Смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1986 года по МПК B22C1/02 

Изобретение; относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления форм и стержней из жидких самотвердеющих смесей.

Цель изобретения - увеличение прочности смеси после отверждения. Смесь содержит огнеупорньш напол

пенообразователь, частично нейтрализованный черньм щелок и воду,

В качестве огнеупорного наполнителя используют кварцевый, цирконо- вый, оливиновый и другие пески, В смеси применяют жидкое стекло по ГОСТу 13079-81 или жидкое стекло,при готовленное из кремнистых осадочных пород. Удельный вес жидкого стекла 1,31-1,35 г/см, силикатный модуль 2,5-3,4, В качестве отвердителя используют соединения на основе двух- кальциевого силиката, например, фер- рохромовый шлак (ТУ 14-11-95-74) или нефелиновый шлам (СТУ-30-748-64), в качестве пенообразователя - сульфо- нол ДС-РАС, РАС, КЧНР, мылонафт, кон такт Петрова и прочие ПАВ.

Частично нейтрализованный черный щелок (НЧЩ) приготавливают путем нейтрализации черного щелока органическими (уксусной, муравьиной, щавелевой) или минеральными (соляной,серной , фосфорной) кислотами. Для приготовления НЧЩ используют черный щелок побочный продукт натронной или сульфатной варки целлюлозы. Плотность черного щелока 1,20-1,37 г/см, содержание сухого остатка 25-50%,

Нейтрализацию черного щелока проводят в аппарате с мешалкой путем подачи в него кислоты,непрерывно проводя замеры рН, до рН 7,8-10,3, Полученный продукт сразу после приготовления может использоваться для приготовления смеси, НЧЩ представляет собой коллоидный раствор лигнина, перешедшего в кислую форму. Жирные и смоляные кислоты, оксикислоты, фенолы в НЧЩ находятся в свободной форме а не в виде натриевых солей,что имеет место в черном-щелоке, поэтому введение НЧЩ в жидкоподвижную смесь способствует переходу жидкого стекла к гелеобразное состояние, В присутст- .вии небольших количеств отвердителя происходит цепная реакция полимеризации кремниевых кислот с наиболее пол ным превращением их в поликремниевые

0

5 0 5

5

кислоты, обеспечивающие прочность смесей. При нейтрализации черного щелока до рН ниже 7,8 происходит быстрая коагуляция жидкого стекла, снижается прочность и живучесть смесей, при рН щелока вьпие 9,8 также не достигается требуемой прочности смесей.

Смесь приготавливают следующим образом.

В смесителе готовят жидкую композицию, содержащую жидкое стекло, НЧЩ воду и пенообразователь и вливают ее в бегуны, предварительно заполненные огнеупорным наполнителем, перемешива-. ют смесь 2-3 мин и через дозировочное устройство вводят в смесь отвердитель, перемешивают 1 мин и выпускают смесь для заполнения форм и стержневых ящиков.

В табл. 1 приведены предлагаемые (1-10) и известньй (11) составы ЖСС, в табл.. 2 - физико-механические свойства этих смесей.

Как следует из табл. 2, прочность предлагаемых смесей на 40% и более вьш1е, чем прочность известной.

,При содержании НЧЩ менее 0,4% снижается прочность, а при содержании НЧЩ более 1% - живучесть смеси,Смеси с НЧЩ со значением рН менее 7,8 (смесь.1) имеют невысокие живучесть и прочность, а при рН вьше 10,3 . (смесь 10) - недостаточную прочность. Наиболее оптимальной является смесь 6.

При содержании жидкого стекла ме- 5 нее 5,8 мас.% снижается прочность после отверждения, а увеличение его количества более 7,0 мас.% нежелательно, так как при этом увеличивается выбиваемость смесей. При содержании отвердителя менее 2,0 мас.% увеличивается продолжительность затвердевания, а увеличение его более

0

5,0 мас.% приводит к быстрому зат- вердеванию смесей.

Содержание пенообразователя менее 0,08 мас.% не позволяет перевести смесь в жидкоподвижное состояние, а при его количестве более 0,3 мас.% увеличивается продолжительность затвердевания смеси,

Использование изобретения в условиях производства позволяет повысить прочность жидкоподвижных смесей после их затвердевания и снизить брак отливок.

ю in о о ю о -

о оо о

о

ft

го

о- о

f4М

го о

о о о г- ст. rsi - гч со

CN

(

о

ч

зго

чО

о о о

1Л о С

-- сч см

Ti - СЯ

А«чп

со 1Л 00

о о о г о х

г- CN N|

ш го о

«ч

со

о

А

г

CN

k

1

о о о

О tTi го см

ГЧ|

00 VO

- 9t«V

го r

CO

о о о

00 ON о - гч| го

о

ю о.

о

ш

о о о о

U1г00

го

о оо

о

CM

о 00

о

о ш

со

см о см

-;t - о

о о о о о го

- го со

г ъ«ъ

го

го

м 00

о о о г а ON - гм см

1Л го ««ч«ч

ГМ со VD

о г

о ш

см

о о

го

го

00

о о о

vn vO г- CM CM

vD

t CM

со cTi сгч

««ff4«ч

го го со

о о о

О OS о -- см го

CJ VC см

«k«ъМ

см го i)

о о о см со о -- - см

см го

4f см

tt .

V

«ч

л ь

CJ.

о ш

S

S

аз р- о

о. е т

о (U

т р. с4 (U U Р4t см

о ио

чо

CJо

оо

сДS

ьо,

ус о

S

0)X

tet;

mn)

s«

Юо

2P,

(Яe I