Жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1983 года по МПК B22C1/20 

;оо

о

00

.Изобретение относится к питейному производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней чугунного, стального и цветного литья, а также при подготовке неразъемных центровых Д11Я разливки стали в сталеплавильном производстве.

Известна жидкая самотвердеющая смес (ЖСС), содержащая огнеупорный наполнитель, глину огнеупорную, материал на основе водорастворимых лигносульфонатов, окись магния, пенообразователь, воду и сульфат натрия L1J

Данная ЖСС характеризуется низкой прочностью на ранних стадиях твердения,

Известна также ЖСС, содержаша|Я огнеупорный наполнитель, материал на основе водорастворимых лигносульфонатов, пенообразователь, воду и обеавоженн| 1Й сульфат натрия f 2 .

Данная смесь характеризуется малой живучестью и низкой прочностью.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ЖСС для изготовления литейных форм и стержней f3 J следующего состава, мас.%:

Материал на основе

водорастворимых лиг-

носульфонатов совместно с водой7,8-9,1

Пенообразователь0,2-0,9

Обезвоженная соль

о

серной кислоты7,3-13,7

Материал на основе силикатов кальция1,5-3,0

Огнеупорный наполнительОстальноеПриведенная ЖСС характеризуется невысокими прочностными свойствами в ранние сроки твердения. Содержание солей серной кислоты дляотверждения смеси очень BbFcoKoe, что затрудняет ее приготовление. Для ускорения твердения в ее состав добавляется материал, содержащий силикаты кальция, например портландцемент. Текучасть у ЖСС низкая из-за повыщенного содержания отвердителя и ускори- тиля твердения даже при высоком содержании связующего (7,8-9,1%), а влажность повышенная.

Целью изобретения является улучщенче текучести ЖСС, снижение ее влажности и повыщенио прочности на начальной стадии твердения.

Поставленная и.-ль достигается тем, что жидкая спмогзердеюшая смесь для И31-ОТО1УШН11Я /HiTcinii.ix форм и стержней, шшючакяцая оги(у11ориыи наполнитель, ма

териал на основе водорастворимых лигносульфонатов, пенообразователь, воду и обезвоженную соль серной кислоты, в качестве обезвоженной соли серной кислоты содержит сульфат натрия, прокаленный при 62О-65О°С, с модулем мелкости 7О14О, при следующем соотнощении ингредиентов, мас.%: Материал на основе водорастворимых лигносульфонатов2,2-3,5 ПенообразовательО,4-О,7 Вода1,7-2,6 Сульфат натрия, прокаленный при 62 О65ОС, с модулем мелкости 70-140 . 2,0-6,0 Огнеупорный наполнитель Остальное В состав огеупорного наполнителя входит кварцевый песок, например 1КО2ОА, и огнеупорная глина, например 1/2 Т. Пенообразователем смеси служат ДС-РАС, контакт Петрова, КЧНР, асидол, некаль и др. Лигносульфонатное связующее, например сульфитно-дрожжевая бражка, применяется плотностью 1,24-1,27 г/см.

В качестве отвердителя смесииспользуется сульфат натрия спеченный и с модулем мелкости 7О-14О, получаемый путем прокаливания сульфата натрия кристаллизационного (ГОСТ 21458-75) при 620-650°С в течение 4-14 ч. При спекании гранулометрический состав сульфа- 5 та натрия кристаллизационного укрупняется, изменяется и его микростроение. Гранулометрический состав спеченного сульфата натрия зависит от исходной зерностости и режима его термообработки и 0 определяется методом рассева череэ набор стандартных сит. Параметры гранулометрического состава спеченного сульфата натрия и способы их определения заимствованы из методики определения зернового состава формовочных.песков в соответствии с ГОСТ 2189-62 и ГОСТ 2138-74. Для приготовления самотвердеющих смесей пригодным является спеченный сульфат натрия определенного гранулометрического состава. Для выражения результатов определения гранулометрического состава использован метод определения модуля мелкости

„„„,fliSL,

ор 4f

модуль мелкости (характеристигде О

ср ка средней величины зерна); - условный множитель, анапогич92.5 ный множителю - ср Эрр- средний расчетный диаметр зер на на данном сите; qg - остаток на f сите, %. Увеличение содержания спеченного сульфата натрия выше верхнего предела приводит к снижению живучести смеси и ее прочности через 0,5-1 ч твердения. Уменьшение содержания спеченного супьфата натрия ниже нижнего предела приво дит к снижению прочности и текучести смеси. Мелкие частипы сульфата натрия бьютро взаимодействуют с водной частью лигносульфонатов, отбирая от них воду, а сами превращаются в вошш1й кристаллогидрат NajSO lOHgO. Эти частицы в дальнейшем не участвуют в формироваНИИ прочности ЖСХ:. Оптимальные технологические свойства ЖСС достигаются при модуле мелкости отвердителя 7О140. Применение спеченного сульфата натрия с указанным модулем мелкости позволяет снизить расход отЬердителя в два раза, обеспечить получение смесей в текучем состоянии при более низкой влажности, ускорить тфоиесс твердения ЖСС и повысить ее прочность в ранние . t где сроки твердения. Это позволяет сократить цикл производства форм и стержней. Приготовление смеси осуществляется в смесителях периодического или нещюрывного дeйctвия следующим образом. . В смеситель загружаются кварцевый песок, глина и спеченнЫй сульфат натрия и перемешиваются в течение 1,О-1,5мин, затем вводится предварительно подготовленная жидкая композиция, состоящая из лигносульфонатного связующего, пенообразователя и воды. После перемещивання в течение 1-2 мин до перехода в текучее состояние смесь выпускается из смесителя. Смесь по изобретению может применяться также и в пластичном состоянии. В последнем случае может быть уменьшено количество жидкой композиции и отвердителя. В табл. 1 приведены составы 1-4 предлагаемой ЖСС и состав 5 и известной; в табл. 2 - результаты испытаний. Из данных табл. 2 следует, что предлагаемая смесь обладает улучшенной текучестью, пониженной влажностью и повышенной прочностью на начальной стадии твердения. Это позволяет сократить цикл изготовления форм и стержней и улучшить качество отливок. Таблица 1

ЖИДКАЯ САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитель, материал на основе водорастворимых лйгносульфонатов, пенообоазователь. воду и обеэвоженцую сопь : серной кислоты, от лича ющаяся тем, что, с целью улучшения ее текучести, снижения влажносто и повышения прочное- та на начальной стадии твердения, в качестве обезвоженной соли серной кнслоты смесь содержит сульфат натрия, гфокаленный пре 620-65О С, с моауа&л мелкост 7О-14О, при следующем соотношении ингредиентов, мас,%: Материал на основе водорастворимых лйгносульфонатов2,2-3,5 Пенообразователь .О,4-0,7 Вода1,7-2,6 Сульфат натрия, прокаленный при 62О65СРс, с модулек мелкости 7О-.14О2,0-6,0 Огйеупортый наполнительОстальное

,53,О

О,70,60,5

2,0

-3,0

-- 5,0

-

3,5 7,8-9,1 0,4 0,2-0,9

6,0

Отвераитепь - соли сврнаЛ квсяоты

Материал, содержащий снявкаты кальция

Вода

Продолжение табл. 3

7,3-13,7

1,5-3,0

2,6