Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1984 года по МПК B22C1/02 B22C1/10 

CAD

4 D5

Изобретение относится к литейному производству, а именио к составам, i -еамотвердею14их смесей для изготовления литейных форм и стержней.

Известна уплотняемая хрлоднотвер- деивдая смесь, в которой применяется ; сочетание мелассы с водорастворимыми соединениями шестивалентного хрома, используемыми в качестве отвердителя til.

Однако такие смеси из-за првы- шейного расхода соединений шестивалентйого хрома в составе смеси (0,510%) токсичны и их применение ухудшает санитарно-гигиенические условия труда работающих,15

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является дамртвер-Д ощая .смесь для изготовления ли- I ейных форм и стержней, включающая- 20 цемент, мелассу, хромовый англд ид и огнеупорный наполнитель 21.

Известная смесь обладает повышенной влажностью и недостаточной прочНОстью при изготовлении крупных 25 сложных форм и ст ержней.

Цель изобретения - повышение прочности и уменьшение влажности смеси. . . ... , . .

Поставленная цель достигается JQ тем, что самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая цемент, мелассу, хромовый ангидрид, воду и огнеупорнай наполнитель, содержит дополИительно пластификатор на основе натриевых солей полиметиленнафтаинсульфокислот, сульфата натрия И .натриевой соли лигносульфоновой кислопл - разжижитель С-3, при слеД5 щем соотношении компонентов-, 40 мас.%:

Цемент6-10

Меласса1-3

Хромовый ангидрид 0,05-0,15

Вода1,8-2,0 45

Пластификатор на

основе натриевых - солей полиметиленнафталинсульфокис- .

лот, сульфата натрия гп

и натриевой соли

лигносульфоновой

кислоты - разжижитель С-30,1-0,3

Огнеупорный

наполнитель Остальное

Огнеупорный Наполнитель является основой самотвердекхцей смеси и представляет собой формовочный песок по ГОСТ 2138-74, охлажденный до емпературы НЕ выше 25 С с влажно- 60 стью не более 0,5%. В качестве связуюшего предусмотрено использование цемента, ГОСТ 965-78. В качестве упрочняки ей добавки применяется еласса, Меладсга - сиропооб эазная 65

жидкость тёдмно-бурого цвета, отход свеклосахарного производства, содержит в среднем 20-25% воды, 9% зотных соединений, преимущественно амидов, 58-60% углеводов и 7-10% золы, В качестве отвердителя меласс используется хромовый ангидрид. Могут быть использованы и другие соединения шестивалентного хрома: бихроматы калия и/1и натрия идр., . вводимые;в виде концентрированных водных растворов. -В качестве пластификатора применяется раэжижитель

С-.3, ,.,-.. .,;

в табл. 1 приведены физико-химические показатели разжижителя С-3

Разжижитель представляет собой смесь полимерных соединений разНой молекуляпног г.;ассы, полученную На основе сульфирЪванной нафталиноформальдегидной смолы.

Введение в. состав цементных смесей- разжижителя С-3 позволяет повысить прочность смеси в отвержденнрм состоянии, получить самоуплотняк)щиеся смеси пЬвьаиенной под)вижности, что дает возможность отказаться от применения в смесях поверхностноактивных веществ , а также уменьшить количество воды для смачивания ингредиентов при неизменной текучести

Адсорбция ра:зжижитеяя С-3 на поверхности гидратируюЩихся цементных частиц-и наполнителя с образованием аД(рррбционнык гидратных оболочек приводит к уменьшению сил связи между твердыми частицами, а также пептизации цементной составляющей смеси. Вызванное пептизацией увелич ние удельной поверхности гидратирующихся цементных частиц интенсифицирует процессы гидратации и обуславливает нарастание прочности смес

В табл. 2 приведены составы смесей . . .

В табл. 3 приведены физико-механические свойства.

Пределы содержания ингредиентов, входящих в состав смерей,выбираются из условий улучшения физико-механических свойств смеси - прочности и влажности при сохранении требуемых технологических свойств, смеси.

Оптимальное содержание разжижителя С-3 в смеси 0,1-0,3% /составы 2-51. Меньшее содержание снижает прочность смеси и ухудазает технологические свойства - текучесть и живучесть смеси, большее - повышает живучесть, увеличивает время твердения смеси без улучшения физико-механических свойств.смес.

Предлагаемые смеси 1-5 (табл. 21; приготавливаются в смесителе перио:| ического действия, при смешивании необходимого количества огнеупорного нгшоЛнителя и цемента в течение мин после чего вводится меласса и перемецшвается с сухими составляюйшми в течение 2 мин. Затем вводят разжижи тел ь С-З перемешив 1ют 1 мин и в конце вводят водный раствор бихромата натрия. Полученная смесь перемешивается в течение 1 мии, после чего она готова к применению. Готово смесью заполняются стержне вы б Я1цики и опоки. После уплотнения смесь в стержневых ящиках или опоке затвердевает по в сему объенх, и приобретает Т ебубмун прочность, Смесь 6 («авл. 2), принятая за прототип, приготавливается следующим Образом. . В смеситель, периодаческого дейст бия загружается необходамре количество огнеупо|ри6го наполнителя и цеме та и- производится переметиивание: в течение 1 В1Н, после чего вводится меласса и пер меь ивдется с сухиш составлякнцими в течение 2 мин, пдсле чего вводят поверхностно-активное . BeiiiecTBo, перемешивают 1 мин и в конце вводят водный раствор бихромата иатркя. Смесь перемешивается в течение 1 мин, после чегО она rOToiaa к применению. -.; Смесь имеет хорошую выбйваемодть. Предлагаемая са1««этвердекяцая смесь по сравнению с извес ной (табл. ЗЦ, принйтой за прототип, обладает лучши ми Физико-МеханическиМи свойствами; прочность на сжатие после отвер дёния в 1г2-1 3 раза Bbiiiej влажность в 1,4-1,6 раза нйже. Предлагаемая самотвердеющая сялесь дпя изготовления литейных форм и

Таблица

Количество компонентов, мае.% для смесей стержней за счет повышения прочности и снижения:влажности смеси позволяет изготавливать крупные форквл и стержни сложной;конфигурации, и сократить время сушки формой стержней, а в отдельных случаях полностью ли1(видировать сушку. Кроме того, сокращение расхода высокотоксичных водорастворимых соединений хрома снижает токсичность смеси и улучшает, санитарногигиенические условия труда работаю-, щих. Общий ожидаемый экономический эффектСоставляетне менее 0,892 рУб на 1 т годного ЛИТЬЯ. Содержание активного вещества в пересчете на сухой продукт, % не менее-61 Содержание влаги, % не более68 Содержание золы в пересчете на сухой продукт,% 35-45 РН 25%-ного вещного раствора7-9

САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая цемент, мелассу, . хромовый ангидрид, воду и огнеупор-гный наполнитель, о т-л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью повышения прочности и снижения влажности смеси, она содержит дополнительно пластификатор на основе натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот, сульфата натрия и натриевой соли лигносульфоновой КИСЛОТЫ - раэжйжитель С-3, при следующем ..хзоотношении компонентов, мас.%: . Цемент6-10 Меласса1-3 Хромовый ангидрид 0,05-0,15 Вода1,8-2,0 Пластификатор . . на основе натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот, сульфата натрия и натриевой- соли лигносульфоновой «Л кислоты - разжижи: тель С-.З0,1-0:,3 Огнеупорный . наполнитель Остальное

ь

0,1 0,05

1,8

0,3

0,25

0,15

0,2 0,15 0,15

0,2

з,о

2,0

2,0

Таблица 3