ВОДНАЯ ПРОТИВОПРИГАРНАЯ ПАСТА ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ Российский патент 2001 года по МПК B22C3/00 

Описание патента на изобретение RU2165818C2

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам водных противопригарных покрытий для литейных форм и стержней.

Известно упрочняющее водное покрытие на основе лигносульфонатов технических, уротропина, водного раствора поливинилового спирта и ортофосфорной кислоты [1] . Такое покрытие при обычной тепловой сушке образует на поверхности литейных форм и стержней прочную термостойкую эластичную пленку, но при заливке на рабочем месте ухудшается состав воздушной среды вследствие термодеструкции органических составляющих покрытия, в особенности при производстве чугунных отливок.

Известен также состав для получения водного противопригарного покрытия на литейных формах и стержнях с применением наполнителя - графита скрытокристаллического, связующего - жидкого стекла и добавок - поливинилового спирта и оксидов железа [2].

Отрицательным следствием применения такого покрытия является плохая выбиваемость стержней из чугунных отливок.

Это явление можно объяснить связующим воздействием в зоне контакта "покрытие стержня - расплав" стекловидной фазы щелочной составляющей силикатного стекла, работающей как плавень при температурном воздействии расплава.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является водная противопригарная паста марки КсТ-1 на основе талька молотого, которая применяется для облегчения извлечения стержней и отливок из форм [3] .

Прототип имеет следующий состав, мас.%:
Тальк молотый - 59,4 - 63,1 (ср. 61,25)
Аэросил - 0,3 - 0,5
Глина формовочная (бентонитовая) - 1,7 - 2,1
Поливинилацетатная дисперсия - 4,2 - 4,9
Концентрат сульфитно-дрожжевой бражки - 1,7 - 2,1
Формалин - 0,07
или CuSO4 - 0,08
Вода - остальное
Недостатком данной пасты является то, что она не позволяет получить прочную поверхность литейных форм и стержней, и поэтому на практике дополнительно с этой пастой используют водную противопригарную пасту марки КсП-1 по ТУ 2-043-504-76 на основе кварца молотого пылевидного для упрочнения покрытия стержней и литейных форм. Указанные пасты после разбавления водой используют поочередно или одновременно в смеси 50 на 50%. Однако и такое сочетание паст не дает возможность получить покрытие литейных форм и стержней, которое бы обладало необходимой прочностью после отверждения. В результате, происходит усложнение технологии, увеличение ее стоимости (используются две противопригарные пасты) и ухудшаются условия труда обслуживающего персонала. Еще одним существенным недостатком при применении данных паст является то, что после сборки форм и транспортировки стержней к месту заливки на окрашенных рабочих поверхностях наблюдаются сколы и вмятины, вследствие чего ухудшается чистота поверхности отливок; осложняется выбивание стержней и извлечение отливок из форм; увеличивается брак отливок.

Задачей изобретения является улучшение качества покрытия за счет создания на литейных формах и стержнях покровного защитного слоя, обладающего повышенной поверхностной прочностью, огнеупорностью и способствующего извлечению стержней и отливок при использовании одной противопригарной пасты.

Поставленная задача достигается тем, что противопригарная паста, включающая тальк молотый, аэросил, поливинилацетатную дисперсию, концентрат сульфитно-дрожжевой бражки, консерванты - формалин или CuSO4 и воду, дополнительно содержит каолин обогащенный, частично замещающий тальк молотый.

При этом ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Тальк молотый - 15,0 - 54,9
Каолин обогащенный - 6,0 - 45,9
Аэросил - 0,3 - 0,5
Поливинилацетатная дисперсия - 4,2 - 4,9
Концентрат сульфитно-дрожжевой бражки - 1,7 - 2,1
Формалин - 0,07
или CuSO4 - 0,08
Вода - остальное.

Данную пасту изготавливают путем смешивания сухих компонентов с жидкими составляющими. Процесс изготовления композиции включает две стадии. На первой стадии производят подготовку жидкой композиции, состоящей из воды, аэросила, поливинилацетатной дисперсии, концентрата сульфитно-дрожжевой бражки и консервантов в лопастной мешалке объемом 1,2 м3. На второй стадии производят смешивание сухих компонентов - каолина и талька и подготовленной жидкой композиции в смесителе типа СНП - 200. Дозировку сухих компонентов осуществляют посредством дозаторов типа ДВ 400 - 1000, а жидкой композиции - посредством жидкостных дозирующих устройств. Далее приготовленную пасту в металлургическом цехе разбавляют водой и используют в качестве противопригарной пасты для нанесения на литейные формы и стержни.

Испытания опытного образца пасты с заменой в ней 50% талька на каолин показали, что стойкость опытного покрытия к истиранию составила более чем 1000 г/мм при 200 г/мм у серийной, выпускаемой Балашейским горно-обогатительным комбинатом, пасты - прототипа КсТ.

Полученный результат объясняется структурой и поведением каолина в суспензии и при окрашивании литейных форм и стержней.

Вследствие некоторой седиментационной устойчивости, а также благодаря развитой пластинчатой форме частиц каолина, в суспензии в какой-то степени задерживается осаждение других твердых частиц, например талька, что позволяет исключить из состава пасты глину формовочную.

В то же время, имея высокое содержание фракции - 2 мкм (при содержании фракции - 5 мкм не менее 70%), каолин имеет высокую проникающую способность в поверхностный слой окрашиваемой литейной формы, стержня, предопределяя прочность как покрытия, так и подстилающего его слоя материала (с тенденцией уменьшения его газопроницаемости).

Верхний слой покрытия имеет более развитую черепитчатую структуру из-за преобладания в нем пластинчатых частиц каолина, которые, имея одинаковую с тальком плотность, благодаря своей парусности, отстают при формировании слоя покрытия от аналогичных по размеру зерен талька. Такая структура верхнего слоя уменьшает шероховатость поверхности литейного стержня, формы и, в то же время, с учетом более высокой, чем у талька, адгезионной и когезионной прочности, а также огнеупорности каолин образует устойчивое к истиранию и пригару покрытие.

Содержание в пасте каолина (6,0 и 45,9%) - критическое. При меньшем, чем 6,0% содержании каолина в пасте, повышение прочности (и уменьшение шероховатости) покрытия по сравнению с контрольным несущественно, а при большем 45,9% - на фоне практически отсутствия неровностей и увеличенной прочности покрытия происходит уменьшение необходимой газопроницаемости литейного стержня, формы, с ухудшением извлечения отливки и стержней.

В таблице 1 приведены предлагаемые составы паст, а в таблице 2 - результаты сравнительных испытаний.

Применение данной пасты более выгодно вследствие более низкой стоимости каолина обогащенного по сравнению с тальком и исключения из состава пасты глины формовочной (бентонитовой). Использование заявляемой пасты позволяет уменьшить износ технологического оборудования и улучшить санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1650321.

2. Авторское свидетельство СССР N 1652021.

3. Руководящий технический материал РТМ 043-04-22-81 (Технологический процесс изготовления водного противопригарного покрытия КсТ-1,24,12,81).

Похожие патенты RU2165818C2

название год авторы номер документа
ВОДНАЯ ПРОТИВОПРИГАРНАЯ ОГНЕУПОРНАЯ ПАСТА ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ 2007
  • Хвостов Александр Алексеевич
RU2378082C2
Противопригарная краска для литейных форм и стержней 1983
  • Осипова Нионилла Александровна
  • Симонов Сергей Леонидович
  • Кидалов Николай Алексеевич
  • Плетнев Геннадий Владимирович
  • Заньковская Калерия Павловна
SU1118474A1
Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней 1982
  • Милов Абрам Моисеевич
  • Кукуй Давыд Михайлович
  • Бельский Евграф Иосифович
  • Распопин Иван Михайлович
  • Нечаев Александр Васильевич
  • Макаренко Владимир Сергеевич
  • Прикота Виктор Сергеевич
  • Петухов Михаил Михайлович
  • Ковалев Петр Петрович
  • Жельнис Мечислав Венцевич
  • Костюченко Александр Петрович
  • Аудицкас Ионас Ионович
SU1044407A1
Противопригарный материал для литейного производства 1982
  • Большаков Леонид Андреевич
  • Сосновцев Михаил Николаевич
  • Филиппов Юрий Викторович
  • Варава Николай Николаевич
  • Диденко Дмитрий Николаевич
  • Рогаткин Александр Алексеевич
SU1066718A1
Противопригарная краска для литейных форм и стержней 1981
  • Большаков Леонид Андреевич
  • Варава Николай Николаевич
  • Гриднев Юрий Георгиевич
  • Сосновцев Михаил Николаевич
  • Филиппов Юрий Викторович
  • Диденко Дмитрий Николаевич
SU1129011A1
Противопригарное покрытие литейных форм и стержней 1990
  • Сытников Валентин Владиславович
  • Агафонов Юрий Игоревич
  • Лотов Вячеслав Александрович
  • Голофаев Анатолий Никитович
  • Косенко Валерий Федорович
  • Мацюк Владимир Иванович
  • Демченко Борис Андреевич
  • Бродяной Павел Иванович
SU1759520A1
Состав для получения противопригарного покрытия 1985
  • Пресман Юрий Наумович
  • Афанасьев Николай Иванович
  • Сосновский Леонид Александрович
  • Калиниченко Ирина Александровна
SU1279740A1
Противопригарная краска для литейных форм и стержней 1982
  • Бородянский Леонид Евгеньевич
  • Померанец Анатолий Абрамович
SU1126354A1
Состав для противопригарного покрытия литейных форм и стержней 1983
  • Кузьмин Юрий Дмитриевич
  • Корниенко Александр Иванович
  • Варава Николай Николаевич
  • Цивадиц Евдокия Ефимовна
  • Большаков Леонид Андреевич
SU1115838A1
Противопригарное покрытие для вакуумно-пленочной формовки 1982
  • Пучков Виктор Геннадиевич
  • Гарбузов Аркадий Андреевич
  • Кравченко Виталий Васильевич
  • Голицын Владимир Семенович
  • Кузнецов Валентин Петрович
  • Бадина Наталья Андреевна
SU1102653A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 165 818 C2

Реферат патента 2001 года ВОДНАЯ ПРОТИВОПРИГАРНАЯ ПАСТА ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве водного противопригарного покрытия для литейных форм и стержней. В состав покрытия входит, мас. %: тальк молотый 15,0 - 54,9, каолин обогащенный 6,0 - 45,9, аэросил 0,3 - 0,5, поливинилацетатная дисперсия 4,2 - 4,9, концентрат сульфитно-дрожжевой бражки 1,7 - 2,1, формалин 0,07 или CuSO4 0,08, вода остальное. Введение в состав пасты каолина обогащенного позволяет повысить поверхностную прочность и огнеупорность покрытия и способствует извлечению стержней и отливок. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 165 818 C2

Водная противопригарная паста для литейных форм и стержней, включающая тальк молотый, аэросил, поливинилацетатную дисперсию, концентрат сульфитно-дрожжевой бражки, консерванты - формалин или CuSO4 и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит каолин обогащенный при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Тальк молотый - 15,0 - 54,9
Каолин обогащенный - 6,0 - 45,9
Аэросил - 0,3 - 0,5
Поливинилацетатная дисперсия - 4,2 - 4,9
Концентрат сульфитно-дрожжевой бражки - 1,7 - 2,1
Формалин - 0,07
или CuSO4 - 0,08
Вода - Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2165818C2

Зубчатое колесо со сменным зубчатым ободом 1922
  • Красин Г.Б.
SU43A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Паста для устранения дефектов на поверхности литейных стержней 1988
  • Степин Юрий Анатольевич
  • Полгур Марина Яковлевна
  • Туманова Людмила Петровна
  • Евстифеев Евгений Николаевич
SU1585055A1
Состав для получения теплозащитного покрытия кокилей 1987
  • Сокол Александр Александрович
  • Гольдштейн Леонид Борисович
  • Слюсарь Анатолий Николаевич
  • Кродская Тамара Степановна
  • Лушпа Анатолий Алексеевич
  • Козаченко Николай Сергеевич
  • Плющ Юрий Ефимович
  • Исмагилов Владимир Ильгизарович
  • Лысенко Иван Савельевич
  • Балаклеец Игорь Альбинович
SU1532183A1

RU 2 165 818 C2

Авторы

Семизоров М.Ф.

Триндюк Л.М.

Сухоручкин Ю.П.

Васильев Н.И.

Скалкина Н.М.

Кожеметьев А.П.

Николаев В.Г.

Сметанина Л.А.

Майоров Ф.И.

Грищенко А.В.

Дегтярев В.П.

Карпов С.В.

Даты

2001-04-27Публикация

1999-05-24Подача