ПРОТИВОПРИГАРНАЯ ПРИСАДКА ДЛЯ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 2004 года по МПК B22C1/06 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам противопригарных присадок для формовочных смесей, используемых при литье магниевых сплавов.

Известна присадка для формовочных смесей для литья магниевых сплавов (а. с. СССР 330898).

Присадка имеет следующий химический состав, мас.%:
Сернокислый аммоний - 26-30
Сульфат мочевины - 50-52
Борнокислый аммоний - Остальное
Недостатком известной присадки является то, что при использовании формовочных смесей с присадкой для магниевого литья происходит ухудшение санитарно-гигиенических условий труда.

Известна также присадка для формовочных смесей для литья магниевых сплавов, включающая мочевину, борную и серную кислоты в соотношении соответственно 2:1:2 (а.с. СССР 330899).

Недостатком присадки является то, что при введении присадки в формовочные смеси происходит большое выделение тепла и увеличение объема присадки. При этом возрастает трудоемкость процесса.

Известна присадка для формовочных смесей, содержащая серный колчедан и борную кислоту в соотношении, мас. %: (2,0-9,0): (0,5-3,0) (а.с. СССР 1828418).

Недостатком данной присадки является то, что при добавке ее в формовочные смеси происходит ухудшение физико-химических свойств смесей.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является противопригарная присадка для формовочной смеси, применяющаяся при литье магниевых сплавов следующего химического состава, мас.%:
Борная кислота - 13-17
Кристаллогидрат сернокислого алюминия - 15-19
Мочевина - Остальное
(Магниевые сплавы. Справочник. Технология производства и свойства отливок и деформированных полуфабрикатов. - М.: Металлургия, с.109, 1978).

Недостатком присадки-прототипа являются недостаточно высокие защитные и противопригарные свойства.

Технической задачей изобретения является создание противопригарной присадки с повышенными защитными и противопригарными свойствами.

Техническая задача достигается тем, что предложена противопригарная присадка для формовочных смесей, включающая борную кислоту, мочевину, которая дополнительно содержит кристаллогидрат сернокислого магния, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Борная кислота - 13-17
Кристаллогидрат сернокислого магния - 14-25
Мочевина - Остальное
Противопригарная присадка может дополнительно содержать кристаллогидрат сернокислого алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Борная кислота - 13-17
Кристаллогидрат сернокислого магния - 14-25
Кристаллогидрат сернокислого алюминия - 4-8
Мочевина - Остальное
Противопригарная присадка может дополнительно содержать одно вещество из группы сернокислый аммоний, тетраборат калия или тетрафторборат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Борная кислота - 13-17
Кристаллогидрат сернокислого магния - 14-25
Одно вещество из группы сернокислый аммоний, тетраборат калия или тетрафторборат калия - 1-6
Мочевина - Остальное
Противопригарная присадка может дополнительно содержать одно вещество из группы сернокислый аммоний, тетраборат калия или тетрафторборат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Борная кислота - 13-17
Кристаллогидрат сернокислого магния - 14 -25
Кристаллогидрат сернокислого алюминия - 4-8
Одно вещество из группы сернокислый аммоний, тетраборат калия или тетрафторборат калия - 1-6
Мочевина - Остальное
Примеры осуществления.

Предлагаемая присадка и формовочная смесь, включающая ее, опробована в лабораторных и заводских условиях. Для этой цели была приготовлена стандартная формовочная смесь для заливки литейных форм магниевым сплавом МЛ5. Формовочные смеси, применяемые при литье магниевых сплавов, представляют собой многокомпонентную смесь, в состав которой входят пески различных марок, глинистая составляющая (бентонит), противопригарная присадка, вода. В бегунах была приготовлена в количестве 10-400 кг формовочная смесь, состоящая из 70% песка марки ПО16, 20% песка марки КО1, бентонита - 0,5%, воды - 4-5,4% с добавлением противопригарной присадки в количестве 5-6% от общего веса смеси. Всего было приготовлено 13 типов смеси, отличающихся составом вводимой в смесь противопригарной присадки. Химические составы противопригарной присадки и прототипа приведены в таблице 1.

Преимущества предлагаемых составов противопригарной присадки по сравнению с прототипом получены авторами при заливке стандартных образцов ⊘ 50 мм, высотой 600 мм, весом 200 г, а также отливок весом - 10-90 кг.

В таблице 2 приведены результаты испытания формовочных смесей с различными составами противопригарной присадки, количество выделяющихся вредных газов в рабочей зоне и количество образцов и отливок с дефектами по очагам загорания и окисления.

Как показали результаты испытаний, количество выделяющихся газов при использовании предлагаемой присадки формовочной смеси при литье магниевых сплавов уменьшается для H₂S в 5-6 раз, для SО₂ в 2 раза. Количество дефектных образцов уменьшается в 1,5-2,5 раза, а количество дефектных отливок - в 2-4 раза, что подтверждает повышение защитных и противопригарных свойств присадки.

Использование предлагаемой противопригарной присадки для формовочных смесей улучшает экологические показатели, снижает металлоемкость и энергоемкость процесса литья магниевых сплавов.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью магниевых сплавов. Противопригарная присадка для формовочных смесей включает борную кислоту - 13-17 мас.%, кристаллогидрат сернокислого магния 14-25 мас. % и остальное - мочевину. Присадка может дополнительно содержать кристаллогидрат сернокислого алюминия в количестве 4-8 мас.% или одно вещество из группы, включающей сернокислый аммоний, тетраборат калия, тетрафторборат калия, в количестве 1-6 мас.%. Присадка также может дополнительно содержать кристаллогидрат сернокислого алюминия в количестве 4-8 мас.% и одно вещество из группы, включающей сернокислый аммоний, тетраборат калия, тетрафторборат калия, в количестве 1-6 мас.%. Присадка обладает повышенными противопригарными и защитными свойствами. 3 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Противопригарная присадка для формовочных смесей, включающая борную кислоту, мочевину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кристаллогидрат сернокислого магния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота 13-17

Кристаллогидрат сернокислого магния 14-25

Мочевина Остальное

Борная кислота 13-17

Кристаллогидрат сернокислого магния 14-25

Кристаллогидрат сернокислого алюминия 4-8

Мочевина Остальное

Борная кислота 13-17

Кристаллогидрат сернокислого магния 14-25

Одно вещество из группы, включающей сернокислый аммоний, тетраборат калия, тетрафторборат калия 1-6

Мочевина Остальное

Борная кислота 13-17

Кристаллогидрат сернокислого магния 14-25

Кристаллогидрат сернокислого алюминия 4-8

Одно вещество из группы, включающей сернокислый аммоний, тетраборат калия, тетрафторборат калия 1-6

Мочевина Остальное