Способ очистки отливок от керамики Советский патент 1983 года по МПК B22D29/00 B22C9/04 

1

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам очистки от керамики отливок, полученных литьем по выплавляемым моделям.

Известен способ очистки отливок от керамики путем погружения и выдержки их в горячих водных растворах щелочей 1.

Способ характеризуется небольшой скоростью удаления керамики, часть керамики при этом остается неудаленной.

Известен также способ очистки отливок от керамики путем погружения и выдержки их в расплавах щелочей 2.

При очистке отливок в расплаве щелочей скорость удаления керамики высока, но имеет место большой расход щелочи вследствие быстрого загрязнения ванны силикатами щелочных металлов, повышение вязкости расплава, увеличение уноса расплава с отливками и вспенивание расплава.

Наиболее близким к изобретению пи технической сущности и достигаемому результату является способ очистки от керамики, заключающийся в последовательной обработке отливок сначала в нагретом до кипения водном растворе гидроокиси натрия, а затем в расплаве реагента, а

именно расплаве натрия, с последующей промывкой отливок водой 3.

Однако щелочные металлы дороги, дефицитны, работа с расплавами щелочных металлов весьма опасна. Кроме того, 5 наблюдается повышенный удельный расход щелочи (на 1 т отливок), так как отработанные расплавы с большим содержанием свободной щелочи выводятся из производства.

Целью изобретения является сокраще10ние удельного расхода гидроокиси натрия, предотвращение вспенивания расплава и повышение на этой основе безопасности условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что 15 согласно способу очистки отливок от керамики, включающему первичную обработку их в кипящем водном растворе гидроокиси натрия, а затем в расплаве реагента с последующей промывкой водой, в качестве расплава реагента используют расплав гидро20окиси натрия, который по достижении в нем концентрации двуокиси кремния 10-12вес.% охлаждают до 100-120°С, смешивают с водой, нагревают до кипения для проведения в нем первичной обработки отливок. Выдержка отливок в кипящем щелочном растворе позволяет удалить основную массу керамики до 98-990/0 за 1 ч. При этом щелочь расходуется в основном только на растворение связующего керамики. Контактный слой и остатки керамики на отливках сложной формы растворяются в расплаве щелочи, которая расходуется на растворение оставшейся массы керамики. Небольщое количество керамики (1-2%) вносимое с отливками в ванну с расплавом щелочи, позволяет использовать расплав длительное время, уменьщает скорость загрязнения ванны, вредные испарения, исключает вспенивание расплава, что улучшает условия труда. Отработанный расплав охлаждают до 100-120°С и расворяют водой до требуемой концентрации. Растворение расплава при температурах ниже 100°С протекает длительно, а при температурах выще 120°С приводит к выбросу получаемого раствора. Раствор используется для очистки отливок от керамики. Щелочные растворы, полученные из отработаннь1х расплавов с содержанием двуокиси кремния менее 10%, работают также активно, как свежеприготовленные растворы, а в растворах, приготовленных из расплавов с содержанием двуокиси кремния более 12%, резко снижается активность щелочного раствора. Пример. Проводят очистку отливок от керамики на основе этилсиликатного связующего путем погружения их в кипящий 32%-ный водный раствор гидроокиси натрия и выдержки в нем в течение 1 ч. При этом с отливок удаляется 98-99% керамики. Затем отливки подогревают до 200-300°С для удаления влаги с поверхности, погружают в расплавы гидроокиси натрия с различным остаточным содержанием двуокиси кремния, выдерживают в них отливки в течение 10 мин при температуре расплава 400°С и промывают горячей водой. При этом отливки полностью очищаются от керамики. в табл. 1 приведены данные по кинетике удаления керамики в исходном 32%-ном кипящем водном растворе щелочи, не загрязненном двуокисью кремния. Отливки с остаточным содержанием двуокиси кремния 1% помещают в расплав щелочи. В табл. 2 приведена кинетика растворения остаточной керамики в расплаве щелочи с различным содержанием двуокиси кремния. Расплавы охлаждают до 100-120°С, разбавляют водой в соответствии 1:3 по массе. Концентрация щелочи в полученном растворе составляет 32%, концентрация двуокиси кремния 0,1; 3,3; 3,7; 4,0 соответственно. Растворы используют для очистки отливок. Кинетика удаления керамики с отливок в полученных растворах приведена в табл. 3. Из сравнения данных табл. 1 и 3 следует, что растворы гидроокиси натрия, приготовленные из отработанных расплавов щелочи с содержанием в расплаве двуокиси кремния 10-12% (соответственно в растворе 3,3-4%) обладают практически одинаковой активностью с чистым исходным раствором. Использование способа очистки отливок от керамики по изобретению обеспечивает по сравнению с известным способом очистки отливок в расплаве щелочи следяющие преимущества: количество щелочи, необходимое для очистки 1 т отливок, уменьшается с 230 кг до 70 кг на 1 т отливок, т. е. сокращается удельный расход гидроокиси натрия, что обеспечивает более высокую экономичность процесса очистки; небольшое количество керамики, вносимое в ванну с расплавом, не приводит к выделению большого объема вредных испарений, а неполная выработка расплава до остаточного содержания в нем 10-12% двуокиси кремния исключает его вспенивание, что в конечном итоге повышает безопасность условий труда.

Продолжительность выдержки отливок в кипящем водном растворе щелочи, мин

Остаточное содержание керамики на отливках, %

Таблица 1

15

30

5, 1,0

19,2 Продолжительность выдержки отливок в расплаве щелочи, мин 5 10 Продолжительность выдержки и отливок в кипящем водном растворе щелочи, ми

15 30 45 60

Формула изобретения

Способ очистки отливок от керамики, включающий первичную обработку их в кипящем водном растворе гидроокиси натрия, а затем в расплаве реагента с последующей промывкой водой, отличающийся тем, что, с целью сокращения удельного расхода гидроокиси натрия, предотвращения вспенивания расплава и повыщения на этой основе безопасности условий труда, в качестве расплава реагента используют расплав гидроокиси натрия, который по достижении в нем концентрации двуокиси

36,7

37,6

46,9

5,1

17,1

7,3

19,5

19,7

3,6

6,4

5,2

5,1

0,8

1,4

1,1

0,9

кремния 10-12% охлаждают до 100-120°, смешивают с водой и нагревают до кипения для проведения в нем первичной обработки отливок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. 11 С 44 (В 22 D 29/00), опублик. 1976. Таблица 2 Содержание на отливках остаточной керамикиД, при содержании в расплаве щелочи двуокиси кремния, % О I 0 Г иГ 12 0,2 О,А0,70,7 0000 Таблица 3 Содержание на отливках керамики, при содержании в растворе щелочи двуокиси кремния, % 0,1 3,3 3.7 ,0