Теплоизоляционная смесь для прибылей стальных отливок Советский патент 1977 года по МПК B22D7/10 B22C1/00 

I

Изобретение относится к литейному производству.

Известна теплоизолзяыионная смесь для облицовки прибылей отливок и слитков, содержащая волокнистый материал (кальшшвый 5 силикат, асбест, шлаковата, органические волокна), огнеупорный наполнитель (смесь диатомита с порошкообразным огнеупорным материалом) и связующее (жидкое стекло, синтетические смолы).l(f

Известна также теплоизоляционная смесь для оболочек прибылей, содержащая вспученный перлит, кварцевый песок и жидкое стекло,

Характерным для этих смесей является значительная объемная масса (80О-12ОО кг/см) и высокая тепловая активность.

Так как эти величины определяют теплоизоляционные свойства смеси, то применение оболочек из указанных смесей не обеспечивает значительного увеличения времени за- 20 твердевания прибыли. Это вызывает увеличение необходимых размеров прибылей, что приводит к повьпиенному расходу жидкого металла и, следовательно понижается выход годного.25

Известна теплоизоляцио1гаая смесь для оболочек прибылей стальных отливок, содер-. жащая вспученный перлит и добавку жидкого стекла.,

Недостатком данной смеси является значительная деформация оболочек прибылей вследствие ферростатического давления жидкой стали. Это приводит к увеличению конечных размеров прибылей и, как следствие, к увеличению расхода металла,

Кроме того, ввиду оплавления смеси, на поверхности прибыли имеются шлаковые включения, что затрудняет отделение прибыли от отливки при огневой резке.

Целью изобретения является снижение деформации теплоизоляционных о олочек при былей под действием ферростатического давления жидкога металла,

Это достигается тем, что теплоизоляциш ная смесь дополнительно содержит молотый боксит и ортофосфорную кислоту при. следу1№щем соотношении ингредиентов, об. % :

Молотый боксит4 - 7 .

Ортофосфорная кислота8 - 11

Вспученный перлитОстальное ;

Вспученный-перлит(РСТ УССР 1344-70) получают иа минерала перлит, представляющего собой кислое вулканическое стекло.

При быстром нагревании дробленого nejf 5 лита содержащаяся в нем вода переходит в пар, вспучивая размягченною породу. При этом его объем увеличивается в 1О - 20раз

В составе перлита преобладают окислы

креЛшия ( 75%) и алюминия (1О- 15%). 9

вспученный перш1т должен быть сухИм Н нметь не более 25% пылевшшой фракции.

Объемная масса вспученного перлита не должна превышать 15О кг/м .

Молотый боксит (ГОСТ ) дол- ts жен содержать не ЗО% А перед употреблением просеиваться через метал лическое сито с ячейкой 1x1 мм.

В качестве ортофосфорноё кислоты используется термическая (ГОСТ 1О67&-63) или экстракционная (ТУ МХП 592-41) плорностью 1,4 - 1,8 г/см.

Кислота пр11меняется в качетве связуюте го,

Првсуиисе оболочек из теплоизоляционной с14еси орто4к сфорная кислота реагирует с содержащемся в боксвте глшоаемом, в результате чего образуется фосфат алюминия, который имеет позышенную температуру начала деформации и плавления.

При содержании молотого бок,сита и ортофосфорной кислоты выше верхнего предел ла возрастает объемная масса смеси, что приводит к снижению (теплоизолирующего эффекта. При содержании указанных ингредиентов ниже нижнего предела возрастает деформация оболочек.

Для приготовления смеси в лопастный см ситель загружается вспученный перлит и молотый боксит, которые перемешиваются 1-2 мин, после чего вводится ортофосфорная кислота. Общая продолжительность пр готовления смеси составляет 4 мин.

Оболочки прибылей формуют в стержн вых 5ациках, затем подвергают сушке при 35О-40О С в течение 2-6 час (в зависимости от толщины оболочки).

Было проведено испытание трех составов предлагаемой теплоизоляционной смеси (смеси 1,ЙГ-и 3) - граничных и оптималь ного составов, а также сравнительные испь тения смеси 4, взятой за прототип.

Составы смесей приведены в табл. 1.

Т а 6 ли ц а 1

Вспуч шый перлит

Мблотый боксит

Ортофосфорная кислота

Жидкое стекло .(сверх

1ОО вес. %)

Сравнение степени деформации оболочек прибылей из предлагаемой теплоизоляционной смеси и смеси, взятой за прототип,

100,0

82,0

85,0

88,0

7,0

5,5 11,0 9,5

10,0

о«:уществляют на стальных отливках. Характеристика отливок - представителей приве60дена в табл. 2. Изготовленные оболочки, представляющие собой цилиндрические втулки с внутренней плоскостью полушарбвой формы, которая соответствует размерам теплоизолируемой прибыли с высотой, равной диаметру, устанавливают в полость формы на соответствую щем месте. После заливки формы и охла дения отливки выбивают и измеряют диаметр прибыли для сраш1ения с расчетным, т.е. с первоначальным диаметром полушаровой полости. Степень деформации оболочки определяют как paaiocTb между фактическим диаметром прибыли и расчетным диаметром полушаро-

Газопроницаемость, ед

2-(О

Прочность на ржатие, Н/м

всырую всухую

Объемная масса, кг/м Степень деформации оболочек прибылпй на отливках, % корпус

колесо зубчатое плита

Таблица 2

50

60

50

0,53

0,62

0,60

8,7

7,2

9,3

42О

55О

430

5,3

4,1

ЗО,4 4,6 2,9

19,8 4,9 3,6 22,3 вой полости, отнесенная к расчетному диаметру прибыли и выраженная в процентах. Тепловая активность (теплоаккумулирук щая способность) смесей определяется ме тодом заливки. Для смеси 2 оптимального состава она составляет О,76 /м-град, а для смеси 4, взятой за прототип, - 0,81 квт-сек /мТград,, Результаты испытаний физико-механических свойств теплоизол5шионных смесей и степени деформации оболочек прибылей из них приведены в табл. 3. Таблица 3

5657748

Как видно из табл. 3, предлагаемая смесьФормула изобретения не отличается по физико-механическим свойствам от смеси, взятой за прототип, но име-Теплоизоляционная смесь для прибылей ет в 2-6 раз меньшую степень деформациистальных отливок, включающая вспученный и более низкую тепловую активность, что sперлит, отличающаяся тем, что, приводит к снижению расхода жидкого метал-с целью снижения деформации теплоизоляла на прибыли и повышению выхода годного.ционных оболочек прибылей под действием

Применение предлагаемой теплоизолядион-ферростатического давления жидкого металной смеси позволит получить экономию зала, она дополнительно содержит молотый счет сокращения расхода жидкой стали на 10боксит и ортофосфорную кислоту при следуприбыли отливок. Эта экономия на 1,6 ющем соотношении ингредиентов, об, % : -6,4 % выше, чем, в случае использованияМолотый боксит 4-7 теплоизоляционной смеси, взятой за прото-Ортофосфорная кислота 8-11 тип.Вспученный перлит Остальное.