Смесь для изготовления литейныхформ

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Свветскнк

Социалистических

Республнн

<щ850251

4i

Я (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 190679 (21) 2781771/22-02 (5!)М. Кл.3

В 22 С 1/02 с присоединением заявки Йо—

Государственный комитет

С С С р во делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300781. Бюллетень М 2 8

Дата опубликования описания 300781 (53) УДК621. 742..4(088.8) I

Л.П. Туманова,О.О. Роговина, Л.И. Борис ва и В.A. Васильев - .. Е. -"

1(с, т )

Московский трижды ордена Ленина, орден ОктйбФурукЯ

Революции и ордена Трудового Красного Знамени.автом завод им. И;А. Лихачева (Производственное объединен (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ. ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления литейных форм, и может быть использовано как в услових единичного, так и массового производства отливок из черных сплавов.

Известны песчано-бентонитовые и песчано-глинистые смеси, содержащие в своем составе различные добавки с целью повышения технологических свойств смеси, стабилизации ее свойств в широком диапазоне влажности и снижения склонности к образованию ужимин.

В качестве добавок для повышения 15 технологических свойств смесей используются, например, полиамины для повышения текучести без снижения газопроницаемости и прочности j1j,растительный или синтетический дубитель (многоядерное ароматическое соединение на основе оксибенэола) для повышения качетсва отпечатка при уплотнении и для одновременного повышения прочности и текучести смеси (2 g, 25 водный раствор тригидроксидифенила (отход дистилляции технического раэ-. орцинола) для повышения текучести уплотняемости, прочности смеси в сыром состоянии и при нагреве, сни- 30 жения склонности к образованию триггера и ужимин (31.

Для ликвидации и стабилизации свойств смеси в широком диапазоне влагосодержания используются, например, игетен (4), алюмохромофосфатное связующее и четвертичная аммониевая соль полигликолевых эфиров алкилфенолов (5 1.

Однако все указанные добавки не позволяют одновременно повысить технологические свойства смеси, стабилизировать ее свойства в широком диапазоне влажности и ликвидировать ужимины.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных форм, содержащая огнеупорный наполнитель, бентонит, каменный уголь, крахмалит, воду и в качестве добавки поверхностно-активного вещества — органический пониэитель вязкости (6 f.

Однако известная смесь характеризуется повышенным расходом бентонита для обеспечения высоких прочностных свойств и повышенной обсыхаемостью, что препятствует применению ее в производстве крупных отливок.

850251

0,05-0,30

Цель изобретения — улучшение технологических свойств смеси, стабилизация свойств смеси в широком диапазоне влагосодержания и снижение склонности к образованию ужимин.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных форм, включающая огнеупорный наполнитель, бентонит, каменный уголь, воду, добавку поверхностно-активного вещества, содержит в качестве указанной добавки алкилполигликолевый эфир - продукт взаимодействия жидкого спирта с окисью пропилена и окисью этилена при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Бентонит 5 -10 15

Каменный уголь 0,05-5,00

Вода 2,0 -3,5

Алкилполигликолеяый эфир — продукт взаимодействия .жид- 20 кого спирта с окисью этилена

Огнеупорный наполнит ель Остальное

Алкилн эфир входя1 25 щий в состав смеси, понижает водо отдачу бентонита. что позволяет снизить обсыхаемость и осыпаемость- смеси, повышает дисперность бентонита и значительно снижает поверхностное натяжение воды, что позволяет повы- ЗО сить технологические свойства смеси и стабилиэировать их в широком диапазоне влажности, снизить брак по ужиминам.

Алкилполигликолевый эфир является неионогвнным биологически распыленным поверхностно-активным веществом на основе жидкого спирта. прореагированного с окисью пропилена и окисью этилена и имеет следующую структуР- 49 ную формулу: R-СН -0-(СН -CH -СН О)

2. - 4 Й 2 (СН2 — СН О)> Н, где х - чйсло присоединенных молекул окиси пропилена; у — число присоединенных молекул окиси этилена.

Примером алкилполигликолевого зфи45 ра является технический продукт

"Превоцелл-Ч-ОF P-100", выпускаемый в ГДР и широко применяемый в отечественной текстильной промышленности.

Алкилполигликолевый эфир дается © в смесь в виде 10%-ного водного раствора (содержание его в смеси указано в пересчете на исходный материал).

При содержании алкилополигликолевого эфира ниже нижнего предела (0,05В) И не достигается улучшения технологических свойств смеси, а увеличение

его содержания выше верхнего предела (О,ЗЪ) не приводит к дальнейшему улучшению свойств смеси. 46

Формовочную смесь готовят следующим образом.

Загружают в смеситель огнеупорный наполнитель, бентонит, каменный уголь молотый, 10Е-ный водный раствор алкилполигликолевого эфира и воду и перемешивают 10 мин.

В табл. 1 приведены составы предлагаемой и известной смесей.

Для оценки склонности смеси к обсыхаемости используют нестандартную методику, согласно которой определяют потерю веса в неуплотненном образце смеси массой 200 r, рассыпанном ровным слоем в фарфоровой чаше после выдержки его в течение 30 мин под вентилятором. Это испытание имитирует технологический процесс транспортировки формовочной смеси от участка смесеприготовления до формовочных конвейеров. Потеря влажности и насыпного веса формовочной смеси в процессе ее транспортировки существенно влияет на ее свойства и свойства форьы. Термические напряжения смеси определяют на дилатометре марки 785 фирмой "Дитерт" (CtIIA) при нагреве образцов до 900 С.

В табл. 2 приведены свойства предлагаемой и известной смесей.

Из табл. 2 видно, что прочность на сжатие по-сырому у смесей предлагаемых и (1, 2 и 3) выше, чем у известной. Индекс формуемости по Дитерту при влажности 3,0Ъ и текучесть предлагаемой смеси выше, чем у известной, что характеризует повыаен— ную формуемость, лучшее распределение смеси при засыпке ее в оснастку и более высокую равномерность уплотнения смеси в готовой форме. Высокие значения прочности на срез показывают, что смесь обладает достаточно высокой пластичностью.

Прочность в зоне конденсации влаги у предлагаемой смеси значительно выше, чем у известной, вследствие чего снижается опасность появления ужимин. Благодаря пониженной склонности к обсыхаемости смесь незначительно теряет влажность, что обеспечивает лучшее качество формы и уменьшает вероятность образования засоров в отливках. Высокие технологические свойства предлагаемой смеси дают возможность сократить расход бентонита.

В табл. 3 прийедены составы предлагаемой и известной смесей с 5% бентонита при различной влажности.

Свойства предлагаемой и известной смесей в зависимости от их влагосодержания приведены в табл. 4.

Анализ табл, 4 показывает, что при использовании алкилполигликолевого эфира (предлагаемая смесь) имеет место незначительное изменение свойств смеси при различной влажности (от

2,0 до 3,0%) по сравнению с известной смесью.

Экспериментальные отливки, полученные с применением форм из предлагаемой смеси, имеют поверхность чистую

860251 от пригара и ужимин. Таким образом, предлагаемая смесь обладает улучшенными технологическими свойства93,45

Бентонит

Уголь молотый

3,5

3,5

3,5

3,5

Алкилполигликолевый эфир

0,3

0,15

0,05

3,0

3,0

3,0

3i0

0,5

0,5

Таблица 2

Показатели

Смесь

Известная

Предлагаемая

Прочность на сжатие по-сырому, кгс/см 1,7

1, 7

1,7 1,25

Текучесть по Орлову, Ъ

83

75

Индекс Формуемости по Дитерту при влажности 3,03 75

70

Прочность на срез, кгс/см

0,55

Ою030 Ок042 Ог055 Ою025

9,4 9,5

9,.6

9,5

Обсыхаемость через

30 мин, Ф 0,5

0,08 0,7

0,2

Огнеупорный наполнитель (кварцевый песок) Вода

Крахмалит

ПФЛХ (органический понизитель вязкости) Прочность в зоне конденсации влаги при 5% бентонита,, кгс/см

Йапряжения термические, кгс/см ми, стабильными при изменении ее вла госодержания, а также имеет уменьшенную скорость к образованию ужимки.

Таблица 1

93,35 93,20 91,5

10 10 10

0,57 0,60 0 38 .

850251

Т а б л и ц.а 3

Ингредиенты известной предлагаемой

91,35

Песок

Бентонит

89,5

5,0

5,0

Каменный уголь молотый

3,5

4,5

Алкилполигликолевый эфир

0,15

Крахмалит

0,5

ПФЛХ

Таблица 4 т т

Показ атели известной2,5 (2,0 2 5 3,0 2,0 3,0

33 43 60

40 45

Уплотняемость,Ъ 35

Прочность на сжатие по-сыроRX C/CM

1,0 0,97 0,93 0,95 0,85 0,78

Прочность в зоне конденсации влаги, кгс/см

0 042 0,040 0,040 0,025 0,020 0,020

Обсыхаемость через 30 мин

0,14 0 16 0 20 0,35 0,50 0,70 эфир-продукт взаимодействия жидкого спирта с окисью пропилена и окисью этилена

Огнеупорный наполнитель

Формула изобретения

0,05 -0,30

Остальное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

I Смесь для изготовления литейных форм, включающая огнеупорный наполнитель, бентонит. каменный уголь, воду и добавку поверхностно-активного вещества, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью улучшения технологических свойств смеси, стабилизации свойств смеси в широком диапазоне влагосодержания и снижения ! склонности к образованию ужимин, она содержит в качестве добавки поверхностно-активного вещества алкилполигликолевый эфир — продукт взаимодействия жидкого спирта с окисью пропилена и окисью этилена при следумцем соотношении ингредиентов,Ъ:

Бентонит 5 -10

Каменный Уголь 0,05 -5,0

Вода 2,0 -3,5

Алкилполигликолевый

ВНИИПИ Заказ 6192/12

Влагосодержание смеси, В

50 Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 121709, кл. В 22 С 1/22, опублик. 1967.

2. Авторское свидетельство СССР у Р 563213, кл. B 29 С 1/02, 1974.

3. Патент C2IA 9 3816145, кл. 106-38,35, опублик. 1974.

4. "Литейное производство", 1976, 9 12, с. 20-21.

5. Авторское свидетельство СССР 9 459298, кл. В 22 С 1/00, 1973.

6. Авторское свидетельство. СССР

9 486846, .кл. В 22 С 1/02, 1974.

Тираж 869 Подписное