Состав смеси для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1986 года по МПК B22C1/00 B22C1/02 

t

Изобретение относится к литейно- ъту производству и может быть исполь- 3овано при изготовлении форм и стержней из смеси со связующим-жидким стеклом.

Целью изобретения является повышение прочности смеси после тепловой сушки, снижение осыпаемости и улучшедие выбиваемости.

Смесь содержит огнеупорный наполнитель, связующее-жидкое стекло и тех;нологическую добавку.

В качестве огнеупорного наполнителя применяется кварцевый песок 1К02А с добавкой глида до 3,0%.

В качестве жидкого стекла используют водный раствор силиката натрия модуля 2,45 и плотностью 1,48 г/см а в качестве технологической добавки - саже-смоляную пульпу (ССП), являющуюся отходом пиролиза легких углеводородов при получении адетиле- на и этилена.

Саже-смоляная пульпа представляет собой трудноразделяемую змульсию темно-коричневого цвета с содержанием воды до 50 мас.%. В процессе высокотемпературного пиролиза легких углеводородов с целью получения ацетилена и этилена при отмывке пирогаза от нежелательных примесей образуется большое количество сточных вод, содержащих нефтепродукты, сажу и смолы. После очистки сточных вод в отстойнике выделяется осадок - ССП.

ССП имеет следующий состав, мас,%

Н афталин-ме тилнафталиновая фракция

с т. выкип. 200-245 С 9,5-11,0

Диме тил-триме тилнафталиновая фракция с

т. выкип. 245-300°С 9,0-10,5

Высококонденсированная ароматика 30,0-31,5

ВодаОстальное

Водородный показатель ССП рН 6,0- 7,,5.

В .составе известной используют битум марки МГ 40/70 со следующими свойствами: условная вязкость по ВЗ-5 при 60 С 60 с, количество испарившегося разжижителя 12%, темпе- peffypa размягчения остатка по1:ше определения количества испарившегося разжижителя 28 С, температ:)фа вс;пьшки ПО С.

Использование ССП в качестве технологической добавки позволяет уве22390

личить прочность смеси в сухом состоянии и при этом сократить расход жидкого стекла, повысить поверхност- кую смесь и тем самым сократить брак

5 литья по песчаным раковинам, улучшить выбиваемость смеси из отливок, расширить сырьевую базу.

Пример. В смеситель загружают огнеупорный наполнитель, наприtO мер кварцевый песок 1К02А или 1К02Б, перемешивают 30 с, добавляют жидкое стекло и перемешивают 2-3 мин, добавляют ССП и перемешивают 2-3 мин. , после чего смесь готова к использоJS ванию.

В табл. 1 приведены составы смесей (во всех предлагаемых смесях использована ССП,- состав которой

20 приведен выше), в табл. 2 - фи.зико- механические свойства и выбиваемость смесей.

Из смеси изготавливают образцы диаметром 50 мм и высотой 30 мм,

2 прокаливают в печи при 400, 600 и 800 С, выдерживают в печи 40 мин н охлахвдают вместе с печью до комнатной температуры.

Осыпаемость определяют по вели30 чине потери веса поверхностного слоя образца в единицу времени при трении его о стенки сетчатого барабана, вращающегося со скоростью 60 об/мин. При этом используют стан35 дартные цилиндрические образцы, просушенные при в течение 40 мин.

Пред 1агаемая смесь имеет прочностные свойства, отвечающие требовани40 ям получения качественных форм и стержней (прочность на сжатие во влажном: состоянии 12-25 кПа, прочность на разрыв после сушки при 200 С и времени сушки 20 мин 120045 1750 кПа, живучесть более 24 ч, осыпаемость 0,1-0,3%, прочность на раз- рьш после продувки углекислым газом 750-1240 кПа).

При содержании в смеси ССП ме50 нее 0,25 мас.% увеличивается работа выбивки смеси до 8,9 Дж, увеличивается осьтаемость до 0,9%, уменьшается прочность после тепловой сутки до 800 кПа, а прочность после.

55 продувки углекислым газом до 460 кПа. При содержании в смеси ССП более 0,75 мас.% дальнейшего улучшении вы- биваемости, увеличения прочности в

сухом состоянии и поверхностной проч кости практически не происходит, кроме того, увеличивается газотвор- иость смеси до 10-12 см , что может привести к браку отливок по газовым раковинам.

Следовательно, оптимальное содержание в составе предлагаемой жидко- стекольной смеси саже-смоляной пульпы 0,25-0,75 мас.%.

Из табл. 2 видно что предлагаемая смесь имеет меньшую работу выбивки (1,2-3,1 Дж), чем известная (20,4-28,.0 Дж), а следовательно, лучшую выбиваемость, более высокую прочность в сухом состоянии при тепловой сушке (1200-1750 кПа), при. продувке углекислым газом (750Влажность, Z

2,02,12,А

15-30 12-25 10-25

800- 1200- 1500- 1050 1600 1700

222390

1240 кПа), меньшую осьшаемость (0,1- 0,3%).

Применение Б народном хозяйстве предлагаемой жидкостекольной смеси 5 позволит значительно уменьщить тру- цре костъ вы.бивнцх; операций за счет ослабления когезионных и адгезионных связей между зернами песка и пленкой связующего, значительно улуч- 10 шить санитарно-гигиенические условия труда за счет сокращения трудоемкости выбивных операций и, следовательно, сокращения количества .работающих во вредных условиях труда, сок- 45 ратить брак по песчаным раковинам за счет уменьшения осыпаемости, увеличить прочность форм и стержней и расширить сырьевую базу,

, ; Т а б л и ц а I

|Таблица2

2,62,62,7 2,5-4,3

7-20 5-20 7-30 7-25

J600- 1700- 650- leOO 1750 1850 750 2200

Ингредиенты

Содержание, мае.2 Предлагаеьлш смеси

ijiiiLin:

Выживаемость Дж, после прокатки при температуре, С

400 600 800

5,6-6,2 3,1-2,82,8-1/4 l,8-f,9 ,4- 43,6-32,3

груза24,3

6,8-7,4 2,8-Г,9 1,9-1,4 Вес Тоне24,3- 46,0-52,4

груэа25,6

8,4-8,9 2,7-1,8 Вес

груза

То же То же 26,4- 47,9-59,6 28,6

Гаэотвормо- еть, см.

6,0-7,0 6,0-7,0 6,0-8,0 7,0-9,0 10,0-12,0 8,0-9,5 8,0-10,5

Живучесть,

ч

Более Более Колее 24 ,24 24

460-750- 8005009001050

Осыпаемость, % 0,6-0,9 0,24),3 0,1-0,: 0,1-0,20,1-0,2 1,5-2,60,9-1,5

Образец разрушается при непосредстзенкон нагруя;еиии его бойком с грузом 2,4 кгс.

Составитехсь В.11увалов Редактор И. Никола счук Техред Л.Олейнргк Корректор

Заказ 1645/10Тираяс 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

.Продолжение табл.2

Базовыйовъект

То же То же 26,4- 47,9-59,6 28,6

Волее Более 8,0- 8,0-12,0 242412,0

900- 1050- 350- 300- 1240 1450400 500