Смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1989 года по МПК B22C1/02 B22C1/18 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из фосфатных смесей, отверждаемых тепловой сушкой.

Цель изобретения - повышение прочности смеси после тепловой сушки и ее живучести, улучшение формируемости смеси и санитарно-гигиенических условий труда, а также снижение ее себестоимости.

Смесь согласно изобретению содержит огнеупорный наполнитель, алюмохромфос- фатное связующее и отход гальванического производства в качестве технологической неорганической добавки, улучшающей физико- механические и технологические свойства смеси.

В качестве огнеупорного наполнителя использовали кварцевые пески марки КОЗ 15 А/Б.

АХФС представляет собой кислую фосфорнокислую соль трехвалентного алюминия и хрома, получаемую путем взаимодействия соединений хрома и алюминия с орто- фосфорной кислотой. АХФС можно использовать в виде технического продукта. Исходная плотность АХФС равна 1,58-1,60 г/см

Отход гальванического производства имеет следующий состав, мас.%:

СП

ьо

со

ГчЭ

N

4

Серная кислота11,0-12,0

Тринатрийфосфат1,6- 1,7

Сульфат трехвалентного железа23,0-24,0

Уротропин0,15- 0,16

ВодаОстальное

Плотность отхода гальванического производства равна 1,26 г/см.

Так как в состав отхода гальванического производства входит в достаточном количестве серная кислота и ее соль трехвалентного железа, то при тепловой обработке происходит ее взаимодействие с фосфорнокислыми солями алюминия и хрома, входящими в состав АТФС, при этом серная кислота, как более сильная, чем ортофосфор- ная, вытесняет из фосфорнокислых солей трехвалентного хрома и алюминия поочередно группы Н2РО4, при этом образуются следующие неорганические полимеры разветвленного строения

о II

о но-Р-оНр„

лIT

S-О-Сг-Р О

ООН

п 10-р-ом о 11IН

S-О-Сг-о-S-О- II(I

оо

За счет образования такого неоргани

ческого полимера разветвленного строения применение предложенного состава смеси обуславливает высокие прочностные показатели на завершающем этапе отверждения.

Наличие в смеси отхода гальванического производства положительно влияет и на улучщение формуемости, так как в своем составе отход гальванического производства содержит водные растворы солей сульфата трехвалентного железа и тринатрийфосфат а.

Смесь готовят путем предварительного перемешивания кварцевого песка в течение 1,5-2,0 мин, затем добавляют отход гальванического производства и перемешивают еще в течение 1,5-2,0 мин. После добавления АХФС и тщательного перемешивания в течение 2,0-2,5 мин смесь готова к исполь- зованию. Из приготовленной смеси изготовляли стандартные образцы для снятия физико-механических характеристик.

Составы смесей приведены в табл. 1, свойства смесей - в табл. 2.

При содержании в смеси отхода гальванического производства менее 0,3 мас.%, а алюмЪхромфосфатного связующего менее 3 мас.% смесь получается сухая, изготовление образцов из такой смеси затруднено.

Анализ данных, приведенных в табл. 2, показывает, что по сравнению с известной смесь по изобретению обладает значительно лучщими физико-механическими и технологическими свойствами.

Реализация изобретения позволит повысить прочность фосфатной смеси после тепловой сушки, снизить процент брака отливок по таким видам дефектов, как ужимины, засоры и газовые раковины, расщирить возможность использования смеси для производства как мелких, так и средних и крупных форм и стержней, повысить живучесть сме- си, снизить ее себестоимость и улучшить санитарно-гигиенические условия труда.

Формула изобретения

25

30

35

40

гп 45

1.Смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, алюмохромфосфатное связующее и неорганическую добавку, отличающаяся тем, что, с целью повыщения прочности смеси после тепловой сушки и ее живучести, улучшения формуемости смеси и санитарно-гигиенических условий труда, а также снижения ее себестоимости, она содержит в качестве неорганической добавки отход гальванического производства на основе сульфата трехвалентного железа при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Алюмохромфосфатное связующее3,0-4,0

Отход гальванического производства на основе сульфата трехвалентного железа0,3-0,7

Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремнияОстальное.

2.Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что отход гальванического производства имеет следующий состав, мас.%:

Серная кислота11,0-12,0 Сульфат трехвалентного

железа23,0-24,0

Тринатрийфосфат1,6- 1,7

Уротропин0,15-0,16

ВодаОстальное.

Таблица 1

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из фосфатных смесей, отверждаемых тепловой сушкой. Цель изобретения - повышение прочности смеси после тепловой сушки и ее живучести, улучшение формуемости смеси и санитарно-гигиенических условий труда, а также снижение ее себестоимости, которая достигается за счет использования в составе смеси отхода гальванического производства. Смесь содержит, мас.%: алюмохромфосфатное связующее 3,0...4,0

отход гальванического производства на основе сульфата трехвалентного железа 0,3 - 0,7, огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния - остальное. При этом отход гальванического производства содержит, мас.%: серная кислота 11,0...12,0

тринатрийфосфат 1,6 ... 1,7

сульфат трехвалентного железа 23,0 ... 24,0

уротропин 0,15...0,16 и вода - остальное. Введение в состав смеси отхода гальванического производства способствует образованию неорганического полимера разветвленного строения, что обусловливает высокие прочностные показатели после тепловой сушки и высокую живучесть смеси при нормальных условиях. За счет содержания в отходе водных солей сульфата трехвалентного железа и тринатрийфосфата улучшается формируемость смеси. Поскольку в отходе не содержится токсичных веществ, то улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, а за счет того, что это отход производства, снижается себестоимость смеси. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Прочность на растяжение, кгс/см, после сушки в течение 15 мин при:

iso-ieo c

120-125 С Влажность, % Газопроницаемость ед Живучесть, мин Осьшаемость, % Термостойкость при 1000 С в течение 1 ч.

26,4 1,6

226

35

0,51

28,5 2,0

219

45

0,43