Суспензия для изготовления керамических оболочковых форм

(5 Ц 5 В 22 С 1/16, 1/ МИТ.ЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ У СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОР табл(1) Научно-исследовательский институт металлургической технологии и Уральский филиал Всесоюзного алюминиево-магниевогоинститута(56) Авторское свидетельство СССРМ 426743, кл. В 22 С 1/02, 1972.Авторское свидетельство СССРМ 1171176, кл. В 22 С 1/16, 1982,(54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ(57) Использование: изобретение относитсяк литью по выплавляемым моделям. Сущность; суспензия содержит, мас.,(,: этилси Изобретение относится к литейному производству, в частности, к изготовлению керамических форм по выплавляемым моделям.Цель изобретения - ускорение сушки и повышение прочности керамических форм.Цель достигается тем, что в суспензию, содержащую этилсиликат, воду, соляную кислоту, поверхностно-активное вещество и пылевидный кварц, дополнительно введен аморфный кремнезем - пыль электрофильтров кремниевого производства при следую щем соотношении компонентов, мас. О.Этилсиликат 9,0 - 14,0 Вода 21,0 - 26,0Соляная кислота 0,3-2,0 Поверхностно-активное вещество 0,05-0,3 Аморфный кремнезем 0,7-7,0 ликат 9,0-14,0; вода 21,0-26,0; соляная кислота 0,3 - 2,0; поверхностно-активное вещество 0,05 - 0,3; аморфный кремнезем - пыль электрофильтров кремниевого производства 0,7 - 7.0; пылевидный кварц - остальное, Аморфный кремнезем, обладая развитой поверхностью, усиливает тиксотропные свойства суспензий, Повышение прочностных показателей керамики обусловлено образованием в суспензии кремнекислоты при взаимодействии тонкодисперсной части кремнезема и воды, Кроме того ускоряется сушка керамики ввиду присутствия в аморфном кремнеземе оксидов кальция и магния, которые ускоряют переход золя сзя. зующего в гель, а образовавшаяся при это, вода быстро удаляется из керамики, 3. счет этого ускоряется сушка керамики. Пылевидный кварц Остальное,Аморфный кремнезем - пыль электро- фильтров кремниевого производства - представляет собойтонкодисперсный порошок следующего х мсостава, мас: Оксид кремни 75-95 Оксид алюм ия 0,5-0,8 Оксиды кальция и магния 0,8-2,2 Оксид железа 0,6-0,7 Углерод свободный 4,5-5,0 и дисперсного распределения частиц: размер, мкм содержание, 1 до 3 85 до 10 10 более 10 5Аморфный кремнезем,обладая развиой поверхностью, усиливает тиксотропные войства суспензий. Образующаяся приэтом объемная структура легко удерживает огнеупорный наполнитель во взвешенном состоянии, придавая суспензии повышенную седиментационную устойчивость. Повышение прочностных показателей керамики обусловлено образованием в суспензии кремнекислоты при взаимодействии тонкодисперсной части кремнезема и воды, Образовавшаяся таврим образом кремнекислота усиливает совместно с этилсиликатом связующие, свойства суспензии.Ускорение сушки керамикМ объясняется присутствием в аморфном кремнеземе оксидов кальция и магния, которые ускоряют переход золя связующего в гель, образующаяся при этом вода быстрее удаляется из керамики, тем самым уменьшая время сушки керамики,При введении аморфного кремнезема в количестве 0.7%, время сушки и прочность керамики остаются на уровне прототипа, При введении аморфного кремнезема более 7 мас,% ухудшаются технологические свойства суспензии из-за высоких тиксотропных свойств, уменьшается ее подвижность, что приводит к неравномерному распределению ее по поверхности модели, Кроме того, уменьшается прочность, вероятно за счет нарушения оптимального гранулометрического состава огнеупорного наполнителя,П р и м е р. Составы суспензий приведены в табл, 1. В смесительный бак наливали расчетные количества воды, кислоты, насыпали половину расчетного количества огнеупорного наполнителя, представляющего собой смесь аморфного кремнезема и пылевидного кварца и перемешивали в течение 30 мин мешалкой с числом оборотов 2800 об/мин. Затем вводили этилсиликат, оставшееся количество огнеупорного наполнителя, поверхностно-активное вещество и перемешивали суспензию 30 - 40 мин. Вязкость суспензии по вискозиметру. В 3-4 для первого слоя 40-60 с, для последующих слоев 30 - 40 с. Суспензия после нанесения 1 слоя разбавляется до нужной вязкости гидролизованным раствором этилсиликата с вязкостью не выше 14 с, Сушку каждого слоя проводили в камере сушки при температуре 27 + 1 С и относительной влажности 50 - 70% втечение 2 ч, Выплавку модельного состава проводили в автоклаве при 120 С, давлении 2 атмв течение 20 мин, Керамику прокаливали в электропечи при температуре 950 + 10 С в течение 1 ч, Определение прочности на изгиб. после сушки. вытопки модельного состава, прокалки проводили на разрывной машине ТМ-1 по известной методике НИИ автопрома на 4-х слой ных керамических образцах. размером 20 х 75 мм, Прочность при 950 С определяли на установке 123 Ипо методике, разработанной в НИИТМе,5 О седиментационной устойчивости суспензии судили по величине расслоения суспензии в мерном цилиндре в течение 3 ч по следующей формуле Я= Ч 1 100%, Чоб 10 Формула изобретенияСуспензия для изготовления керамических оболочковых форм, используемых при получении литья по выплавляемым моделям, включающая этилсиликат, воду, соляную кислоту, поверхностно-активное вещество и искусственный пылевидный . кварц,отличаю щася тем, что,с целью ускорения сушки и повышения прочности, она дополнительно содержит аморфный кремнезем - пыль электрофильтров кремни 50 55 где Я - величина расслоения суспензии, %;Ч 1 - объем выделившейся жидкости,15 см;Чоб - общий объем суспензии, см,зКинетику сушки проводили для керамики, сформированной из суспенэии с аморфным кремнеземом и для сравнения готовили20 суспензии по прототипу, Кинетика сушкиснижалась для 1, 3 и 5 слоев керамики. Интервал отбора проб на влажность составлял0,5 ч, Влажность определялась по ГОСТ2642.1-86.25 Данные по свойствам суспензии и керамики представлены в табл, 2, Из табл. 2видно, что увеличение седиментационнойустойчивости суспензии по сравнению спрототипом в 2,5 раза наблюдается при вве 30 дении 0,7% аморфного кремнезема, Прибольшем его содержании суспензия не расслаивается в течение 5 сут, Прочность керамики увеличивается в 1,2-2 раза. Вкерамике с добавками 0,7 - 7% аморфного35 кремнезема остаточная влажность после1,5 ч сушки и остаточная влажность в керамике, приготовленной по прототипу, после.2 ч сушки практически одинакова во всехисследованных слоях, Кинетика сушки кера 40 мики с содержанием аморфного кремнезема выше 7% не проводилась из-занетехнологичности суспензии.Таким образом, введение в суспензиюаморфного кремнезема в количестве 0,7 -45 7% позволяет сократить время сушки каждого слоя на 0,5 ч, увеличить прочностькерамики в 1,2 - 2 раза,1771863 0,05 - 0,3 0,7-7,0Остальное таблица 1 Таблица 2 оставитель М,Куницкаяехред М,Моргентал Коррек едак макова Заказ 3800 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 О евого производства при следующем соотношении компонентов, мас.ф,:Этил сил икат 9,0-14,0Вода 21,0 - 26,0Соляная кислота 0,3 - 2,0Поверхностно-активное веществоАморфный кремнезем - пыль электрофильтров кремниевого производстваПылевидный кварц.