Жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм стержней и способ ее приготовления

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцмапистически к

Республик () ))876253 (6l.) Дополнительное к авт. свид-ву (5! )М. Кл. (22) Заявлено 21. 09. 79 (21) 2837837/22-02 с присоединением заявки М) (23)Приоритет

В 22 С 1/16

В 22 С S/04

9вуларстеввй камвтет

СССР в делам взабретеак11 в вткрытнй

Опубликовано 30.10.81, Б1оллетень .)те 40 (.53) УДК 621. .742.45:621. .742.57(088.8) Дата опубликования описания 30.10.81

l (72) Авторы . изобретения

Ю.П. Васин, З.Я. Иткис, А.П. Семаков, В.А.

А.Л.. Гималетдинов, В.Б. Сизиков, В.К. Бату

Н.Н. Гречко и В.Ф. Дурандин (7l) Занвители Челябинский политехнический институт им. Л комсомола и Алтайский моторный завод

=(54) ЖИДКОСТЕКОЛЬНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ и др. ) (1).

Изобретение относится к литейному производству и может найти применение в изготовлении отливок из черных и цветных сплавов.

В настоящее время в литейном .производстве находят широкое распространение жидкостекольные смеси, отверждаемые конвективной сушкой, продувкой углекислым газом или с помощью.отвердителей (феррохромовый шлак, нефелиновый шлам, кремнийфтористые соединения и др.)» Жидкое стекло как связующее, обладает рядом ценных свойств, в,первую очередь, недифицитностью, нетоксичностью, водорастворимостью, стабильностью .при длительном хранении,что предопределяет .его широкое использование.

Одним из основных недостатков.жидкостекольных смесей является их за трудненная выбиваемость ив отливок.

Это обусловлено тем, что. в жидкостекольных формах, особенно в стержнях, при заливке металлом жидкое стекло ( расплавляется, обвалакивая зерна наполнителя, а при охлаждении образует прочный монолит, который требует значительных усилий для разрушения.

Введение специальных органических . добавок для улучшения выбиваемости не всегда эффективно.

Известны жидкостекольные -смеси, содержащие в качестве улучшающих выбиваемость добавок различные органические соединения (мазут, раствор битума в уайт-спирите, древесную муку

Указанные добавки .заметно ухудшают.

15 санитарно-гигиенические условия труда и снижают прочность стержней .после конвективной сушки при 200 С, т.е. о технологическую прочность, при .кото20 рой идет сборка формы. Кроме того, указанные добавки практически не сочетаются с жидким стеклом, а следо.вательно, неравномерно распределяются в смеси.

876253

Т а б л и ц а 1

Составы смеси, вес.Ж

Ингредиенты

1 2 3 4 5 6

94,4 94,4

96,2 . 96,2 94,4

3,686 3,648 5,488

0 114 0,152 0 112

96,2

Кварцевый песок

Жидкое стекло М-2,65

Йд ИЩ

5,376

5,432

3,724

0,076

0,168 0,244

Известно использование в жндкостекольных смесях для улучшения выбиваемости смолы сухой перегонки древесины (21.

Однако они не обеспечивают ста.бильности физико-механических и технологических свойств.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической..сущности .и достигаемому эффекту является жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло.и органи, ческую добавку, в качестве которой используется дефект-отход свекловичного производства 13) .

Однако данная смесь также не обеспечивает стабильных: физико-мехацических и технологических свойств из-за плохой распределяемости в жидком стекле, в результате чего не образуется органосиликатного связующего.

Цель изобретения — стабилизация физико-механических и технологических свойств .смеси при сохранении высокой прочности и Улучшенной выбиваемости.

Поставленная цель достигается тем, что жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и органическую добав ку, в качестве органической добавки содержит натрийкарбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ж:

Жидкое стекло 3,648-5,488

Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 0,076-0,224

Огнеупорный наполнитель Остальное .,4

При этом в способе приготовления смеси, включающем введение и перемешивание огнеупорного--наполнителя, жидкого стекла и органической добавки, в качестве органической добавки используют натрийкарбоксиметилпеллюлозу, которую предварительно растворяют в жидком стекле.

Натрийкарбоксиметилцеллюлоза

1п (Na-КИЦ) представляет собой натриевую соль целлюлозогликолиевой кислоты, растворима в воде и водных растворах, без запаха и является биологически безвредным продуктом.

При растворении в жидком стекле образуется органосиликатное связующее, которое может быть отверждено в смеси с наполнителем с помощью конвективной сушки, продувкой углекислоты или с помощью указанных выше отвердителей (феррохромовый шлак, например).

Йа-КИЦ хорошо сочетается с жидким стеклом и не вызывает коагуляции последнего.

Пример. Ма-КИЦ в виде порошка вводят в жидкое стекло и перемешивают в течение суток до получения однородного раствора, затем готовят смесь: в смеситель загружается напол- . нитель — кварцевый песок и перемешивают в течение 0,5 мин, затем вводят органосиликатную композицию и перемешивают 4 мин. Из полученной смеси готовят образцы для испытания на сжатие, а также термообработанные образцы при 800 С для измерения работы выбивки.

Составы и свойства предлагаемых

40 смесей приведены в табл. 1 и 2.

876253

Таблица 2

Физико-механические

Показатели свойств для смесей

2 3 4 5 и технологические свойства смеси

1 (6

Прочность после термообработки при

200 С, кг/см1.

65

2113 20ь0 19э5

Работа выбивки после термообработки при 800 С, Дж

14,7 llj5 8,2

16,5 17,2 . 19,0

Формула изобретения

Составитель И. Гончарук.

Техред Л.Пекарь корректор В. Синицкая

Редактор М. Ткач

Тираж .872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9441/9

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

При растворении Na-КМЦ образуется органосиликатное связующее, являющееся раствором и обеспечивающее стабильные физико-механические и технологические свойства формовочных и спиртовых смесей. Наряду с этим предлагаемые смеси обладают высокой прочностью и имеют хорошую выбиваемость.

1. Жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и органическую добавку, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью стабилизации физико-механических и технологических свойств при сохранении высокой прочности и улучшенной выбиваемости смеси, в качестве органической добавки смесь содержит натрийкарбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ж:

Жидкое стекло 3,648-5,488

Натрийкарбоксиметилцеллюлоза . 0,076-0,224

Огнеупорный наполнитель Остальное

2. Способ приготовления смеси, включающий введение и перемешивание огнеупорного наполнителя, .жидкого

2s стекла и органической добавки, о т— л и ч а ю шийся тем, что в качестве органической добавки используют натрийкарбоксиметнлцеллюлозу, ко торую предварительно растворяют в жидgp ком стекле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лясс А.M. Быстротвердеющие формовочные смеси. М,, 1965

2, Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2199933, кл. В 22 С I/16, :1979.

3. Авторское свидетельство СССР

40 по заявке № 2679651,кл. В 22 С 1/16, .1979.