Способ получения комплексной глинистой суспензии для формовочных смесей литейного производства Советский патент 1989 года по МПК B22C1/02 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам получения глинистых суспензий для изготовления формовочных смесей методом сырой формовки.

Цель изобретения - устранение разрушения эмульсии и повышение качества комплексной суспензии за счет стабилизации ее реологических свойств.

Существенными отличительными особенностями данного способа получения комплексной суспензии является использование эмульгатора определенного типа и заданная величина показателя концентрации ионов водорода рН получаемой глинистой суспензии (7,5-9,0).

Примерами гидрофобной противопригарной добавки на основе продуктов нефтепереработки служит гидрофобиза- тор калийный ГФК-1 или пластификатор нефтяной ПН-6, или продукты деарома- тизации нефти в виде смазочных и трансформаторных масел, а также мазут.

Устойчивость эмульсии на основе гидрофобного продукта нефтепереработки обеспечивают эмульгаторы определенной молекулярной структуры, а именно типа щелочного мыла, с числом атомов углерода в цепи от 14 до 18. При

А

использовании эмульгатора с более короткой углеродной цепью эмульсии, устойчивые при обычных условиях, разЈь

00

to

4

оо

рушаются после смешивания с глиняной суспензией. Если в цепи эмульгатора больше 18 атомов углерода, эмульсия также становится неустойчивой, а кроме того, имеет место значительное загустение комплексной суспензии. При использовании эмульгаторов с оптимальной длиной цепи от 14 до 18 атомов углерода обеспечиваются, во- первых, устойчивость к разрушению и равномерное распределение эмульсии в объеме суспензии, во-вторых стабильные реологические характеристики комплексной суспензии в течение дли- тельного промежутка времени.

Концентрация ионов водорода рй глиняной суспензии, с которой смешивается эмульсия, должна находиться в пределах рН 7,5-9,0. Если эмульсию ввести в суспензию, рН которой ниже 7,5,она разрушается и коалесцирует даже при использовании эмульгаторов с оптимальной длиной углеродной цепи. Если рН суспензии до ввода эмуль сии составляет более 9,0 ед., имеет место значительное загустение системы с течением времени. При оптимальном значении рН от 7,5 до 9,0 глиняная суспензия обеспечивает получение системы, обладающей стабильными реологическими характеристиками в течение длительного (3-5 сут) промежутка времени, при этом всплытие и коа- лесценция гидрофобной добавки не об- наруживаются независимо от содержани глины в суспензии.

Изобретение поясняется следующим примером.

э Пример,В 2%-ный водный ра- створ NaOH, подогретый до 50°С, добавляли (из расчета 50% дисперсной фазы в эмульсии) эмульгатор и вязкую гидрофобную противопригарную добавки - гидрофобизатор калийный ГФК-1 в соотношении 1:6 и перемешивали 7 мин в быстроходной пропеллерной мешалке. Полученную эмульсию смешивали в массовом соотношении 1:10 с глиняной суспензией плотностью 1080 кг/м3 в течение 5 мин. Водородный показатель рН глиняной суспен- зии предварительно регулировали до требуемого значения за счет ввода HCi и раствора NaOH. Приготовленную таким образом комплексную суспензию подвергали технологическим испытаниям: определяли растекаемость по методу МХТИ им. Д.И.Менделеева, объем

JQ 15

20 25 30 ,5

40 45 $$

82748а

всплывшей и коалесцировавшей добавки, изменение во времени. Результаты испытаний представлены в табл. 1.

Результаты, аналогичные представленным выше, получены при использовании в качестве вязкой гидрофобной добавки других материалов: пластификатора нефтяного ПН-6, продуктов деао

50

роматизации нефти,отработанных смазочных и трансформаторных масел, мазута.

Полученные комплексные суспензии характеризуются стабильностью вязкости и текучести, не подвержены расслоению и разрушению.

С использованием комплексных сус- , пензий, полученных предлагаемым способом, были изготовлены песчано-гли- нистые формовочные смеси для формовки по-сырому. Отливки, полученные в этих формах, имели качественную поверхность без пригара и ужимин.

В качестве базового объекта принята технологическая схема приготовления формовочной смеси для сырых форм следующего состава, мас,%: оборотная смесь 97, освежение 3, суспензия глиняная 2,5 (сверх 100%), Состав освежения: песок 80,43, бентонит 16,09, гудрон смешанных жиров 2,9.

Технологические свойства базовой и описываемой смесей представлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что смесь с суспензией, полученной предлагаемым способом, не уступая базовой смеси по прочностным показателям, имеет улучшенную газотворность и меньше склонна к пригарообразованию. В то же время глинистая суспензия, используемая в составе этой смеси, более удобна в эксплуатации вследствие повышенной стабильности (по меньшей мере в течение 3 сут).

Формула изобретения

Способ получения комплексной глинистой суспензии для формовочных смесей литейного производства, включающий смешивание глины, воды, эмульсии из эмульгатора и эмульгируемого вещества в виде гидрофобного материала на основе продуктов нефтепереработки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества суспензии за счет стабилизации ее реологических свойств и предотвращсния разрушения эмульсии, в качестве эмульгатора используют мыла с числом атомов углерода в цепи 14-18 при этом показатель концентрации водородных ионов рН комплексной глинистой суспензии поддерживают в пределах 7,5-9,0 путем введения в нее кислоты ипи щелочи.

Таблица 1

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам получения формовочных смесей для формовки по-сырому. Цель изобретения - повышение качества суспензии за счет стабилизации ее реологических свойств и предотвращения разрушения эмульсии. Это достигается благодаря тому, что в качестве эмульгатора используют мыла с числом атомов углерода в цепи 14-18, при этом показатель концентрации ионов водорода PH комплексной глинистой суспензии поддерживают в пределах 7,5-9,0 путем введения в нее кислоты или щелочи. Изобретение позволит улучшить эксплуатационные свойства комплексной глинистой суспензии за счет повышения ее стабильности /по меньшей мере в течение 3 сут/, при этом смеси с указанной суспензией обладают улучшенными текучестью и газотворностью и повышенными антипригарными свойствами. 2 табл.

Таблица 2