Смесь для изготовления литейных форм

 

1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, получаемых преимущественно формовкой по-сырому, включающая огнеупорный наполнитель, бентонит , натрийсодержащую активирующую добавку и воду, отличающаяс я тем, что, с целью повышения качества форм за счет улучшения текучести , формуемости смеси и снижения осыпаемости форм, уменьшения трудоемкости изготовления отливок за счет улучшения выбиваемости форм и улучше ние качества отливок за счет повышения прочности форм в сыром состоянии и в зоне конденсации влаги, смесь содержит в качестве натрийсодержащей активирующей добавки отработанные обезжиривающие растворы гальванического и термического производства в виде водных растворов -кальцинированной и каустической соды и тринатрийфосфата при следующем соотношении ингредиентов, мае. %: Бентонит6-15 Отработанные обтезжиривающие растворы упомянутых производств (в пересчете на сухой оста (Л ток)0,15-0,70 Вода2,5-5,5 Огнеупорный наполнитель Остальное 2. Смесь по п. 1, отличающ а я с я .,тем, что отработанные обезжиривающие растворы гальванического и термического производств имеют слеСП дующий состав, мае. %: 00 Кальцинировансо ная сода2,5-4,0 Каустическая 00 сода3,0-4,5 {ринатрийфосфат2-4 ВодаОстальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1115833

3 (5П В .2 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О, 15-0, 70

?,5-5,5

2-4

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3619005/27-02 (22) 31.05.83 (46) 30.09.84. Бюл. N - 36 .(72) Н.Н.Кузьмин, В.А.Комиссаров, А.Я.Калашникова, Н.П.Завальнюк, Э.Л.Отрошенко, Г.П.Галкин, Б.Н.Петров

В.Л.Ларичкин, P.M.Ñàâ÷åíêo, Н.П.Никулина, Ю.И.Величкова и Л.П.Туманова (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (53) 621.74?.4(088.8) (56) 1. Новое в литейном производстве..Горький, ЦБТИ. 1963, с. 55.

2. Сосненко И.Н. Приготовление формовочных и стержневых смесей. М., "Высшая школа", 1972, с. 113. (54)(57) 1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, получаемых преимущественно формовкой по-сырому, включающая огнеупорный наполнитель, бентонит, натрийсодержащую активирующую добавку и воду, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения качества форм за счет улучшения текучести, формуемости смеси и снижения осыпаемости форм, уменьшения трудоем. кости изготовления отливок за счет улучшения выбиваемости форм и улучше ние качества отливок за счет повыше-. ния прочности форм в сыром состоянии и в зоне конденсации влаги, смесь содержит в качестве натрийсодержащей активирующей добавки отработанные обезжиривающие растворы гальванического и термического производства в виде водных растворов кальцинированной и каустической соды и тринатрий фосфата при следующем соотношении ингредиентов, мас. Х:

Бентонит 6-15

Отработанные обезжиривающие растворы упомянутых производств (в пересчете на сухой остаток)

Вода

Огнеупорный наполнитель Остальное

2. Смесь по п. 1, отличающ а я с я .тем, что отработанные обез.жиривающие растворы гальванического и термического производств имеют следующий состав, мас. 7:

Кальцинированная сода 2,5-4,0

Каустическая сода 3,0-4,5

Тринатрийфосфат

Вода

1 111

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам

Формовочных песчано-бентонитовых смесей, применяемых для изготовления стального. чугунного и цветного литья, преимущественно в сырых формах.

Известна формовочная смесь, включающая бентонит, воду и огнеупорный наполннтель 111.

Однако эта смесь имеет низкие механические и технологические свойства.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является формовочная смесь 521, в которую, с целью улучшения ее свойств, вводят натрийсодержащую активирующую добавку — кальцинированную соду, при этом смесь имеет следующий состав, мас. 7:

Бентонит 4-10

Кальцинированная сода О, 2-0,4

Вода 3-4

Огнеупорный наполнитель Остальное

Однако известная смесь имеет недостаточный уровень таких свойств, как текучесть, формуемость, выбиваемость, долговечность, прочность.

Цель изобретения — повышение качества форм эа счет улучшения текучести формуемости смеси и снижение осыпаемости форм, уменьшение трудоем кости изготовления отливок за счет улучшения выбиваемости форм и улучшение качестве отливок за счет повышения прочности форм в сыром состоянии и в зоне конденсации влаги.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных форм, получаемых преимущественно формовкой rio-сырому, включающая огнеупорный наполнитель, бентонит, нат рийсодержащую активирующую добавку и воду, содержит в качества натрийсодержащей активирующей добавки отработанные обезжиривающие растворы гальванического и термического производства в виде водных растворов кальцинированной и каустической соды и тринатрийфосфата при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Бентонит 6-15

Отработанные обезжиривающие растворы (в пересчете на сухой остаток) О, 15-0,.70

5833 2

Вода 2,5-5,5

Онеупорный наполнитель Остальное

Отработанные обезжиривающие растворы гальванического и термического

5 производств имеют следующий состав, мас. 7.:

Кальцинированная сода 2,5-4,0

Каустиче ск ая сода 3,0-4,5

Тринатрийфосфат 2, 0-4,0

Вода Остальное

Для приготовления формовочных пред лагаемых смесей можно использовать любые типы бентонитов, на наибольший эффект достигается при использовании кальциево-магнивевых бентонитов.

В качестве огнеупорного наполниt теля используют традиционные литейные материалы: кварцевый, цирконовый, дистен-силлиманитовый и другие пески, а также регенерат или оборотные смеси на их основе.

Максимальное количество бентонита целесообразно устанавливать при использовании свежих песков, а минимальное — при сочетании свежих песков с оборотной смесью, при этом чем больше содержится оборотной смеси, тем меньше добавляется бентонита.

В случае использования единой формовочной смеси освежение исходными компонентами устанавливается в общепринятом порядке, исходя их фактических потерь оборотной смеси.

Воду следует ввоцить в формовочную смесь с учетом ее содержания в отработанных обезжиривающих растворах.

Отработанные обезжиривающие растворы являются отходами гальванических и термических цехов машиностроительных заводов, на которых, как.правило, имеются и литейные цехи, что эначительно облегчает условия реализации этих отходов.

Отработанные обезжиривающие растворы бывают одно-, двух- или трехкомпонентными. Проведенные исследования позволили, установить что наилучшие показатели свойств формовочных смесей достигаются при использовании трехкомпонентных обезжиривающих растворов приведенного выше состава. Раст воры указанного состава могут быть также приготовлены путем смешивания отдельных одно- или двухкомпонентных растворов.

Ингредиенты

Содержание ингредиентов в формовочных смесях, мас. %

5 6

О

Бентонит

15

Отработанные обеэжиривающие растворы (в пересчете на сухой остаток) 0,15

0,4

0,7

2,5 3,5

5,5

Вода

3,5

3,5

3,5

91,35

Оборотная смесь

Кварцевый песок

78 ° 8

3 11

В формовочную смесь отработанные обезжиривающие растворы вводятся в пересчете на сухой остаток.

Оптимальное содержание отработанных обезжиривающих растворов в составе формовочной смеси составляет

О, 15-0, 7% . При содержании в формовочной смеси отработанных обезжириваю щих растворов в пересчете на сухой остаток менее 0,15% эффект активации снижается, а при содержании их более 0,7% получаемый эффект существенно не увеличивается.

Предлагаемые смеси. могут приготав ливаться с использованием бентонита как в виде порошка, так и в виде сус. пензии. Отработанные обезжиривающие растворы можно дозировать либо самостоятельно, либо вместе с водой.

В предлагаемую смесь могут быть введены любые известные технологи ческие добавки: углеродосодержащие, крахмалосодержащие, структурообразую. щие (асбест, опилки и т.д.), дополнительные связующие (сульфитно-дрожжевая бражка, крепитель КО и т.д.), поверхностно-активные вещества (?fCРАС, ПфЛХ, УЩР и т.д. и другие.

Составы и свойства предлагаемых смесей и известных приведены в табл. 1 и ?.

Смеси 1-3 — предлагаемые, 4 — по прототипу, 5 и 6 приведены для сравнения.

В смеси, приведенные в табл. 1, обезжиривающие растворы вводились совместной с водой.

15833 4

Йз табл. 2 видно, что при использовании каждого их трех компонентов обезжиривающих растворов (кальцинированной соды — смесь 4, каустической соды — смесь 5, и тринатрийфосфата — смесь 6) в том же количестве, в котором вводятся отработанные обезжиривающие растворы (смесь 2) уровень свойств формовочной смеси значительно ниже, чем при комплексном их использовании в составе отработанных обезжиривающих растворов.

Применение отработанных обезжиривающих растворов кроме эффекта, получаемого непосредственно в литейном производстве, обеспечивается также значительный эффект в области охраны окружающей среды, так как в условиях завода .отработанные обеэжиривающие растворы необходимо нейтрализовать, но и в нейтрализованном виде они вызывают загрязнение водных бассейнов солями.

Технико-экономические преимущества предлагаемой смеси рассмотрены в сравнении с базовым объектом, в качестве которого принята смесь по прототипу, включающая кальцинированную Соду.

Экономия, получаемая от внедрения изобретения, за счет замены кальцинированной соды отработанными обез-. жиривающими растворами гальваническо. го и термического производства, являющимися отходами этих производств, составляет ориентировочно 0,72 рубиа 1 т годного литья.

Т а б л и ц а

1!!5833

Продолжение табл.!

Ингредиенты

4 5

Регенерат

86,1 86,1 86,1

86,1

Сода кальцинированная

0,4

Сода каустическая

0,4

0,4

Тринатрийфосфат

Та бл ица 2

Свойства

Предел прочности на сжатие. в сыром состоянии, кгс/см

1,78 1,26 1,28 1,24

1,42

0,6

Прочность в зоне конденсации влаги, г

390 275 190 280

16,5 34,5

4,0 4,9

4,6

3,9

3,5

1,9

56 58 54

45 46 38

67 63

83 65 45

1,05 0,72

61 68

0,78

0,18

О, 60 0,42

79 82 84

Составитель С.Тепляков

Редактор Л.Авраменко Техред Т.фанта Корректор А.Обручар

Заказ 6827/9 Тираж 774 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4

Выбиваемость (остаточная прочность после нагрева), кгc/ñè

Текучесть ,Формуемость, %

Осыпаемость, %

Долговечность, %

Содержание ингредиентов в формовочных смесях, мас. % э

Показатели для составов по табл. 1