Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней и способ ее отверждения Советский патент 1989 года по МПК B22C1/00 B22C1/18 

1

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней с применением железофосфатных самотвердеющих сталей.

Цель изобретения - повышение прочности смеси и скорости ее отверждения и снижение осыпаемости.

Смесь содержит алюмохромфосфатное связующее (АХФС), оксиды железа, маршалит, катализатор и огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния. Алюмохромфосфатное связующее используют по ГОСТу. Оксиды железа могут быть представлены такими материалами как железорудный .концентрат, колчеданные огарки,

железный крокус, а также железистые отходы дуговых сталеплавильных печен.

В качестве катализатора использ ют 20%-ный водный раствор аммиак;: по ГОСТу Маршалит используют тонкодисперсный, а в качестве огнеупорного наполнителя - кварцевый песок по ГОСТу.

Смесь может быть приготовлена в бегунах или в стандартном шнековом смесителе. Порядок загрузки компонентов следующий: вначале загружается песок, маршалит и оксиды железа. После их перемешивания в смесь подается АХФС. Перемешивание проводится до вязкотекучего состояния, затем смесь подается в надувную головку стержневой машины. Стержневой ящик заполJU -vj ОС ОС

со со

нястся смесью пескодувно-пескострельным способом. После заполнения ящик со смесью продувается аммиачно-воздушным потоком. Пары аммиака в воздушный поток подаются инжекцией. Расход аммиака регулируется степенью инжекции, скоростью воздуха, диаметром выходного сопла.

В процессе аммиачно-воздушной продувки смеси происходят сложные физико- химические процессы отверждения АХФС, взаимодействуя с оксидами железа, образует ряд кислых фосфатов, придающих смеси вязкопластичные свойства. Переход кислых фосфатов в средние, обеспечивающий кристаллизационное отверждение смеси, требует определенного промежутка времени для прохождения ряда физико-химиче.ских превращений. При введении в смесь молекул аммиака, имеющих неподеленную электронную пару в атоме азота, и потому обладающего высокой реакционной способностью, происходит присоединение протона кислого фосфата к молекуле аммиака по донорно-акцеп- торному механизму, что способствует быстрому переходу кислого фосфата в средний, а также образование аминокомплексных соединений взамен аквакомплексов АХФС.

Составы смеси и их физико-механические свойства приведены в табл. 1 и 2.

Продувка смеси аммиаком, диспергированном в потоке воздуха, позволяет осуществлять скоростной способ получения стержней. Например, прочность стандартных образцов-восьмерок, приготовленных из смеси 2 (табл. 1 и 2), через 7 с продувки составляет 4-5 кгс/см на разрыв, через час выдержки их на воздухе образцы набирают прочность 8-10 кгс/см2, а конечная прочность стержней составляет 12-13 кгс/см2. Осыпаемость стержней минимальная (0,01 - 0,02 мае. %), а газопроницаемость порядка 160-180 ед.

0

5

0

5

0

5

Применение смесей, отверждаемых продувкой водным раствором аммиака, диспергированном в потоке возуха, позволяет значительно сократить цикл отверждения смесей, что увеличивает производительность литейных цехов и заменяет токсичные синтетические связующие на нетоксичные фосфатные смеси.

Формула изобретения

1.Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, алюмохромфосфатное связующее и оксиды железа, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности смеси и скорости ее отверждения и снижения осыпаемости, она дополнительно содержит маршалит и 20%-ный водный раствор аммиака в качестве катализатора при следующем соотношении ингредиентов, мае. %:

Алюмохромфосфатное

связующее4-6

Оксиды железа2-4

Маршалит4-6

20%-ный Водный раствор

аммиака в качестве

катализатора (в пересчете

на МН3)1,0-0.3

Огнеупорный наполнитель

на основе диоксида

кремнияОстальное.

2.Способ отверждения холоднотвердеющей смеси для изготовления литейных форм и стержней путем продувки ее катализатором, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности смеси и скорости ее отверждения, катализатор диспергируют в потоке воздуха со скоростью продувки 0,1 м /с и продолжительностью 5-10 с, при этом расход катализатора составляет 1,0 г/кг смеси.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней с применением железофосфатных холоднотвердеющих смесей, отверждаемых водным раствором аммиака, диспергированного в воздушном потоке. Цель изобретения - повышение прочности смеси и скорости ее отверждения и снижение осыпаемости, которая достигается за счет использования для отверждения смеси 20% - ного водного раствора аммиака. Смесь содержит, мас.%: алюмохромфосфатное связующее 4,0 - 6,0

оксиды железа 2,0 - 4,0

маршаллит 4,0 - 6,0

20% - ный водный раствор аммиака (в пересчете наNН₃) в качестве катализатора 0,1 - 0,3 и огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния - остальное. Способ отверждения смеси заключается в том, что катализатор диспергируют в потоке воздуха со скоростью продувки 0,1 м³/с и продолжительного 5 - 10с, а расход катализатора составляет 1,0 г/кг смеси. При отверждении железофосфатной смеси водным раствором аммиака происходят сложные физико - химические процессы, способствующие образованию аминокомплексных соединений, которые повышают прочность смеси и снижают осыпаемость. 1 з.п.ф - лы, 2 табл.

Примечание. Количество NH3 регулируется временем продувки:

0,1-5 с; 0,2-7 с; 0,3-10 с.

Таблица 1

3-4

4-5

5-6

Таблица 2

6-79-101900,03

8-1012-131800,01

10-12 14-161600,01