Состав суспензии для форм по выплавляемым моделям Советский патент 1991 года по МПК B22C1/16 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к материалам для изготовления форм при литье по выплавляемым моделям.

Цель изобретения -улучшение качества форм за счет устранения их деформации, повышение производительности труда за счет ускорения прокалки форм и сокращения продолжительности отделения керамики от отливок.

В составе суспензии может быть использовано как высокомодульное стекло,

так и низкомодульное ,при этом жидкое стекло М 2,85-3,4 (высокомодульное) вводится плотностью 1100-1250 кг/м3 в количестве 50-65 мас.%, а жидкое стекло М 2,5-2,84 (низкомодульное) вводится плотностью 1180-1250 кг/м3 и в количестве 35,0- 60,0 кг/м . В последнем случае необходимо ввести неорганическую кислоту и пылевид- ны й кварц.

Пыль электрофильтров - тонкозернистый порошок, продукт пылеуноса при обжиге кускового шамота при 1450-1750°С во

сл о

ы

ю

вращающихся печах, имеет следующий химсостав, , %: SI02 40-60; 37-50; ТЮ2 1,5-2,8; Ре20з 1,8-3,5; СаО 0,6-1,6; МдО 0,4-1,5; R200,3-1,5.

Прокаленная при 1450-1750°С пыль электрофильтров претерпевает полиморфные превращения и представляет собой де- гидратированный каолинит псевдоморфозами муллита по пластинкам каолинита и а -кварцем.

Так, двуокись кремния при этих температурах переходит в кристобалит, который не вступает в реакцию с №20 жидкого стекла и поэтому не образуется эвтектический расплав. Отсутствие полиморфных превращений кварцевой составляющей пыли электрофильтров и высокая термическая стойкость кристобалита и глинозема позволяют ускорить нагрев форм, т.е. прокалку без опасности образования трещин м разрушения форм .За это время успевают удалиться органическая часть этилсиликатного связующего при изготовлении комбинированных форм, остатки модельного состава, а также1 свободная и конституционная вода.

Составы суспензий и свойства форм приведены в таблице.

П р и м е р 1. Жидкое стекло разводится водой до необходимой плотности. При перемешивании в мешалку загружается продукт пылеуноса шамота, обожженного при 1450- 1750°С (пыль электрофильтров), и в течение 20-30 мин доводится до однородной консистенции. При необходимости улучшения смачиваемости за 5 мин до конца перемешивания вводится поверхностно-активное вещество (ПАВ).

П р и м е р 2. Жидкое стекло разводится водой до плотности 1180-1250 кг/м3. Необходимое количество кислоты быстро (одной порцией) вводится в непрерывно перемешивающийся водный раствор жидкого стек- ла. При появлении хлопьев геля перемешивание следует продолжить в течение 10-15 мин. Затем в этот раствор вводятся в любой последовательности пылевидный кварц и продукт пылеуноса производства шамота, обожженного при 1450-1750°С - пыль электрофильтров, и перемешивается 20-30 мин до получения однородной консистенции.При необходимости за 3-5 мин до окончания перемешивания вводят в суспензию поверхностно-активное вещество.

Как видно из таблицы, состав суспензии обеспечивает сокращение продолжительности прокалки форм в 3-4 раза. При этом не происходит разрушение форм также и в связи с тем, что устраняется их деформация в процессе нагрева. Так, наибольшее относительное удлинение составляет 0,95 ,0 Относительное удлинение формы в интервале 600-1000°С изменяется незначительно (на 0,1-0,15%), т.е. размеры форм в

указанном интервале температур не изменяются или изменяются незначительно, что не имеет практического влияния на прочность,1 а также и деформацию форм. Стоимость 1 т продукта пылеуноса при производстве

шамота 2 р. 83 коп.

Горячая прочность находится на уровне 5-7 МПа, т.е. формы при прокалке могут нагреваться с любой.скоростью без опасности растрескивания и разрушения. Таким

образом ускоряется прокалка форм в 3-4 раза по сравнению с прототипом, согласно которому формы должны прокаливаться 2 ч по определенному режиму, обеспечивающему протекание всех процессов, в основном оплавление и вслед за ним формирование твердофазной структуры керамики. Однако оплавление сопровождается деформационными превращениями и потерей прочности в горячем состоянии.

После заливки формы металлом ранее оплавленная керамика охлаждается с нарастанием остаточной прочности, в результате она плохо отбивается от отливок, особенно в закрытых насыщенных отливками местах металлического блока, Керамика же по изобретению после заливки и охлаждения разупрочняется, время отбивки керамики от отливки сокращается в 3-5 раз. Реализация изобретения позволит повысить качество форм за счет устранения их деформации, повысить производительность труда за счет ускорения прокалки форм и сокращения продолжительности отделения керамики от отливок, а также снизить их

стоимость.

Формула изобретения 1. Состав суспензии для форм по выплавляемым моделям, включающий огнеупорный наполнитель .жидкое стекло ,о т- личающийся тем, что ,с целью улучшения качества форм путем устранения их деформаций, повышения производительности труда путем ускорения прокалки форм и сокращения продолжительности отделения керамики от отливок, а также снижения их стоимости, состав дополнительно содержит пыль электрофильтров при производстве шамота, прокаленную при 1450-1750°С,

при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Жидкое стекло

Пыль электрофильтров

при производстве

35-65

шамота, прокаленная

при 1450-1750°С35-65

2. Состав по п.1, преимущественно при использовании высокомодульного жидкого стекла с М 2,85-3,4 и плотностью 1100-1250, 5 его компоненты имеют следующее соотношение, мас.%:

Жидкое стекло

М 2,85-3,4, у 11001250кг/м3.50,0-65,010

Пыль электрофильтров

при производстве

шамота, прокаленная

при 145«М750°С35,0-50,0

3. Состав по п.1, преимущественно при использовании низкомодульного жидкого стекла с М 2,5-2.84. и плотностью 1180- 1250 кг/м , он дополнительно содержит пылевидный кварц и неорганическую кислоту при следующем соотношении компонентов. мас.%:

Жидкое стекло М 2.5-2.84, у 1180- 1250 кг/м335,0-60.0

Пыль электрофильтров при производстве шамота, прокаленная при 1450-1750°С18,0-45,

Неорганическая кислота 0,3-3,0 Пылевидный кварцОстальное

Изобретение относится к литейному производству, в частности к материалам для изготовления форм при литье по выплавляемым моделям. Цель - улучшение качества форм за счет устранения их деформации, повышение производительности труда за счет ускорения прокалки форм и сокращения продолжительности отделения керамики от отливок. Содержание в составе с жидкостекольным связующим пыли электрофильтров - продукта пылеуноса при производстве шамота -, прокаленной при i 1450-1750°С в количестве 35-65 мас.%, позволяет благодаря тому, что структура упомянутого уноса представляет собой дегидратированный каолинит псевдоморфозами муллита по пластинкам каолинита и а -кварцем, устранить деформацию жидко- стекольных форм при нагреве до высоких температур, быстрое в течение 5-10 мин нарастание горячей прочности, что обеспечивает повышение скорости нагрева и.уско рение прокалки. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.