ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ ПРИБЫЛЕЙ ОТЛИВОК Российский патент 2007 года по МПК B22D27/06 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к смесям, используемым для теплоизоляции прибылей отливок из сплавов цветных и черных металлов.

Известна смесь, содержащая, мас.%: порошок алюминия 30-55; древесные опилки 10-50; шамотный порошок 20-35. Однако эта смесь является экзотермической и обогревающее действие на прибыль залитой детали оказывает вследствие подачи ее на зеркало металла прибыли вместе с силикокальцием (1).

Наиболее близкой по технической сущности является теплоизоляционная смесь для облицовки прибылей, которая содержит эковату, каолиновую глину, фосфатное связующее, кварцевый песок (2).

Однако смесь указанного состава имеет многокомпонентный состав, а также неудовлетворительные, по сравнению с заявляемой смесью, физико-механические и теплофизические свойства.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания теплоизоляционной смеси для утепления прибылей отливок с улучшенными технологическими свойствами.

Технический результат заключается в улучшении физико-механических и теплофизических свойств, а именно пониженным коэффициентом теплопроводности теплоизоляционной смеси.

Это достигается тем, что теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, содержащая кварцевый песок, целлюлозную вату и связующее, согласно изобретению в качестве связующего смесь содержит злаковое связующее при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Целлюлозная вата4-80Злаковое связующее18-20Песок кварцевыйостальное

Отличием заявляемого решения от известного является введение нового ингредиента, а именно злакового связующего, совместно с целлюлозной ватой. Подобранная совокупность компонентов и их количественное соотношение обеспечивает увеличение теплоизолирующего эффекта смеси при достаточных физико-механических свойствах, необходимых для изготовления теплоизоляционной оболочки и для размещения ее в литейной форме.

Теплоизоляционную смесь готовят следующим образом: увлажненную целлюлозную вату загружают в смеситель, добавляют злаковое связующее, кварцевый песок, перемешивают до образования однородной массы. Из приготовленной смеси изготавливают теплоизоляционные оболочки в стержневом ящике. Далее готовые оболочки извлекают из ящика и сушат в печи при температуре 150-200°С в течение 30-60 минут, в зависимости от толщины теплоизоляционного слоя оболочки.

Составы смесей приведены в таблице 1-3. Свойства смесей приведены в таблице 4-6.

Для приготовления смеси используют следующие материалы:

Целлюлозная вата "Эковата"ТУ 5761-028-02956140-94Песок кварцевыйГОСТ 2138-84в качестве злакового связующего: Пшеничная мукаГОСТ Р52189-2003Рисовая мукаТУ 9293-001-51560870-2001Кукурузная мукаГОСТ 14176-69Целлюлозная вата имеет следующие физические показатели: Объемная плотность35-70 кг/м³Коэффициент теплопроводности0,041 Вт/м*°ССтепень огнестойкости2-3 группаБиостойкостьборные соединения обеспечивают эффективную защиту от горенияСанитарные нормыэкологически чистый материалТаблица 1ИнгредиентыСодержание ингредиентов, мас.%12345678910ПрототипЦеллюлозная вата412202836445260688010Каолинитовая глина----------7,5Песок кварцевый786862524436282212273,5АХФС----------9Пшеничная мука18201820202020182018-

Таблица 2ИнгредиентыСодержание ингредиентов, мас.%12345678910ПрототипЦеллюлозная вата412202836445260688010Каолинитовая глина----------7,5Песок кварцевый766860544436282212273,5АХФС----------9Рисовая мука20202018202020182018-

Таблица 3ИнгредиентыСодержание ингредиентов, мас.% 12345678910ПрототипЦеллюлозная вата412202836445260688010Каолинитовая глина----------7,5Песок кварцевый767060524438282014273,5АХФС----------9Кукурузная мука20182020201820201818-

Таблица 4Свойства смесей по составам табл.1СвойстваСмесь12345678910ПрототипПрочность на сжатие в сухом состоянии, МПа0,590,590,580,570,560,530,490,430,390,360,98Прочность на сжатие в сыром состоянии, МПа0,070,070,070,070,070,070,060,050,050,0450,06Осыпаемость, %0,300,270,240,230,190,170,160,160,130,130,46Коэффициент теплопроводности при 1300°С, Вт/м *°С0,0990,0970,0880,0820,0780,0700,0650,0610,0600,0520,18

Таблица 5Свойства смесей по составам табл.2СвойстваСмесь12345678910ПрототипПрочность на сжатие в сухом состоянии, МПа0,710,660,620,590,530,500,490,480,440,400,98Прочность на сжатие в сыром состоянии, МПа0,0750,0750,0710,0680,0680,0600,060,0500,0450,0550,06Осыпаемость, %0,250,240,220,190,150,120,120,120,120,110,46Коэффициент теплопроводности при 1300°С, Вт/м *°С0,0980,0910,0900,0860,0860,0830,0690,0680,0670,0660,18

Таблица 6Свойства смесей по составам табл.3СвойстваСмесь 12345678910ПрототипПрочность на сжатие в сухом состоянии, МПа0,710,660,620,590,530,500,490,480,440,400,98Прочность на сжатие в сыром состоянии, МПа0,0750,0750,0710,0680,0680,0600,060,0500,0450,0550,06Осыпаемость, %0,240,220,190,150,120,120,120,120,110,100,46Коэффициент теплопроводности при 1300°С, Вт/м *°С0,0980,0910,0900,0860,0860,0830,0690,0680,0670,0660,18

Из таблиц 4-6 следует, что теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок предлагаемого состава обладает пониженным коэффициентом теплопроводности - основным параметром, характеризующим эффективность использования смесей данного типа, а также достаточными физико-механическими свойствами при использовании ее для изготовления оболочек прибылей.

Оптимальное содержание злакового связующего в смеси составляет 18-20 мас.%. Содержание злакового связующего ниже 18 мас.% приводит к снижению физико-механических свойств, что сказывается на прочности изготавливаемой теплоизоляционной оболочки. При содержании связующего выше 20 мас.% увеличивается себестоимость, значительно повышается газовыделение и коэффициент теплопроводности смеси.

Источники информации

1. А.С. №1560388, СССР, МКИ В22D 27/06.

2. Реферат RU №97118078, RU, МПК В22С/00.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к смесям, используемым для теплоизоляции прибылей отливок из сплавов цветных и черных металлов. Смесь содержит, мас.%: целлюлозная вата 4-80; злаковое связующее 18-20; песок кварцевый - остальное. Технический результат заключается в улучшении физико-механических и теплофизических свойств, а именно: в понижении коэффициента теплопроводности теплоизоляционной смеси. 6 табл.

Теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, содержащая кварцевый песок, целлюлозную вату и связующее, отличающаяся тем, что она в качестве связующего. содержит злаковое связующее при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Целлюлозная вата4-80Злаковое связующее18-20Кварцевый песокОстальное