Смесь для изготовления литейных форм и стержней,отверждаемая углекислым газом Советский патент 1989 года по МПК B22C1/00 B22C1/10 

Использовали кислый гудрон, имею- Щ1Й следующий состав, мас.%: органо- арилсульфокислоты 8-15J растворён- ньш серный ангидрид 1,5-3,3, диме- тилнафталин 0,7-1,2, аценафтен 0,9- 1,2, дифенил 0,4-1,6; нафтацен 0,7- 1,9, серная кислота остальное.

Жидкое стекло использовали натриевое с модулем 2,30-2,50, плотностью 1,44 г/см . Водный раствор технического едкого натра плотностью 1,20 г/см. Каолин Турбовского каолинового завода по ТУ 21-238-80.

В качестве о г неупор но наполнителя использовали кварцевый песок. Можно использовать также циркон, рутил, дистен-силлиманит зернистый

и т.п.

Порядок приготовления смеси и ввод ингредиентов заключается в следующем.

Заранее г отовят 10-20%-ный раствор кислого гудрона в едком натре и вводят его в жидкое стекло, перемешивают механическим или пневматическим методом в течение 1-2 мин. Приготовленное таким образом связующее способно длительное время сохранять свои свойства, не расслаивается, не выпадает в осадок и не изменяет связующих свойств. Оно имеет условную вязкость по ВЗ-4 в 2 раза ниже, чем исходное жидкое стекло. Так, при исходной вязкости жидкого стекла 40 с она снижается до 20 с при введении нейтрализованного кислого гудрона, что также способствует повьшению прочностных свойств и снижению энергозатрат на смесеприготовление. В песок вводят каолин, перемешивают 20-30 с, затем вводят -приготовленно жидкостекольное связующее и еще перемешивают 2 мин, далее изготавливают образцы формовочной смеси на сжатие и разрыв, продувают 10-30 с и испытывают сразу после продувки COg через 1 ч, 3 ч, 24 ч твердения. Одновременно контролируются другие технологические свойства: живучесть осыпаемость, остаточная прочность после прокалки образцов в течение часа и охлаждения вместе с печью пр 400, 600, 800 и ЮОО С.

Предлагаемые составы смесей приведены в табп. 1, их технологически свойства - в табл. 2.

Данные, приведенные в табл. и 2, свидетельствуют о том, что введение раствора кислого гудрона в едком натре в состав смеси позволяет стабилизировать физико-механические и технологические свойства смеси, повысить ее прочность на разрыв на всех этапах твердения в 1,5 - 8,0 раз, снизить осыпаемость на 1,5- 2,0 порядка, устранить разупрочнение в процессе суточного хранения смеси при ее перепродувке СОа, снизить остаточную прочность смеси при 400-600 С на 20-30%, а в области высоких температур остаточные проч5 ности сводятся к нулевым значениям и тем самым обеспечивается легкая выбивка смесей из отливок.

Повышение и стабилизация.прочности смеси, снижение ее осыпаемос0 ти достигается за счет сульфатов

натрия, которые образуются при нейтрализации кислого гудрона едким натром. Сульфаты натрия внедряются в силикатную матрицу, измельчают про5 дукты твердения, образуют дополнительные связи и повьшают эластичность между глобулами силикагеля после обработки CO-j. Улучшение выбивки смеси из отливок при прогреве Q в области низких температур (300 - 600°С) достигается за счет разрушения пленки связующего на кварцевых зернах от сгорания углеродсодержа- щих добавок. Улучшение выбивки в области высоких температур (700-1000 С) достигается за счет дегидратации каолина.

Наличие ряда технических преимуществ предлагаемой смеси и большого

35

40

45

количества отходов кислого гудрона обеспечит ее широкое внедрение в литейных цехах машиностроительных заводов.

Формула изобретения

1. Смесъ для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемая углекислым газом, содержащая огнеупорный наполнитель на основе диок сида кремния, жидкое стекло, едкий натр, глинистый минерал и добавку для улучшения физико-механических и технологических свойств, отличающаяся тем, что, с целью

улучшения качества форм и стержней за счет повышения и стабилизации прочности смеси, снижения ее осыпаемости и улучшения выбиваемости, а

также охраны окружающей среды, она в качестве упомянутой добавки содержит 10-20%-ный раствор кислого гудрона в едком натре, а в качестве глинистого минерала - каолин при следующем соотношении ингредиентов, мае. %:

3,0-5,0 0,5-1,0

0,05-0,20

0

5

Каолин1,5-2,5

Огнеупор№1й

напол1штель

на основе

диоксида

кремния Остальное

2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что кислый гудрон имеет следующий состав, мас.%:

Органо-арилсульфокислоты 8,0-15,0

Серный ангидрид1,5-3,3

Диметипнафталин

Аценафтен

0

Дифенил Нафтацен Серная кислота

0,7-1,2 0,9-1,2 0,4-1,6 0,7-1,9

Остальное

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкостеколь- ных смесей, отверждаег-шпс углекислым 1 Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкостекольных смесей, отверждаемых углекислым газом. Цель изобретения - улучшение качества форм и стержней за счет повы шения и стабилизации прочности смеси, снижения ее осыпаемости и улучшения выбиваемости. тазом. Цель изобретения - улучшение качества форм и стержней за счет по- .вьшения и стабилизации прочностихме- си, снижения ее осьшаемости и улучшения выбиваемости, которая достигается за счет введения в состав смеси 10-20%-ного раствора кислого гудрона в едком натре. Смесь содержит, мас.%: жидкое стекло 3,0-5,0$ едкий натр 0,5-1,0 10-20%-ный раствор кислого гудрона в едком натре (в пересчете на кислый гудрон) 0,05- 0,20; каолин 1,5-2,5; огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния остальное. Введение в состав смеси кислого гудрона способствует образованию при его нейтрализации .сульфатов натрия, которые внедряются в силикатную матрицу, измельчают продукты твердения, образуют до- полнительные связи и повышают эластичность между глобулами силикагеля, что приво дит к повьшению прочности смеси, снижению ее осыпаемости и улучшению выбиваемости. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. Предлагаемая смесь содержит огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, связующее - жидкое стекло, каолин, едкий натр и добавку для улучшения физико-мех ннческих технологических свойств. В качестве добавки для улучшения физико-механических и технологичес- 1СИХ свойств использован 10-20 -ный раствор кислого гудрона в ел.ком натре. (Л « а 00 С5 со 05

10 20%-ный раствор кислого гудрона в едком натре (в пересчете на кислый

Прочность на разрыв, МПа,

после продувки СОч

через 1 ч

через 3 ч

через 24 ч Живучесть, ч Влажность, % Осьшаемость, % Остаточная прочность на сжатие после прокалки образцов, МПа,

Таблица 1

Т а.б лица 2

0,28

0,37

0,59

0,98

24

2,5

0,01

0,35

0,42

0,67

1,23

24

3,0

0,01