Способ приготовления жидкостекольного связующего для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1990 года по МПК C04B12/04 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении жидкостекольного связующего для изготовления литейных форм и стержней.

Целью изобретения является ускорение приготовления связующего и повышение прочности.

Пример осуществления способа.

Используют следующие материалы: растворимое стекло (натриевое жидкое) с силикатным модулем 2,1-2,6, плотностью р 1,42-1,5 г/см ; триполифосфат натрия (ТПФН) - водный раст-- вор с концентрацией 16-22%, я при- мерах используют 20%-ный раствор, соответствующий максимальной и полной растворимости ТКФН в воде; органическая добавка - назьания и характеристики приведены в табл.1.

Образцы готовят следуюпшм образом.

Триполифосфат растворяют в воде до получения 16-22%-нсго раствора, после чего смеливают его

сл

с органической водорастворимой добавкой (крепителем) с последующим вводом полученной комплексной добавки в жидкое стекло.

Триполифосфат натрия нейтрализует кислое органическое водорастворимое связующее (рК 4,5-5,5) и обеспечивает его хорошую совместимость с жидким стеклом, а также повышает исходную прочность и улучшает выби- ваемость смеси.

Комплексную добавку смешивают с жидким стеклом в массовом соотношении 1:(), При снижении жидкого стекла меньше нижнего предела и соответственном увеличении комплексной добавки снижается общая и поверх -ностная прочности форм и стержней, а при увеличении жидкого стекла боль ше верхнего предела и соответственном снижении комплексной добавки затрудняется выбивка смеси из отливо и снижаются исходные прочности форм и стержней, а при продувке смеси С02 она разупрочняется в процессе суточного хранения. Комплексная добавка в данном случае выступает в роли защитного коллоида, измельчает глобулярную структуру силикагеля и увели- -чивает связи между глобулами, предотвращает их рост и препятствует старению силикагеля путем удерживания влаги карбонатами натрия.

Характеристикой эффективности способа приготовления связующего являются .свойства смеси (повышение прочности форм и стержней, снижение расхода связующего, улучшение выбиваемости смеси из отливок, вре- мя приготовления связующего, его вязкость, сохранение связующих свойств при хранении). Примеры исползования предлагаемого связующего для смесей форм с тепловой подсуш- кой для смесей по С02-процессу, а также для смесей холодного отверждения и жидких самотвердеющих смесей

Q

5 0 5 0

. 5

5

показывают, что прочностные свойства смесей с тепловой сушкой на предлагаемом связующем в 1,5-2,0 раза выше, чем у прототипа, а смесей по С02 процессу они выше в 2,5-3,0 раза, также выше прочностные свойства у холоднотвердеющих и жидких самотвердеющих смесей в 158-2,7 раза. Повышение прочностных свойств у всех смесей с предлагаемым связующим достигается за счет хорошей совместимости нейтрализованных органических водорастворимых крепителей с жидким стеклом, у связующих по прототипу при введении технических лигносульфона- трв в жидкое стекло последнее коагулирует, в результате чего снижается удельная прочность связующего. I

Время приготовления связующего предложенным способом снижается с 12 ч до 15-20 мин.

Составы добавки приведены в табл. 2, составы жидкоетекольного связующего - в табл.3. Свойства указаны в табл.4-9.

Формула изобретения

Способ приготовления жидкосте- кольного связующего для изготовления литейных форм ,и стержней путем смешения растворимого стекла с три- полифосфатом натрия и органической добавкой из группы: лигносульфонат технический, технические сахара, патока-меласса, гидролизный сахар, гидрол, зеленая патока, отличающийся тем, что, с целью ускорения приготовления связующего и повышения прочности, сначала водный раствор триполифосфата смешивают с указанной органической добавкой в соотношении 1:(1-4) с последующим введением полученной смеси в водный раствор растворимого стекла в количестве 10-25 мае Л.

Полная характеристика используемых добавок органических материалов

Состав жидкостекольного связующего

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при изготовлении жидкостекольного связующего для изготовления литейных форм и стержней. Целью изобретения является ускорение приготовления связующего и повышение прочности. Способ приготовления жидкостекольного связующего для литейных форм и стержней путем смешения триполифосфата натрия с органической добавкой из группы: лигносульфонат технический, технические сахара, патока-меласса, гидролизный сахар, гидрол или зеленая патока в соотношении 1:1-4 с последующим введением полученной смеси в водный раствор растворимого стекла в количестве 10 - 25 мас.%. Способ обеспечивает время приготовления 0,1 - 0,3 ч, прочность 1,37 - 2,68 мПа. 9 табл.

Компонент

16 I 17 18 1 19 Г20 Г 21 22 23 Г 24 | 25 I 26 Т 27 Г 28 1 29 Т 30

Жидкое стекло 90 Комплексная добавка по табл.1

610

№ 7

8

9

S 10

Плотность связующего, г/см 1, Вязкость по

ВЗ-4, с30

Время приготовления, ч0,

Компонент

зую

вле

31 90

10

1,48

35

0,15

Состав связующего, мас.1

82

7590 8275908275908275908275

18

25

«о

10 1825

101825

10 - 1825

101825

1,47 1,46 1,48 1,47 1,4б 1,48 1,47 1,46 1,48 1,47 1,46 1,48 1,47 1,46 252030 2520302520302520353230

10,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,45 0,15 0,15

Табяица5 Состав жидкостекольного связующего

ЦП

-рU1U1 00

Состав жидкостекольного связующего, мае.Z

| 32 33 I 34 I 35 1 36 37 Т 38 - I 39 Т 40 | 41 I 42 Г 43 1 44 1 45

82 75 90 82 75 90 82 75 90 82 75 90 82 75

18

25

10 18 25

10

1,47 1,46 32 30 О , 15 0,15

1,48 1,47 1,46 1,48 37 35 32 39 0,15 0,15 0,15 0,18

18 25

10 18 25

101825

1,47 1,46 1,48 1,47 1,46 1,481,471,46

38 35 40 42 45 424547

0,18 OJ8 0,20 0,20 0,20 0,250,300,30

Использование связующего в смеси по СО -процессу

Использование связующего в смеси по COg-процессу

Использование авизующего по СО -процессу

Физико-механические свойства смесей

Прочность на сжатие после CCg, МПа

Прочность на сжатие через 24 ч, МПа Осыпаемость,% Остаточная прочность после прокалки на сжатие, МПа

400°С

600 С

800 С

1,15

2,10 0,10

1,13 1,03 1,19 1,16 1,05

,15

2,23 2,45 2,25 2,35 2,82 2,18 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10

1,13 1,02 1,13 1,10 1,00 1,12 1,10

1,03

Ui -4

-Р- Ln (Л СО

2,30 2,46 1,95 2,10 2,35 1,97 2,05 2,15 0,10 0,10 0,12 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10

Прочность на сжатие по сырому, МПа0,01 Влажность, %2,3 Живучесть, ч16 Прочность на сжатие после CCg, МПа1,1 Прочность ка сжатие через 24 ч, МПа 1,92 Осыпаемость,% 43.10 Остаточная прочность после прокалки на сжатие, МПа

400°С1,57

600°С0,65

800°С 0,0

1000°С0,0

2,00 2,1-2 1,85 1,98 2,10 1,98 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10

2,10 2,32 1,87 2,05 0,10 0,10 0,12 0,10

2,15 1,53 1,58 1,47 0,10 0,15 0,15 0,20

1,591,351,471,381,421,38

0,710,580,580,680,720,57

0,00,590,00,00,680,0

0,00,620,00,00,750,0

1,421,531,621,68

0,590,720,680,65

0,00,620,00,0

0,00,560,00,0

1,5.71,38

0,580,47

0,570,0

0,640,0

1,34 0,48 0,0 0,0

1,23 0,37

0,48 м 0,51

23

157455У24

Т а б л и ц я 10 Смеси холодного отверждения

4,5

4,5

0,45 0S45

4,5

5,5

4,5

6,0

0,45

157455826

Таблица 12 Жидкие самотвердеющие смеси

Состав связующего 15 по табл.2 Вода

Анионоактивное ПАВ ДС-РАС

Двухкальциевый силикат

Жидкий .отверди- тель - ацетаты этиленгликоля Каолин Кварцевый песок

Заказ 1754

Тираж 563

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

5,5 6,0 6,0 1,8 1,2 2,0

0,10 0,10 - 4,0

0,60

2,0

92,10 85,9

Таблица 13 Жидкие самотвердеющие смеси

Подписное