Способ регенерации порошков огнеупорных окислов из отходов суспензии при производстве литья в керамических формах

 

ОП ИСАНИ Е ии856645 изоы етиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)»»л«о 16.11.79 (21) 2839807/22.02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5 1 )М. КЛ.

В 22 С 5/00

Веударетеенямй кемктет

СССР ае девам кзе6ветений н втхрыткй

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 23.08.81 (53) >АК 621.7<2. .59 (088.8) (72) Авторы изобретения

M À. Халдей, Е.И. Хаврошкина, М.Н, Семен Т.И. Ел

М. В. Оконнишников и А. С. Ши

1 г

v (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ПОРОШКОВ ОГНЕУПОРНЬ1Х ОКИСЛОВ

ИЗ ОТХОДОВ СУСПЕНЗИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЛИТЬЯ

В КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМАХ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам регенерации порошков огнеупорных окислов иэ отходОв литейного производства, и может быть использовано при регенерации микропорошков из отхо-, дов суспензии, применяемой при производстве литья по выплавляемым моделям.

1.

Ъ

При изготовлении оболочковых форм по выплавляемым моделям путем окунания блоков моделей в огнеупорную суспензию в ваннах накапливаются отходы суспензии.

Повторное использование оставшейся в ваннах суспенэии невозможно в связи с ее пониженной вязкостью и уменьшением объема, не позволяющим осуществлять полное погружение модельного блока (особенно для крупногабаритного литья), а разбавление остатков дополнительно гидролиэованньw раствором приводит к свертыванию (коагуляцин) из-за неустойчивости суспензия.

Известен способ регенерации отработанных формовочных материалов в производстве литья в песчаные формы, заключающийся в дробле нии, магнитной сепарации, охлаждении и прокаливании отработанных смесей (1).

Однако этот способ не может быть применен при регенерации порошков огнеупорных окислов иэ остатков суспензия в ваннах для

5 окунания модельных блоков в литье по выплав ляемым моделям в связи с имеющимся разли чием в природе применяемых исходных связующих материалов и в способах формообразования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации порошков огнеупорных окислов иэ отходов форм, используеMblK в производстве литья по выплавляемым

1$ моделям,, при котором бой оболочек с размером кусков до !00 мм загружается в реактор с 25-35%-ным раствором едкого патра или калия. Обработку конгломерата в реакторе проводят в течение 1--2 ч при I I5- 135 Г.

После разрушения конгломерата производится предварительная миогокрагная (ие менее

5 — 6 раэ) промывка водой и нейтрализация ки. лотой. Порошки окончательно иромь1яаюг, дТаблица 1

Обозна

Электрокорунд чение мический состав, Зернзвой состав (содержание основной фракции), %

Оа СаО Feq Оз Тi

М5 0,2-0,9 0,65 — 0,7 0,4 — 0,5 2,2 — 3,5 40

Исходный

14А

М5 0,64 0,68 0,3 2,0

Регенерированный из отходов суспенэии предлагаемым способом

14А

3 8 шат при 10) — 125 C и рассеивают по фракциям. t2j

Однако известный способ характеризуется использованием агрессивных соединений пщроокисей щелочных металлов (едкого натра или калия), применением высоких (до 135 C) температур и 25 — 35%-ных растворов для разрушения оболочек форм, а также длительностью технологического процесса вследствие многократности операций промывки и нейтрализации порошков.

Цель изобретения — упрощение регенерации . порошков огнеупорных окислов и снижение агрессивности средств их химической обработки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации порошков огнеупорных окислов из отходов суспензии при производстве литья по выплавляемым моделям, включающему химическую обработку отходов с последующей промывкой водой и сушкой, отходы суспензии обрабатывают 2540%-ным раствором органического растворителя в воде путем перемешивания отходов суспензии с упомянутым раствором, взятыми в объемном соотношении, соответственно, 1: (2,5 — 3,0) с последующим отстоем осадка и декантацией раствора.

При атом водорастворимый органический растворитель выбран из следующего ряда материалов: эфиро-альдегидная фракция, этиловый спирт, ацетон, этилацетат.

Возможно также и использование 100%-ных указанных органических растворителей, однако экономически целесообразно применение их в виде растворов в воде, Это предпочтительно также с точки зрения требований пожаро«и вэрывобезопасности. Обусловленные граничные концентрации растворителя обеспечивает такое же качество отмывки микропорошков огнеупор56645 4 ! ных окислов, как и при применении чистого растворителя. При уменьшении концентрации растворителя в воде менее 25% и при изменении объемного соотношения суспензия: растворитель менее 1: (2,5 — 3,0) увеличивается продолжительность отмывки, а при увеличении концентрации растворителя в воде свыше 40% и при изменении объемного соотношения суспензия .растворитель свыше 1: (2,5 — 3,0) имеет

1о место нерациональное возрастание затрат на органический растворитель.

Возможно трех-четырехкратное использование растворов органических растворителей.

Пример. Отходы огнеупорной.суспен15 зии с микропорошками электрокорунда обрабатывают 25 — 40%-иым раствором водорастворимого органического растворителя (эфир-альдегидной фракцией), периодически добавляя его в суспензию при перемешивании в колил3 честве не менее 2,5 — 3 объемов на 1 объем

\ суспензии. Далее суспенэию отстаивают до просветления раствора. Раствор с осадка сливают декантацией, добавляя воды не менее

2,5 — 3 объемов при перемешивании в течение

25 5 — 10 мин. После отстаивания суспензии осветленный раствор сливают декантацией. Микропорошки сушат при 105 — 120 С. Выход годных порошков составляет 85 — 90%.

В табл. 1 приведены характеристики свойств

30 исходных и регенерированяых порошков электрокорунда из отходов суспензии для изготовления оболочковых форм при производстве крупногабаритного литья по выплавляемым моделям.

Из табл. 1 следует, что регенерированный электрокорунд по химическому (ОСТ 2 — 115—

71) и зерновому (ГОСТ 3647 — 71) составам соответствует исходным материалам.

5 856645

В табл. 2 представлены термомеханические свойства керамических оболочковых форм на

Таблица 2

Содержание

Si0> в связующем растворе, %

Прнсыпочный материал

Электрокор

Исходный (M5 — 20%;

М40 — 80 o) Электрокорунд (1-ый слой — N 16, 2 — 10 слой—

Р50

Регенернрованный (М5 — 20 o, M 40 — 80%) То же

Анализ шероховатости поверхности иэготов ленной опытной партии литых деталей показывает, что качество отливок в формах на регенерированном электрокорунде идентично аналогичным характеристикам деталей, отлитых по серийной технологии на исходном злектрокорунде (Q =40 — 20 мкм по ГОСТ

2789 — 73).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать порошки огнеупорных окислов из отходов суспензии с сохранением исходных свойств, многократно их испольэовать значительно сократить технологическое время процесса регенерации за счет сокращения циклов операций промывки и нейтрализации порошков от гндроокисей щелочных металлов и улучшить санитарно-гигиенические условия труда вследствие исключения из техпроцесса применения горячих агрессивных растворов щелочей.

1. Способ регенерации порошков огнеуцориых окислов из отходов суспензнн при производСоставитель С. Тепляков

Техред А. Ач Корректор С. Шекмар Редактор И. Николайчук

Заказ 7074/13 Тираж 869

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

Формула изобретения исходных н регенерированных микропорош ках злектрокорунда.

Прочность оболочек, xrc/ñì прн температуре С

20 200 400 600 800 1000

53 0 62,0 59,0 67,0 73,0 75,0

50;0 65,0 62,0 72,0 77,0 80,0 стве литья в керамических формах, получаемых по выплавляемым моделям, включающий химическую обработку отходов суспензии с последующей промывкой водой и сушкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения регенерации и снижения агрессивности средств химической обработки, отходы суспензия обрабатывают 25 — 40%-ным раствором органического растворителя в воде путем перемешивания, отходов суспензнн с. упомянутым раствором, взятыми в объемном соотношении, соответственно, 1:(2,5 — 3,0) с последующим отстоем осадка и декантацией раствора.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что водорастворнмый органический растворитель выбран из следующего ряда материалов: зфиро-альдегидная фракция, этиловый спирт, ацетон, этилацетат.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 11е 302165, кл. В 22 С 5/04, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР и 389877Ä, кл..В 22 С 5/00, 1971.