Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней

 

ПРОТИВОПРИГАРНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, вк лючающее наполнитель, глину огнеупорную , соединение на основе лигносульфоновых кислот, воду, от л ичающееся тем, что, с целью улучшения чистоты поверхности отливок и повышения седиментационной устойчивости покрытия, оно содержит в качестве наполнителя кислый шлак сталелитейного производства, при следующем соотношении ингредиентов, мае.% Кислый шлак сталелитейного производства53 ,0-64,0 Глина огнеупорная4 ,0-7,0 Соединение на основе лигносульi фоновых кислот . . 5,0-8,0 СО Вода Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК (19) (11) Э(5)) В 22 С 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4,0-7,0

5,0-8,0

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3528788/22-02 (22) 24. 12.82 (46) 07. 07.84. Бюл. 9 25 (72) Н.Ф. Макаренко, Г. Камалов, Ю.И. Дедюхин и В.А Кичанов (53) 621.744.079(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 316522, кл. В 22 С 3/00, 1971.

2. "Формовочные материалы". Каталог. М., НИИМАШ, 1978, с. 48.

3. Сварика А.A. Покрытия литейных . форм.,М., "Машиностроение", 1977, с. 82. (54)(57) ПРОТИВОПРИГАРНОЕ ПОКРЫТИЕ

ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающее наполнитель, глину огнеупорную, соединение на основе лигносульфоновых кислот, воду, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения чистоты поверхности отли вок и повышения седиментационной устойчивости покрытия, оно содержит в качестве наполнИтеля кислый шлак сталелитейного производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.%»

Кислый шлак сталелитейного производства 53,0-64,0

Глина огнеупорная

Соединение на основе лигносульфоновых кислот

Вода

1101315

40

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам противопригарных покрытий для литейных форм и стержней при изготовлении стальных отливок, преимуществе)нно для песчано»глинистых форм и форм иэ холоднотвердеющих смесей, а также стержней, изготовленных с отверждением в оснастке и с конвективной сушкой.

Известно противопригарное покры- 10 тие для стальных отливок, содержащее шлам хромитовый, глину огнеупорную, сульфитную барду, подмыльный щелок и воду- (1) .

Недостатками данного покрытия 15 являются невысокая. седиментационная устойчивость, низкая прочность.

Известно также противопригарное покрытие для литейных форм и стержней при производстве стального литья, О содержащее цирконовый концентрат, глину огнеупорную, декстрин и во(23 .

Это покрытие обладает невысокой седиментационной устойчивостью, проч- 25 ностью, а применяемый в качестве наполнителя цирконовый,концентрат .дефицитен.

Наиболее близким к изобретению

".ло технической сущности и достигаемому результату является покрытие (3."), включающее наполнитель (электрокору нд белый), глину огнеупорную, сульфитно-спиртовую барду и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Электрокорунд белый 55

Глина огнеупорная 7

Сульфит носпиртовая барда 8

Вода Остальное

Недостатками известного покрытия являются низкая седиментационная ус- 45 тойчивость, которая характеризуется значительным расслоением дисперсионной системы, (осадок 80-85%) и слоя частиц дисперсионной среды {вода).

Известное покрытие не обеспечи- 56 вает получения отливок без пригара

{с чистой поверхностью) . Зерна огнеупорного налолнителя имеют большие размеры, что ухудшает кроющую способность, и обладают низкой стойкостью против взаимодействия с расплавленным металлом.

Цель изобретения — улучшение чистоты поверхности отливок и повышение седиментационной устойчивости покрытия. .60

Цель достигается тем, что покрытие для литейных форм и стержней, включающее наполнитель, глину огне-,. упорную, соединение на основе лиг- 65

4,0-7,0 носульфоновых кислот, воду, содержит в качестве налолнителя кислый плак сталелитейного производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Кислый шлак е сталелитейного производства . 53,0-64,0

Глина огнеупорная

Соединение на основе лигносульфоновых кислот 5,0-8,0

Вода Остальное

Кислый шлак сталелитейного производства используется в покрытии в виде тонкодисперсного порошка. Он имеет следующий химический состав, мас.%: S10, 52-57 А1, О, 9-11;

СаО 11- t4; МпО 5-7; FeO 6-8;

Fe О 9-11.

Состав противопригарного покрытия по изобретению обеспечивает практически нулевую смачиваемость поверхности форм и стержней жидким металлом, а наличие в шлаке высокотеплопроводящих окислов FeO, Ре,О,, А1,0, оказывает захолаживающее действие на жидкий металл и способствует ускорению образования твердой корочки, что позволяет получать мелкие и средние отливки без пригара.

В случае изготовления крупного литья, когда возможно растрескивание противопригарного покрытия и проникновение жидкого металла в поры форм и стержней, наличие в составе шлака окислов СаО, МпО, Ре,О, обеспечивает образование легкойлавких силикатных систем (СаО ° SiO, МпОх

xSiO,, Ре,О, 810,), создающих изо- ляционный барьер между металлом и формой, который предохраняет металл от дальнейшего окисления и препятствует его проникновению в поры Форм и стержней. Это позволяет получить крупные отливки также без пригара.

Кислый шлак сталелитейного производства обладает высокой дисперсностью и низкой газотворной способностью, что способствует улучшению седиментационной устойчивости и лротивопригарных свойств покрытия.

При розмоле и перемешивании шла— ка для приготовления покрытия состав его усредняется, и поэтому на качество и чистоту отливок отклонение ло химсоставу не повлияет.

Содержание в составе покрытия кислого шлака менее 53 мас.% ослабляет противопригарный эффект, содержание более 64 мас.% ухудшает седиментационную устойчивость.

Глина огнеупорная НУ-1, ЧИТУ

8-04-419-79, используемая в предлагаемом покрытии, является стабилизатором, повышающим седиментационную

1101315 а блица 1

И нгредие нты

60,8 64

56

Электрокорунд белый

Глина огнеупорная

5,4

Сульфитно-дрожжевая бражка

6,7 8

27,1 24

Вода

32

30 устойчивость покрытия. Содержание глины менее 4 мас.Ъ уменьшает седиментационную устойчивость, более

7 мас.Ъ ослабляет противопригарный эффект., В качестве соединения на основе лигносульфоновых кислот используется сульфитно-дрожжевая бражка (является заменителем сульфитно-спиртовой барды (ТУ 81-04-546-79), которая выполняет функцию поверхностно-актив- 10 ного вещества, хорошо разжижающего суспензию. Это способствует лучшему проникновению покрытия в поры формы и стержня и повышает ее кроющую способность. 15

Покрытие готовится механическим смешением компонентов. Первоначально готовится суспензия огнеупорной глины в воде, затем добавляется сульфитно-дрожжевая бражка, смесь перемешивается и, в последнюю очередь, вводится шлак в виде порошка, затем все перемешивается до получения однородного покрытия.

В табл. 1 и 2 приведены свойства известного и предлагаемых составов.

Термостойкость определяют по наличию трещин в красочном слое после выдержки образцов при Т=700-800 С в течение 2 ч. Трещин не наблюдалось.

Анализ табличных данных показывает, что предлагаемое противопригарнОе

Шлак кислый сталелитейного производства (со средним диаметром зерна не более 50-60 мкм) Сульфитно-спиртовая барда покрытие для литейных форм и стержней наряду с высокой прочностью покрытия, хорошей кроющей способностью и седиментационной устойчивостью, имеет более низкую стоимость. Вследствие незначительного пригара или его отсутствия покрытие обеспечивает получение литой поверхности отливок с шероховатостью R = 260-320, в связи с этим уменьшается объем зачистных работ (механическая обруб:ка и очистка литья).

Известные противопригарные покры. тия с электрокорундом в качестве одного. из .огнеупорных наполнителей являются наиболее распространенным и эффективным для стального литья.

Технические преимущества предлагаемого покрытия заключаются в том, что в качестве наполнителя применяют кислый шлак сталелитейного производства в виде порошка, который обладает высокой дисперсностью и низкой -газотворной способностью, не смачивается жидким металлом, что позволяет получать стальные отливки без пригара с чистой поверхностью.

Реализация изобретений требует до" полнительной установки оборудования для дробления и размола шлака.

Внедрение предлагаемого противопригарного покрытия позволит получить .экономию 50 тыс. руб в год.

Составы покрытий, мас.Ъ

2 3 4 5 (известный) 1101315

Та блица 2

Характеристика смесей, ис пользуемых для изготовления форм и стержней

Окраска сырых форм из песчано-глинистых смесей

Пригара нет.0,7-0,8

Хорошая

Окраска форм из холоднотвердеющих смесей на синетических смолах

0,3-0 5

Окраска стержней из песчано=глинистых смесей со связующими СДБ и ЧГУ с конвективной сушкой

0,3-0, 5

Окраска стержней, изготовленных по горячей оснастке

0,2-0, 3

Таблица 3 т

Количественные показатели свойств для составов, приведенных в табл. 1, Свойства покрытйя и качественная оценка отливок

1 ) 1 (2 3 4 5

Условная вязкость по вискозиметру В3-4, с

16,5

17,5

1,8

Плотность r/cì

1,7

1,8

1,75

1,9

Седиментационная устойчивость, 3 не менее

98

85

Прочность слоя покрытия к истиранию, кг/мм не менее

3,0

3,0

3,0

3,.0

3, 0

Хорошая Хорошая Хорошая Хорошая Хорошая

Кроющая способность

Шероховатость лией поверх ности (К „ ) 280

280

260

860

320 пригара нет пригара нет

Качество поверхности отливок пригара нет Стоимость 1 т. покрытия, руб.

18-00

38,9-71

18-70

22-30

20-90

ВНИИПИ Заказ 4703/7 Тираж 775 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

) Составы покрытий по тафл.1 пригар легкоотд.

Кроющая способность

Толщи на окрасочного слоя мм

Качество поверхности отливок пригар незначительный