Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1988 года по МПК B22C1/00 B22C1/16 

4:

со ел 00 О) ел

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

Цель изобретения - повьшение прочности смеси и улучшение ее выбивае- мости.

Смесь содержит огнеупорный наполнитель j связующее, поверхностно-активное вещество, отвердитель и воду.

В составе ЖСС в качестве огнеупорного наполнителя используется формовочный, песок, ПАВ- соапсток щелочного рафинирования растительного масла, связующее - жидкое стекло. В качест-, ве отвердителя применяется белая сажа, являющаяся отходом производства фтористого алюминия.

Белая сажа имеет физико-химические показатели, которые приведены в табл. 1.

Таблица 1

Внешний вид Тонкодисперсньй порошок белого цвета

2,0

з;о 5,0

80,0 70,0 60,0

4,0

3-7

4,5 5,0

4-12 7-15

0,3 5-7

0,5 1,0

4-7

4-7

Продолжение табл.1

10

)5

20

25

30

35

40

45

50

55

Насыпная

плотность,

г/л, не

более 270 350 400

Гранулометрическийсостав - остаток на сите 0045 мм, %, не более 10 10 10,

Белая сажа получается как побочный продукт производства фтористого алюминия путем взаимодействия крем- нефтористоводородной кислоты с гидратом окиси алюминия с последующим отделением кремния от раствора фтористого алюминия:

Н251Рб+2А1(ОН)з - 2А1Рз+4Н,,0 + siO.

и имеет формулу

SiOi -Al Oj

Физическая плотность белой сажи 2,0-2,1 т/м. Белая сажа в воде нерастворима. Удельная поверхность составляет 50 .

Приготовление смеси производится в смесителях для ЖСС периодического или непрерывного действия следующим образом.

Сначала приготавливают, в лопастных мешалках непрерывного действия две композиции жидких составляющих: первая жидкая композиция - жидкое стекло с соапстоком, вторая жидкая композиция - белая сажа с водой. Затем во включенный смеситель для ЖСС загружают формовочный песок и по трубопроводам насосами одновременно подают расчетное количество жидких композиций. Дозировка жидкой композиции осуществляется по реле, времени. Время перемешивания составляюищх смеси 0,5-1,0 мин. Готовая смесь выпускается в стержневой ящик или раздаточную емкость.

При смешивании жидкого стекла, соапстока, бело й сажи и воды образуется гомогенный раствор, неподверженньй расслаиванию. Это обеспечивает однородность пленки связующего на поверхности зерен песка после отверждения смеси, за счет чего достигается повьшение исходной проточной смеси.

Б качестве примеси в состав белой сажи входит фтористый алюминий. При взаимодействии фтористого алюминия с жидким стеклом образуется окись натрия:

ЗЮз NajO - НзО

2А1Рз +

+ + HjSiF . Окись натрия взаимодействует с мелкодисперсной SiOj (удельная поверхность 50 ), содержащейся в белой саже, с образованием жидкого стекла;

SiO,

+

SiO-j-NajO + .

Таким образом белая сажа, отбирая у введенного в состав смеси жидкого стекла окись натрия, повышает в процессе твердения смеси модуль жидкого стекла, в результате резко снижается спекаемость смеси при заливке металлом и улучшается выбиваемость. Высвобождающийся при этом .j еще больше способствует улучшению выбиваемое- ти смеси.

Составы смесей приведены в табл.2, их технологические свойства - в табл. 3.

Таблииа2

Таблица 3

Исходная влажность, %, не более

Газопроницаемость сухих образцов,ед., 5 не менее

Прочность на сжатие, МПа, не менее: 0 через 1 ч

через 3 ч

Живучесть, 5 мин, не менее

Текучесть по конусу, мм не менее

4,0

120

5,0 6,0

120

120

0,15 0,45

10 165

0,20 0,50

10 170

0,25 0,55

10

175

0,25 .0,30 0,35

Изобретение .относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидких самотвердеющих смесей. Цель изобретения - повышение прочности смеси и улучшение ее выбиваемости, которая достигается за счет введения в состав смеси белой сажи - отхода производства фтористого алюминия. Смесь содержит, мас.%: жидкое стекло 5,0...7,0; соапсток щелочного рафинирования растительного масла О,23...О,27; белую сажу - отход производства фтористого алюминия 1,5...2,5; вода 2,0...3,0; кварцевый песок остальное. Введение белой сажи способствует обеспечению однородности пленки связующего на поверхности зерен песка, за счет чего достигается повышение прочности. Кроме того, введение белой сажи способствует повышению модуля жидкого стекла и улучшению выбиваемости смеси. 3 табл.(О (Л

0,23 0,25 0,27

0

5

0

Данные, приведенные в табл. 3, показывают, что предлагаемая смесь имеет по сравнению с известной в 2-3 раза более высокую прочность и в 3-5 раз меньшую работу выбивки.

Смесь может быть использована при механизированном и автоматизированном способе изготовления литейных форм.

Формула изобретения

Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая кварцевый песок, жидкое стекло, соапсток щелочного рафинирования растительного масла, отверди- тель и воду, отличающаяся тем, что, с целью повьщ1ения прочности смеси и улучшения ее выбиваемости из отливок, она в качестве отвердителя

1А35365

-То

содержит белую сажу - отход производ-тительного масла 0,23-0,27

ства фтористого алюминия при следую-Белая сажа - отход

щем соотношении ингредиентов,мае.%: производства втоЖидкое стекло 5-7.ристого алюминия 1,5-2,5

Соапсток щелочного Вода2-3

рафинирования рас-Кварцевый песок Остальное