Смесь для изготовления литейных форм Советский патент 1985 года по МПК B22C1/00 

4

ю

1C 1 Изобретение относится к литейному производству, а именно к состава для изготовления форм. Известны формовочные смеси, в которых вместо кварцевого песка используются циркон, оливин, дунит, хромистый железняк и другие минерал ные материалы { . Недостатком таких смесей являетс использование в них дорогостоящих и дефицитных огнеупорных материалов. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных форм, содержащая в своем составе следующие ингредиенты, мас.%: отработанная смесь на основе собственного возвра та 40-80, огнеупорный материал (кварцевый песок) 16,5-53,0; глина 3,0-6,5; жидкий технический лигиосульфонат в виде сульфитно-дрожжевой бражки до 0,5. Данная смесь характеризуется применением в ней обогащенного квар цевого песка, который в условиях Сибири является дефицитным и дорого стоящим материалом. Использование природного кварцевого песка из-за нестабильности содержания глины и примесей ведет к ухудшению качества смесей, например к пониженной газопроницаемости . Цель изобретения - утилизация от ходов при производстве глинозема и улучшение качества форм путем повытения их газопроницаемости. Указанная цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных фдрм, включающая огнеупорный матери ал, отработанную смесь на основе собственного возврата, глину и жидкий технический лигносульфонат в виде сульфитно-дрожжевой бражки, содержит в качестве огнеупорного материала зерновой нефелиновый шлам на основе двухкальциевого сили ката - отход при производстве глино зема из нефелиновых руд при следующем соотношении ингредиентов,мае ./5: Зерновой нефелиновый шлам на основе двухкальциевого силиката 43-45 Глина6-8 Сульфитно-дрожжевая бражка3-5 11 Отработанная смесь на основе собственного возвратаОстальное Нефелиновый шлам в порошкообразном виде выпускается по ТУ-48-011311/0-78 Союзглавалюминия Минцветмета. Нефелиновый шлам является побочным продуктом при производстве глинозёма из нефелиновых руд. На Ачинском глиноземном комбинате ежегодный выход нефелинового шпама составляет несколько миллионов тонн в год. Часть его используется в производстве цемента, а значительная часть накапливается в виде неиспользуемых отходов. По своему фазовому составу нефелиновый пшам включает в качестве основной составляющей двухкальциевьй силикат (55-85 мас.%), а также алюмосиликаты натрия и кальция переменного состава (1-1 7 мае .%),гидросиликаты кальция (3-15 мас.%)гидро и алюмоферриты кальция (4-5 мас.%), гидроалюминаты кальция (3-4 мас.%) и ряд других фазовых образований, содержание которых незначительно (не превышает 2 иас.%). Химический состав нефелинового шлама следующий, мас.%: 28, 32-30,20 54,29-55,48 . 3,83-4,76 3,74-4,18 1, 10-1,55 2,07-2,42 2,08-3,99 п.п.п. Оптимальная зернистость нефелинового шлама при его использовании в составах формовочных смесей составяет (по фракциям) 0,16-0,40. Применение в формовочных смесях нефелинового шлама фракции 0,16-0,40 озволяет получать смеси с такими е технологическими свойствами, что смеси на базе кварцеирго песка, но более высокой газопроницаемостью. тливки, полученные в формах из нефеинового шлама, имеют легкоотделимый ригар, поверхность отливок отвечает ребованиям литейного пт)оизводства. Огнеупорность нефелинового шлама оставляет 1150с. При содержании зернового нефелиового шпама менее 43 мас,% соответтвенно возрастает содержание отраотанной смеси и ухудшаются свойства ормовочной смеси (снижается газо311422114

проницаемость и возрастает пригорае- . повышается газопроницаемость, что мость), а при его содержании свьше обеспечивает предупреждение газовых 45 мас.% соответственно снижается дефектов в отливках и повьппает плотсодержание отработанной смеси,и воз- ность и герметичность отливок-, растает себестоимость формовочной 5 При этом решается задача утилизасмеси,ции отходов производства глинозема Гранулометрический состав исполь- нефелинового шлама и предотвращается зованнс)го нефелинового шлама приве- удаление его в отвалы с вытекающими ден в . 1.отсюда экологическими преимуществаСоставы предлагаемой и известной ми. смесей приведены в табл. 2.Следует отметить особую значимость

Результаты испытаний смесей пред- изобретения для регионов Сибири и ставлены в табл. 3.Дальнего Востока, испытьшакяцих опреИз табл. 3 видно, что у смесей с 5 литейного производства качественными нефелиновым шпамом в 2,0-2,5 раза кварцевыми песками.

Сито 1 2,5 1 1,6 I 1,0 1 0,63 Г 0,40 I 0,315 Состав,% 0,86 2,38 7,68 18,0 23,0 17,1

Сито Г 0,2 I 0,16 Г 0,1 I 0,063 I 0,05 Тазик Состав,% 15,9 5,34 4,22 1,66 0,42 0,2

- ------,------- --«-.---.- -- .-

Состав, мас.%

Ингредиенты1 -г т

1 2 I 3 4(прототип)

Зерновой нефелиновый пшам

Отработанная смесь на основе собственного возврата

Кварцевый песок .Глина

Сульфитно-дрожжевая .бражка

деленные затруднения в обеспечении

Т а б л и ц а 1

Продолжениетаблицы 1

Таблица 2

43 44

44 44

8 5

7.7 4,3

Таблица 3

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕ ШЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, включающая огнеупорный материал, отработанную смесь на основе собственного возврата, глину и жидкий технический лигносульфонат в виде сульфитно-дрожжевой бражки. отличающаяся тем, что, с целью утилизации отходов при производстве глинозема и улучшения качества форм путем повышения их газопроницаемости, смесь содержит в качестве огнеупорного материала зерновой нефелиновый шлам на основе двухкальциевого силиката - отход при производстве глинозема из нефелиновых руд при сле)п(укяцем соотношении ингредиентов, мас.%: Зерновой нефелиновьл шлам на основе двухкальциевого силиката 43-45 Глина6-8 Сульфитно-дрожжевая бражка3-5 (Л Отработанная смесь на основе собственного Остальное возврата

Влажность, %

Прочность на сжатие в сыром состоянии, кгс/см

Газопроницаемость, усл.ед.

.8,2

7,8

0,45

0,48

0,52 80 193 180