Жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1982 года по МПК B22C1/02 

(5) ЖИДКАЯ САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

1

Изобретение относится к литейному производству , а именно к жидким самотвердеющим смесям (ЖСС) для изготовления литейных форм и стержней.

Известна ЖСС для изготовления литейных форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката и воду 1.

Указанная смесь обладает затрудненной выбиваемостью из отливок.

Известна также ЖСС для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката, пенообразователь и добавку мазута для улучше ния выбиваемости 2.

Однако добавки мазута снижают текучесть указанной смеси, что ограничивает содержание мазута в смеси до 0,5-1,0% и не позволяет существенно улучшить выбиваемость смесей.

Кроме того, мазут является горючим материалом, что усложняетхранение

материалов ЖСС.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стек10ло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката, пенообразователь и технологическую добавку, которая вводится с целью улучшения текучести, повышения прочности а сухом

15 состоянии и облегчения выбиваемости D1.

В качестве технологической добавки используется сульфатный черный ще20лок, который содержит серу в количестве 1,73-2,22% от веса сухого вещества и дурнопахнущие серосодержащие соединения: метилмеркаптон. диметилсульфид.диметилдисульфид, сероводород и др. При прогреве жидкостекольных смесей с сульфатным черным щелоком сера сгорает, количество дурнопахнущих летучих соединений возрастае Это значительно ухудшает санитарно-гигиен ческие условия труда. Кр ме того, в сульфатном черном щелок содержится сульфатное мыло, которо с течением времени постепенно всплывает и отделяется от щелока, в результате чего стабильность тех нологических свойств жидкостекольных смесей нарушается. При попадамии мыла в смесь газопроницаемость снижается до нуля. Во время сушки негазопроницаемых или малогазопроницаемых смесей наблюдаются случаи отслаивания краски, образования трещин и разрушения форм и стержней Поэтому приходится длительно отстаи вать сульфатный черный щелок и улав ливать сульфатное мыло, что усложня ет технологию приготовления ЖСС. Излишнее пенообразование жидкостекольных композиций с сульфатным черным щелоком не обеспечивает высо кой газопроницаемости смесей. Целью изобретения является улучшение газопроницаемости и санитарно гигиенических условий труда. Поставленная цель достигается те что жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката пенообразователь и технологическую добавку, в качестве технологической добавки содержит натронный черный щелок при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Жидкое стекло 6,83-8,13 Отвердитель на основе двухкальциевого силиката t,,95 Пенорбразователь 0,08-0,30 Натронный черный щелок0,20-1,50 Огнеупорный наполнитель Остальное Натронный черный щелок представ,ляет собой черную с коричневым оттенком жидкость плотностью 1,081,33 г/см с содержанием сухого остатка 15-50%. В отличие от суль.фатного черного щелока натронный черный щелок практически не содержит сернистых соединений. Сухое вещество натронного щелока состоит на ЗО-З из неорганических и на 6570 из органических веществ. Натронный черный щелок является продуктом отхода при производстве целлюлозы. Состав сухого остатка натронного черного щелока, вес.%: Лигнин22,0-28,30 Фенолы, жирные и смоляные кислотыЙ,,08 Оксикислрты и Лактоны21,22-2,2 Угольная кислота 0,30-0,2 Уксусная кислота0,37-0,61 Муравьиная кислота,8-5,0 Натрий, связанный органическими и неорганическими соединениями- 22,12-2,16 Прочие соединения Остальное Натронный черный щелок обладает поверхностно-активными свойствами. При добавке натронного щелока к жидкой композиции балластный кремнеземжидкостного стекла превращается в связующее и придает ЖСС дополнительную прочность. При содержании натронного черного щелока более 1,5 вес. снижается газопроницаемость и замедляется твердение, а при содержании менее 0,2 вес Л не наблюдается существенного облегчения выбиваемости ЖСС. Для данной смеси предпочтительно применение жидкого стекла с модулем 2,8-3,2 и .плотностью 1,25-1,35 г/см. Отвердителем на основе двухкальциевого силиката может служить белый саморассыпающийся шлак феррохромового производства. В качестве пейообразователя могут применяться ДС-РАС, КЧНР, НЧК, контакт Петрова, сульфанол, препарированная коксохимическая смолка, мылонафт и другие поверхностно-активные вещества, переводящие смесь в текучее состояние. В качестве огнеупорногр наполнителя могут применяться обогащенные кварцевые пески класса Об 1К,- Об 2К, Об 1К и кварцевые класса 1К, 2К, ЗК и 4К, группы 01, 016, 02 и 0315. , Предлагаемая ЖСС может приготовляться в смесителях периодического trbenpepbiBHoro действия с лопастными или шнековыми органами перемешивания. Смесь изготовляется следующим образом. В смеситель периодического дейст вия загружаются наполнитель и отвердитель и перемешиваются в течени 1-2 мин. Жидкая композиция составля Кварцевый 1К0287,578 87,578 Феррохромовый шлак ,0 ,0 Жидкое стекло модуля 3,2 плотностью 1,32 ,28 8,13 КЧНР.0,092 0,092 Натронный черный щелок плотностью 1,23 г/см 0,05 0,20 Сульфатный черный щелок плотностью 1,2 г/смЗ

Текучесть по конусу стройцниил, мм

Прочность при сжатии, кг/см , через

1ч 2 ч 3ч 110

100

115

1,.6 3,0 3,5 2 ется в отдельной емкости из жидкого стекла, натронного черного щелока и пенообразователя и заливается в смеситель после перемешивания сухих составляющих. После этого смесь перемешивается еще 2-3 мин и в готовом виде выпускается в оснастку или в промежуточную раздаточную емкость. Составы и свойства смесей, приведены в табл. 1 и 2. Т а бл и ц а 1 87,57887,578 87,57887,578 4,0k,Q k,Qk,Q 7,336,83 6,337,33 0,0920,092 0,0920,092 1,001,50 2,00 --.

2it ч

После сушки

Газопроницаемость, ед., через

1ч

I

2ч

3ч 2- ч

Работа выбивки, Дж, после прокаливания, Образцы рассыпались при приложении Как следует ид табл. 2, добавка натронного черного щелока позволяет улучшить газопроницаемость в два раза при существенном улучшении сани тарно-гигиенических условий труда и сохранении на высоком уровне прочности в сухом состоянии и низкой работе выбивки ЖСС. Применение данной смеси возможно при производстве стального литья любого развеса. Применение натронного черного щелока позволяет снизить количество брака за счет пониженной газопроницаемости, повысить производительност труда при формовочных и стержневых работах.

6,2

5,8

6,3

6,0 8,1 8,0 9,0 10,2

50 95 130 1«5 незначительной нагрузки. Формула изобретения Жидкая самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель на основе даухкальциевого силиката, пенообразователь и технологическую добавку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения газопроницаемости и санитарно-гигиенических условий труда, в качестве технологической добавки смесь содержит натронный мерный щелок при следующем соотношении ингредиентов, весД: Жидкое стекло 6,83-8,13 Отвердитель на основе двух99« 722 10

кальциевогостержней и форм из жидких самотверсиликата 1,71-6,95деющих смесей, М., 1966, с, 68. Пенообразователь 0,08-0,30

Натронный черный.2. Дорошенко С.П., Евдошук B.C.,

щелок 0,20-1,505 Зинкевич Л.М. Состояние и перспекОгнеупорныитивы применения наливных самотвернаполнитель Остальноедеющих смесей в Украинской ССР.

Источники информации,Укрниити. Киев, 1972, с. 8.

п(инятые во внимание при экспертизе

нологии изготовления литейных№ 529733, кл. В 22 С 1/02, 1975.