Ф.М.Березовский

Институт проблем литья АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЯНЫХ ФОРМ

ПОЛУЧАЕМЫХ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Изобретение относится к литейному производству,а именно к получению в формах .литья по выплавляемым, моделям. 5

Известна суспензия для изготовления форм, содержащая огнеупорный иаполнитель,этилсиликат,этиловый спирт, неорганическую кислоту, воду, криолит D l. 30

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является суспензия (2), содержащая огнеупорный наполнитель,этилсиликат, спирт, неорганическую кислоту, воду, криолит,фторфлогопит и бертолетовую соль. (КССО3) °

Наличие в суспензин фторфлогопита и бертолетовой соли в качестве окислителя позволяет уменьшить температу- 2О ру и время лрокалки Форм. (Прокалка может производиться до 700оС 1,51,8 ч).

Удаление моделей из форм,изготовленных из такой суспенэии,предусмат- 25 ривает в горячей воде, при этом остаточное содержание модельной композиции в оболочке составляет 2-10%.При использовании процесса удаления моделей в модельном расплаве содержание углерода в Форме увеличивается до 5,2-5,5%.

Цель изобретения — повышение при прокалке полноты сгорания остатков модельной композиции нз форм, предварительно выплавленных в модельном расплаве.

Это достигается тем, что в качестве окислителя суспензия содержит нитрат калия или нитрат натрия прн следующем соотношении ингредиентов вес. Ъ:

Этнлсиликат 11,0-13,0

Спирт 14,0-16,0

Вода 1,0-2,0

Неорганическая кислота 0,6-1,5

Нитрат калия или нитрат натрия 0,5-1,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

Нитрат натрия в процессе нагревания выше 308 С разлагается по реакции 2 NANO> 2NaNOZ О> с выделением атомарного кислорода. Азотистокислый натрий также разлагается с выделением атомарногс кислорода.

Нитрат калия в процессе нагревания выше 336 С разлагается по реакции

2КОу.т2КЧОХ+Ор Ф

799889

Азотистокислый калий KNOg также разлагается с выделением атомарного кислорода.

За счет того, что сначала начинает разлагаться нитрат натрия, а затем начинает выделять кислород нитрат калия, обеспечивается распределение во времени выделение кислорода, Кислород, выделяемый при разложении нитратов, способствует интенсивному окислению (сгоранию остатков модельного состава) . Процесс сгорания модель® ного состава, при наличии, атомарного кислорода, происходит с более высокими скоростями, чем процесс его испарения. Температура сгорания остатков модельного .с става при налички атомарного кислорода значительно ниже температуры испарения модельного состава.Это позволяет снизить температуру и длительность прокалки керамических форм, обеспечив пол- 20 ное удаление модельного состава.

При постепенном выделении кислорода более полно выжигаются остатки модельной массы, ие причиняя разрушения форме выделяющимися газами . р (продуктами сгорания), так как они также будут выделяться постепенно.

Количество нитрата натрия в суспенэии не должно превышать 0,9% от веса всей суспензии,так как его раствори« мость в воде при 25 С не превышает 47% от веса воды,а предельное количество воды в суспензии составляет 2% от веса суспензии. Таким образом, в воде, идущей на приготовление суспен- е зии, нельзя растворить бОлее 0,9 вес% нитрата натрия. Количество нитрата калия не должно превышать 0,6% от веса суспензии, так как зто предельное количество нитрата калия, которое можно, растворить в 2% воды, входящих 40 в суспензию(растворимость нитрата калия в воде составляет 31,6 вес.% при

20 С ). Общее количество нитратов не должно превышать 1% ст веса суспензии, что связано с предельной раство- 4 римостью селитр. Кроме того, повышение общего количества нитратов выше

1 вес..% приводит к разупрочнению ке" рамической оболочки и браку литья

Компоненты

1 2 Э 4 5 6

70,4 69,4 69,2

72,08 66,5

11 13

70,7

11,5

12

Этилсиликат

Спирт

15,5

14,0

15,3 16

14,6

Неорганическая кислота

0,7 . 0,7

0,6 1,5 0,6

0,7

1 2

Вода

Нитрат калия

Нитрат натрия

0,6

0,4

О, 1

0,008 0,01 0,7

0,007 0,01 О, 3

0,5 0,5

0, Огнеупорный наполнитель (маршалит) в результате ее разрушения. При увеличении общего количества нитратов свыше 1 вес.% увеличивается глубина обезуглероженного слоя отливки за счет избыточного количества кислорода в полости формы.

При введении нитратов менее 0,01 вес.% каждого эффект ускорения сгорания остатков модельной массы практически не заметен.

Оптимальным технологическим процессом приготовления суспенэни является

I аледующий .

Нитратй натрия и калия растворяют в дистиллированной воде, затем воду вместе с растворителем добавляют в гидролиэованный этилсиликат в процессе приготовления суспензии.

После выплавления модельного состава из керамической оболочки в горячей воде н сушки керамической оболочки, ее прокаливают ° Прокалка проводится при 800 С в течение 1, 5-2 ч.

Известная суспензия опробована при изГотовленин форм, заливаемых низколегированными и углеродистыми сталями.

При изготовлении гидролизованного раствора этилсиликата, являющегося связующим в процессе получения суспекэин, в качестве катализатора используется неорганическая кислота. для устранения возможности химического взаимодействия кислоты с вводимым ркислителем в период смешивания их в гидролизаторе и преждевременного выделения активного кислорада, предпочтительно в качестве окислителя испольэовать нитраты калия и натрия, при использовании в качестве катализатора - азотной кислоты. Смешивание их в одной емкости не влечет за собой протекания химических реакций и гндролиз этилсиликата идет без преждевременного выделения активного кислорода, которое необходимо только в период прокалки оболочек в печи.

В остальном порядок приготовления суспензии общепринятый.

В табл. 1 приведены составы предлагаемых суспенэий, в табл. 2 их свойства.

Т а б л и v a

Состав суспензий вес.%

) I (799889

Т а б л и ц а 2

Свойства

Су пензия

1 2 3 4 5 6

К-во Газообразных продуктов после прокалки,см3/м

0,24

0,25

0,22

0,89

0,25

0,34

Прочность керамической оболочки на изгиб при

700вС, кг/см

24-26

28, 31 28, 5-30 27-30 29-31

29-30

Глубина обезуглероженного слоя,мм

0,53

0,32

О, 315 О, 300

0,340

0,30

Температура прокалки для удаления модельного состава, С

750-800 750-800 750-800 750-800 750-800 750-800

1,5-2,5 1,5-2

96 98

2-2, 5

1,5-2

5,4

Время прокалки, Ч

Выход годного, Ъ

Формула изобретения

45

Составитепь И. Куницкая

Техред Н. Граб Корректор Н. Стец, Редактор И. Ковальчук

Заказ 10265/11 Тираж 880 Подписное

ВНИИЧИ 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

Данные табл. 2 показывают, что введение недостаточного количества нитратов (суспензия 1) вызывает увеличение количества газа (0,89 cM /м ) в керамической оболочке несмотря на то, что длительность прокалки увеличена (5,4 ч). Резко уменьшен выход годного при недостаточной выдержке что свидетельствует о полном выгорании модельного состава. Введение нитратов в общем количестве 1,1 вес.Ъ (суспензия 6 ) приводит к снижению прочности оболочки (24-26 кг/см ) и увеличению толщины,обезуглерожен» ного слоя до 0,53 мм.

Таким образом, установлено, что введение нитратов в заданном количестве способствует более полному сгоранию остатков модельной композиции из форм при их прокалке, из которых предварительно удалены модели в ,том же модельном .расплаве, при этом формы прокаливают при 700-800 С в течение 1,5-2 ч.

Экономический эффект по предварительному расче:.у составит 30 тыс.руб. в год.

° Суспензия для изготовления литейных форм, получаемых по,выплавляемям моделям, включающая огнеупорный наполнитель, этилсиликат, спирт, воду, неорганическую кислоту, окислитель, отличающаяся тем, что,с целью повьваеиия при прокалке полноты сгорания остатков модельной композиции из форм, предварительно выполненных в модельном расплаве, в качестве окислителя суспензии содержит нитрат калия или нитрат натрия при следующем соотношении ингредиентов вес.Ф.

Зтилсиликат 11,0-13,0

Спирт 14,0-16,0

Вода 1,0-2,0

Неорганическая кислота 0,6-1,5

Нитрат калия или нитрат натрия 0,5-1,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

Источники информации, принятые во внимание при эксчертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 512852, кл. В 22 С 1/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Э 2679263/22-02, Кл. В 22 С 1/02 от 12..07.78.