Противопригарная присадка для формовочных смесей

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью магниевых сплавов. Противопригарная присадка для формовочных смесей включает борную кислоту - 13-17 мас.%, кристаллогидрат сернокислого магния 14-25 мас. % и остальное - мочевину. Присадка может дополнительно содержать кристаллогидрат сернокислого алюминия в количестве 4-8 мас.% или одно вещество из группы, включающей сернокислый аммоний, тетраборат калия, тетрафторборат калия, в количестве 1-6 мас.%. Присадка также может дополнительно содержать кристаллогидрат сернокислого алюминия в количестве 4-8 мас.% и одно вещество из группы, включающей сернокислый аммоний, тетраборат калия, тетрафторборат калия, в количестве 1-6 мас.%. Присадка обладает повышенными противопригарными и защитными свойствами. 3 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам противопригарных присадок для формовочных смесей, используемых при литье магниевых сплавов.

Известна присадка для формовочных смесей для литья магниевых сплавов (а. с. СССР 330898).

Присадка имеет следующий химический состав, мас.%: Сернокислый аммоний - 26-30 Сульфат мочевины - 50-52 Борнокислый аммоний - Остальное Недостатком известной присадки является то, что при использовании формовочных смесей с присадкой для магниевого литья происходит ухудшение санитарно-гигиенических условий труда.

Известна также присадка для формовочных смесей для литья магниевых сплавов, включающая мочевину, борную и серную кислоты в соотношении соответственно 2:1:2 (а.с. СССР 330899).

Недостатком присадки является то, что при введении присадки в формовочные смеси происходит большое выделение тепла и увеличение объема присадки. При этом возрастает трудоемкость процесса.

Известна присадка для формовочных смесей, содержащая серный колчедан и борную кислоту в соотношении, мас. %: (2,0-9,0): (0,5-3,0) (а.с. СССР 1828418).

Недостатком данной присадки является то, что при добавке ее в формовочные смеси происходит ухудшение физико-химических свойств смесей.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является противопригарная присадка для формовочной смеси, применяющаяся при литье магниевых сплавов следующего химического состава, мас.%: Борная кислота - 13-17 Кристаллогидрат сернокислого алюминия - 15-19 Мочевина - Остальное (Магниевые сплавы. Справочник. Технология производства и свойства отливок и деформированных полуфабрикатов. - М.: Металлургия, с.109, 1978).

Недостатком присадки-прототипа являются недостаточно высокие защитные и противопригарные свойства.

Технической задачей изобретения является создание противопригарной присадки с повышенными защитными и противопригарными свойствами.

Техническая задача достигается тем, что предложена противопригарная присадка для формовочных смесей, включающая борную кислоту, мочевину, которая дополнительно содержит кристаллогидрат сернокислого магния, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Борная кислота - 13-17
Кристаллогидрат сернокислого магния - 14-25
Мочевина - Остальное
Противопригарная присадка может дополнительно содержать кристаллогидрат сернокислого алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Борная кислота - 13-17
Кристаллогидрат сернокислого магния - 14-25
Кристаллогидрат сернокислого алюминия - 4-8
Мочевина - Остальное
Противопригарная присадка может дополнительно содержать одно вещество из группы сернокислый аммоний, тетраборат калия или тетрафторборат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Борная кислота - 13-17
Кристаллогидрат сернокислого магния - 14-25
Одно вещество из группы сернокислый аммоний, тетраборат калия или тетрафторборат калия - 1-6
Мочевина - Остальное
Противопригарная присадка может дополнительно содержать одно вещество из группы сернокислый аммоний, тетраборат калия или тетрафторборат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Борная кислота - 13-17
Кристаллогидрат сернокислого магния - 14 -25
Кристаллогидрат сернокислого алюминия - 4-8
Одно вещество из группы сернокислый аммоний, тетраборат калия или тетрафторборат калия - 1-6
Мочевина - Остальное
Примеры осуществления.

Предлагаемая присадка и формовочная смесь, включающая ее, опробована в лабораторных и заводских условиях. Для этой цели была приготовлена стандартная формовочная смесь для заливки литейных форм магниевым сплавом МЛ5. Формовочные смеси, применяемые при литье магниевых сплавов, представляют собой многокомпонентную смесь, в состав которой входят пески различных марок, глинистая составляющая (бентонит), противопригарная присадка, вода. В бегунах была приготовлена в количестве 10-400 кг формовочная смесь, состоящая из 70% песка марки ПО16, 20% песка марки КО1, бентонита - 0,5%, воды - 4-5,4% с добавлением противопригарной присадки в количестве 5-6% от общего веса смеси. Всего было приготовлено 13 типов смеси, отличающихся составом вводимой в смесь противопригарной присадки. Химические составы противопригарной присадки и прототипа приведены в таблице 1.

Преимущества предлагаемых составов противопригарной присадки по сравнению с прототипом получены авторами при заливке стандартных образцов ⊘ 50 мм, высотой 600 мм, весом 200 г, а также отливок весом - 10-90 кг.

В таблице 2 приведены результаты испытания формовочных смесей с различными составами противопригарной присадки, количество выделяющихся вредных газов в рабочей зоне и количество образцов и отливок с дефектами по очагам загорания и окисления.

Как показали результаты испытаний, количество выделяющихся газов при использовании предлагаемой присадки формовочной смеси при литье магниевых сплавов уменьшается для H₂S в 5-6 раз, для SО₂ в 2 раза. Количество дефектных образцов уменьшается в 1,5-2,5 раза, а количество дефектных отливок - в 2-4 раза, что подтверждает повышение защитных и противопригарных свойств присадки.

Использование предлагаемой противопригарной присадки для формовочных смесей улучшает экологические показатели, снижает металлоемкость и энергоемкость процесса литья магниевых сплавов.

Формула изобретения

1. Противопригарная присадка для формовочных смесей, включающая борную кислоту, мочевину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кристаллогидрат сернокислого магния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота 13-17

Кристаллогидрат сернокислого магния 14-25

Мочевина Остальное

2. Противопригарная присадка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кристаллогидрат сернокислого алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота 13-17

Кристаллогидрат сернокислого магния 14-25

Кристаллогидрат сернокислого алюминия 4-8

Мочевина Остальное

3. Противопригарная присадка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит одно вещество из группы, включающей сернокислый аммоний, тетраборат калия, тетрафторборат калия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота 13-17

Кристаллогидрат сернокислого магния 14-25

Одно вещество из группы, включающей сернокислый аммоний, тетраборат калия, тетрафторборат калия 1-6

Мочевина Остальное

4. Противопригарная присадка по п.2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит одно вещество из группы, включающей сернокислый аммоний, тетраборат калия, тетрафторборат калия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота 13-17

Кристаллогидрат сернокислого магния 14-25

Кристаллогидрат сернокислого алюминия 4-8

Одно вещество из группы, включающей сернокислый аммоний, тетраборат калия, тетрафторборат калия 1-6

Мочевина Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2