Экзотермическая смесь для обогрева литейных прибылей
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (! ц 608608
Соаа Советскик
Социапистичесиик
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.07.76 (21) 2388354/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.78. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 18.05.78 (5l) М. Кл. В 220 27j06
Государствеинмй комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открвпий (53) УДК 62!.746 586:
:662,280(088.8) (72) Авторы изобретения
В. Г. Горенко, И. Н. Виноградский и Т. А. Здоропецкая
Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ОБОГРЕВА ЛИТЕЙНЫХ
ПРИБЫЛЕЙ
25,0 — 50,0
3,0 — 15 0
5,0 — 25,0
5,0 — 10,0
1
Изобретение относится к области литейного производства, и именно к составам экзотермических смесей для обогрева литейных приоылсй, Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является экзотермичсская смесь для обогрева литейных нриоылей, включающая алюминиевый порошок, материал па основе окислов ткелеза, марганцевую руду., глину огнеупорную, огнеупорный наполнитель и связующее,(i J
Указанная смесь содержит небольшой избыток алюминиевого порошка и недостаточное количество окислителей: железной окали ы и марганцевой руды. 11оэтому, частичное окисление алюминиевого порошка происходит за счет кислорода воздуха, что способствует уменьшению линейной скорости протекания термохимичсских реакций и приводит к повышенному расходу алюминиевой крупки и увеличению стоимости смеси, Цель изобретения — иовь шение стабильности протекания термохимичсских процессов, улучшение питания металлом прибыли и повышение выхода годного литья.
Для достижения поставленной цели экзотермичсская смесь для обогрева литейных прибылей, вкл(очающая алюминиевый порошок, материал на основе окислов железа, маргапцевую руду, глину огнеупорную, огнеупорный паполнитель и связующее, дополнительно содержит хромовую руду и материал на основе углерода при следу(ощем количественном соотношении ингредиентов, вес. %:
Алюминиевый порошок l0,5 — 18,0
Материал на основе окислов железа
Марганцевая руда
Хромовая руда . лина огнеупорная
Огнеупорный нанолнитель 3,0 — 25,0
15 Материал на основе углерода 5,0 — 12,0
Связующее 5,0 — 10 0
Хромовая руда новы шает температуру плавления продуктов реакции, сохраняет первоначальную форму втулок, чем обеспечивает более длительное затвердевание металла в прибыли и лучшее питание подприбыльной части отливки.
При содержании хромовой руды более
25,0% тормозятся экзотермические реакции и снижается эффективность смеси. Количество руды менее 5,0% не оказывает существенного влияния на свойства смеси.
В смесь вводят углеродсодержащий мате30 риал, содержащий 75 и более процентов yr60860&
Т аб лица 1
Состав, вес. у, Ингредиенты
18,0
24,0
5,5
18,0
20,0
3,0
20,0
9,0
10,0
10,0
12,0
50,0
10,0
10,0
3,0
5,0
5,0
15,0
25,0
5 ° 0
25,0
5,5
12,0
7,5
10,5
30,0
15,0
3,0
25,0
5,0
5,0
38,0
7,0
1,5
3,0
10,0
5,0
5,0
6,5
3,0
Вода
3 лерода. В качестве углеродсодержащего материала используют молотый древесный уголь (С 79 — 88 Д), коксовую пыль (С 95,5%), каменноугольную пыль (С 75 — 93%), мазут (С 840 — 878о/о).
Введение углеродсодержащего материала в обусловленном количестве замедляет термохимические реакции, повышая температуру начала реакций, связывая кислород, и тем самым обеспечивая оптимальный ход экзотермического обогрева прибыли. Углеродсодержащий материал в количестве менее 5,0/o не оказывает практического воздействия на реакцию, содержание же его более 12Я> сильно замедляет ход реакции, что ослабляет эффект разогрева прибылей.
Алюминий вводят в смесь в виде порошка (возможно также введение его в виде дробленой стружки). Количество алюминия обусловлено размерами прибылей. Чем больше прибыль, тем больше обеспечивается первоначальный прогрев смеси за счет металла прибылей, и тем меньше необходимо алюминия, Кузнечную окалину и железную руду применяют как раздельно, так и совместно. Для заводов, имеющих кузнечное производство, целесообразно использовать в смеси кузнечную окалину.
Процентное содержание кузнечной окалины и железной руды обусловлено стехиометрическнм количеством окислов, необходимых
Алюминиевый порошок
Кузнечная окалина или железная руда
Маргаицевая руда
Хромовая руда
Кварцевый песок, Углеродсодержащий материал
Огнеупорная глина
Криолит
Сульфитиый щелок плотностью
1,27 г/смз
Жидкое стекло
Свойства предлагаемой и известной смеси приведены в табл. 2.
Из данных табл. 2 видно, что смесь предлагаемого состава имеет более высокие прочностные свойства в сухом состоянии и более низкую температуру начала про-екания термохимнческих реакций. Кроме того, она имеет меньший инкубационный период до начала протекания термохимических реакций при одинаковой температуре. Так прн 1000 С в смеси по прототипу протекание реакций надля полного окисления алюминця во время экзотермической реакции, Марганцевую руду вводят для снижения температуры начала термохимнческих реак5 ций за счет более низкой температуры разложения окислов марганца, что обеспечивает полное усвоение алюминия в процессе реакции.
Применение в экзотермнческой смеси в ка,10 честве наполнителя кварцевого песка снижает удельную теплопроизводительность смеси, которая не должна превышать 520 ккал/кг.
Кроме того, кварцевый песок способствует сохранению первоначальной конфигурации
15 оболочки, Огнеупорная глина"в смеси наряду с кварцевым песком является наполнителем и одновременно связующим. В качестве другого связующего целесообразно одновременное
20 введение жидкого стекла, Ввод в смесь кузнечной окалины, железной, марганцевой и хромовой руд, а также кварцевого песка в качестве огнеупорного наполнителя, в широком диапазоне позволяет
25 применять ее для прибылей любых диамет; ров в пределах 90 — 300 мм.
Пример. Путем механическогэ смешивания всех ингредиентов приготавливают составы
1 — 4, а 5 — прототип. Из гото". 1х смесей из30 вестными способами изготавливают экзотермнческне втулки (оболочки), Составы смесей 1 — 5 приведены в табл. 1. чинается через 3,2 мин, в то время как в смеси предлагаемого состава оно сокращается
35 до 2,4 мин. Все это способствует повышению стабильности протекания термохимнческих реакций.
Г1овышение выхода годного при использовании смесей предлагаемого состава получа40 ется благодаря почти полному сохранению первоначальной формы оболочек после протекания в них термохнмических реакций, что достигается за счет введения в состав смеси
608608
Таблица 2
Состав, вес, у„
Показатели
2,20 — 2,25
0,28 — 0,37
2,10 — 2,15
0,25 — 0,31
2,9 — 3,5
2,15 — 2,22
0,42 — 0,50
2, 18--2,25
0,45
2,8 — 3,4
2, 15 — 2,20
0,30 — 0,40
2,1 — 2,3
23,2 — 26,4 23,8 — 28,1
40 — 65
70 — 120
2100
60 — 70
80 — 110
1500
50 — 75
80 — 115
1900
35 — 50
65 — 120
2500
50 — 65
120 — 180
2500
760 †7 770 †7
775 — 795 785 — 795 820 — 835
1795
1660
1570
1840
1815
84,3 — 86,2 85, Π— 88, 2
3,0 — 25,0
Составитель С, Тепляков
Техред А. Камышникова
Корректоры; E. хмелева и Л. Орлова
Редактор А. Соловьева
Подписное
Заказ 803/17 Изд, № 443 Тираж 964
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2
Объемный вес в сухом состоянии, г/смз
Прочность на сжатие в сыром сос1оянни, кгс/смз
Прочность на растяжение в сухом состоянии, кгс/сма
Прочность на сжатие в сухом состоянии, кгс/сма
Газопроницаемость: в сыром состоянии, ед. в сухом состоянии, ед, Удельная теплопроизводительность смеси, кдж/кг
Температура начала протекания термохимической реакции в смеси, С
Максимальная температура, достигаемая в смеси при протекании реакции, С
Выход годного стального литья, у, хромовой руды и углеродсодержащего вещества, Формула изобретения
Экзотермическая смесь для обогрева литейных прибылей, включающая алюминиевый порошок, материал на основе окислов железа, марганцевую руду, глину огнеупорную, огнеупорный наполнитель и связующее, отл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности протекания термохимических реакций, улучшения питания металлом прибыли и повышения выхода годного литья, она дополнительно содержит хромовую руду и материал на основе углерода при следующем соотношении ингредиентов, вес. %;
15,1 — 18,0 23,4 — 24,7 12,5 — 16,8
82,7 — 91,4 86, 2 — 89,7 77,5 — 79,3
Алюминиевый порошок 10,5 — 18,0
Материал на основе окислов железа 25,0 — 50,0
5 Марганцевая руда 3,0 — 15,0
Хромовая руда 5,0 — 25,0
Глина огнеупорная 5,0 — 10,0
/ Огнеупорный наполнитель
10 Материал на основе углерода 5,0 — 12,0 . Связующее 5,0 — 10,0
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
15 1. Авторское свидетельство СССР № 470356, кл, В 22D 7/10, 13.02.74, 19?5,
