Связующее для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1986 года по МПК B22C1/18 

1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к связующим для изготовления литейньсс форм и стержней.

Целью изобретения является улучшение качества форм и стержней за счет повышения их прочности на всех этапах затвердевания.

Связующее по изобретению содержит оксиэтилидендифосфоновую кислоту формулы

()

он

в отличие от фосфорной кислоты она содержит вместо одной гидрооксильной группы органический радикал оксизтилиден, в результате снижается скорость взаимодействия между оксидами железа и основных металлов и ортофосфорной кислотой. Понижение скорости взаимодействия приводит к меньшему тепловому эффекту реакции и, соответственно, к нормальному структурообразованию. Оксиэтилидендифосфоновая кислота участвует в образовании полимерной структуры полиметаллофосфатов,что приводит к снижению содержания связующего в смеси При увеличении прочностньк показателей. Гидрооксильная группа оксиэтилиден-радикала участвует во взаимодействии полиметаллофосфатов с наполнителем, имеющи;; кварцевую основу, что приводит к повьшению адгезионной прочности наполнитель-связующее.

Отход электросталеплавильного производства заданного химсостава имеет степень дисперсности, определяемую удельной поверхностью 2500-3500 cMVr. В составе отхода электросталеплаI аильного производства имеется боль шее количество оксида магния и кальция, наличие которых приводит к увеличению скорости взаимодействия между ортофосфорной кислотой и порошкообразным отвердителем. Вследствие этого повышается начальная прочность формовочных и стержневых смесей, приготовленных с использованием предлагаемого связующего.

В табл. 1 приведены предлагаемые составы связующих, а в табл. 2 - их свойства.

Предлагаемое связующее (табл., 2) обладает необходимой живучестью, высокой прочностью через 24 ч и огнеупорностью в пределах 1400-1550С.

764222

В табл. 3 и 4 приведены составы и физико-механические свойства смесей, приготовленных с использованием предлагаемого связующего. , Составы № 1-3 приготовились на лабораторных бегунах путем смешива- ния кварцевого песка с отходом электросталеплавильного производства.После этого в смесь добавляли оксизтил0 идендифосфоновую кислоту,предварительно растворенную в ортофосфорной кислоте. Полнота смешивания контролировалась визуально до получения однородной по цвету массы. Из гото5 вой смеси набивали стандартные пробы для определения физико-механических свойств.

Смеси для приготовления литейных форм и стержней на основе связующе-

Q- го по изобретению имеют повышенную прочность на начальной стадии затвердевания, что позволяет исключить разрушение форм и стержней и снизить , процент брака до минимума, кроме то5 го, значительно повьш аются прочностные показатели на завершающих этапах отверждения при меньшем содержании связующего в смеси. Например, при использовании предлагаемого связующего в количестве 3 мас.% получают смесь с прочностью на сжатие через 1 ч 5 кгс/см , а через 24- ч 23 кгс/см

Смеси для изготовления литейных форм и стержней на основе связующего по изобретению обладают хорошей

формуемостью, прилипаемость практически отсутствует, живучесть.,газопроницаемость и осыпаемость удовлетворяют условиям производства средних и крупных стержней и форм.

Все это позволяет почти полностью исключить брак отливок по газовым раковинам, просечкам, ужиминам, а следовательно, и повысить качество сталь ных и чугунных отливок.

Технология приготовления предлагаемого связующего и изделий на его. основе проста и не требует дополнительных затрат. Описанное связующее рекомендуется для приготовления холоднотвердеющик формовочных и стержневых смесей, обладающих высокой прочностью и термостойкостью.

Формула изобретения

1. Связующее для изготовления литейных форм и стержней, включающее отход электросталеп-павильного производства на основе оксидов железа и ортофосфорную кислоту, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества форм и стержней за счет увеличения их прочности на всех этапах затвердевания, связующее дополнительно содержит оксиэтилидендифосфоновую кислоту при следующем соотношении ингредиентов, мае. %: Отход электросталеплдвильного производства на основе

40,0-58,5 оксидов железа Ортофосфорная кис40-59лота

Содержание ингредиентов, мае, %,

Ингредиенты

Оксиэтилидендифосфоновая кислота 1,0-1,5 2, Связующее по п. 1,отличаю щ е е с я тем, что отход электросталеплавильного производства на основе оксидов железа имеет следующий состав, мас.%:

6-15 47-60

8-10

4-8

10-15

11-13

0.5-2,0

Таблица 1 в составах

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней (Ф и С). Цель изобретения улучшение качества Ф и С за счет повышения их прочности на всех этапах затвердевания. Смесь содержит,мае.%: отход электросталеплавильного производства (ОЭСПП) на основе оксидов железа 40,0-58,5, ортофосфорная кислота 40-59 и дополнительно оксиэтилидендифосфоновая кислота 1,0-1,5, ОЭСПП имеет следующий состав, мас.%: FeO 6-15; 47-60; SiO 8-10, CaO 4-8; MnO 10-15i 11-13, С 0,5-2,0. 1 З.П. ф-лы, 4 табл. (Л

Отход электросталеплавильного производства .

/

Ортофосфорная кислота

Оксиэтилидендифосфоновая кислота

Живучесть, мин Прочность на Огнеупорность,

10 320 1450-1550

7 380 1450-1550 нты Содержание ингредиентов, мае. %

песок 959391

Связующее № 2 (см. табл. № 1)

58,5

40

Таблица 2

сжатие через °С 24 ч при 20°С, кгс/см

Таблица 3

E::::I::::I::I:IZ

Таблица 4