Жидкая самотвердеющая смесь для из-гОТОВлЕНия лиТЕйНыХ фОРМ и СТЕРжНЕй Советский патент 1981 года по МПК B22C1/16 

(54) ЖИДКАЯ САМОТБЕРДЕЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИ.Ч ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам жидких самотвердеющих смесей (ЖСС), используекщх для изготовления литейных форм и стержней. Известна ЖСС, содержащая огнеупор ный наполнитель, глину огнеупорную, связующее на основе лигносульфонатов двуокись марганца, кислый-ускоритель отверждения, пенообразователь и воДУ 1. Однако указанная смесь имеет пониженную живучесть, низкую прочность после тепловой сушки и повышенную осыпаемость. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является ЖСС, содержащая огнеупорный наполнитель, глину огнеупорную, связующее на основе лигносульфонатов, отвердитель на основе двуокиси марганца в виде побочного продукта при производстве аскорбиновой и -никотиновой кислот, кислый ускоритель отверждения в виде персульфата Сделочного металла или аммония, пенообразователь и воду. В качестве отвердителя в известной смеси применяется отход витаминной промышленности - шлам от производства никотиновой и аскорбиновой кислот, представляющий собой пастообразную массу с содержанием влаги 26-30% 2. Однако применение указанного шлама связано с значительными технологическими затруднениями. Усложнение приготовления смеси заключается в трудности ввода указанного шлама в смесь. В летнее время паста извлекается из бочек, в которых она поставляется, и из нее приготавливается густая пульпа (водная суспензия), которую во избежание оседания частиц на дно емкости и трубопроводов необходимо постоянно поддерживать в однородном виде. Затрудняется дозировка ишс1ма, увеличивается износ деталей насосов, подающих пульпу, засоряются и требуют периодической чистки емкости и трубопроводы. В зимнее время работа со шламом затрудняется еще более из-за высокого влагосодержания (26-30%): шлам смерзается и становится непригодным для использования. Поэтому для работы в условиях низких температур шлам необходимо предварительно подвергнуть тепловой сушке и последующему помолу. Это влечет за собой дополнительные затраты.

Цель изобретения - утилизация промышленных отходов, упрощение приготовления смеси для изготовления литейных форм и стержней и снижение ее себестоимости.

Для достижения поставленной цели жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, глину огнеупорную, связующее на основе лигносульфонатов, отвердитель на основе двуокиси марганца, кислый ускоритель отверждения, пенообразователь и воду, содержит в качестве отвердителя на основе двуокиси марганца отход, получаемой- при обогащении марганцевых руд, в виде шлама марганцевого при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Глина огнеупорная 0,5-1,5 Связующее на основе лигносульфонатов- 5,0-7,0 Отход, получае1 лй при обогащении марганцевых руд, в виде шлама

марганцевого 3,0-10,0 Кислый ускоритель отверждения 0,2-1,5 Пенообразователь 0,5-0,8 Вода2,7-3,4

Огнеупорный

наполнитель Остальное Отход, получаемый при обогащении марганцевых руд, в виде марганцевого шлама {ЧМТУ-5106-55) применяют в сельском хозяйстве в качестве удобрения.- Он имеет следующий химический состав, вес.%:

Двуокись кремния 52,84-63,80 Двуокись марганца 19,50-29,80 Окись кальция 0,50 -1,35 Окись железа (HI) 2,89-3,58 Окись алюминия 3,31-4,80 Серный ангидрид 0,16-0,39 При этом влагосодеужание составляет 1,04-4,56 вес.%, а потери при прокаливании 5,03-6,50 вес.%.

Марганцевый шлам является мелкодисперсным сыпучим порошком, не требующим какой-либо дополнительной подготовки и легко дозиругещимся. При содержании его ниже нижнего предела у худшаются прочностные показатели стержней и форм и их осыпаемость, а при содержании его выше верхнего предела резко ухудшаютсяТекучесть и живучесть ЖСС.

В качестве огнеупорного наполнителя предпочтительно использовать кварцевый песок, сухой, просеянный, с - содержанием глины не более 1%. Ог неупорная глина используется в порсяилообразном состоянии.

Примером связующего на основе лигносульфонатов может служить сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ) плотностью О 1,23-1,25 г/см . Кислотным ускорителем отверждения в ЖСС может служить серная кислота, хлорное железо, сульфат окиси железа и др; пенообразователемДС-РАС, контакт Петрова, КЧНР, суль5 фонол, некапь и др.

ЖСС готовят в следующей последовательности.

Сначала в течение 1,5-2 мин переманивают песок с глиной, далее добавляют заранее приготовленную композицию из связующего (СДБ), пенообразователя, воды и марганцевого шлама и продолжают переманивание, в последнюю очередь добавляют водный раствОр кислого ускорителя отверждения, через 2-3 мин перемешивания готовую жидкую смесь выпускают из смесителя. В табл. 1 приведены составы предлагаемой и известной ЖСС.

0 В табл. 2 приведены свойства предлагаемой и известной ЖСС.

Из сопоставления -уровня свойств, приведенных в табл. 2, следует, что предлагаемая смесь удовлетворяет требованиям, предъявляелвлм к формам и стержням среднего и крупного литья индивидуального и мелкосерийного производства.

При использовании предлагаемой

0 смеси достигается утилизация промышленных отходов, получаемых при обогащении марганцевых руд; упрощается приготовление смеси в связи с исключением операций предварительной подготовки

. материала на основе двуокиси маоганца (в частности предварительного растворения пасты и барботажа пульпы на ее основе, отогрева пасты в зимнее время года); снижается себестоимость ЖСС в связи с существенно меньшей

стоикюстью марганцевого шлама (21-27 р. ) по сравнению с побочным ПРОДУКТОМ производства аскорбиновой и никотиновой кислот (350 р/т), ;i. а. б л и ц а ,„1

Кварцевый песок

1К02088,1 82,6 75,8 88,7

Глина огнеупорная 0,5 1,0 1,5 1,0

СДБ плотностью 1,25 г/см

Шлам марганцевь1й Серная кислота КЧНР Вода

Шлам от производства никотиновой и аскообиновой кислот в пастообразном состоянии «Персульфат аммония

нусу

атие,

атие сушки j , кгс/см 8,5

0,11

ть суш) , ед. 200

Формула изобретения Жидкая самотвердегацая смесь для изготовления литейных форм и стержПродолжение табл. 1

7,0

6,0

6,0 10,0 6,0 1,5 0,7 0,8

0,5 0,7 1,0 3,4 3,0

2,5 0,3

Таблица 2

9,5

9,0

8,5

10,0 10,0 9,5 9,0, 9,0

1,1

1,5

1,2

2,5 2,3 3,8 2,5 2,9 8,2 7,5

7,2 7,0

9,2 10,5

8,5 0,10 0,12 0,09

200

290

ней, включающая огнеупорный наполнитель, глину огнеупорную, связующее на основе лигносульфонатов, отверди7 85 тель на основе двуокиси марганца, кислый ускоритель отверждения, пенооОраэователь и воду, отличаюц а я с я тем, что,с целью утилиэации промышленных отходов,-упрощения. приготовления смеси и снижения ее себестбимости, она содержит качестве отвердителя на основе двуокиси марганца отход, получаемый при обогащении марганцевых руд, в виде шлама марганцевого при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Глина огнеупорная 0,5-1,5 Связующее на основе лигносульфонатов 5,0-7,0 Отход, получаелый 8 при сх)огащении марганцевых руд, в виде марганцевого 3,0-10,0 Кислый ускоритель отверждения 0,2-1,5 Пенообразователь 0,5-0,8 Вода 2,7-3,4 Огнеупорный напол- Остальное нитель Источники информации, принятые во внимание ПРИ экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 224014, кл. В 22 С 1/10, 1966. 2. Авторское свидетельство СССР ,по заявке 2708631/22-02, кл. Ъ 22 С 1/20, 1979.