Способ подготовки формовочных песков для изготовления жидкостекольных литейный форм и стержней Советский патент 1986 года по МПК B22C5/04 B22C1/18 

1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению жидкостекольных форм и стержней, и может быть использовано в процессах формообразования с использованием жидкостекольного связующего. Цель изобретения - повышение качества форм и стержней за счет уменьшения работы их выбивки при сохранении оптимального уровня прочности и упрощение способа подготовки песков .

Способ подготовки формовочных песков основан на предварительном смачивании раствором алюмохлорида зерен наполнителя с последующим взаимодействием его с глинистой составляющей при термической обработке. В результате этого образуются продукты взаимодействия в виде плотной пленки, обволакивающей зерна песка. При заливке форм металлом происходит деструкция образовавшихся пленок, что приводит к нарушению контакта связующим и зернами наполнителя. Поэтому эффект улучшения выбива- емости жидкостекольных форм и стержней можно связать преимущественно с механизмом адгезионного разупрочнения .

Согласно предлагаемому способу подготовку,кварцевых песков для изготовления жидкостекольных форм и стержней осуществляют следующим образом.

Исходньй кварцевьш песок с содержанием глинистой составляющей перемешивают с 0,16-1,4% раствора алюмохлорида. После этого плакированный песок подвергают термической обработке при 600-700 К. В качестве плакирующего реагента используют раствор алюмохлорида плотностью (1,27- 1,29)- 10 кг/мэ.

Снижение или повьш1ение содержания раствора алюмохлорида относительно указанных пределов (0,16- 1,4%) не способствуют улучшению выбиваемости и снижает живучесть смесей.

При температуре прокалки ниже 600 К практически не происходит взаимодействие плакирующего реагента с глинистой составляющей песка и не образуется химически инертная плотная пленка на поверхности пес- чинок. Повьш1ение температуры выше 700 К приводит к нежелательному преждевременному разрушению образо17554

вавшейся пленки, на существовании которой и основан механизм адгезионного разупрочнения форм при их заливке металлом. Раствор алюмохлори- .

5 да используется плотностью (1,27- 1,29)- 10 кг/мз по ТУ 6-01-797-83, выпускаемой отечественной промышленностью.

Примеры. Для испытания спо10 соба подготавливают формовочные

пески с, различным содержанием глинистой составляющей. Для этого песок перемешивают с раствором алюмохлорида в лабораторных бегунах, после

15 чего производят его термообработку. После подготовки формовочных песков изготавливают образцы для определения прочности на разрыв и работы выбивки из смесей с содержанием жидко20 го стекла от 4 до 8%. Дпя обеспечения требуемой прочности (6р, кПа) и Е-щнимальной работы выбивки (W, Дж) форм и стержней с заданным содержанием жидкостекольного связующего

25 (С, %) количество раствора алюмохлорида (А, %) и параметр термической обработки (Т°К) в зависимости от содержания глинистой составляющей (В, %) находят по следующим регрес30 сивным уравнениям,-полученным в результате обработки данных экспериментов: 6р 3,38-2,18А+1,65Т+2,ОС -0,92Вч-1,04АТ+0,79АС -0,65АВ+0,78ТС- -0,66ТВ-0,39СВ+1,57А2+1,051

,, А 3,67-2,65А4.1 ,47Т+1,73С-1,ЗОВ-(-0,81АТ-0,6бАС-0,5бТВ+ +1,69А2+1,ОТ2+0,79В2.

I Результаты испытаний приведены в таблице. Из данных таблицы видно,

Q что известные способы обработки песков , где в качестве активационных компонентов применяются NaOH или НС в последующей отмывкой и сушкой не снижают работу выбивки до требуемых

,, минимальных величин. В вариантах

согласно предлагаемому способу обеспечивается работа выбивки в пределах 3-8 Дж при достаточной прочности, что значительно ниже, чем у прототипа. Причем увеличение содер50

55

жания глинистых частиц в песке до 2,5% влечет за собой больший эффект по снижению выбиваемости.

В прототипе обработка песков включает следующие операции: перемешивание, кипячение, отмывка и сушка. Эти операции дают возможность довести содержание глинистых частиц в песке

до 0,5%. Работа выбивка смесей на таком песке составляет 17-35 Дж. Причем, если пески при этом способе обработки сохраняют 1,5% и более глинистой составляющей, то для обеспе-. чения требуемой прочности необходимо увеличивать в смеси со

жидкого стекла, что выбиваемость форм и стерПротопш

378 378 378

Варшшт 1

вфнсвг 2

Всрнаят

378 378

ВляотЛ .варваит

Редактор И.Касарда

Составитель С.Тепляков

Техред М.Надь Корректор И. Эрдейи

Заказ 1036/15Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Использование предлагаемого способа позволяет улучшить выбиваемость формовочных и стержневых смесей при сохранении прочностных свойств и исключить операцию кипячения, благодаря чему достигается упрощение технологии подготовки формовочных песков и повышение их качества. Экономический эффект составляет 20 - 25 тыс. руб. в год.

.ts

,16

,t6

,58

,58

,58

.4

.4

.

600 600 600 613 613 613 700 700 700

tlOO 1300 1500 1000 1300 1500 1000 1250 1500 1300 1500 1700 1300 1500

17

22

35

8

15

3t

5

9

29

1

5

21

21

40

800

1100

1300

800

1000

1200

700

900

1100

1100

1300

1400

1100

130Q19

20

30

6

II

25

3

6

21

1

3

15

20

33

22 20 25

700 5 800 1000 22 650 2,5 800 3,5 100 18 1000 2 900 I 1100 10 800 19 950 25