Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1987 года по МПК B22C1/02 B22C1/18 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам самотвердеющих смесей с жидким стеклом для изготовления литейных форм и стержней.

Цель изобретения - улучшение качества смеси за счеТ уменьшения ее прилипаемости к оснастке, повышения уплотняемости, начальной газопроницаемости и скорости отверждения.

Составы смесей и результаты-их испытаний приведены в табл. 1 и 2.

Добавка мЪноэтаноламина изменяет структуру пленок связующего и предотвращает пенообразование в смеси, в результате чего смесь приобретает свойство высокой, текучести, уплотняемости, высокой начальной газопроницаемости и прочности, являясь сыпуче- пластичной по структуре при ее упот- реблении.

При введении добавки моноэтанол- амина вязкость жидкой композиции уменьшается, текучесть смеси повышается, однако пенообразование в ней не происходит вследствие снижения поверхностной прочности и эластичности пленок жидкого стекла,

В сыпуче-пластичном состоянии смесь имеет значительно меньшую при- липаемость к оснастке, благодаря высокой сьтучести хорошо заполняет полость оснастки и одновременно уплотняется под действием силы- собствен- ного веса или при незначительном механическом воздействии, например вибрации. В отличие от жидких смесей сраз после уплотнения смесь имеет высокую начальную газопроницаемость, что поз воляет проводить комбинированную упрочняющую обработку форм и стержней, например, углекислым газом и самотвердением, тепловой обработкой и самотвердением. Это повышает универ- сальность технологии. Процесс самотвердения смесей также ускоряется за счет действия моноэтаноламина. Сыпуче-пластичная самотвердеющая смесь позволяет сократить время изготовле- ния стержней и форм, так как манипуляции извлечения моделей и стержней можно производить намного раньше, че при применении ЖСС. Смесь имеет хорошую выбиваемость как за счет добавок гранулированного угля, так и за счет моноэтаноламина. В предлагаемой смес применяют жидкое стекло с модулем 2,6-3,5 и плотностью 1,32-1,42 ,г/см

5

5

О о 5 Q

В качестве отвердителя на основе двух- калыщевого силиката используют саморассыпающийся шпак феррохромового производства. В качестве известной добавки для улучшения выбиваемости применяют гранулированный уголь, который не снижает исходных прочностных свойств смесей так как имеет зернистую структуру..В качестве ПАВ из класса алкиларилсульфонатоБ предпочтительно использование технических продуктов .

Моноэтаноламин в виде жидкости плотностью 1,016 г/см вводят в жидкое стекло непосредственно перед подачей его в смеситель. Можно подавать Моноэтаноламин непосредственно в смеситель параллельно с жидким стеклом в одно и то же место с тем, чтобы они смешивались. Прилипаемость к оснастке контролируют по наличию остатков смеси- на деревянной, алюминиевой подложках после выдержки стандартного образца в течение 30 мин. Уплотняемость смеси определяют по объемной массе образцов, уплотненных тремя ударами стандартного копра.

Газопроницаемость определяют стандартным методом, скорость затвердевания смесей - по изменению прочности через 10, 20, 30 мин. Выбиваемостн- по остаточной прочности образцов после их прогрева до 1000 Си охлаждения .

Для сравнения проверяют возможность применения комбинированной обработки стержней и форм: обработки углекислым газом с последующим самотвердением и тепловой обработки с самотвердением.

Высокое качество предлагаемой смеси обеспечивает снижение прилипаемости к деревянной и алюминиевой оснастке в 10 и более раз, улучшение уплотняемости (объемная масса стандартно уплотненной смеси увеличивается на 5-10%), быстрое восстановление газопроницаемости до 230-280 ед., а также повышение скорости отверждения в оснастке в среднем на 0,1 МПа/-10 мин. Экономический эффект достигается -за счет повышения производительности производства, снижения трудоемкости на операциях формовки, выбивки,очистки за счет сокращения цикла производства, улучшения качества отливок по засорам, пригару и др. Улучшаются санитарные условия труда, так как ис3 13Q49684

ключается операция опрыскивания моде- смесь дополнительно содержит моноэта- лей из пульверизаторов такими вещест- ноламин при следующем соотношении ин- вами, как ПАВ, керосинки др. Исклю- гредиентов, мас.%: чается тепловая сушка, что дает экономию энергоресурсов и сокращает кра- Жидкое стекло (в переновые операции.счете на твердый силикат натрия)1,5-4,0 Отвердитель на основе двухкальциевого силиката

Поверхностно-активное вещество из класса ал- киларилсульфонатов Углеродсодержащая выгорающая добавка 0,8-4,0 Моноэтаноламин 0,02-0,12 Кварцевьй песок Остальное 2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве углеФор.мула изобретения

1. Самотвердеющая смесь для изго- Ш товления литейных форм и стержней, включающая кварцевый песок, жидкое стекло, Отвердитель на основе двухкальциевого силиката, поверхностно- .активное вещество и углеродсодержащую15 выгорающую добавку, обличающаяся тем, что, с целью улучшения качества смеси за счет уменьшения

2-6

0,08-0,30

прилипаемости ее к оснастке, повьш1ения уплотняемости, начальной газопро-20 родсодержащей выгорающей добавки она

ницаемости и скорости отверждения, содержит гранулированный уголь.

95,2

1,2

2,0

1,5

0,08 0,02

94,32 91,74 89,18

1,5

2,0

2,0 3,0

3,0 4,0

2,0 3,0 3,5 0,14 0,20 0,24 0,04 0,06 0,08

моноэ ении 5-4,

2-6

0,8-4,0 0,02-0,12 Остальное ичаюстве угле0,08-0,30

Таблица 1

2,0 3,0

3,0 4,0

4,0 0,3 0,12

1,41 1,46

280

275

Таблица 2

1,48

1,52

1,40

1,58

256

252

245

233

0,012 0,025

0,03

Изобретение относится к литейному производству и касается состава самотвердеющей смеси для изготовления форм и стержней. Цель изобретения- улучшение качества смеси за счет уменьшения прилипаемости ее к оснастке, .повьшения уплотняемости, начальной газопроницаемости и скорости отверждения. Смесь содержит, мас.%: жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натрия) 1,5-4,0 отвердитель на основе двухкал ьциевого силиката 2-6, поверхностно-активное вещество из класса алкиларилсульфонатов 0,08 - 0,30, углеродсодержащая выгорающая добавка (гранулированный уголь) 0,8- 0,4, моноэтаноламин 0,02-0,12 и кварцевый песок - остальное. За счет введения добавки и моноэтаноламина смесь обеспечивает снижение прилипаемости к деревянной и алюминиевой оснастке более чем в 10 раз, лучше уплотняется (объемная масса стандартно уплотненной смеси увеличивается на 5-10%), быстро восстанавливает газопроницаемость до показателя 230-280 ед., а также обеспечивает повьш1ение скорости отверждения в оснастке на 0,1 МПа/10 мин. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. € (Л