Способ приготовления водно-органической этилсиликатной суспензии Советский патент 1991 года по МПК B22C5/04 

т

С

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технике приготовления водных и водно-органических суспензий, Цель изобретения - стабилизация вязкости суспензии, сокращение расхода органического растворителя при одновременном повышении смачивающей способности моделей суспензиями без применения поверхностно-активных веществ, а также сокращение продолжительности приготовления суспензии. Это достигается благодаря тому, что в этилсиликат предварительно вводят 0,5-3,5 мас.% кислоты в присутствии 0,4-12 мае. % органического растворителя от жидкой составляющей суспензии с последующим перемешиванием в течение 10- 90с.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению форм по выплавляемым и выжигаемым моделям.

При приготовлении водно-органических суспензий совмещенным способом при сокращении содержания органического растворителя и увеличении содержания воды более 40% от жидкой составляющей суспензии наблюдается ухудшение ею смачивающей способности выплавляемых и выжигаемых моделей и увеличение времени замешивания этилсиликата в суспензию. В результате снижается стабильность вязкости суспензий, а следовательно, и форм из них, удлиняется время приготовления суспензии и проведения активной фазы реакции гидролитической конденсации этил- силиката, возникает необходимость

введения в суспензию дополнительно поверхностно-активного вещества (ПАВ).

Целью изобретения является стабилизация вязкости суспензии, сокращение расхода органического растворителя при одновременном повышении смачивающей способности моделей суспензиями без применения ПАВ и сокращение продолжительности приготовления суспензии.

При смешивании огнеупорного наполнителя с жидкой составляющей суспензии из растворителя, этилсиликата, кислоты и технологической добавки в этилсиликат предварительно вводят 0,5-3,5 мае. % кислоты в присутствии 0,4-12 мае. % с органического растворителя от жидкой составляющей суспензии в течение 10-90 с.

При смешивании этилсиликата с кислотой в присутствии незначительного количества органического растворителя

Os 00

со

00

ел

00

происходит активация этилсиликата, которая обеспечивает последующее ускорение реакции гидролитической конденсации с водой с образованием стабильных высокодисперсных продуктов, обладающих повышенной поверхностной активностью.

Введение кислоты для активации этил- силиката более 3,5 мае. % от жидкой составляющей ухудшает стабилизацию вязкости суспензии, снижает прочность форм и стабильность их качества. Уменьшение количества органического растворителя менее 0,2 мае. % от жидкой составляющей, так же как и сокращение времени активации менее 10 с ухудшает смачиваемость моделей суспензиями и требует введение ПАВ, хотя и в меньшем количестве, чем при совмещенном способе. Введение кислоты менее 0,2 мае. %,а органического растворителя - более 12 мас.% от жидкой составляющей Снижает активацию этилсиликата, в результате чего ухудшается замешивание этилсиликата в суспензию, стабилизация суспензий и форм, удлиняется время приготовления суспензии. При активации этилсиликата более 90 с увеличения положительного эффекта не наблюдается, а в сочетании с высоким содержанием кислоты может ухудшиться стабильность вязкости и качества форм. Увеличение количества кислоты, так же как и уменьшение органического растворителя За пределы граничных значений способа требует более замедленного смешивания раствора кислоты в органическом растворителе с этилсиликатом.

По прототипу суспензии готовили совмещенным способом, Этилсиликат вводили в водно-органический раствор кислоты и Смешивали с огнеупорным наполнителем,

По предлагаемому способу приведены Следующие варианты: в воду вливали часть Органического растворителя, а затем вводили предварительно подкисленный раствор бтилсиликата с оставшейся частью органического растворителя и загружали огнеупорный наполнитель; в воду вводили Предварительно подкисленный раствор Этилсиликата с органическим растворителем или в подкисленный раствор этилсиликата с органическим растворителем вводили воду и смешивали с огнеупорным наполнителем; в воду вводили часть кислоты, загружали пылевидный кварц и этипси- ликат, активированный оставшейся частью кислоты в присутствии органического растворителя; в подкисленный раствор воды с органическим растворителем загружали огнеупорный наполнитель и сразу же вводили

предварительно подкисленный этилсиликат с органическим растворителем (вариант 7). Предварительное смешивание этилсиликата с кислотой в присутствии органического

растворителя (активацию этилсиликата) осуществляли за 10-90 с.

Влияние способа приготовления суспензии на качество суспензии и форм приведены в таблице.

Количество кислоты при активации этилсиликата составило 0,5-3,5 мае. %, а количество органического растворителя - 0,4-12 мае. - от жидкой составляющей суспензии.

Общее время приготовления суспензии включило время предварительного подкис- ливания этилсиликата, замешивание компонентов в суспензию, процесс гидролиза (15-20 мин для предлагаемого способа) и

охлаждение суспензии до 22-24°С.

Испытание суспензий и форм из них проводили по стандартным методикам, принятым в ЛВМ. Предлагаемый способ приготовления суспензии обеспечивает

стабилизацию вязкости суспензии, смачиваемость моделей водно-органическими суспензиями без применения ПАВ при содержании воды более 40% от жидкой составляющей суспензии, а следовательно, и

возможности значительного сокращения органического растворителя. Длительность приготовления суспензии сокращается. Кроме того, замена органического растворителя на воду без применения ПАВ улучшает санитарно- гигиенические условия труда, а повышение стабильности вязкости суспензии повышает стабильность качества форм. Формула изобретения Способ приготовления водно-органической этилсиликатной суспензии для получения форм по выплавляемым и выжигаемым моделям, включающий смешивание огнеупорного наполнителя с жидкой составляющей из этилсиликата, растворителя,

кислоты и технологической добавки, отличающийся тем, что, с целью стабилизации вязкости суспензии, сокращения расхода органического растворителя при одновременном повышении смачивающей

способности моделей суспензиями без применения поверхностно-активных веществ, а также сокращения продолжительности приготовления суспензии, в этилсиликат предварительно вводят 0,5-3.5 мас.% кислоты в

присутствии 0,4-12 мае. % органического растворителя от жидкой составляющей суспензии с последующим перемешиванием в течение 10-90 с.

мя

26,5

2,5

43,2

28,2 66,7

10

60

9,3

3,9 2,9

26,5

2,5

43,2

28,2 66,7

25 3U

2,0 12,0 68,8 66,7

2,5 3,5 1,5

5,0 2,0 12,0

40

25

30 30

30 30

5,4

5,6 4,1

4,6

5,8 4,0

5,0

5,2 4,1

25

3,5 71,1

0,4 67,7

0.5

0,4

90

О

25

Неуд. Удойл. Удовл, Удовл. Удовл.

20,5 10,7 20,7 12,2

9,8 9,6 10,9 14,6

6,8

5,1 3,8

0,9 13,2

3U

2,5 55,5

25

3,5 71,1

25

3,5 69,5

2,0 12,0 8,8 66,7

3,5 1,5

2,0 12,0

0 30

0 30

4,6

5,0

0,4 67,7

0.5

0,4

90

О

25

овл, Удовл. Удовл.

6,8

2,0 68,8

3,5

2,0

10 О 50 Уловл.

7,3

5,2 4,1

5,1 3,8

4,6 3,2

9,6 14,6

0,9 13,2

13,1 15,5