Состав для получения противопригарного покрытия на литейных формах Советский патент 1987 года по МПК B22C3/00 

11289582

Изобретение относится к литейному производству, а именно к покрытиям для литейных форм, в которых получают шейки прокатных валков.

Цель изобретения - улучшение ка- (Чества форм за счет повышения ее поверхностной прочности и увеличения глубины проникновения состава в формовочную смесь.

Введением кокса (ГОСТ 3213-71) достигается создание защитной атмос феры между формой и металлом, что способствует уменьшению окисления м талла. Кроме того, высокая темпера ра плавления и низкая реакционная способность снижают возможность обр зования пригара и улучшают качеств поверхности отливок. ПррГ разложении

В качестве наполнителя в предлага- углеродсодержащих материалов обраемом составе используются отходы при модифицировании чугуна магнием, химсостав которых следующий, мас.%: MgO 67; SiO, 2,3, CaO 2,0; FeO 8,2; AljO, 0,60; 1ШП 14.

Окись магния характеризуется высокой огнеупорностью (выше 2000 С),

Добавка кокса при заливке металла выгорает и позволяет разупрочнить покрытие после формования отливки, что способствует лучшей выбиваемости

химической инертностью к заливаемому металлу, низ-ким коэффициентом термического расширения. При размере час- из формы и улучшению газопроницаемос- тиц 50 мкм имеет место проявление ти покрытия. Кокс, как выгорающая

добавка, образует пористость и тем самым обеспечивает легкое отделение

межмолекулярных сил, взаимодействие которых способствует повышению прочностных свойств покрытия. Окись магния, взаимодействуя с водой, образует брусит Mg(OH)2 , который в процессе сушки упрочняет,противопригарную пористую форму, повышая ее прочность. Кроме того, составляющие компоненты отходов производства при модифицировании чугуна магнием, взаимодействуя под влиянием тепла, образуют двух- кйльциевый силикат |i-2СаО-SiO , который при остывании переходит в и способствует образованию лёгкоотделимого пригара.

Окись магния выполняет еще дополнительное функциональное назначение, являясь связующим. К тому же отходы

25

30

пригарной корки от отливки.

Хлористый магний, способствует упрочнению поверхностного слоя земляной формы, защищая ее от проникновения жидкого металла в поры, что позволяет значительно улучшить качество отливок .

Мылонафт, как поверхностно-активное вещество, вводится с целью повышения проникновения покрытия в земляную форму, упрочняя ее, и для повы- 35 шения смачивающей способности покрытия.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), вводимая в виде 4%-ного водного раствора в количестве 5-15 мас.%, является

производства при модифицировании чу- стабилизатором, обладает высокими

Гуна магнием являются недифицитными, они имеются в цехе. Стоимость незначительна.

Применение отходов производства при модифицировании чугуна магнием позволяет получать такие отливки, как прокатные валки без поверхностных дефектов и, кроме того, упрочнить поверхность литейной формы.

Аморфный графит повышает противопригарные свойства, а также способствует проникновению покрытия в литейную форму благодаря его чешуйчатому строению. Графит химически инер тен, характеризуется высокой огнеупорностью, хорошей кроющей способностью и низкой смачивающей способностью, имеет более низкую зольность

Введением кокса (ГОСТ 3213-71) достигается создание защитной атмосферы между формой и металлом, что способствует уменьшению окисления металла. Кроме того, высокая температура плавления и низкая реакционная способность снижают возможность образования пригара и улучшают качество поверхности отливок. ПррГ разложении

углеродсодержащих материалов обра

зуется пироуглерод, обволакивающий песчинки, уменьшающий смачивание поверхности формы расплавленным металлом и проникновение его в поры земляной формы.

Добавка кокса при заливке металла выгорает и позволяет разупрочнить покрытие после формования отливки, что способствует лучшей выбиваемости

из формы и улучшению газопроницаемос- ти покрытия. Кокс, как выгорающая

пригарной корки от отливки.

Хлористый магний, способствует упрочнению поверхностного слоя земляной формы, защищая ее от проникновения жидкого металла в поры, что позволяет значительно улучшить качество отливок .

Мылонафт, как поверхностно-активное вещество, вводится с целью повышения проникновения покрытия в земляную форму, упрочняя ее, и для повы- шения смачивающей способности покрытия.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), вводимая в виде 4%-ного водного раствора в количестве 5-15 мас.%, является

связующими свойствами: не токсична и не воспламеняется, хорошо растворяется в воде, содержит вышеуказанные компоненты во взвешенном состоя45 НИИ.

За счет совместного ввода хлористого магния, мылонафта, КМЦ и отходов производства при модифицировании чугуна магнием наблюдается неожиданный

50 эффект. При этом КМЦ и мылонафт обволакивают зерна наполнителя, снижая вязкость покрытия, что приводит к глубокой пропитке формы.

Кроме того, совокупность всех вводимых ингредиентов при взаимодействии создает прочный защитный огнеупорный слой, который при остывании образует легкоотделимый пригар.

1289582

Для определения улучшения качества отливок и упрочнения поверхности слоя формы с .применением предлагаемого состава и для получения противопригарно- - го покрытия на литейных формах были 5 приготовлены составы с граничными и оптимальными соотношениями всех ингредиентов.

Формула изобретения Состав для получения противопригарного покрытия на литейных формах, включающий огнеупорный наполнитель, аморфный графит, кокс и органическое связугощее-стабилизатор, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества формы за счет повышения ее поверхностной прочности и Составы приведены в табл. 1, свой- увеличения глубины проникновения

ства - в табл. 2.

Покрытие готовят следующим образом: в краскомешалку загружают отдо- зированное количество 4%-ного водного раствора КМЦ, мылонафт и часть воды, а затем в работающий смеситель последовательно вводятся сухие измельченные компоненты. Заданную плотность краски получают добавлением в ее состав воды. Плотность 1,3 г/см. Время перемешивания 30 мин.

Согласно предлагаемому составу улучшается качество поверхности, увеличивается глубина проникновения покрытия в форму от А до 6-7 мм, повышается поверхностная прочность форм в два раза с 8 до 16 кг/мм и уменьшается брак валков по пригару и газовым раковинам с 4,5 до 2,5%.

Количественное содержание ингредиентов, мас.%

40 50 60 50 50 50 50 50

15 15 15 15 15 15 15 15

5

5

состава в формовочную смесь, состав в качестве огнеупорного наполнителя содержит отходы производства при модифицировании чугуна магнием, органического связующего-стабилизато- ра - 4%-ный водный раствор карбокси- метилцеллюлозы и дополнительно содержит хлористый магний и мылонафт при сле- дзпощем соотношении ингредиентов ,мас. %. Отходы производства при модифицировании чугуна магнием 40-60 Аморфный графит 10-20 Кокс 5-10

Хлористый магний 5-10 Мьшонафт0,1-0,5

4%-ный водный раст

вор карбоксиметнлцеллюлоэы

Вода

5-15 Остальное

Таблица 1

10 10 10 10 10 10 10 5

0,6

1,3

Продолжение табл.1

Таблица 2

2,5

16

16 16 16

17 16 17 15 16 16 16 16 17

Изобретение относится к литейному производству, а именно к покрытиям для литейных форм, в которых получают шейки прокатных валков. Цель изобретения - улучшение качества форм за счет повьшения ее поверхностной прочности и увеличения глубины проникновения состава в формовочную смесь. Цель достигается за счет содержания в качестве огнеупорного наполнителя отходов производства при модифицировании чугуна магнием, органического связующего с выполнением функции стабилизатора в виде 4%-ного водного раствора карбоксиметилцеллюлозы и дополнительного содержания хлористого магния в качестве упрочняющей добавки и мылонафта при следующем соотношении компонентов, мас.%: отходы производства при модифицировании чугуна магнием 40...60; графит аморфный 10... 20; кокс 5... 10; хлористый магний 5...10; мылонафт 0,1...О,5; 4%-ный водный раствор карбоксиметилцеялюлозы 5... 15; вода остальное. За счет совместного содержания в составе хлористого магния, мылонафта улучшается пропитка формы водным составом, а за счет содержания хлористого магния и отходов производства при модифицировании чугуна магнием улучшаются поверхностная прочность форм и легко- отделимость пригарной корки с отливки. 2 табл. (Л с ю 00 QD СП 00 ю