Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней Советский патент 1984 года по МПК B22C3/00 

ьо :п Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам противопригарных покрытий для литейных форм и стержней при изготовлении стальных отливок, преимуществ нно для песчано-глинистых фор и форм, из холоднотвердекицих смесей, а также стержней, изготовленных с отверждением в оснастке и с конвективной сушкой. Известно противопригарное покрытие- для стальных отливок, содержаще шлам хромитовый, глину огнеупорную, сульфитную барду, подмыльный щелок и воду 1 . Недостатками данного покрытия являются невысокая седиментационная устойчивость, низшая прочность. Известно также противопригарное покрытие для литейных форм и стержней при производстве стального лить содержащее циркановый концентрат, глину огнеупорную, декстрин и воДУ 2 . Это покрытие обладает невысокой сёдиментационной устойчивостью, про ностью, а применяемый в качестве на полнителя цирконовый концентрат .дефицитен. . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и лостигаемому результату является покрытие 3j) включающее наполнитель (электрокорун белый), глину огнеупорную, сульфитно-спиртовую барду и воду при следующем соотношении ингредиентов, мае.%: Электрокорунд белый55 Глина огнеупорная7Сульфитноспиртоваябарда8 ВодаОстальное Недостатками известного покрытия являются низкая седиментационная ус тойчивость, которая характеризуется значительным расслоением дисперсион ной системы, (осадок 80-85%) и слоя частиц дисперсионной среды (вода). Известное покрытие не обеспечивает получения отливок без пригара (с чистой поверхностью). Зерна огне упорного наполнителя имеют большие размеры, что ухудшает кроющую способность, и обладают низкой стойкостью против взаимодействия с расплавленным металлом. Цель изобретения - улучшение чис тоты поверхности отливок и повышени сёдиментационной устойчивости покрытия . Цель достигается тем, что покрытие для литейных форм и стержней, включающее наполнитель, глину огнеупорную, соединение на основе лигносульфоновых кислот, воду, содержит в качестве наполнителя кислый пшак сталелитейного производства при следующем соотношении ингредиентов, мае.%: Кислый шпак сталелитейного производства 53,0-64,0 Глина огнеупорная4,0-7,0 Соединение на основе лигносульфоновых5,0-8,0 кислот Вода Остальное Кислый щлак сталелитейного производства используется В покрытии в виде тонкодисперсного порошка. Он имеет следующий химический состав, мас.%: SiOj 52-57; AljO, 9-11; CaO 11-14; MnO 5-7; FeO 6-8; FejOj 9-11. Состав противопригарного покрытия по изобретению обеспечивает практически нулевую смачиваемость поверх-ности форм и стержней жидким металлом, а наличие в шлаке высокотеплопроводящих окислов FeO, FejOj, AljO, оказывает захолаживающее действие на жидкий металл и способствует ускорению образования твердой корочки, что позволяет получать мелкие и средние отливки без пригара. В случае изготовления крупного литья, когда возможно растрескивание противопригарного покрытия и проникновение жидкого металла в поры форм и стержней, наличие в составе шлака окислов СаО, МпО, FejO, обеспечивает образование легкоплавких силикатных систем (СаО-SiO,, МпОх FejOj SiOj), создающих изоxSiOjляционный барьер между металлом и формой, который предохраняет металл от дальнейшего окисления и препятствует его проникновению в поры форм и стержней. Это позволяет получить крупные отливки также без пригара. Кислый шлак сталелитейного производства обладает высокой дисперсностью и низкой газотворной способностью, что способствует улучшению сёдиментационной устойчивости и противопригарных свойств покрытия. При розмоле и перемешивании шла - ка для приготовления покрытия состав его усредняется, и поэтому на качество и чистоту отливок отклонение по химсоставу не повлияет. . Содержание в составе покрытия кислого шлака менее 53 мас.% ослабляет противопригарный зффект, содержание более 64 мас.% ухудшает седиментационную устойчивость Глина огнеупорная НУ-1, ЧМТУ 8-04-419-79, используемая в предлагаемом покрытий, является стабилизатором, повышающим седиментационную устойчивость покрытия. Содержание .глины менее 4 мас.% уменьшает седиментационную устойчивость, более 7 мас.% ослабляет противопригарный эффект. В качестве соединения на основе лигносульфоновых кислот используется сульфитно-дрожжевая бражка (является заменителем сульфитно-спиртовой барды (ТУ 81-04-546-79), которая выполняет функцию поверхностно-актив ного вещества, хорошо разжижающего суспензию. Это способствует лучшему проникновению покрытия в поры фор мы и стержня и повышает ее кроющую способность. Покрытие готовится механическим смешением компонентов. Первоначально готовится суспензия огнеупорной глины в воде, затем добавляется сульфитно-дрожжевая бражка, смесь перемешивается и, в последнюю очередь, вводится шлак в виде порошка, затем все перемешивается до получения однородного покрытия. В табл. 1 и 2 приведены свойства известного и предлагаемых составов. Термостойкость определяют по наличию трещин в красочном слое после вьадержки образцов при Т 700-800с в течение 2 ч. Трещин не наблюдалось Анализ табличных данных показывает, что предлагаемое противопригарнб покрытие для литейных форм и стержней наряду с высокой прочностью покрытия, хорошей кроющей способностью и седиментационной устойчивостью, имеет более низкую стоимость. Вследствие незйачительного пригара или его отсутствия покрытие обеспечивает получение литой поверхности отливок с шероховатостью 260-320, B связи с Этим уменьшается объем зачистных работ (механическая обрубка и очистка литья). Известные противопригарные покры тия с электрокорундом в качестве одного, из .огнеупорных наполнителей являются наиболее распространенным и эффективным для стального литья. Технические преимущества предлагаемого покрытия заключаются в том, что в качестве наполнителя применяют кислый шлак сталелитейного производства в виде порошка, который обладает высокой дисперсностью и низкой газотворной способностью, не смачивается жидким металлом, что позволяет получать стальные отливки без пригара с чистой поверхностью. Реализация изобретений требует дополнительной установки оборудования для дробления и размола шпака. Внедрение предлагаемого противопригарного покрытия позволит получить ,экономию 50 тыс. руб в год.

ПРОТИВОПРИГАРНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, вк лючающее наполнитель, глину огнеупорную, соединение на основе лигносульфоновых кислот, воду, от л ичающееся тем, что, с целью улучшения чистоты поверхности отливок и повышения седиментационной устойчивости покрытия, оно содержит в качестве наполнителя кислый шлак сталелитейного производства, при следующем соотношении ингредиентов, мае.% Кислый шлак сталелитейного производства53,0-64,0 Глина огнеупорная4,0-7,0 Соединение на основе лигносульi фоновых кислот . . 5,0-8,0 СО Вода Остальное

Шлак кислый сталелитейного производства (со среним диаметром зерна не более 50-60 мкм)

Электрокорунд белыйГлина огнеупорная

Сульфитно-спиртовая барда

Сульфитно-дрожжевая

бражка

Вода

64

55 7 8

4

8

24

30

твердеющих смесей на синетических смолах

Окраска стержней из песчано-глинистых смесей со -связующими СДБ и ЧГУ с конвективной сушкой

Окраска стержней, изготовленных по горячей оснастке

0,3-0,5

0,3-0,5

0,2-0, 3