Бентонитовая суспензия для изготовления единых формовочных смесей Советский патент 1989 года по МПК B22C1/02 B22C1/16 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам бентонитовых суспензий, применяемых при изготовлении разовых форм, преимущественно для автоматических формовочных линий.

Цель изобретения - улучшение реологических свойств суспензий.

В качестве активирующих добавок, способствующих повышению связующей способности суспензии и ее текучести, а также стабилизации реологических характеристик суспензии, используют водорастворимые неорганические соли железа, магния, капьция или меци,

например хлориды, сульфаты или нитраты. Возможно использование в качестве активатора и аналогичных солей алюминия, но при этом максимальное содержание бентонита в суспензии не должно превышать 27%.

Для регулирования тиксотропных свойств суспензии используют полифосфат натрия со степенью полимеризации молекул 10 - 25 в сочетании с калийным гидрофобиз том .

При степени полимеризации полифосфата натрия менее 10 суспензия начинает густеть даже при максимальном содержании гидрофобизпга. При

4ь 1 J СП

степени полимеризации более 25 затруднено получение водного раствора полифосфата натрия.

Суспензию приготовляют следующим образом.

Расчетное количество неорганической водорастворимой соли металла при перемешивании затворяет в воде. В полученный раствор добавляют активированный натриевый бентонит и перемешивают в течение П,5 ч в пропеллерной мешалке с числом оборотов вала 100 об/мин. Через 20 мин перемешивания добавляют водный раствор полифосфата натрия равновесной концентрации и ГФК-1 и перемешивают в том же режиме 10 мин.

Интенсивное (турбулентное) движение, имеющее место в процессе приготовления и принудительного перекачивания суспензии, вызывает разрушение водопрочных микроагрегатов на поверхности глинистых частиц и их дополнительное оводнение, что приводит к образованию в суспензии слоев рыхло связанной воды.

Кроме того, присутствующие в суспензии катионы металлов способствуют развитию вторичного тиксотропно- го упрочнения структуры суспензии, которая проявляется в том, что суспензия обнаруживает текучесть и подвижность в состоянии интенсивного движения и мгновенно теряет жидкоте- кучесть в состоянии покоя.

При этом вторичная тиксотропия значительно затрудняет использование бентонитовых суспензий с повышенным содержанием дисперсной фазы.

Ввод в суспензию полифосфата натрия в сочетании с калийным гидрофо- бизатором способствует-повышению стойкости водопрочных слоев агрегатов, что затрудняет развитие вторичной тиксотропии. В результате скорость тиксотропного упрочнения структуры суспензии снижается, что приводит к улучшению реологических характеристик суспензии.

Составы предлагаемых суспензий представлены в табл.1, а в табл.2 приведены скорости тиксотропного упрочнения структуры суспензии, которая

775044

оценивалась по изменению растекае- мости, определяемой по методу Московского химико-технологического инс- титута имени Д.И.Менделеева (МХТИ), и кажущейся плотности до и после перемешивания суспензии в быстроходной (скорость оборотов вала 500 об/мин) мешалке в течение 5, 10, 30 и

Ю 40 мин, определяемой с помощью ареометра.

Примеры использования предлагаемой суспензии в составе единой формовочной сме-си при изготовлении ра5 зовых форм на автоматических линиях приведены в табл.3, а свойства самих смесей - в табл.4.

Таким образом, снижение скорости тиксотропного упрочнения структуры

0 суспензии позволяет не только улучшить условия для ее перекачивания и дозирования, но и способствует получению плотных однородных пленок связующего на поверхности кварцево5 го наполнителя при введении суспен

зии в смесь, что позволяет повысить такие ее технологические свойства, как формуемость, текучесть, газопроницаемость и прочность.

Формула изобретения

Бентонитовая суспензия для изготовления единых формовочных смесей, включающая натриевый бентонит,воду и водорастворимую неорганическую соль двух- или трехвалентного металла, выбранные из группы, содержащей железо, магний, кальций или медь, отличающаяся тем, что, с целью улучшения реологических свойств суспензии, суспензия дополнительно содержит полифосфат натрия и калийный гидрофобизатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Натриевый бентонит 20,00-40,00 Водорастворимые неорганические соли металлов указанного вида 0,20-3,50 Полифосфат натрия 0,50-1,20 Калийный гидрофобизатор0,10-0,35 Вода Остальное

Таблица t

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к составам бентонитовых суспензий для изготовления разовых литейных форм из единых смесей на автоматических формовочных линиях. Цель изобретения - улучшение реологических свойств суспензии. Суспензия содержит следующие компоненты, мас.%: натриевый бентонит 20,00..40,00

водорастворимая неорганическая соль двух- или трехвалентного металла, выбранного из группы, содержащей железо, магний, кальций или медь, 0,20...3,50

полифосфат натрия 0,50...1,20

калийный гидрофобизатор 0,10...0,35

вода остальное. Использование в составе суспензии соли металлов, полифосфата натрия в сочетании с калийным гидрофобизатором способствует повышению стойкости водопрочных слоев микроагрегатов глинистых частиц, что приводит к улучшению ее подвижности. Использование суспензии в смесях позволяет повысить также их технологические свойства, например формуемость, текучесть, газопроницаемость и прочность. 4 табл.

Определялась пикнометрическим (весовым) методом.

таблице 1 Суспензия 3 по таблице 1

Т а б л и if a 3

Влажность, % 4,5 Газопроницаемость,

усл.ед.170

Текучесть по Орлову, %77 Формуемость, % 45 Сырая прочность

на сжатие, МПа 0,16 Сырая прочность на

срез, МПа -Ю 3 180 Сырая прочность на разрыв, МПа 1 0 3 150

14775048

, Т а б л и ц а А