Способ химико-термической обработки кварцевого песка Советский патент 1991 года по МПК B22C5/00 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении оболочек форм в процессе литья по выплавляемым моделям.

Цель изобретения - повышение термостойкости форм.

Сущность способа заключается в том, что кварцевый песок- смешивают с водным раствором нитрита натрия и всю смесь нагревают до 1200-1300°С. Нагрев смеси сопровождается испарением влаги при 100-200° С .плавлением нитрита натрия при 271°С .термической деструкцией этого вещества при температуре выше 320 С по реакции: 2NaN02- Na20 + 2NO + 1/2 Оа. Образующийся кислород окисляет примеси на поверхности зерен кварцевого песка, активируя их поверхность. Активация кварца происходит также за счет появления на поверхности его зерен а-кристобалита.

Способ осуществляют следующим образом.

Кварцевый песок засыпают в лопастной , смеситель, куда вводят расчетное количество 50%-ного водного раствора нитрита натрия, и перемешивают 3 мин. Затем пересыпают эту смесь в огнеупорный короб слоем толщиной 1 см и помещают его в термическую печь с температурой 1200- 1300°С. Время выдержки при этой температуре 20 мин.

После охлаждения используют обработанный кварцевый песок в качестве материала обсыпки при изготовлении оболочек форм. Испытывают пески Бурцевского и Верхнеднепровского карьеров. В результате рентгеноструктурного анализа, проведенного на установке ДРОН-2, определено, что интенсивность линий j9 -кварца в обработанных песках обоих месторождений на 40-50% меньше, чем у необработанных.

Образцы оболочек форм для дилатометрических испытаний (ф8 мм, I 50 мм), изготовленные с использованием обработанных

О

ел о со

1Ю

ю

песков (шестислойное покрытие), после их испытания показали уменьшение величины термического расширения оболочки на 3- 7%.

Повышение термостойкости обработан- ных песков оценивают по методике, по которой образцы размером 25 х 10 х 5 мм нагревают до 900°С 5 мин, охлаждают в воде, подсушивают при 200°С 10 мин и взвешивают. Термостойкость определяют по по- тере веса образцов. Результаты испытания приведены в таблице,

Испытания показали, что образцы с обсыпкой песками, подвергнуты химикотер- мической обработке, более термостойки: образцы с исходными песками при седьмой тепловодосмене рассыпались, а образцы с Бурцевским и Верхнеднепровским обработанными песками только обсыпались с краев.

Реализация предлагаемого способа позволит сократить потери форм на операции обжига и заливки их металлом, уменьшить брак отливок по засору, а также уменьшить расход материалов на 1 т годных отливок.

Формула изобретения

1,Способ химико-термической обработки кварцевого песка для использования его при изготовлении литейных форм преимущественно по выплавляемым моделям, включающий смешивание песка с минерализатором и нагрев полученной смеси до 1200-1300°С, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости форм, в качестве минерализатора используют нитрит натрия в количестве 0,2-0,4% от массы кварцевого песка.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что нитрит натрия вводят в песок в виде водного раствора.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении оболочек формы в процессе литья по выплавляемым моделям. Цель изобретения - повышение термостойкости форм. Для этого перед нагревом квар- цевого песка до 1200-1300°С его обрабатывают водным раствором нитрита натрия в количестве 0,2-0,4% от массы песка. Изобретение повышает качество форм, а следовательно, снижается брак отливок и повышает их точность. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.