Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1990 года по МПК B22C1/16 B22C1/02 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к самотвердеющим смесям для изготовления литейных форм и стержней для стального чугунного и цветного литья.

Цель изобретения - улучшение качества форм и стержней за счет уменьшения усадки, увеличения податливости под нагрузкой и улучшения выбиваемости смеси.

Сущность изобретения заключается в в следующем.

Полиакриламид гранулированный сульфатный, известный как товарный продукт флокулянт ПАА-ГС, содержит 5060 мас.% полиакриламида, 25-34 мас.% сульфата аммония, 10-16 мас.% воды, 0,01-0,3 мас.% нерастворимого остатка. Он представляет собой по внешнему виду гранулы белого, зеленоватого или слабокоричневого цвета, растворимые в воде и водных связующих материалах. Полиакриламид гранулированный сульфатный хорошо совмещается со многими природными и синтетическими полимерами, в том чиспе с десульфониро- ванными техническими лигносульфонатами и с жидким стеклом. Полиакриламид гранулированный сульфатный широко применяется в качестве флокулянта

Сл

со

ОО

оо

н 41траланых и слабс ист 14 i ir n v для других целей. В ли „, ьом и-оиэ- вздстве полиакриламнд iргнулнрсвач- м.ш не применяется,

Десулъфонированнке i-r .ч с j т-э получаются щелочной об; i6i кой

продуктов переработки U3ei VTI с/гь фатным способом, выбра а

следу-оигих материалов: у t-фит ч u.Ј лек, сульфитно-спи 1тоь if Гмид t ф тно -дрожжевая бртш -i, ы ю ульфо- FS ты технические, л ф с добавляется едкий p из 31% от сухих веществ i п ж гул тов в зависимости от ры и смюсоба обработки. При i sc г б т ботке протекает реакц я ц .у т j рэаит в.шия лигнина л преврг , je о в

аЛЪДОЛ

R-S03Na + 2NaOH-J R-3 ai-N-2b03 H,0,

где R - литниковый ос- пок.

Десульфонированные пиг юс

ГЬ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ В ЛИТ 0 ПрОЧ-5ВОД

стве в составе формоес чнь . смесей, но в сочетании с ночи кг: j ам дик гра нулированныг i сульерагг; iv e сгетаве жидкое гекол Hbix с гмот т х смесей не используются,

В качестве oгн2yгoл oro пополни- теля в смеси могут пр .епчт1 i сбогт п(енные кварцевые песк K:I ice i ОС К, Об 2К, Об ЗК и кварцсгче кп,.са 1К, К, 3R, 4К, группы 01, O bs 120- ч Я5. Для данной смес пр1мпочт е f но применение жидкоп 1э;утя Z,6-3,2 и плотностью )-lj20 сг/ . Отвердителеч на ссново цsv ч итьциаЕ го силиката может ст, б лы-i с ±ъ« рассыпающийся ШЛЕР фе о io громово о производства. Смесь можег игпэлпзо- ваться в пластичьом i чи кок со тс. ниях. В случае приме РЧЧЛ в жидком состоянии -Bi.1 ятся пенообразователи типа КЧ1Р, С-ТлС. кся такт Петрова, сульфирол-8 и ;тр.

Описываемая с IMOT lepAffonu я смес может приготовля ГЕ.СЯ Б сме т & я ± риодическосо и нзпре )ьт oi с1 /еиспвия с лопастньг ш или ПНР СВЕ 1чи ргянами перемешивания. Смесь следующим образом.

В отдельной емко: us i жидкая композиция из хм iKO n rit KJia, де сульфонированных тиг юс чьфгГ1 ГОЕ , по лиакриламнца, грзн-т про арного с/п-- фaтнoгo-фJ кyля тa :( юн i д пс нообразователя jiu ft i ierr P T

5

С прецпо тптельно предва- гнтстьно оэч ооряется в воцеэ что с сжрсЬЦс-ет put мя перемешивания жидкой композиции. Ь сь еситель периодичес- KC,I с дей(.тьиу э гружаетгя наполни- i (. ль и от елдит ль и перемешиваются в -очетне 1-/ чин. После заливки жидкой iомпозчции в спаситель смесь переме- с чва тс я еле 2- 1 уиь и ь готовом виде nnyciается из него в оснастку мти - прсм жутс ЧЕгуго раздаточную ем- т ос г ь . При ipi-п о говгении самотзердею- п2и гмео Р смесителе непрерывного действия сухие коппсненты смеси и vч iп композиция загружаются дозато чеп lepbifiio на разные участки по тлиHP корпуса -меси еля,

Испыг щче c«ie;n на прочность и га- опрочипае--иг rs проводится го стан- мегодикам для литейных формо- вочьых снесли.

Текучесть с)пределяется по предстьього напряжения сдви- iа коническим тастомс ром Стройц- 1гчл три нагрузке 300 г.

смеси измеряется на стержнях сазмерам ЬОхЗОхЗЗО с помощью индика- г оров с ценой деления 0 ,01 м.

Пода т ч г воет t смеси испытываемся в И рытой in 1ъс е с туансором госле затге 1г t BC -шя гмеси За величину по- да™чивог- финимае ся удельное дав- чение на гсверхность смеси, которое ызывае: линейное ее ГАатие оавное одному про1,енчу

р ЬЧСЛ т : s к.

100,

0

n

где Р - сила, сжимаюпыя бормовочную

СМЈ Cbj, К ГС

F - пющадь поверхности формовоч- HOI- с«еси пло дадь ильзы к сз(ту) не которую действует н имально ч сжимают а ч , см .

ч- , о, ( 0 - то щича высота) сжимающего

слоя смеси до и после ее сжатия соотве ствеяно, см,

Выоизае ость смеси испытывается по работе оззрушения образцов диаметром 50 и вь сотой 30 мм на пеоеоборудован- но лабор юрьом копре с Гойком по мечодике.

В табл. i i риведены с стагы 1-3 атлетичной с ямотвердеющей смеси по изобретечшо. 1-т глота ы испытаний пластичны- само ТЕ ер endibx смесей

II иведечь в

Остальное 3. Смесь по п. 1 , о тлич а ю - щ а я с я тем, что, с целью получе

51

табл.2. В табл. 3 и 4 под теми же нормами приведены составы жидких самотвердеющих смесей и их технологические свойства.

Как видно из табл. 1-4 введение в смесь дополнительно флокулянта ПАА-ГА-полиакриламида гранулированного сульфатного в сочетании с десуль- фонированным и лигносульфонатом позволяет уменьшить усадку пластичных и жидких самотвердеющих смесей на 20- 40%, увеличить податливость под нагрузкой на 35-60%, улучшить выбивае- мость смеси в 6-8 раз.

Формула изобретения

1.Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный материал на основе кремнезема, жидкое стекло, от вердитель на основе двухкальциевого силиката и воду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества форм и стержней за счет уменьшения усадки, повышения податливости под нагрузкой и улучшения выби ваемости смеси, она дополнительно содержит десульфонированный лигносуль фонат и флокулянт ПАА-ГС-полиакрил- амид гранулированный сульфатный при следующем соотношении ингредиентов, мае.%:

Жидкое стекло 4,80-6,30 Отвердитель на основе двухкальциевого силиката 2,50-5,00 Вода1,60-2,40

Флокулянт ПАА-ГС- полиакриламид гранулированный сульфатный0,02-0,06 Десульфонированный лигносульфонат 0,60-2,00 Огнеупорный материал на основе кремнезема Остальное

2.Смесь поп.1, о тлич а ю щ а я с я тем, что флокулянт ПАА-ГС полиакриламид гранулированный сульфатный имеет следующий состав, мас.% Полиакриламид 49,70-64,99 Сульфат аммония 25-34 Вода10-16

Нерастворимый осадок

О6

ния смеси в жидкоподвижном состоянии, смесь дополнительно содержит 0,1- 0,2 мас.% пенообразователя анионактивного класса. i

Таблица 1

10

.

0

5

0

5

0

Кварцевый песок 1 К02

Жидкое стекло модуля 2,9 и плотностью 1 ,48 г/смэ

Органоминераль- ное связующее на основе жидкого стекла и полиакриламида плотностью 1 ,48 г/см3

Феррохромовый шлак

Флокулянт ПАА-ГС-полиак- риламид гранулированныйсульфатный

Десульфонированный лигносульфонат

Вода

89,68 86,96 85,04

4,80 5,80 6,30

2,50 4,00 5,00

0,02 0,04 0,06

0,60 1,30 2,00 2,40 1,90 1,60

Таблица 2

45

0

5

Прочность на сжатие в сыром состоянии, кгс/см

Прочность на сжатие, кгс/см1, через

1ч

2ч 24 ч

0,40 0,42 0,50

4,80 7,00 7,20 8,90 12,00 13,00 16,50 20,00 21,00

715 П810

Ilpoflcj жение табл. 2

8 Продолжение табл.3

Изобретение относится к литейному производству, в частности к самотвердеющим смесям для изготовления литейных форм и стержней стального, чугунного и цветного литья. Цель изобретения - улучшение качества форм и стержней за счет уменьшения усадки, повышения податливости под нагрузкой и улучшения выбиваемости смеси. Состав смеси, мас.%: жидкое стекло 4,80...6,30

отвердитель на основе двухкальциевого силиката 2,50...5,00

вода 1,60...2,40

флокулянт ПАА-ГС-полиакриламид гранулированный сульфатный 0,02...0,06

десульфонированный лигносульфонат 0,60...2,00

огнеупорный материал на основе кремнезема остальное. При этом флокулянт ПАА-ГС-полиакриламид гранулированный сульфатный имеет следующий состав, мас.%: полиакриламид 49,70...64,99

сульфат аммония 25...34

вода 10...16

нерастворимый осадок остальное. Смесь в варианте жидкоподвижной содержит пенообразователь из класса поверхностно-активных веществ от 0,1 до 0,2 мас.%. Реализация изобретения позволяет уменьшить усадку смесей на 20...40%, увеличить их податливость под нагрузкой на 35...60%, улучшить выбиваемость смеси в 6...8 раз. 2 з.п. ф-лы, 4 табл.

,

195 22

219

253 1C.

0,18 0,6 0,15

Т а б л и ц а 3

89,58 86, Si 84,84

4,80 j,80 6,30

Органоминераль- нее связующее на основе жидкого стекла и полиакриламида

ПЛОТНОСТЬЮ

1,48 г/см3

t еррохромовый

алак2,50 ,00

Фпокулянт

ГАА-ТА полиакриламид грапулированный

сульфатный

,00

3,4 3 459 5 8,9 9,

Газопроницаемость через 40 1 ч, ед.

Податливость ,, кгс/см

95

95

Усадка, череп 45 48 ч, % 0,22 0,

Работа выбивки, Дж, после прокаливания при

900°С

50

4,0 3,

0,02 OjO t 0,06

Составитель С.Тепляков Редактор В.Бугренкова Техред М.Ходаиич Корректор о.Ципле

(Ингредиенты

Т

Показатели составов, мас.%, в смесях

Десулъфончро- ванный лигносульфонат 0,60 1,30 2,00 Пенообразователь КЧНР 0,10 0,15 0,20

Вода

2,40 1,90 1,60 Таблица 4

Текучесть по величине пре- дельного напряжения сдвига, определенная гю СтроиЦНИЛ, дин/см 2260 2470 2690

0

5

Прочность пэи

, 1 сжатии, кгс/см

через

1ч

2ч 24 ч

3,4 3,6 459 5,0 8,9 9,0

Газопроницаемость через 0 1 ч, ед.

Податливость ,, кгс/см

95

95

Усадка, череп 5 48 ч, % 0,22 0,21

Работа выбивки, Дж, после прокаливания при

900°С

0

4,0 3,0

4,6 6,0 8,5

90 30 0,20

2,0