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

Описание патента на изобретение SU1235608A1

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для приготовления форм и стержней из металлофосфатных холоднотвердеющих смесей.

Цель изобретения - повьшгение прочности, живучести и газопроницаемости смеси.

Предлагаемая смесь содержит огнеупорный материал, ортофосфорную кислоту, боксит и воду,

в качестве огнеупорного материала содержащего кремнезем, используется кварцевый песок, который является наполнителем смеси, термическая кислота и боксит.

Применяемый в указанных смесях боксит .может взаимодействовать с ор- тофосфорной кислотой и вызвать твер дение смесей с формированием высоких показателей прочности, живучести, газопроницаемости и улучшить другие технологические свойства.

Формирование указанных свойств, предопределяется составом боксита, который содержит 28 вес,% окислов железа, связанных в ви;;е адгоминиевьпс и силикатных соединений. В силу этог активность окислов железа в соединениях по отношению к ортофосфорной кислоте значительно меньше, чем в свободном виде, как это имеет место в материале, приводимом в известном составе - ваграночной гари. В связи с этим увеличивается инкубационный период твердения, а следовательно, живучесть смеси в целом, что обеспечивает большую гибкость в организа- дии производства, уменьшение отходов смеси, возможность изготовления средних и крупных по массе стержней и форм с равномерными свойствами по всему объему изделий.

Упрочнению известных смесей способствуют образутощиеся от взаимодействия ортрфофсфорной кислоты с алюминиевым порошком алюмофосфаты, В предлагаемой смеси аналогичные алюмофосфаты образуются при взаимодействии ортофосфорной кислоты с 6OKCliTOM

при котором процесс твердения смесей протекает за счет химической реакции замещения алюминатов и силикатов же леза с образованием комплексных ,алю- можелезофосфатных и кремнежелезофос- фатнь0с коллоидных соединений, предопределяющих их упрочнение с образованием глубоких коагуляционных связей,

5

0

5

0

что обеспечивает высокие прочностные свойства смесей. При протекании химической реакции между ингредиентами происходит массообмен в системе бок- сит-ортофосфорная кислота, в результате которого происходит структурирование связующего вещества с образованием газопроницаемых пор, в силу чего газопроницаемость смеси увеличивается в 5-6 раз, например с 40 до 200 ед после I ч выдержки свежеприготовленной смеси.

ПредлагаемьЕЙ для применения в смесях боксит является материалом широко распространенным, дешевым.

В смесях можно применять любые марки боксита, но предпочтительными являются Б-4 и Б-6, так как они лег- . ко размальтаются в любых применяемых в литейных цехах Катковых смесителях бе.-з какой-либо предварительной подготовки,. Боксит можно также предварительно размалывать и применять в виде порошка в шлаковых смесителях непрерывного действия или лопастных мешалках периодического действия.

При испытании смесей контролируют следующие параметры: живучесть, прочность и газопроницаемость.

Живучесть определяют следующим образом. Готовят порцию смеси массой 6 кг и из нее через каждые 5-10 мин отбира.ют порции смеси из расчета изготовления из них трех стандартных 5 образцов для испытания на прочность.

Живучесть смеси определяют по времени сохранения заданной исходной прочности с отклонениями в пределах 110%.

Прочность определяют по стандартной метод1п е при сжатии цилиндричес- К1ГХ образцов ра змером 50x50 мм, уплотненных трехкратным . ударом стандартного копра. Газопроницаемость определяют стандартным методом. Контролируют также остаточную прочность смесей после предварительного нагрева до 1000 С и последующего охлаждения до 25°С,

При испытании в составах смесей изменяют содержание сухих ингредиентов кварцевого песка и боксита из расчета их суммарного содержания, равного 89 мас.%. Содержание ортофосфорной кислоты в составе смесей уве- Л1 чивают на 1,0 мас.% на каждые 3 мас.% боксита. Причем общее содержание жидких компонентов ортофосфор0

0

5

5

ной кислоты и воды в смеси вьщержи- вают nocTOHHHisiM и в сумме равным II мас,%. Смеси готовят в катковом лабораторном смесителе порциями массой по 6 кг.

Р.езультаты испытания, составы смесей и их технологические свойства представлены в таблице.

Из оптимальных составов смесей .изготовлены формы и стержни для стальных отливок катков ма.ссой 80 кг Смеси .готовят на смесителе катково- го типа. Порядок ввода материалов следующий: загружают в смеситель песок и боксит, заливают ортофосфорную кислоту и воду. Время перемешивания сухих ингредиентов 2,5 мин, после загрузки жидких компонентов 3,5 - 4 мин. Готовую смесь высьтают в кю- бель (коробку) и транспортируют к

.месту изготовления форм или стержней. Изготовление облицованной форьи осуществляют на встряхивающей машине Наполнительную смесь используют пес- чано-глинистую сырую с характеристи- кой:прочность rtpH сжатии 0,48 кгс/см

газопроницаемость 100 ед. После изготовления формы кратковременно (12- 15 мин) подсушивают переносной газо вой горелкой.

Стержни готовят в деревянных ящиках при уплотнении пневмотрамбовкой. Готовые стержни, извлеченные из ящиэ-

ков, выдерживают (провяливают на

40

воздухе в течение 50-60 мин и направляют на сборку форм. Формы заливают углеродистой сталью при leiO C по пирометру, Полученные отливки признаны годными, имеют хорошую чистоту поверхности снаружи и внутри: Стержни легко выбиваются на выбивной решетке.

Как видно из таблицы, при содержании в смесях 15 мас,% боксита свойст-15 на по исходной прочности сравнительно малы и не удовлетворяют производство.

Песок Боксит

74 15

10

fS

20

. 25

40

15

2356084

При содержании боксита в смесях более 30 мае.% заметно снижение в течение 1 ч и недопустимое уменьшение газопроницаемости. Замечено снижение живучести смеси с увеличением содержания боксита, которое объясняется влиянием на химические процессы взаимодействия концентраций реагирующих ингредиентов. При содержании в смеси боксита более 30 мас.% живучесть становится недопусти 5О мала для условий изготовления средних и крупных форм и стержней. Поэтому в составах смесей приняты следующие пределы содержания боксита: нижний предел 20 и верхний предел 30 мас.%.

Количество ортофосфорной кислоты, соответствутащее оптимальному составу смеси, находится в пределе 8,5 - 10,5 мас.%. Содержание кислоты менее 8,5 мас.% приводит к падению исходной прочности смеси, а при увеличении содержания кислоты более 10,5 мас.% уменьшается ее газопроницаемость.

Количество воды в смеси должно составлять 0,5-2,5 мас.%. Увеличение воды Btmie 2,5 мас.% ведет к снижению прочности смеси, а снижение содержания менее 0,5 мас.% приводит к снижению живучести.

Количество огнеупорного наполни-, теля должно составлять 57,0-71 мас,%.

Реализация изобретения позволяет увеличить прочность смесей, их живучесть и газопроницаемость, а также упростить организацию производства с использованием самотвердеющих смесей на основе ортофосфорной кислоты, улучшить качество форм и стержней, а следовательно, и литых изделий, сок- ратр1ть отходы смесей, снизить и стоимость за счет применения дешевого материала - боксита , улучшить санитарные условия труда, так как при приготовлении и использовании смесей с бокситом исключаются какие-либо вредные выделе ия в окружающую среду.

30

35

69 20

64 25

59 30

54 35

Ортофосфорная кислота

Вода

Живyчectь мин

Прочность исходная, кгс/см

Прочность после I ч- выдержки, кгс/см

Остаточная прочность,

кгс/см

Газопроницаемость исходной смеси, ед

Газопроницаемость через

ч, ед.

Составитель В, Шувалов Редактор Н. Тупица Техред В.Кадар Корректор М. Максимишинец

Заказ 3041/8 Тираж 757Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

- .---- -..„...--....-... ..и--..,,... .„ .,,.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Продолжение таблицы

9.5 1,5

35 ,2

27 7,8 41 200

10,5 0,5 30 ,6

32 8,5 38 180

II

15

2,8

25

32

120

Похожие патенты SU1235608A1

название год авторы номер документа
Связующее для изготовления литейных стержней,форм и футеровочных масс 1983
  • Серебряков Вячеслав Васильевич
  • Гамов Евгений Степанович
  • Ханин Виктор Кириллович
  • Станисловский Борис Васильевич
  • Болдырев Евгений Васильевич
  • Шумов Иван Дмитриевич
  • Фруднин Александр Наумович
  • Дерновский Адольф Васильевич
  • Андреев Василий Васильевич
  • Виноградов Иван Александрович
  • Василиади Геннадий Васильевич
  • Сарычев Александр Евгеньевич
SU1091978A1
Смесь для изготовления литейных форм многократного использования 1981
  • Гофеншефер Лев Иосифович
  • Чурсин Виктор Макарович
  • Рыжов Владимир Иванович
  • Хошаба Александр Георгиевич
  • Беляев Владимир Викторович
  • Голованов Александр Сергеевич
  • Бурганов Николай Александрович
  • Вшивков Иван Николаевич
SU1031630A1
СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ, ОТВЕРЖДАЕМЫХ ТЕПЛОВОЙ СУШКОЙ 1999
  • Багрова Н.В.
  • Фокин В.И.
  • Королев Г.П.
  • Багров Д.Ф.
RU2162384C2
Холоднотвердеющее связующее 1981
  • Серебряков Вячеслав Васильевич
  • Андреев Василий Васильевич
  • Гамов Евгений Степанович
  • Дурандин Виктор Федорович
  • Каминский Юрий Борисович
  • Ланин Юрий Трофимович
  • Нагорнов Геннадий Михайлович
  • Фишкин Юрий Ефимович
  • Шахнес Юрий Александрович
  • Шумов Иван Дмитриевич
  • Чуваткин Геннадий Максимович
SU956130A1
Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней 1983
  • Илларионов Илья Егорович
  • Королев Геннадий Павлович
  • Охотникова Нина Анатольевна
  • Зевалкина Галина Владимировна
  • Скребцов Анатолий Михайлович
  • Емельяненко Наталья Львовна
  • Смоляков Анатолий Георгиевич
  • Куданкин Леонид Иванович
  • Запольский Игорь Владимирович
  • Евлампиев Анатолий Александрович
SU1156805A1
Связующее для изготовления литейных форм и стержней 1985
  • Илларионов Илья Егорович
  • Багрова Наталья Вячеславовна
  • Королев Геннадий Павлович
  • Тибекин Александр Игнатьевич
SU1276422A1
Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней 1983
  • Юнович Ю.М.
  • Жуковский С.С.
  • Колесников В.С.
  • Невская О.Е.
SU1172146A1
Смесь для изготовления литейных форм и стержней 1979
  • Долматов В.Д.
  • Беляков Ю.И.
  • Прозорин С.И.
  • Мараховец Л.Н.
SU792699A1
Смесь для изготовления литейных керамических форм и стержней 1982
  • Шумов Иван Дмитриевич
  • Гамов Евгений Степанович
  • Царев Алексей Иванович
  • Серебряков Вячеслав Васильевич
  • Новодворский Анатолий Викторович
  • Удод Николай Михайлович
  • Ярмоленко Анатолий Иванович
  • Соболев Александр Николаевич
SU1033255A1
Состав холоднотвердеющей смеси для изготовления литейных форм и стержней 1984
  • Илларионов Илья Егорович
  • Королев Геннадий Павлович
  • Тибекин Александр Игнатьевич
  • Скребцов Анатолий Михайлович
  • Емельяненко Наталья Львовна
  • Смоляков Анатолий Георгиевич
  • Куданкин Леонид Иванович
  • Дурандин Виктор Федорович
  • Белов Виктор Федорович
  • Митрофанов Вячеслав Васильевич
SU1222391A1

Реферат патента 1986 года Состав смеси для изготовления литейных форм и стержней

Формула изобретения SU 1 235 608 A1

SU 1 235 608 A1

Авторы

Дрягин Юрий Андреевич

Зисман Игорь Маркович

Никифоров Алексей Павлович

Никифоров Сергей Алексеевич

Даты

1986-06-07Публикация

1984-07-20Подача