ЛЕГКОВЫБИВАЕМАЯ ЖИДКОСТЕКОЛЬНАЯ СМЕСЬ ТЕПЛОВОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК B22C1/18 B22C1/02 

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к изготовлению литейных форм и стержней, отверждаемых тепловой сушкой.

Известна жидкостекольная смесь, содержащая жидкостекольное связующее, алунит и триполифосфат натрия (авт. св. N 1515506, кл. B 22 C 1/00).

Недостатками этого известного решения является низкая сырая прочность, недостаточно хорошая выбиваемость, разупрочнение стержней в процессе хранения.

Известна жидкостекольная смесь, содержащая алюмосиликатную добавку в количестве 7-8 мас. и жидкостекольное связующее в количестве 5,8-6,8 мас. (авт. св. N 923046, кл. B 22 C 1/02).

Недостатками этого известного решения является высокая осыпаемость стержней, недостаточная их прочность и разупрочнение в процессе хранения.

Целью настоящего изобретения является повышение прочностных характеристик смеси, снижение осыпаемости и сохранение прочности в процессе хранения стержней. Поставленная цель достигается тем, что смесь дополнительно содержит кубовые остатки от дистилляции глицерина при следующем соотношении ингредиентов в мас.

Огнеупорный наполнитель Основа
Жидкостекольное связующее 5-7
Алюмосиликатная добавка 3-5
Кубовые остатки от дистилляции глицерина 0,25-0,35
В качестве алюмосиликатной добавки в смеси могут быть использованы различные отходы огнеупорных, керамических и фарфоровых производств с содержанием Al₂O₃ не менее 20 мас. Кубовые остатки от дистилляции глицерина являются отходами мыловаренных производств и заводов моющих средств.

Предлагаемый состав смеси соответствует критерию "существенные отличия", так как в результате патентного поиска не обнаружено сочетание применения алюмосиликатной добавки и кубовых остатков от дистилляции глицерина в жидкостекольных смесях, позволяющие обеспечить высокие технологические характеристики и хорошую выбиваемость.

Приготовление смеси осуществляется в бегунах. Предварительно в мешалке готовится связующее, где тщательно перемешивается жидкое стекло с кубовыми остатками от дистилляции глицерина в соотношении 20:1. Такой способ подготовки связующей композиции создает предпосылки к формированию специфической макроструктуры связующего, что приводит к повышению прочностных характеристик смеси.

В табл. 1 приведен химический состав используемых материалов, а в таблице 2 и 3 составы и физико-химические свойства смесей. Смесь 1 взята за прототип, смеси 3, 4, 5, 7, 8 заявляемые составы, а смеси 2, 6, 9 составы с запредельными значениями компонентов.

Выбиваемость смесей оценивалась по величине остаточной прочности на разрыв образцов восьмерок, выдержанных в течение 60 мин при температуре 800^oC с последующим охлаждением до комнатной температуры.

Из приведенных в табл. 3 результатов испытаний видно, что применение смесей заявляемых составов по сравнению с известным решением позволяет получать стержни с высокими прочностными характеристиками, хорошей выбиваемостью, практически без осыпаемости. При этом стержни можно хранить длительное время без снижения прочности.

Уменьшение содержания компонентов ниже их минимальных значений (см.2) приводит к ухудшению прочностных характеристик. При увеличении компонентов выше их максимальных значений наблюдается снижение сырой прочности смеси. Ухудшение прочностных характеристик наблюдается и при несоблюдении соотношения жидкого стекла и КО от дистилляции глицерина 20:1. Поэтому применение составов смесей с содержанием ингредиентов выше или ниже соответственно максимальных и минимальных значений нежелательно.

Смеси оптимальных составов экологически чистые, могут найти применение в литейных цехах взамен смесей теплового отверждения на лигносульфонатных связующих, что позволит избежать выбросов в атмосферу продуктов сгорания органических веществ.

Использование: в литейном производстве для изготовления стержней тепловым отверждением. Сущность: состав смеси содержит следующие ингредиенты в мас. %: огнеупорный наполнитель - основа; жидкостекольное связующее - 5-7%, алюмосиликатная добавка 2-4%, кубовые остатки от дистилляции глицерина (глицериновый гудрон) - 0,25-0,35%. Существенным отличием предлагаемого изобретения является сочетание алюмосиликатной добавки и кубовых остатков от дистилляции глицерина (глицеринового гудрона) в жидкостекольных смесях, позволяющим обеспечить высокие технологические характеристики в хорошую выбиваемость, и то, что жидкое стекло и кубовые остатки от дистилляции глицерина вводятся в виде связующей композиции в соотношении 20:1. 3 табл.

Легковыбиваемая жидкостекольная смесь теплового отверждения, содержащая огнеупорный наполнитель, жидкостекольное связующее, алюмосиликатную добавку, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кубовые остатки от дистилляции глицерина глицериновый гудрон, причем соотношение жидкого стекла и глицеринового гудрона составляет 20 1 при следующем соотношении компонентов смеси, мас.

Огнеупорный наполнитель Основа
Жидкостекольное связующее 5 7
Алюмосиликатная добавка 2 4
Кубовые остатки от дистилляции глицерина глицериновый гудрон 0,25 - 0,35