Бентонитовая суспензия для изготовления единых формовочных смесей,используемых в литейном производстве Советский патент 1986 года по МПК B22C1/00 B22C1/02 

12043

к концентрации катиона натрия в бентоните, равном 0,095-0,840 моль-ион/л в пересчете на водную фазу суспензии, и при соотношении ингредиентов в сус- иепэни, мас.%:

Натриевый бентонит30-40 Неорганическая водо

растворимая соль Са0,5-3,5

ВодаОстальное

5. Суспензия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам бентонитовых суспензий для изготовления единых формовочных смесей, используемых при изготовлении форм.

Целью изобретения является шение качества бентонитовой суспензии за счет повьшения ее связующей способности, текучести и стабильности сохранения реологических характеристик .

Изобретение заключается в следующем.

Оптимальное содержание активатора (водорастворимой неорганической соли) обусловлено видом катиона металла, а также концентрацией бентонита в суспензии. Проведенные эксперименты показали., что оптимальные технологические свойства суспензии достигаются при содержании активаторов, мас.%: соли железа трехвалентного 0,3-2,5; соли магния 0,4-3,0; соли кальция 0,5-3,5; соли меди 0,5-3,0 в пересчете на безводную соль.

При выходе за указанные граничные пределы ухудшается качество бентонитовой суспензии (снижается связующая способность, текучесть и стабильность сохранения реологических характеристик) .

Кроме того, соотношение концентраций катионов в неорганической соли (Fe Mg% Са Си) и в бентоните (Na) в пересчете на водную фазу суспензии должно быть строго опреде19

неорганической соли она содержит водорастворимую соль при отношении концентрации ее катионов к концентрации натрия в бентоните, раном 0,085-0,600 моль-ион/л в пересчете на водную фазу суспензии, и при соотношении ингредиентов в суспензии, мас.%:

Натриевый бентонит 30-40 Неорганическая водорастворимая соль Си 0,5-3,0

Вода

Остальное

ленным и составлять в общем виде 0,04-0,84 моль ион/л, в том числе для трехвалентного железа 0,04- 0,41 моль-ион/л, для катиона магния

0,085-0,840 моль-ион/л, для катиона кальция 0,095-0,840 моль-ион/л и для двухвалентной меди 0,085- 0,600 моль-ион/л.

При выходе за указанные граничные пределы ионных концентраций ухудшается качество бентонитовых суспензий (снижается связующая способность, текучесть и стабильность сохранения реологических характеристик).

Расчетное количество соли при перемешивании растворяли в воде. При необходимости воду подогревали

до полного растворения соли, после чего раствор охлаждали до комнатной температуры. В полученный раствор добавляли активированный бентонит марки БП2Т2 и перемешивали 30 мин.

После этого определяли параметры суспензии: плотность, концентрацию, растекаемость по методу МХТИ им. Д.И, Менделеева. Для определения стабильности во времени сус.пен-

зия вьщерживалась без перемешивания 5 и 24 ч в герметически закрытой посуде, после чего производилось определение растекаемости суспензии с предварительным перемешиванием

ее 5 мин.

В табл. 1 показаны составы и свойства суспензии с хлоридом железа (III).

В табл. 2 приведены составы и свойства суспензий с хлоридом магния.

. В табл, 3 приведены составы и свойства суспензий с хлоридом меди (II).

В табл. 4 приведены составы и свойства суспензии с хлоридом кальция.

В табл. 5 приведены составы, и свойства известной суспензии с сернокислым алюминием.

Как видно из табл. 1-4,использование предлагаемых активаторов повышает концентрацию суспензии до 30-40 мас.%, в то время как по известному (табл. 5) максимальное содержание дисперсной фазы в суспензии составляет 26%. При этом полученные суспензии отличаются стабильностью реологических свойств во времени и, в отличие от известного не подвергаются, расслоению.

Результаты, аналогичные приведенным, были получены и при использовании в качестве активаторов других водорастворимых солей - сульфатов и нитратов железа, магния, кальция и меди.

Соотношения катионов многовалентных металлов и натрия, полученные расчетным путем на основании результатов экспериментов (табл. 1-4), представлены в табл. 6.

В табл. 7 показаны составы единьр формовочных смесей с использованием предлагаемых суспензий (2/1, 2/2, 2/3, 2/4) й- известной (1/5).

Свойства единых формовочных смесей с составами согласно табл. 7 приведены в табл. 8,

Как следует из табл. 8, повышение связующей способности за счет более высокой концентрации, а также стабилизация на более высоком уровне реологических свойств суспензии позволяют улучшить основные технологические показатели единых формовочных смесей (формуемость): текучесть, прочность на сжатие в сыром состоянии, осыпаемость.

.Т а блиц а 1

30 0.3

35 1,5

.40 2,5

10

15

25

30

Вода

Плотность, г/см

Растекае- мость, мм, через

30 мин 5 ч 24 ч

Расслоение через 24 ч

69,6 63,5 57,0

1,20 1,25 1,28

899293

899292

889092

НетНетНет

. Таблица 3

меди (II)

0.52,03,0

Таблица 6

FeCI

Fed,

FeCNO,),

FeCNO,),

),

Fej(SO)j

MgCl

MgClj

MgS04

MgS04

Mg(NO,).., MgCNO,) CaCl

CaCl2

Ca(NO,)2

CaCNO,)

CuCl

CuCl

CuSO

CuS04

CuCNOj)

Си(Шз),,

Fe

3f

Fe

3 +

t

Fe Fe Fe Fe

Mg

2-1Mg

Mg Mg

2t

2t

Z4.24Mg

cl

Ca

1-2

Ca

-ьа

Ca

-z

Cu

2+

Cu

2+

24.

Cu

Cu

Cu

Cu

2 +

30

40

30

40

30

40

30

40

30

40

30

40

30

40

30

40

30

40

30

40

30

40

0,43 4,17 0,43 4,17 0,43 4,17 0,57 5,00 0,57 5,00 0,57 4,00 0,71 5,83 0,71 5,83 0,71 5,00 0,71 5,00 0,71 5,00

Песок K02A5

Оборотная смесь 87

0,027 0,257 0,022 0,208 0,018 0,172 . 0,060 0,525 0,047 0,415 0,038 0,337 0,064 0,525 0,043 0,355 0,053 0,372 0,044 0,313 0,038 0,267

0,057 0,409 0,047 0-,311 0,038 0,274 . 0,127 0,836 0,100 0,661 0,081 0,537 0,136 0,836 0,091 0,565 0,112 0,592 0,093 0,498 0,081 0,425

0,04-0 41

0,085-84

0,095-0 84

0,085-060

Таблица 7

5555 87878787

Компоненты смеси.

Суспензия 2/1 2/2 2/3 2/4

1/5 (известная)

Влажность3,53,53,53,5

Формуемость, %33322830

Текучесть по

Орлову, %70727075

0,15 0,15 0,14 0,16 0,10

Газопроницаемость, усл. ед. 130 135 130 150 120

Осыпаемость, % 0,5 0,6 0,3 0,5 0,8

Составитель С. Тепляков Редактор Н. Горват Техред 3.Палий Корректоре. Шекмар

Заказ 8460/10 Тираж 746 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, MocKBja, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составы

iziiiri

Таблица 8

3,7 26