Смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло.л алюмосиликатную добавку, отличающаяся тем, что, с цепью улучшения выбиваемоети и возможности повторного использования отработанной смеси, в качестве алюмосипикатной добавки смесь содержит отходы электрофильтров производства шамотных порошков при следующем соотношении ингредиентов, нас.Х: Жидкое стекло 5,8-,2 Отхода электро шьтров производства шамотных порсйвков 7,0-8,0 Огнеупорный наполнительОстальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О

РЕСПУБЛИК

09l 01) ядр В 22 С 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н kBTGPMOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2}) 3002425/22-02 (22) 11. 11. 80 (46) 23.04.84. Вюл. У 15 (72) Л.А.Юрченко, У.Ф.Рубановская °

О.М.Жудро, С.Е.Юнак и Н.С.Колесников (53) 621.742.45 (088.8) (56) f. Авторское свидетельство СССР

У 519269, кл. В 22 С 1/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

В 668765, кл. В 22 С 1/02, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2720337, кл. В 22 С 1/02, 1978. (54)(57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитель, шидкое стекло.и алюмосиликатную добавку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения выбиваемости и возмошности повторного использования отработанной смеси, в качестве алюмосиликатной добавки смесь сопершит отходы электрофильтров производства шамотных порошков при следующем соотношенйи ингредиентов, мас.X:

Жидкое стекло 5,8-ф,2

Отходы электрофильтров производства шамотных порошков 7,0-8,0

Огнеупорный нанолнитель Остальное g

3 9230

Изобретение относится к производству отливок as чугуна и e àëa в литейных цехах металлургической и машиностроительной промышленности.

Для форм и стержней широко при5 меняется быстросохнущая химико-твердеющая жидкостекольная смесь, содержащая формовочный песок и жидкое стекло. Жидкостекольная смесь имеет ряд преимуществ по сравнению с песчано-глинистыми смесями: не требуется тепловой сушки (отверждается с помощью СО процесса), шпиловки, окраски, сокращается расход арматуРы цикл изготовления стержней ум нь- 15 шается в 10-12 раз.

Существенным недостатком жидкостекольной смеси является высокая трудоемкость удаления стержней из отливок так как в результате термо-химиЭ

20 веских процессов, имекицих место в форме при заполнении жидким металлом, смесь после охлаждения приобретет высокую прочность, достигающую 80—

120 кгс/см что очень затрудняет .25

; выбивку стержней и исключает возмож- . ность регенерации смеси..

Известная жидкостекольная смесь для изготовления литейных стержней и форм f1 ) не решает вопроса улучшения выбиваемости стержней на массивном и крупном литье и может быть полезной только для мелкого литья

Ь при нагреве смеси не выше 700-800 С.

Жидкостекольная смесь для изготовления форм и стержней P2) отли- 35 чается облегченной выбивкой на более крупном литье при нагреве до 900—

1000 С, но физико-механические и технологические свойства смеси не удовлетворяют требованиям условий 40 индивидуального производства, так как смесь имеет ограниченную живучесть (в пределах одного часа), высокую осыпаемость (до 2X), требует дополнительных операций по окраске стержней и подготовке компонента (хлористый кальций, входящий в состав данной смеси, перед смешиванием всех компонентов необходимо предварительно растворить в воде). Это 50 значительно повышает стоимость смеси.

Наиболее близкой к изобретению по механической сущности и достигаемому эффекту является смесь для из-.

46 2 готовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и алюмосиликатную добавку в виде дегидратированного цеолита 33.

Однако такая смесь имеет недостаточную выбиваемость и ее невозможно без предварительной обработки использовать повторно.

Целью изобретения является улучшение выбиваемости н возможность повторного использования смеси.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и алюмосиликатную добавку, в качестве алюмосиликатной добавки содержит отходы электрофильтров проиэнодства шамотных порошков при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Жидкое стекло 5,8-6,2

Отходы электрофильтров производства шамотных порошков 7,0-8,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

Используемые компоненты имеют следующие, характеристики: формовочный песок, например марки К016 А-Б и Т016 А-Б с содержанием глинистой составляющей до 47 ГОСТ 2138-74; жидкое стекло с модулем 2,2-2,3; плотностью 1,47-1,48 г/см (ГОСТ

8264"56); отходы электрофильтров, содержащие не менее 357 А120, потери при прокаливании 8-10Х согласно ТУ-14-339-2-73.

Химический состав отходов, мас.Ж:

Si0z 43,0-51,0; FzOz 2,0"3,0; A?z0

35,03-37,0; СаО 0,4-1,0; И80 0,20—

0,40; С 2,0-3,0: п,п,п, 9,0-11,0, Введение в смесь отходов электрофильтров производства шамотных порошков менее 7,0Х обеспечивает эффективность снижения выбиваемости, увеличение их содержания больше 87. нерационально, так как уже при содержании отходов электрофильтров 8Х смесь практически имеет нулевую выбиваемость.

Изобретение иллюстрируется составамн и свойствами смесей, которые приведены соответственно в табл.

1 и 2.

923046

Таблица 1

Состав смесей, мас. Х

j т

Ингредиент

86,5

88

Огнеупорный наполнитель

Жидкое стекло

Отходы электрофильтров

5,0

7,0

6,0

8,0

7,5

7,0

Таблица 2

Номер состава смесей

1 1

Физико-механические и технологические свойства смесей

2 3

4,6

4,9

5,0

Влажность, Х

Газопроницаемость, ед

96

Прочность в сыром состоянии, кгс/см

0912

0,10

0,10

Прочность в сухом состоянии, кгс/см

13 ° 5 12,0

13,0 .

0,20

0,12

0,18

Осыпаемость, 7

80 - 85

7,0

Живучесть, ч

Выбиваемость, кгс м, при 600 С

800 С

1,2

1,5

2,0

1000 С

1100 С

О

1,0

0,6

Как следует из табл. 1 и 2, смесь образную массу и после кыбивной в соответствии с изобретением имеет,решетки и полигонального сита в виде удовлетворительные физико-механичес- комьев вывозятся в отвал и не исполькие и технологические свойства при зуются повторно в производственном нулевой выбиваемости., процессе. При добавке отходов электрофильтров смесь не спекается, удаляетВозможность повторного использо- ся на выбивной решетке или в обрубвания отработанной жидкостекольной ном отделении в виде сыпучей массы, смеси с добавкой отходов электрофильт- которая после переработки поступает е ров связана с ее легкой выбиваемостью. Ы для повторного использования в друИзвестные жидкостекольные смеси иэ гие смеси (для изготовления заливочоблегчающих добавок спекаются пбсле ных воронок, облицовочных песчаноохлаждения отливок в прочную шамото- глинистых смесей для форм).

923046

Таблица 3

Ингредиент

1 Т

66,5

63,5

69 ° 5.

Кварцевый песок

Отработанная смесь

Жидкое стекло 30

27 ° 5

6,0

Таблица 4

4,0

4,2

4 4

119

109

119

0,14

0,14

0,15

Осыпаемость, Х

0,18

0,2

20,5

38

1ООО©С

1200 Й

32

20

Возможность повторного использования отработанной. смеси иллюстрируется составами и свойствамн смесей с

Физико-механические и тех нологические свойства

Влажнрстьр Х

Гаэопроницаемость, еД

Прочность в сыром состоянии, кгс/см

Прочность в отверждевном состоянии, кгс/см, Выбиваемость, are м, прн 600 С

800 С

Процесс частичной регенерации жид-, костекольной смеси с добавкой отходов электрофнльтров осущвствпяется на линии транспортировки ее от выбивной решетки до бункера накопителя путем операции отбора металлических включений и прутков, просеивания через полигональное сито и воздушной аэрации. Из бункера накопителя смесь используется повторно, Причины легкой выбшваемости смеси- с добавкой отходов злектрофильтров спедующие..При леремешнвакни составдяюших зерна песка покрмваются отхо использованием обратной смеси, которые приведены соответственно в табл.

3и4.

Состав смесей, мас. й

Номер состава смесей

2 дами эЛвктрофнльтров, что препятствует прямому контакту жидкого стекла и кварца в процессе перемешивания.и рабочего состояния смеси. Нарушение прочности пленки жидкого стекла начинается при температуре 500-600 С в результате деструкции выгорающих компонентов, что способствует снижению прочности до появления жидкой фазы в системе SiO, ° На,О, выгорающие примеси освобождают поверхность Al О содержащейся в отходах, и появляется возможность взаимодействия компонентов в тройной сис923046 В ся все преимущества шидкостекольной смеси: высокая вивучесть (до восы4и часов) низкая.осыпаемость (до 0,23), хорошая формуемость, не требуется

5 дополнительно затрат по подготовке добавки, окраска форм и стершней исключается, стоимость смеси нише,. сокращается расход свеших песков эа счет регенерации и возврат» от1р работанной смеси в производство..

По заводам Министерства тяшепого.. и транспортного машиностроения эко- номический эффект от использования предлагаемой смеси составляет около

270 тыс. руб в год.

7 теме Na,О ° Al,O ° Зь.О,. Так как тройная система более тугоплавка и образование шидкой фазы в системе возмошно в условиях более высоких температур смесь в интервале темЭ

Ф ператур 600-1200 С не спекается и имеет легкую -выбиваемость..

Таким образом, вводимая в смесь недефицитная и дешевая добавка отходов злектрофильтров исключает возмошность спекания смеси. Смесь легко выбивается даше из крупных отливок слошной конфигурации с толщиной стенок до 100-120 мм и нагреве до 1200 С. При этом сохраняюто

Заказ 2492/6 Тираш 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ушгород, ул. Проектная, 4

Составитель И.Гончарук

Редактор О.Юркова Техред С.Мигунова Корректор M.Øàðîmè