Способ оценки смачивания сыпучих материалов суспензиями, применяемыми в литье по выплавляемым моделям

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 62188 А 1 05 6 01 И 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОРСКОМУ СВ К ЕЛЬСТВ быть использовано в литейном производстве при относительной оценке смэчивания сыпучих зернистых огнеупорных материалов суспензиями, применяемыми при изготовлении форм по выплавляемым моделям. Цель изобретения - расширение технологический воэможности способа и упрощение относительной оценки смачивания сыпучих материалов. Расширение технологических воэможностей споеоба заключается в возможности оценки смачиваиия сыпучих материалов суспенэиями, Известное количество сыпучего материала заливают слоем суспензии и выдерживают систему до установления равновесного состояния, Несмоченную часть сыпучего материала удаляют и определяют ее массу, а о смачивании судят по показателю И = Ь М/Г, де Л М - разность общей массы и массы несмоченного сыпучего материала, а Р - площадь поперечного сечения слоя суспензии,ские ис, может сения суспенэии, и пылевидного на пучим зернистым и сушкой каждого дельного состоя пользуют для изгВ настоящее ляемым моделям пензиями обс применяющихся производится из пригодного для формообразован трудняет борьбу с(71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии, автоматизации литейного производства (72) В,С,Конотопов, С.И.Кулагина, И.А.Конопелько, К.А.Сисина, А.В.Толстопятов и В.И,Худи н(56) Зимон А.Д, Адгезия жидкости и смачивания. М,: Химия, 1974, с,65 - 68.Липец М;Е, Автоматический прибор для исследования смачиваемости порошков методом пленочной флотации. Заводская лаборатория, 1945, т,1, % 5, с,426-429.(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СМАЧИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ СУСПЕНЗИЯМИ, ПРИМЕНЯЕМЫМИ В ЛИТЬЕ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЪМ МОДЕЛЯМ(57) Использование: физико-химиче следования поверхностных свойств Изобретение относится к области физико-химических исследований поверхностных свойств и может быть использовано в литейном производстве при относительной оценке смачивания зернистых огнеупорных материаов суспензиями, применяемыми при изготовлении форм по выплавляемым моделям. Способ может быть использован в других отраслях народного хозяйства при оценке смачивания сыпучих материалов суспензиями или высоковязкими смолами, эмульсиями и другими жидкостями,В литье по выплавляемым моделям формы изготавливают путем послойного нанесостоящих из,связующего полнителя, с обсыпкой сыогнеупорным материалом слоя. После удаления мония и обжига формы исотовления отливок, время в литье по выплавоценка смачивания сусыпочных материалов, для изготовления форм, не -за отсутствия способа, специфических условий ия, Это значительно затаким распространенным30 35 40 45 50 55 дефектом поверхности отливок, кэк "металлическая сыпь", которая обусловлена так называемым эффектом "избирательной смачиваемости".Известны способы оценки смачивания порошка по высоте подьема жидкости в вертикальной трубке или по скорости ее продвижения в горизонтальной трубке, которые заполнены порошком,К недостаткам этих способов относится сложность и трудоемкость, необходимость учета данных о вязкости и поверхностном натяжении суспензий, требующих проведения дополнительных исследований. Кроме этого,применяемая в способах аппаратура с капиллярными трубками не позволяет работать с высоковязкими и активными суспензиями, применяемыми в литье по выплавляемым моделям.Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к предложенному решению является способ оценки смачивания сыпучих материалов - способ пленочной флотации,Этот способ основан на определении доли частиц, удерживаемых водной поверхностью при насыпании на нее порошка, При этом: насыпание слоя порошка проводят таким образом, чтобы свежая порция порошка не попадала на слой. уже покрывший воду Оценку смачивания порошков жидкостью проводят по доле частиц, удерживаемых на поверхности жидкости. Величина смачивания оценивается эффективностью пленочной флотации, выраженной в процентах, между которой и углом смачивания существует линейная зависимость.Способ. имеет ряд недостатков, препятствующих его применению при оценке смачивания суспензиями сьпучих материалов,в частности, зернистых огнеупорных материалов:- нанесение сыпучего материала таким образом, чтобы его последующая порция не попадала на слой, уже покрывший воду, сложная и трудоемкая операция, требующая навыков и специальных приборов; способ очень чувствителен к размеру и форме частиц и применим лишь для случая, когда исследуемые сыпучие материалы высоко- и монодисперсны и имеют одну и ту же форму; отделение от суспензии и фиксирование сыпучего материала сложно из-за высокой вязкости и поверхностной активности суспензий,Таким образом, оценка смачивания сыпучих материалов способом пленочной флотэции является сложным и трудоемким процессом, имеет ограниченное применение и не может быть использована при 5 10 15 20 25 оценке смачивания сыпучих материалов суспензиями, в частности, при изготовлении форм по выплавляемым моделям.Целью изобретения является упрощение и расширение применимости способа.Способ заключается в том, что известное количество сыпучего материала заливают слоем суспензии, выдерживают систему до установления равновесного состояния, удаляют несмоченную часть сыпучего материала и определяют ее массу, а о смачивании судят по показателю М =, где АМ -ЛМРразность общей массы и массы несмоченного сухого сыпучего материала, а Е - площадь поперечного сечения слоя суспензии,Слой суспензии при контакте с сыпучим материалом по его поверхности будет связывать часть сыпучего материала. Величина связанной массы тем выше, чем лучше сыпучий материал будет смачиваться суспензией,На чертеже изображено устройство для осуществления способа, состоящее из цилиндра 1, сетки 2 и поддона 3. Цилиндр 1 заполняется сыпучим материалом 4 со слоем суспензии 5.П р и м е р, В цилиндр 1 диаметром 50 мм и высотой 70 мм, установленный на поддон 3 засыпают 150 г кварцевого песка и уплотняют его с помощью вибрации, помещая на вибростол, или.встряхиванием вручную. Размеры ячейки сетки выбирают таким образом, чтобы сыпучий материал непосредственно не задерживался на решетке и в то же время размеры ячейки не должны быть больше, чем в 1,5-2,5 раза максимального размера зерна сыпучего материала, На поверхность сыпучего материала выливают в виде слоя 20 см суспензии, содержащейз30-350 гидролизованного.раствора этилсиликата и 65 - 70 О пылевидного кварца, затем систему выдерживают 3-5 мин до установления равновесного состояния и отсеивают несмоченную часть сыпучего материала через сетку на поддон.Высыпавшийся на поддон сыпучий мате риал навешивают и о смачивании судят по показателю М = = 1,53 г/см, где Ь М =ЬМ 2Е=30 г - разность между общей массой 150 г и массой несмоченного суспензией сухого сыпучего материала 120 г, а Е = 19,5 см.2 площадь поперечного сечения слоя суспензии, равная площади поперечного сечения цилиндра 1.Использование данного способа в литье по выплавляемым моделям целесообразно при разработке техпроцесса изготовления форм, при подборе обсыпочного материала17 б 2188 Составитель С.Зуев Техред М,Моргентал лий ректо еда аказ 3254 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН СС и КНТ СС 113035, Москва. Ж. Раушская наб., 4/5гарина. 101 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор или состава суспензии, а также в производственных условиях при появлении брака отливок по "металлической сыпи", обусловленных эффектом "избирательной смачиваемости",Формула изобретения Способ оценки смачивания сыпучих материалов суспензиями, применяемыми в литье по выплавляемым моделям, включающий приведение в контакт сыпучего и смачивающего материалов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и расширения применимости способа, известное количество сыпучего материала заливают слоем суспензии, выдерживают систему до 5 установления равновесного состояния, удаляют несмоченную часть сыпучего материала и определяют ее массу, а о смачивании судят по показателю й = Ь М/Г. где Л М - разность общей массы и массы сухого не смоченного сыпучего материала, а Г - площадь поперечного сечения слоя суспензии,