Самотвердеющая смесь для изготовления литейных стержней и форм

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИИ 931 к лвтовскомю саидатюльствю (5l ) Донолинтельное к авт. свид-ву(22) Заявлено 18. 06. 80 (21)2979042/22-02 с лрисоедниением заявки М— (23)Приоритет (53)N. Кл.

В 22 С 1/16

3Ъаударатваааый каяатат

СССР ав делаи азабратаааВ и вткрытик

Опубликовано 30.05.82. Бтоллетеяь М 20

{53) УДК 621.742..4 { 088.8) Дата олублнкованяя олнсаиня30.05.82 ;:. - %; Г;,т

В.И. Корнеев, А.А. Юандыба и Б.А. Кузьмин," .;: -:: .7;. .." -;д, 3 . . : ...,4 Ф

Ф

II

i ° °

Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (72) Авторы изобретении (71) Заявитель (54) САИОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНМХ СТЕРЖНЕР И ФОРИ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам самотвердеющих смесей с цементными вяжущими материалами, используемых для изготовления стержней и форм.

Известна самотвердеющая смесь, 3 содержащая огнеупорный наполнитель, органические связующие (сульфитноспиртовую барду, крепитель КВС) и алюминатный клинкер с содержанием,3: окиси кальция 64,08, двуокиси кремния тб

25,00, окиси алюминия 6,35, окиси магния 1,70, окиси железа 1,15 и закиси железа 0,81.

Указанный клинкер обладает следующими минералогическими модульными характеристиками: коэффициент насыщения КН = 0,75, силикатный модуль более 3, глиноземный модуль более 3 Е11.

Известная самотвердеющая смесь обладает замедленной скоростью твердения и повышенной влажностью, вследствие чего нужно либо подсушивать ее, либо длит ел ь но выде ржи ват ь до з али вки на воздухе.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является самотвердеющая смесь для изготовления литейных стержней и форм ?21, содержащая, мас.ч:

Огнеупорный наполнитель 90-92

Портландцементный клинкер 8-10

Сульфитно-дрожже вую бражку 3,5-4.,5

Крепитель КВС 1,5-2,5

Воду - до влажности 4,5-5,5

Данная смесь характерйзуется замедленной скяростью твердения (прочность на сжатие через 8 ч твердения на воздухе составляет всего

0,6 кгс/см ), повышенной осыпаемостью и влажностью и достаточно высокой остаточной прочностью после высокотемпературного прогрева и остывания, т.е. затрудненной выбиваемо3 93126 стью из отливок (из-за повышенного содержания клинкера и его спекания) . . Цель изобретения — увеличение прочности стержней и форм, уменьшение их осыпаемости, остаточной влажности и улучшение выбиваемости.

Для достижения поставленной цели самотвердеющая смесь для изготовле-ния литейных стержней и форм, включающая огнеупорный наполнитель, 10 портландцементный клинкер и сульфитно-дрожжевую бражку, содержит портландцементный клинкер и сульфитнодрожжевую бражку в соотношении

0,5-0,8 при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч:

100

Огнеупорный накопитель

Сульфитно-дрожжевая бражка

Портландцементный клинкер

Самотвердеющая смесь по изобретению содержит портландцементный клинкер следующего химического состава, 25 мас.4:

Окись кальция 63-68

Двуокись кремния .,20-22

Окись алюминия 6-9

Окись железа 4-6 и со следующими минералогическими модульнымй характеристиками

КоэФФициент насыщения 0,90-0,94

Силикатный модуль 1,8-2,2

Глиноземный модуль 1,0- 1,$

Предпочтительно использовать портландцемеитный клинкер с дисперсностью, характеризуемой величиной удельной поверхности 3000"6000 см /r. Приме- 4в ром клинкера, отвещающего заданным характеристикам, может служить портландцементный клинкер Пикалевского цементного завода.

Коэффициент насыщения КН клинкера: 4з характеризует неполноту насыщения кремнезема окисью кальция в процессе обжига сырьевых материалов (клинкерообразования) и рассчитывается по формуле: Ю

C повышением КН происходит усиление активности протекания реакции гид- ратации в клинкере, т.е. ускоряется

его твердение и повышается прочность связанной структуры.

4

Предусмотрено в соответствии с изобретением использовать клинкер с КН =

= 0,90-0,94.

При меньших значениях КН замедляется скорость отверждения смеси, а получение клинкера более высокими показателями KH затруднено технологичес ки.

Силикатный (кремнеземный, модуль характеризует соотношение силикат1 ной Фазы и суммарного содержания алюминатной и алюмилферритной Фазы в, клинкере

510 .

А1 0Ъ+ pe 03

При прочих равных условиях со снижением и клинкер быстрее схватывается и твердеет. 8 смеси по изобретению предусмотрено использовать клинкер с и 1,8-2,2.

Глиноземный {алюминатный ) модуль р характеризует соотношение и сотав алюминатных и алюмоферритовых фаз в клинкере

А1 0g

Fe 03

Клинкера с высоким значением р быстрее схватываются и твердеют. В смеси по изобретению предусмотрено использовать клинкер с p = 1,0-1,5.

Использование клинкера с указанными показателями п и р обусловлено, с одной стороны, требованиями к его реакционной {гилратиционной) способности и, с другой стороны - шихтовкой исходных сырых материалов лри его получении на цемзаводе.

При увеличении содержания клинкера в составе смеси по изобретению свыше 4 мас.ч. ухудшается выбиваемость, à при уменьшении его содержания ниже 2 мас.ч.увеличивается осыпаемость и снижается прочность.

Предпочтительно использовать сульфитно-дрожжевую бражку плотностью порядка 1,20 г/смз.

При увеличении содержания сульфитно-дрожжевой бражки в составе смеси свыше 5 мас.ч. увеличиваются влажность и газотворность стержней и форм, а при снижении ее содержания ниже 3 мас.ч. увеличивается их осыпаемость и снижается прочность.

Соотношение между содержанием клинкера и сульфитно-дрожжевой бражки в смеси по изобретению должно составлять 0,5-0,8. При соотношении

Наименование ингредиентов

Кварцевый песок

K03I5

100 100 100

100

90-92

200

Портландцементный клинкер

8-10

СульфитнодРожжевая бражка, плотностью . 1,20 г/см

Соотношение клинкер/СДБ

0,67 0 5 0,75 0 6

0,8

Сульфитноспиртовая барда

3,5-4,5

1,5-2,5

Креститель СКВ

До влажности 4,5-5,5а

Таблица 2

Свойства смесей

Показатели

Живучесть, мин

25 25

30 Более

1-1,.5 ч

Влажность, 3 исходная через 24 ч

1,8 2,4 2,4

0,5 0,5 0,5

5 указанных ингредиентов ниже 0,5 и выше 0,8 падает скорость нарастания прочности смеси и увеличивается осыпаемость стержней и форм. Упомянутое соотношение 0,5-0,8 позволяет получить стабильные результаты по всем свойствам клинкерных смесей.

Пример . Для изготовления смеси используют портландцементный клинкер пикалевского цемзавода со следующими характеристиками, 3:

931268 6 окси окись кальция 65, двуокись кремния 22, окись алюминия 6, окись железа 5, КН = 0,92; n = 2,0;

1,2.

Смесь приготавливают путем перемешивания кварцевого песка с. клинкером с последующим введением и перемешиванием сульфитно-дрожжевой бражки.

2о Составы смесей приведены в таблЛ, а свойства этих смесей - в табл. 2.

Табли ца

», »»»»»

3 0 3,0 4,5-5,5

2 5 3,5

931268

Продолжение табл 2

Свойства смесей

Известной

Показатели ((Прочность на сжатие, кгс/смп-,через

1>5

3 2

6 . 4

8 6 ф 20

1 ч

2 2

4 4

6 6

3 ч

6 ч

3,5

18

0,6

8 ч

24 ч

12-15

20 20

Осыпаемость,Ф, через 24 ч 0,10 0,05 0,03 0,08 0,09 0,20

5 6 7 8 15

05 05 05 08 10 20

0,2 0,2 0,3 .0,4 0»5 1э3

400о

800ос

1200 С

Газопроницаемость, ед, 320 300 300 280 280

Из приведенных в табл. 2 результатов испытаний следует, что смесь по изобретению обеспечивает существенное повышение прочности стержней и форм и скорости ее нарастания, снижение их осыпаемости и остаточной влажности. уменьшение величины показателей остаточной прочности для сме-M си по изобретению свидетельствует о ее улучшенной выбиваемости из отливки.

Формула изобретения

1. Самотвердеющая смесь для изготовления литейных стержней и форм, 2-4

Остаточная прочность (на сжатие), кгс/см, после прогрева (с последующим остыванием) до следующих температур! включающая огнеупорный наполнитель, сульфитно-дрожжевую бражку и портландцементный клинкер, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения прочности стержней и форм, уменьшения их осыпаемости остаточной влажности и улучшения выбиваемости, она содержит портландцементный клинкер и сульфитно-дрожжевую бражку в соотношении 0,5-0,8 при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Огнеупорный наполнитель

Сульфитно-дрожжевая бражка

Портландцементный клинкер

Составитель Е.Свистунов

Техред Д, Пекарь Корректор И.йуска

Редактор И.Тыкей

МФ аЮ»

Заказ 3600/8 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 931268 . 1О

2. Самотвердеюцая смесь по и. l Источники информации, отличающаяся тем, что, принятые во внимание при экспертизе содержит портландцементный клинкер следУющего химического состава,мас.3: 1. Сб. 4. Применение новых- отвердиОкись кальция . 63-68 з телей и органических связующих для

Двуокись кремния 20-22 изготовления литейных форм и стержней

Окись аламиния : 6-9 из жидких самотвердеющих смесей. И., Окись. железа . 4-6 НИИИНФОРЩЯЖИАВ, 1967, с. 89.

- и следуещйми минералогическими модуль- 2. Йрозорин С.И., Чемеринская И.Я. ными характеристиками. 1в Состояние и перспективы применения

Коэффициент насыщения .0,90-0,94 цементных смесей в литейном производ Силикатный. модуль 1,8-2,2 стве. И., НИИИАЮ, 1973, сер. Х-2, Глиноземный модуль 1,6-1,5 с. 27-28.