Экзотермическая смесь для обогрева прибылей стальных отливок Советский патент 1990 года по МПК B22D27/06 

Изобретение относится к яитейно- му производству, а именно к составам экзотермических смесей, предназначенных для обогрева прибылей стальных отливок.

Цель изобретения - улучшение питания стальных отливок за счет увеличения времени протекания и стабилизации термохимической реакции и утилизации отходов производства.

Поставленная цель достигается тем, что экзотермическая смесь для обогрева прибылей стальных отливок содержит в качестве алюминия отход дробеметной очистки алюминиевых изделий, окислителя - железную окалину, напо - нителя - хромитовый порошок и криолит, связующего - технические лиг- носульфонаты с плотностью f - 1,27-г/см3 и глину, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Отход дробеметной очистки алюминиевых изделий 21,0-23,0

Јъ ЗЭ

СО

Железная окалина 40,0-44,0 Хромитовый порошок 17,0-23,0 Криолит2,0-3,0

Глина5,0-6,0

Технические лигно- сульфонаты с плотностью р 1,27 г/см3 5,0-5,5 Вода2,5-3,0

причем отход, образующийся при дро- беметной очистке алюминиевых изделий, имеет размеры частиц, мас.%: менее 0,1 мм 4,0-5,0; 0,1-0,330,0-35,0;

0,3-1,5 мм Остальное и содержит следующие компоненты, масД:

Алюминий93,0-95,0

Медь4,0-5,0

Магний1,2-1,8

Марганец0,3-0,9

Отход дробеметной очистки алюминиевых изделий представляет собой смесь алюминиевой дроби, чешуек, иго лочек и порошка, имеет высокое содержание активного алюминия (93-95%), что позволяет повысить эффективность ,протекания термохимической реакции в смесио Наличие в отходе мелких и крупных частиц позволяет одновременно увеличить время и температуру горения смеси, крупные частицы играют роль очагов горения более длительного действия, а мелкие частицы горя активнее, но сгорают быстрее. Кроме того, существенное значение на процесс горения оказывает шарообразная форма частиц алюминия, так как около 50% отхода имеет форму, близкую к шаруо Поэтому именно такая форма, размер и состав отходов обеспечивают стабильное и длительное горение, что в итоге приводит к улучшению питания отливок .

Так как алюминий в виде отхода, образующегося при дробеметной очистке алюминиевых изделий, проявляет дополнительные свойства по регулированию процесса горения, то это об- стоятельство позволяет уменьшить количественное содержание замедлителей реакции горения (инертных наполнителей смеси). Так в составе заявленной смеси функции инертного наполнителя выполняет хромитовый порошок и криолит Вместе с тем хромитовый порошок повышает окисляющую способность за счет содержания в нем оки

с

Q

5

0

5 Q 0 ,с

.-

5

5

сей железа и является хорошим стабилизатором реакции горения.

Введение в состав экзотермической смеси таких отходов производства, как железная окалина и материал, образующийся при дробеметной очистке алюминиевых изделий, позволяет решить задачу с их утилизацией.

Приготовление смеси осуществляют следующим образом.

Железную окалину необходимо просеять через сито с размерами ячейки 1 х 1 ммс Другие компоненты смеси в предварительной подготовке не нуждаются о Вначале перемешиваются в бегунах обычного типа сухие компоненты смеси, а затем вводят воду и связующее на основе лигносульфонатов. Общая продолжительность перемешивания составляет 10-20 мин.

Теплофизические свойства заявленной экзотермической смеси и прототипа приведены в таблице.

Оптимальными являются варианты 2,3,4 предлагаемой смеси. Снижение содержания отхода дробеметной очистки алюминиевых изделий менее 21% приводит к ухудшению теплофизических свойств смеси. Увеличение содержания указанного отхода свыше 23% снижает прочностные свойства смеси, особенно в сыром состоянии. Содержание хроми- тового порошка не регламентируется в строгих пределах и ввод его в состав смеси следует соизмерять с содержанием железной окалины0 Так с увеличением количества железной окалины содержание хромитового порошка следует уменьшать в рекомендуемых пределах. Однако снижение хромитового порошка ниже 17% приводит к нестабильному и быстрому горению смеси с искрением

Содержание остальных компонентов выбрано с целью достижения оптимальных технологических свойств смеси (влажности, газопроницаемости, прочности в сыром и сухом состоянии.) .

Предлагаемая смесь оптимального состава 3 и по прототипу опробованы для обогрева прибылей отливки корпуса Полубуксы, изготавливаемой из стали 20ГТЛ„

Изготавливали отливки в одинаковых условиях и при анализе установлено, что питание отливки с применением предложенной смеси для обогрева прибылей выше, о чем свидетельст5

вуют результаты плотности металла на границе прибыль - отливка. Формула изобретени

1. Экзотермическая смесь для обогрева прибылей стальных отливок, включающая алюминий, окислитель, глину, наполнитель, связующее и воду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения питания стальных отливок за счет увеличения времени протекания и стабилизации термохимической реакции и утилизации отходов производства, она содержит в качестве алюминия алюминиевый отход дробе- метной очистки алюминиевых изделий, окислителя - железную окалину, наполнителя - хромитовый порошок и криолит, связующего - технические лигно- сульфонаты с плотностью f 1,27 г/см3 при следующем соотношении ингредиентов, мае.%:

Алюминиевый отход

дробеметной очистки

алюминиевых ..изделий 21-23

1581469

Железная окалина 40-44 Хромитовый порошок 17-23 Криолит2-3

Глина5-6

Технические лигно- сульфонаты с

плотностью Р

1,27 г/см э 5,0-5,5 Вода2,5-3,0

2.Смесь по п, 1, о т л и ю- щ а я с я тем, что образующийся при дробеметной очистке алюминиевых изделий отход с размерами частиц менее

5 0,1 мм составляет 4-5 мас.%, с размерами частиц 0,1-0,3 мм - 30-35 мас.% и остальное - с размерами частиц 0,3-1,5 мм.

3.Смесь по п. 1, отличаю- 0 щ а я с я тем, что отход, образующийся при дробеметной очистке алюминиевых изделий, содержит следующие компоненты, мас.%:

Алюминий 5 Медь

Магний Марганец

93-95 5-5

1,2-1,8 0,3-0,9

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам экзотермических смесей, предназначенных для обогрева прибылей стальных отливок. Цель изобретения - улучшение питания стальных отливок за счет увеличения времени протекания и стабилизации термохимической реакции и утилизации отходов производства. Экзотермическая смесь для обогрева прибылей стальных отливок содержит следующие ингредиенты, мас.%: алюминиевый отход дробеметной очистки алюминиевых изделий 21,0...23,0, железная окалина 40,0.. 44,0

хромитовый порошок 17,0...23,0

криолит 2,0...3,0

глина 5,0...6,0

лигносульфонаты технические с плотностью ρ = 1,27 г/см 3 5,0...5,5

вода 2,5...3,0. При этом отход, образующийся при дробеметной очистке алюминиевых изделий, имеет размеры частиц, мас.%: менее 0,1 мм -4,0...5,0

0,1-0,3 мм - 30,0...35,0

0,3-1,5 мм - остальное, и содержит следующие компоненты, мас.%: алюминий 93,0...95,0

медь 4,0...5,0

магний 1,2...1,8

марганец 0,3...0,9. 2 з.п.ф-лы.

Составы и свойства экзотермических смесей

Состав смесей и свойства

20 21 22 23 24 38 40 42 44 46 - - - - - - -

5,8 5,5 5,2 5,0 4,8 - - - - - 2,2 2,5 2,8 3,0 3,2 1510 1550 1590 1570 1610

23

12 4

10

41

0,25

6

1490-1515

I

Температура воспламенения,0 С Скорость горения, мм/мин Теплотворная способность, 1 кДж/кг Плотность металла на границе прибыль - отливка, г/см8

740720700680690650-700

14,313,813,814,115,329,6

311035103530354036702720

7,7687,8097,8157,807 7,-8027,689

Продолжение таблицы