Смесь для изготовления литейныхформ

 

Союз Соеетских

Социалистических

Ресиублик

< >8)87!9

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.09.78 (21) 2667246/22-02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 06.05.81 (5i) Ч Кi.з В 22 С 1, 00

//С 04 В 11/09

Гоеударстееииый комитет

СССР ие делам изебретеиий и открытий (53) УДК 621.742.42:

:62! .74.045 621.742.486 (088.8) (72) Авторы изобретения т

Г. И. Леонтьев, И. Д. Кащеев, Г. П. Барышников, С. И. Макаров и Г. Б. Топорищева (;- (71) Заявитель (54) ФОРМОВОЧНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

Изобретение, касается литейного производства, в частности получения литья из цветных металлов, в там числе и по выплавляемым моделям, и,может найти пр именение ва всех литейных цехах машиностроительных и п рибороспроителыных заво дов.

Известна смесь для изготовления литейных форм иа гипсовом связующем, содержащая,в качестве огнеупорного наполнителя динас (1), а также гзепсобетонная смесь с добавкой золы уноса 12).

Смесь (1) имеет весыма ограниченное применение ia ма шиностроения из-за отсутствия промышленного производства динаса в виде пороыков зернистостью 50—

60 мкм.

Смесь 12) используется для производства строителыных .изделий, не подвергающихся последующей высокотемпературной обр а ботке.

Наиболее близкой х изобретевию по техническому существу и достигаемому результату является смесь на пипсавом связующем с,маршалитом и шамотом, которые используются в качестве опнеулор ного материала (3).

Эта смесь, имеет значительное расширение при напревании, вызывающее возн икновение напряжений и деформаций в формах, появление трещин, обвалов, осыпаний. Это приводит .к ухудшению чистоты поверхности отливок, образованию облоя, неметалл ичеоких аключений и других пове рхно5 стных дефектов.

Целью изобретения является повышение качества форм за счет сниженыя объемных изменевий при,напревввии.

Поставленная цель достигается тем, что смесь, включающая гинс и маршалит, в качестве алюмосиликатного материала содержит золу унаса от сжигания твердого порошкообразного топлива при следующем соотяошении ингредиентов, вес. %:

Гипс 20 — 40

Зола. уноса 15 — 55

Маршалит Осталыное

Используемая в,заявке зола уноса со31 держит 13-16% фракции более 80 мкм и является готовым материалом, уловленным в одном из злектрафильтров при очистке газов от стига,н.ия твердого,по рошкоо,браз;ного топлива. Дальнейшей дополнительной

25 обработке (помолу и просеиванию) зола уноса перед употреблением в формовочной смеси не подвергается. Температура плавлении золы уноса составляет 1630 †16 С.

Плотность и объемная, масса золы созс ставляли соответственно 2,04 гlсм и

818719

Таблица 1

SQ,, Таблица 2 дельная поверхность, см - /г (Объемпан

10статок па

1сите QQ8 ка лг

Плотность, г/с,иа

2,04 810

3200

16,0

Таблица 3

Составы смесей, вес. № 3

Ингредиенты

¹4

¹ 5

35 !

Гипс

Мар1палит

20

40

35 15

LUav.îY

Зола упоса

35

15

Таблица 4

Физико-механические и технологические свойства №

hFo 4 №2 №3

¹ 5

0,9

085 06

Коэффициент термического расширения, Прочность на сжатие, кгс/см""

Коэффициент газопроницаемости, нлм

Водомассовое отношение

0,4

0,3

8,0

0,08

0,39

8,9 10,7

0,08 0,07 (9,7

0,13

0,46

7,0

0,14

0,50

0,41 0,43

810 кг/мз, .крупность характеризовалась остатком на сите 008 .в;количестве 16%, удельная поверхность 3200 см2/г. Химический состав золы в % представлен в табл. 1, а ее физические характеристики в табл. 2. и. и. и. SiQ., Л.!,Ql Р.,О, СаО ЕЛО

|

266 6255 э980 2 "4 179 050 0 э!

Сочетание золы уноса с ма1ршал итом обеспечивает смеси с гипсом уменьшение величины 1коэфф ициента термического расширения с 0,9 до 0,6%, т. е. в 1,5 раза по сравнению с известным саста|вам.

Это объясняется тем, что в отличие от шамота, имеющего кристаллическую структуру, зола уноса содержит аморфную составляющую. Рентгенофазовым а нализом установлено, что основную массу золы (95%) составляет аморфна я етеклообразная фаза, образовавшаяся lB результате ее о1пл авлен н я.

В связи с этим .зола уноса по величине коэфф1ициента термического расши1рения (0,4%) приближается к плавленному .кварцу. Петрографичеаким анализом установлено, что:в золе уноса присутствуют частицы в виде обломков неправильной, близкой к овальной,,формы размером от 0,0001 до

0,1 мм, количество которых достигает 75%.

Кроме тото, имеются частицы сферои дальной формы размером от 0,003 до 0,01 мм в количестве до 20%. Для оценки технологических и физичка-механических свойств формовочной смеси,по .изобретению были

BlpHI oòoBëåHû четыре различные комбинации. Получение смесей .с необходимыми

40 технологическим1и GBQHcTBBMH (растекаемость н е менее 16 си по виакозиметру Сутторда через 8 мин от момента затворения) достигалось подбором онтимального водомассового отношения. Приготовление смесей следует производить в следующей технологической последовательности.

В емкость с;водой необходимо ввести навеску п1рокаленного IIpiH 800 С .маршалита lIIpH непрерывном перемешивании. Скорость вращения рабочего органа:мешалки

250 — 300 об!мин. В 1получен1ную суспензию дооавить.навеску.золы уноса lH перемешать до получения однородной массы. После этого при IHBIIpBpbIIBHQM перемешивании ввести навеаку глпса .MBlpKH 500. Через 20—

30 с после введения гипса смесь вакууми руют 1при остаточном,давлевии 10 — 50 мм рт. ст. с од1нов ременным,воздействием вибрации частотой 50 Ги, и амплитудой колебаний 1 мм, Продолжительность виброва:куумной обрабопки 2 — 3 мин. Свойства смеси оценивались на образцах (0=50 мм;

М=50 мм), залитых в металл ические формы и в металл1ические опоки размерами

Я 160 мм, Н=290 мм:и Я 220 мм, Н=350 мм с,предварнтельно уста новленными, модельными блоками.

Изготовленные об1разцы и формы выдерживали на 1воздухе 1 — 1,5 ч, после чего сушили в термошкафу нри температуре 110—

120 С в течение 2 ч. Прокалку производи",H .путем нагревания 1до 500 С с выдержкой прои этой температуре в течение 2 — 3 ч.

Для сравнения были изгото1влены о6разцы и формы из смеси известного состава (М 1). Состав смесей,и:их физико-механичес1сие и технологические свойства:после прокаливания прн 500 С п риведены в табл.

3и4, Составы смесей по таблице 3

818719

Формула из обретения

Гипс

Зола уноса

Маржалит

20 — 40

15 — 55

Остальное

Составитель И. Куницкая

Техред 3. Тарасова

1 едактор А. Ахмедова

Корректор С. Файн SaKB3 423/359 Изд. № 287 Тираж 869 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тпп. Харьк. фил. пред. «Патент»

Как видно из табл. 3, величина жоэфф)ициента термического расширения смеси по изобретению значительно меньше, чем у известной, а п|рочность выше.

Оппимальное содержание золы уноса находится в пределах 15 — 55 вес. %. При дальнейшем увеличении содержания, золы уноса коэффициент термического .расширения смеси изменяется незначительно, а прочность падает.

1О

Контроль качества арокален ных форм показал, что:на формах, изготовленных из такой смеси, количество трещан,:разрушений и обвалов рабочей поверх ности форм в 3 — 4 раза, меньше, чем в формах из IHaвеспной смеси.

Таким образом, введение .зорины у носа в указанных количеспвах позволяет получать фо рмо вочные смеси с оптимальными технологическими и физико-механическими свой- 20 ствами, обеопеч1и вающими изготовление качественных форм .методом вибровакууми рования. При этом стоимость формовочной смеси уменьшаепся на 20 — 30% .за счет низкой стоимоспи золы уноса (7 IHo11. за 1 т).

Качество отливок из сплава марки АЛ 9 (ГОСТ 2685-75), залитого в эти формы,,повышаетоя, так .ка к .количество облоя, засоров, неметалличеоких включевий и других 30 поверхноспных дефектов в 2 — 3 раза меньп1е, чем в формах из известной смеси. В связи с этим умень|шаепся трудоемкость слесарной обработки отливок на 40 — 50%.

Вместе с тем утилизация золы уиоса, я вляющейся отходом топок теплоэнергетических установок, будет способствовать существенно му уменыпению заг ряз нения окружающей среды и .организации безотходной технологии сжигания топлива.

Смесь для изготовления литейных форм, используемых преимущественно при получении тонкостенного литья сложной конфигурации, включающая,маршалит, гипс и алюмосиликатный материал, отлич ающ а я с я тем, что, с целью повышения качества форм за счет снижения объемных изменений смеси,п ри,напревании, в качестве алюмосиликатного материала смесь содержит золу уноса от сжигания твердого по рошкообразного топлива при следующем соо пилении инпредиентов, вес, о/о .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 519272, кл. В 22 С 9/04, 1975.

2. «Stavivo», 1978, № 1, s. 11 — 14 (чеш.) ..

3. Кестнер О. E. Точное литье цветных сплавов в гипсовые и,керамические формы. — М.; Машгиз, 1968, с. 21.