Связующее для противопригарных покрытий литейных форм и стержней Советский патент 1986 года по МПК B22C3/00 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве связующего для приготовления противопригарных покрытий, применяемых для нанесения на формы и стерж1-ш.

Цель изобретения - устранение пригара на отливках и снижение стоимости связующего.

Связующее содержит фосфорный ангидрид, алюминатное соединение и воду

В качестве алюминатного соединения используют продукт гидролиза ще- почно-алюминатных растворов (ППЦАР), являющийся отходом производства, об- разуюпщмся в процессе химического травления изделий из алюминиевых сплавов марок Д 16, В 95, АМГ-6.

А1,0з

MgO

CuO

Вода

В состав ПГЩАР входят следующие компоненты, мас.%:

40,0-53,0

10,2-16,0

0,02-0,1

0,02-0,05

Остальное Приведенный состав ПГЩАР, полученный из отходов ванн химического травления указанных марок алюминиевых сплавов, является качественно стабильным.

При использовании отходов ванн химического травления изделий из других марок алюминиевых сплавов содер ясание в ПГЩАР основных компонентов ( и ) находится в пределах приведенных выше, Содержание приме- сей CuO, MgO и других окислов в ПГЩА может незначительно изменяться в зависимости от содержания легирующих элементов (Си, Mg и др.) в составе марок алюминиевых сплавов, изделия из которых подвергались химическому травлению. Так как содержание в ПГЩА окислов CuO5 MgO очень мало (не более 0,15%), то никакого влияния на свойства связующего и противопригарных покрытий указанные примеси не оказывают.

Так как при получении ПГЩАР из ванн травления алюминиевых изделий в зависимости от технологии травления и условий хранения плотность колеблется от 1,48 до 1,80 тс/м ,, то для обеспечения технологически необходимой (-при перемешивании) жидко- подвиясности и безопасности работы в -дальнейшем с кислотой ППЦАР разбазляют водой в колич€;стве 30% от расчетного до плотности 1,28-1,4 тс/м .

Связующее приготавливают следующим образом.

Расчетное колич(;ство продукта гидролиза щелочно-алюминатных растворов загружают в мешалку, вливают воду и перемешивают в течение 5-10 мин до получения однородной консистенции,

В полученный раствор при непрерывном перемешивании тонкой струей вли- вают ортофосфорную кислоту до получения раствора плотностью 1,49- 1,52 тс/м, Ортофосфорная кислота используется 85%-ной концентрации, плотностью 1,69 тс/м , что обеспечи0

вает в растворе 25-35% . При этом температура раствора повьшгается до 45-55°С. Полученный раствор разбавляют водой до получения связующего с плотностью 1,20-1,30 тс/м. Для получения противопригарной краски в приготовленное связующее при непре- 5 рьшном перемешивании засыпают огнеупорный наполнител до однородной консистенции,

В качестве огнеупорного наполнителя могут быть использованы марша- 0 лит марок КП-1, КП-2 jдистенсиллима- нит марки КДС-П; графит марок ГО,Г1; ; карбид кремния и другие материалы, Приготовленную противопригарную краску наносят на рабочие поверхнос- , ти литейных форм и ртержней кистью или пульверизатором и сушат на воздухе в течение 45-60 мин.

Связующее может быть использовано и для приготовления противопригарных паст о

Приготовлены и испытаны противопригарные краски с пятью составами cвязyюшJ Xo В качестве огнеупорного наполнителя противопригарнь х красок использовали дистенсиллиманит марки КДС-П, Опытные формы, на которых испытывали противопригарные краски со связующим, согласно изобретению изготавливали из жи.п,костекольньгх смесей на основе кварцевого песка, уплотненных известнь-1М способом, с последующей продувкой углекислым газом для ускорения твердения формовочной смеси. Противопригарные краски на рабочие поверхности форм наносили пульверизатором.

Опытные формы заливапи сталями марок Х18Н9Т и XI7H2 при температуре i 600 i 15° С.

0

0

5

312

При испытании связующих противопригарных красок оцейивались следующие свойства и факторы: продолжительность самоотверждения; брак отливок по пригару;-стоимость связующего, содержащегося в краске.

Плотность красок определяли денсиметром по ГОСТ 18481-81; продолжительность самоотверждения - по секундомеру визуально; брак по пригару - сравнением с эталоном визуально.

В табл. 1 приведены составы свя- зующих; в табл.2 -показатели свойств противопригарных красок и отливок, полученных с использованием связующих пяти составов.

Результаты технологических испытаний противопригарных красок, приведенные в табл. 2, показывают, что:

технологические свойства по продолжительности самоотверждения предлагаемого связующего по сравнению с известным не ухудшаются;

при содержании в связующем продукта гидролиза щелочно-алюминатных растворов 22,6% (Na О около 2,1%) брак отливок по пригару составляет 0,8%, что соответствует технологическим допустимым нормам.

В совокупности некачественное покрытие стержней вязкими красками и повышенное содержание в них На О влекут к отслаиванию краски от поверхности форм и стержней, что приводит к загрязнению металла частичками отделившейся краски и резкому возрастанию пригара в местах отслоения.

Стоимость связующего при использовании в его основе продукта гидролиза щелочно-алюминатных растворов взамен сравнительно дорогого и дефицитного натрий-алюмофосфата снижает4

ся на 18-18,5 руб в пересчете на 1 т годного литья.

Таким образом, предлагаемое связующее в составе противопригарных, покрытий для литейных форм и стержней по сравнению с известными имеет следующие преимущества:

обеспечивает снижение брака отливок по пригару в 4-6 раз по сравне- нию с известным способом связующего за счет уменьшения до стехио- метрически необходимого для образования тройной системы Na О - А1 О РЛ;

обеспечивает снижение стоимости связующего за счет использования в его составе отходов ванн травления изделий из алюминиевых сплавов взамен дорогостоящего и дефицитного натрий-алюмофосфата.

Формула изобретения

Связующее для противопригарных покрытий литейных форм и стержней, включающее фосфорный ангидрид алю- минатное соединение и воду, отличающееся тем, что, с целью устранения пригара на отливках и сни- жения стоимости связующего, оно содержит в качестве алюминатного соединения отход ванн химического травления изделий из алюминиевых сплавов с содержанием в нем оксида алюминия 40-53 мас.% и оксида натрия 10,2- 16 мас.% при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Фосфорный ангидрид 25,0-30,0 Отход ванн химлчес- кого травления изделий из алюминиевых сплавов22,6-36,2

ВодаОстальное,

Таблица 1

Свойства противопригарных красок

Продолжительность самоотверждения, мин

Брак отливок not пригару, %

t -.1

Стоимость связующего, содержащегося в краске в пересчете на 1 т годного литья, руб

Редактор М. Петрова

Составитель В. Шувалов Техред В.Кадар

Заказ 6998/10 Тираж 757Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Таблн ца 2

Состав

IirLiriZJ-I

60 57 53 49 45 03 0,82 0,91 1,03 1,51

5,5-6,0

Корректор М. Демчик

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для приготовления противопригарных покрытий, используемых при нанесении на формы и стержни. Цель изобретения - устранение пригара на отливках и снижение стоимости связующего. Противопригарное покрытие содержит в своем составе фосфорньй ангидрид в количестве 25,0-30,0 мас.%, отход ванн химического травления изделий из алюминиевых сплавов 22,6- 36,2 мас.% и воду - остальное. При введении в состав противопригарного покрытия отхода ванн химического травления изделий из алюминиевых сплавов снижается реакционная способность связующего к расплавам сталей за счет уменьшения легкоплавких эвтектических составляющих в тройной системе-NEjO - Al,jO,j - ется пригар отливок. 2 табл. i сл IND со оо 00