Смесь для изготовления литейныхформ

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл.

В22С! 02

{22) Заявлено 11;07.79 (21) 2815141/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гееударственнмй квмитвт (53) УДК 621.742..4 (088.8) СССР

Опубликовано 23.06.81., Бюллетень № 23 во делам лаабреаеннй и етхрмтий

Дата опубликования описания 07.07.81

Г. Д. Ляхевич, И. А. Русаков, В; В. Кастрицкий, С. А. Лапицкая и H. А. Фонштейн (72) Авторы изобретения.1 ,!

Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова и Минский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции тракторный завод (71) Заявители (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ. Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления литейных форм.

Известна смесь для изготовления литейных форм, содержащая огнеупорный напол. нитель, бентонит, воду и углеводородсодер. жащую противопригарную .добавку, а именно каменноугольную пыль, содержание которой в составе смеси для формовки составляет 4 — 5 масс, % (1J:

Недостатком смеси является то, что при меньших количествах этой добавки не дости. гается заметного улучшения противопригар ных свойств песчанб-бентонитной смеси, а из-эа повышенного содержания сухой пылевидной добавки ухудшаются технологические свойства смеси и санитарно-гигиет% ническне условия труда иа формовочных и заливочных участках литейных цехов, Известна также смесь для изготовления форм, включаюцтая огнеупорный наполнитель, бентонит нли глину, воду и углеводородсодержащую противопригарную добавку, а именно мазут 12).

Однако несмотря на сравнительно низкое содержание мазута в составе указанной смеси (0,3 — 0,5 масс%). он является ис.. точником повышенной загазованности атмосферы рабочих мест. Мазут легковоспламеняем, а пары его с воздухом легко образуют взрывоопасные смеси. Кроме того, для снижения склонности форм к образованию пригара и ужимин мазут является не вполне удовлетворительной добавкой ввиду невысокого выхода блестящего углерода при вы-соких температурах.

Известна также смесь для изготовления форм, которая содержит огнеупорный наполнитель, воднобентонитовую суспензию и в качестве углеводородсодержа щей добавки побочный продукт нефтепереработки на основе ароматических углеводородов (ГФК-l) при заданном соотношении ингредиентов Щ

Наиболее близкой к предлагаемой по тех пнческой сущности и достигаемому результату является смесь, включающая огнеупорный наполнитель, бентонит или глину, воду и углеводородсодержащую противопригарну о добавку — экстракт селективной .очистки масляных дистиллятов нефти, а также волокнисто-минеральную добавку 14).

Однако применяемая в обеих смесях ytлеводородсодержащая добавка хотя и способствует снижению гаэотворности смеси. но нелостаточно уменьшает склонность смеси к образованию пригара и ужнмин.

Пель изобретения — улучшение санитар но-гигиенических условий труда и улучшение качества отливок.

Для достижения поставленной цели состав для изготовления литейных форм, включающий огнеупорный наполнитель, бентонит или глину, воду, волокнисто-минеральную и углеводородсодержащую противопригарную добавку, содержит в качестве углеволородсодержащей противопригарной добавки остаточный экстракт очистки высомолекулярных органических соединений или комплексную добавку из упомянутой углеводородсодержащей добавки с .экстрак том селективной очистки масляных дистиллятов в соотношении соответственно 1: (0,01200) при следующем соотношении игредие,1тов, масс. %:

Бентонит или глина 0,2 — 1,6

Вола l,5 — 2,5

Остаточный экстракт очистки высокомолекулярных органических соелинений или комплексная добавки из.упомянутой углеволород. содержащей противопригарт1ой добавки и экстракта селективной очистки масляных дистиллятов в соотношении соответственно

1: (0,01 — 200) 0,05 — 1,0

Волокнисто-минеральная добавка 0,03 — 0,8

Or неупорный наполннтель,Остальное

Остаточный экстракт очистки высокомолекулярных органических соединений1 или смесь его с экстрактом селективной очистки масляных листиллятов являются побочными продуктами переработки нефти. В качестве противопригарной добавки они обладают рядом преимуществ по сравнению с экстрактом селективной очистки масляных дистиллятов нефти. Так они имеют более высокий выход блестящего углерода, температура вс11ышки их в открытом тигле значительно выше.

Основные физико-химические свойства проб углеводородсодержащих материалов представлены в табл. 1.

Из табл. 1 йпдно, что при содержании остаточного экстракта очистки высокомолекулярных органических соединений или смеси его с экстрактом селективной очистки масляных дистиллятов менее 0,05 масс.% смесь не обладает необходимыми противопригарными свойствами, а при содержании более 1,0 масс. % наблюдается обильное газовылеление при заливке металла, ухудшающее качество литья и санитарно-гигиенические условия труда.

В качестве волокнисто-минеральной добавки целесообразно использовать хризо- емл-асбест, В качестве огнеупорного наполннтеля с учетом зкономических соображений целесообразно повторно использовать оборотную смесь с небольшой добавкой (2,5 — 3,0 масс% P свежего кварцевого песка.

Ьентонит или глина, а также вода могут вяодиться в смесь как раздельно, так и в виде предварительно прйготовленной суспензии.

РезулhTBTbl испытаний смесей, в которых в качестве углеводородсолержащих до20 - бавок используются образцы 1 — 7, приведены в табл. 3 и 4

Как видно из табл. 3 и 4 составы смесей, в которых используются образцы углеводородсодержащих добавок 2 — 4 имеют такие же свойства, как и смеси, содержащие углеводородсодержащую добавку l.

Сравнительные данные, показываю1цне преимущества предлагаемой углеводородсодержащей добавки и состава; в котором она используется, lIo сравнению с известной углеводородсолержящей добавкой и составом 13) приведены в табл. 5.

Как видно из табл. 5 температура вспышки предлагаемой добавки в открытом тигле составляет 267 С, содержание яроматиз5 ческих углеводоролов и смол — 99,4 масс.%, что обеспечивает выход блестящего углерода 39,8 масс.%. Г!оэтому использование остаточного экстракта очистки высокомолекулярных соединений или смеси его с эксг40 рактом селективной очисткц масел обеспечивает получение формовочной смеси с высокими технологическими свойствами, что в конечном итоге приводит к получению хорошего качества поверхности отливок. Более высокая температура вспышки такой углеводородсодержа щей противопригарной добавки уменьшает выгорание ее при заливке жидкого металла в форму.

Стоимость тонны остаточного экстракта очистки высокомолекулярных- органичесКих 0, соединений составляет 17 — 19 руб .

Годовой экономический эффект от внедрейия предлагаемой смеси составляет

500 тыс, руб. при использовании 20 тыс. тонн в году углеводородсодержащей добавки.

Таким образом, реализация такой углеИ водородсодержащей противопригарной добавки, обеспечивает улучшение качества литья и санитарно-гигиенических условий тру да.

1О

Кроме перечисленнь1х компонентов в состав смеси целесообразно дополнительно ввести одну из.известных волокнисто-минеральных добавок, например асбест хризолитовый, в количестве 0,03 — -0,8 масс. "/rr.

В табл. 2 представлены составы смесей

1 — 7, из которых смеси I — 4 приготовлены по предлагаемому способу обычным для песчано-гилистых смесей порядком.

raaäида

Углеводородсодеряащая добавка

Смесь остаточного экстракта очистки высокомолекулярных органических соединений и экстракта селективной очистки масел в соотноюеннн, масс.ч. /

Плотность при

20оС, г/сиз

0,9648 0,9631 0,9612 . 0,9596

267

262 259 249

247 241. 232

22 l 249

207 . 237

266 открытом

256

25 закрытом

Температура застывания, С

+30,8

+27,6

350

389

Молекулярная масса,, Вязкость при 100 С, сСт

28,5

27,8 20,4 !6,5

Содервание масс,X механичееких примесей 0,2

0,18 О,!5. О, I

1,2

I92

1,1 0,9 серы

2,9 2,7

Коксуемость, масс.2

3,0

2,6

Таблица 2

Составы смесей, масс.Ж

Ингредиенты

6 7

3 4 5

О,! О,! 0,9

l,2 2,5 2,8

1,5

1,4

0,2

2,5

2,5

l,5

i 5

Вода

0,6 0 3

0,5

0,3

0%i

0,8

0,3

Р

0,2 0,9 0 5

0,3

lt0

О,l

0 05

98,4 95,9 95,5

94,4

95,4

96,2

97,95

Свойства углеводородсодержашнх противопригарных добавок

Температура вспывкн в тигле, ос

Бентонит или глина

Асбест хризотиловый

Углеводородсодержащая добавка по образцу 1

Огнеупорный наполнитель

Остаточный экстракт очистки

+29,5 +28,6

373 364

Таблица

Содсраание углерода в смеси> масс.1

2 ° 35 3>43 3 ° 96 4 ° 07 2 ° 26 3 ° 29 3 82 3 98 2 ° Ol 3 ° 12, 3 65 3>75

Газопроннцаемостъ,ед

98 99 96 96

96 97

97 97

95 94,5 93,0 92,5

4,0 4,1

0,51 0,52 0,50 0>53 0 ° 53 0 ° 54 0>54 0>55 0,56 0,57 0,58 0 ° 58

4 ° 30 4,32 4,30 4 ° 33

4 ° 2

4,2

70 71 70

7! 72

Текучесть,1

Формуемос ть, 1

7!>5 72

76,5 77, 75 76 . 76

76 77

10>6 !2.6 14,5

Г99o780pПость

>6месн см> Г

10 ° 2 Il>9 13>5 16 5

11,2 14,6 13>0 18,6

25-30 15-25 10-20 15-20

25-30 10-25 10-20 10-20 25"35 15-25 10-20

16,9

Неболь-Отсут- Отсут- Отсут- Неболь-Отсут . Отсут Отсут- Неболь-Отсут- Отсут-Отсутшне ству- ству" ству- шие ству" ству- ству- шие ству- ству- ствуучасг- ет ет ет участ- ет ет ет участ- ет ет ет кн ки ки

Наличие пригара

Таблица 4

Свойства смесей н характер поверхности технологически из чугуна ев о

Содеркание углерода в смеси, масс.1

1,61

1>92

2 ° 99 3,04

2 ° 98

3,12 3,95

Гвэопроницаемость, ед

92,0

91,0 91>5 91,0

92

Прочность иа сщатие по сырому обравцу, кг/см1

0,56

0,55 0,52 О ° 51

0,37

О 65

0,32 е Проч>юстъ на саатие после тепловой сушки> кгс/см1

4,6

4 ° 7

3,7

4,7

3,5

Текучесть>. 1

Фориуемостъ,1

74,2

74,5 65

79 65

76,2

62

Га9отворность смеси> см /г

11>З

15,6

I5,9 13,6

8, 5

38,4

29>1

Площадь укимня не рабочей поверхности технологической пробы, 1 от рабочей поверхности пробы

15-35 15-25 15-25 60-70 30-45 20-30

35-45

Наличие пРигара

Неболь ве> е участки

Отсут- Отсут- Отсутст- Зла читель- Неболь- Отсутсз ствует ству" вует иый ° ой вует

Свойства смас и харахтермст поверхности т нологических проб и9 куту>

Прочность иа сиетле по сырому обравцу> к ге /см"

Прочность на сиатие после тепловой усушки>кгс/сме

Площадь укимни иа рабочей поверхности технологической пробы, 1 от общей поверхности пробы

4,6 4,9

74,5 74,8

79 79,5

4 ° 40 4>45 4>40 4 ° 50

73,1 73,0 73,5 73,5

77,5 77,7 . 78,7 77,6

839646

10,!

Таблиц а 5 углеводородя добавка и ключающий ее

Свойства

Температура вспышки, ОС

267

215 в открытом тигле

200

256 в закрытом тигле

Содержание циклических ароматических углеводородов, масс.Ж

92,7

83,8

Выход блестящего углерода; масс.7

39,8

34,0

Содержание углерода в смеси масс.Е а

3,96

3,02

l3,5

Газотнорность, смЗ/г

19,1

Площадь ужимин на рабочей поверхности

l0-20

20-30

Составитель И. Кунннкан

Редактор II. Егорова Гехред А. Бойкас Корректор В. Буткга

Заказ 4619/I0 1 кряж оо9 Иолннгное

ВЦИИИИ Госулярстяенного коинтета СССP по делам н набретеннй н оа крнтнй

I I;t0 I5. Москва, Ж вЂ” 35, Рауансквн каб., д. 4/5

Фнлнал IIIIII аИаге>па. г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ппп,патент зак. 2622- 65

Формнлп изобретении

Смесь длн изготовления литейных форм, включаюшая огнеупорный наполннтель, бентонит нли глн ну, воду, углеводородсодержашую противопригарную н волокинсто35 минеральную добавки, отлцчпющаяся тем, что, с целью улучшения санитарно-гигиенических условий труда и улуипения качества литья, смесь содержит в качестве углеволородсолержашей противопригарной до- 40 бавкн остаточный экстракт очистки высокомолекулярных органических соединений или комплексную добавку из упомянутой углеводородсодержашей противопригарной лобавки и экстракта селективной очистки масляных дистиЛлятов в соотношении ссютвет- 15 ственно 1:0,01 — -200 при слелукицем соотношении игредиентов, масс. %:

Бентонит или глина 0,2 — 1,6

Вола l,5--2,5

Остаточный экстракт

Очистки высокомолекулярных органических соеднн6kHA или комплексная добавка из упомянутой углеводородсодержашей противопригарной добавки и экстракта селективной очистки масляных дистиллятов в соотношении соответственнО

1: (0,01 — 200) 0.05 — 1,0

Волокнисто-минеральная добавка, 0,03 — 0;8

Огнеупорный напол китель Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «I rzeglad odlewnictwa», 19?5, 25, № 4, с. 120 — 122.

2. Технология и организация производства. Научно-производственный сборник.

Киев, 1974, № 2, с. 39 — 40.

3. Авторское свилетельство C(.(.P

¹ 65302!, кл. В 22 С 1/00, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР № 541566, кл. В 22 (. I/02, !972.