Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам связующих, используемых в самотвердеющих смесях при изготовлении литейных форм и стержней Цель изобретения - улучшение качества смеси за счет улучшения ее уплотняемости, уменьшения прилипаемости к оснастке. повышения скорости затвердевания и газопроницаемости. Состав смеси, мас.%: жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натрия) 1,5 - 4,0; отвердитель на основе двухкальциевого силиката 2,0 - 6,0; ПАВ из класса алкиларилсульфонатов 0,01-0,25; углеродсодержащая добавка (например, гранулированный уголь) 0,8-4,0; монозтаноламин, насыщенньй углекислым газом (например, отход углекислотного производства )0,02 - 0,25, кварцевый песок остальное. За счет использования моноэтаноламина, насыщенного углекислым газом, скорость затвердевания возрастает в среднем в 1,5 раза, повышается уплотняемость смеси (плотность смеси в уплотненном состоянии возрастает на 10%), прилипаемость уменьшается в 1,2-3 раза, газопроницаемость возрастает на 10%. 2 табЛо S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСОУБЛИК (58 4 В 22 С 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTGPCHÎMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4118243/31-02 (22) 25.06.86 (46) 15.01,88, Бюл. ¹ 2 (72) А,П.Никифоров, В.В.Мельников, P,А.Эйхенбаум, С.А.Никифоров, Ю,А.Дрягин и Б,M.Òoêìèí (53) 621,742,4 (088.8) (56) Борсук П,А,, Ляк А М; Жидкие самотвердеющие смеси, М,: Машиностроение, 1979, с, 153.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1304968, кл, В 22 С 1/18, 1985, (54) САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам связующих, используемых в самотвердеющих смесях при изготовлении литейных форм и стержней. Цель изобретения — улучшение качества смеси за счет улучшения ее уплотняемости, уменьшения прилипаемости к оснастке, ÄÄSUÄÄ 1366277 А1 повышения скорости затвердевания и газопроницаемости, Состав смеси, мас.X: жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натрия) 1,5 — 4,0; отвердитель на основе двухкальциевого силиката 2,0 — 6,0; ПАВ из класса алкиларилсульфонатов 0,01-0,25; углеродсодержащая добавка (например, гранулированный уголь) 0,8-4,0; моноэтаноламин, насыщенный углекислым газом (например, отход углекислотного производства ) 0,02 — 0,25, кварцевый песок остальное, За счет использования моноэтаноламина, насыщенного углекислым газом, скорость затвердевания возрастает в среднем в

1,5 раза, повышается уплотняемость смеси (плотность смеси в уплотненном состоянии возрастает на 107.), прилила емость уменьшается в 1,2-3 раза, газопроницаемость возрастает на 107.

2 табл.

При испытании контролировали прилипаемость к оснастке по величине остатков смеси на деревянной и алюминиевой подложках после выдержки

1 13662

Изобр етение о тно сит ся к литейному производству, а именно к самотвердеющим жидкостекольным смесям для изготовления форм и стержней.

Цель изобретения — улучшение качества смеси за счет улучшения ее уплотняемости, уменьшения прилипаемости к оснастке, повышения скорости затвердевания и газопроницаемости. 10

Сущность изобретения состоит в . том, что моноэтаноламин, предварительно насьпценный углекислым газом, действует более эффективно на свойства смесей, чем моноэтаноламин — исходный 1" продукт. Это связано с тем, что моноэтаноламин, насыщенный СО1, имеет менее щелочной характер (рН 8,3-8,9), чем исходный моноэтаноламин (рН

11,5), В частности он снижает пенообразующую активность ПАВ, но усиливает его антифрикционный эффект, Поэтому текучесть, пластичность и начальная газопроницаемость смеси увеличиваются, При этом происходит микроскопическая коагуляция кремнекислоты при воздействии окисленного моноэтаноламина, при которой ускоряются процессы самотвердения смеси при взаимодействии с отвердителем и уменьшается ее прилипаемость к оснастке.

В качестве моноэтаноламина, насыщенного СО, целесообразно применять отработанный моноэтаноламин углекислотного производства, являющийся промопиленным отходом, Моноэтаноламнн, насыщенный СО, в виде жидкости плотностью 10161025 кг/м -, вводят в жидкое стекло непосредственно перед подачей его в смеситель нли непосредственно в смеситель одновременно с жидким стеклом.

При испытании в смесях применяли жидкое стекло с модулем от 2,6 до

3,5 ед. и плотностью от 1320 до

1420 кг/м . В качестве отвердителя применяли феррохромовый шлак. В качестве углеродсодержащей добавки— гранулнрованный уголь. В качестве

ПАВ-ДС-PAC. Составы предлагаемых смесей приведены в табл,1, а результаты их иснытаний — в табл,2 °

77 2 стандартного образца s течение 30мин.

Уплотняемость смеси определяли по объемной массе образцов, уплотненных при трехкратном встряхивании стандартного стакана, заполненного смесью массой 170 г. Газопроницаемость определяли стандартным методом, Скорость затвердевания определяли по изменению прочности образцов через

10,20 и 30 мин.

Ниже приводятся также примеры использования предлагаемой смеси в условиях производства.

Для изготовления форм и стержней выбрали смесь N - 5 (см,табл,1).

Пример 1 ° Смесь готовили в непрерывном смесителе С-946 ° Из смеси изготовили формы отливки корпуса массой 120 кг, Смесь засыпали в опоку, установленную на виброплощадке

CNK-538A грузоподъемностью 18 т, Время засыпки опоки составило 4 мин, время уплотнения — 6 с. После уплотнения форму выдержали 12 мин и из нее удалили модель. Качество формы признано годным. Отпечаток имел четкую гладкую поверхность, На модели не было остатков смеси, По указанному примеру по одной модели без нанесения на нее разделительного покрытия изготовлено 12 форм. Прилипаемости не обнаружено.

Пример 2. Из смеси Р 5 (табл,1) изготовлен стержень массой

250 кг.

Смесь готовили в непрерывном смесителе С-946, а уплотняли на виброплощадке CKK-538A, Время засыпки смеси в оснастку составило 0,5 мин, Время уплотнения — 3 с, Качество стержня признано хорошим, Прилипае,мости к деревянной оснастке не обнаружено, Таким образом, экономический эффект от применения предлагаемой смеси достигается за счет сокращения ее стоимости, так как моноэтаноламин, насьпценный

СО, применяют в виде отходов угле-, кислотных установок, Эффект достигается также за счет снижения прилипаемости в среднем в 1,2-3 раза, При этом улучшаются и другие свойства смесей: газопроницаемость (повьппается на 10 ), уплотняемость, скорость твердения (в среднем повышается в

1,5 раза).

1,5 - 4>0

2,0 — 6,0

0,01 — О, 25

0,8 — 4,0

0,02 — 0,25

Остальное таблица I

Содержание ингредиентов, мас.йэ в смесях Р

Ингредиенты

2 3 4 . 5 6 7

l > (>

Песок КОЗ!5

Н О

О С

В А

Гранулированный уголь

0,8

1,2! э5 l>5 3 3>5 4>0 4>0

3,0 3,0

2,0

2>0

4,0 4,0 5>0 6,0

Феррошлак

6,0

Жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натрил) 1,5

2,0

l,5 2,0

0,05 0,08 0,10

0,0!

ПАВ-ДС-PAC

Моноэтанол>насыщенный СО

О 02 О 02 О 04 О 06 О 08 0>10 О 20 О 20 О 25

Прочность на сжатие> МПа через, мин:

0,)4 0,16 0,18 0>21 025 027 029 029

0,19 0,26 0,28 О ° 31 . 0,34 0 36 0>38 0,38

0,09

0,18

0,21 О>22 0,24 0,29 0>36 0,42 0,42 0,45 0,45

30. Прилипаемостьэ Х к дереву

Оэ025 0 э02 0 >01

0,01 0,01 0,01

0 0,01

О О

0,2 О

005 О к алюминию

Объемная масса, г/см

I 44 1,48 1 ° 52 1,56 1,63 I 63 1,63 1,63 1,65

Га зопроницаемость, ед

310 285 2>85 270 270 268 259 257 256 з

13б6277

Формула изобретения

Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая кварцевый песок, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката, ПАВ из класса алкиларнлсульфонатов, углеродсодержащую добавку н аминосодержащий материал, отличающая с я тем, что, с целью улучшения качества смеси за счет улучшения ее уплотняемости, уменьшения прилипаемости к оснастке, повышения скорости затвердевания и газопроницаемости, смесь в качестве аминосодержащего материала содержит монозтанолаиинэ насыщенный углекислым газом, при следующем соотношении ингредиентов, мас,%:

Жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натрия)

Отвердитель на основе двухкальциевого силиката

ПАВ из класса алкиларилсульфонатов

Углеродсодер- жащая добавка

Моноэтаноламин, насыщенный углекислым газом

Кварцевый песок

3,5 3>5 4,0 4,0 4,0

О 15 О >20 О 25 О 25 О 25