Жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм стержней и способ ее приготовления

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическиеРеспублик и 876253(23)Приоритет В 22 С 1/16 В 22 С 5/04 3 веуллрстевве 1 кемвтет СССР ае деам изобретений в открытки(53) УДК 621, .742.45:621. .742.57(088.8) Дата опубликования описания 30.10,81(72) Авторы . изобретения Ю.П. Васин, З,Я. Иткис, А.П. Семаков, В,А. А,Л. Гималетдинов, В.Б, Сизиков, В.К. БатуН,Н. Гречко и В.Ф. Дурандин Челябинский политехнический институт им. Л комсомола и Алтайский моторный заводЗаявите(54 ЖИДКОСТЕКОЛЬНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕН ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ др )В 3 о ухудшают овия тружней,после С, т,е.при .котое того,ки не со а следо еляют 1Изобретение относится к литейному производству и может найти применение в изготовлении отливок из черных и цветных сплавов.В настоящее время в литейном .производстве находят широкое распространение жидкостекольные смеси, отверждаемые конвективной сушкой, продувкой углекислым газом или с помощью.отвердителей (феррохромовый шлак, нефелиновый шлам, кремнийфтористые соединения и др.). Жидкое стекло как связующее, обладает рядом ценных свойств, в,первую очередь, недифицитностью, нетоксичностью, водорастворимостью, стабильностью .при длительном хранении,что предопределяет .его широкое использование.Одним из основных недостатков.жидкостекольных смесей является их затрудненная выбиваемость ив отливок. Это обусловлено тем, что. в жидкостекольных формах, особенно в стержнях, при заливке металлом жидкое стекло расплавляется, обвалакивая зерна на. полнителя, а при охлаждении образует прочный монолит, который требует значительных усилий для разрушения. Введение специальных органических добавок для улучшения выбиваемости не всегда эффективно.ИзвеСтиы жидкостекольные .смеси, содержащие в качестве улучшающих выбиваемость добавок различные органические соединения (мазут, раствор би тума в уайт-спирите, древесную муку Указанные добавки заметсанитарно-гигиенические услда и снижают прочность стеконвективной сушки при 200технологическую прочность,20рой идет сборка формы, Кроуказанные добавки практичечетаются с жидким стеклом,вательно, неравномерно распся .в смеси.876253 ЭИзвестно использование в жндкостекольных смесях для улучшения выбиваемости смолы сухой перегонки древесины 2.Однако они не обеспечивают ста.бильности физико-механических и технологических свойств.Наиболее близкой к предлагаемой по техническойсущности и достигаемо" му эффекту является жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло.и органи, ческую добавку, в качестве которой используется дефект-отход свекловичного производства 33 .Однако данная смесь также не обеспечивает стабильных: физико-мехацических и технологических свойств из-за плохой распределяемости в жидком стекле, в результате чего не образуется органосиликатного связующего,Цель изобретения - стабилизация Физико-механических и технологических свойств .смеси при сохранении высокой прочности и Улучшенной выбиваемости.Поставленная цель достигается тем, что жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и органическую добав ку, в качестВе органической добавки содержит натрийкарбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, вес.7:Жидкое стекло 3,648-5,488Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 0,076-0,224Огнеупорныйнаполнитель Остальное Т а б л и ц а 1 Составы смеси, вес.Ж Ингредиенты 1 2 3 4 5 6 94,4 94,4 96,2 . 96,2 94,4 3,686 3,648 5,488 0,114 0,152 0,112 96,2 5,376 5,432 3,724 0,076 0,168 0,244, Кварцевый песок Жидкое стекло М,65 Йд-КМЦ,4При этом в способе приготовлениясмеси, включающем введение и перемешивание огнеупорного-наполнителя,жидкого стекла и органической добавки, в качестве органической добавкииспользуют натрийкарбоксиметилпеллюлозу, которую предварительно растворяют в жидком стекле.Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 1 О (Ма-КИЦ) представляет собой натриевую соль целлюлозогликолиевой кислоты, растворима в воде и водных растворах, без запаха и является биологически безвредным продуктом. 5 При растворении в жидком стекле образуется органосиликатное связующее, которое может быть отверждено в смеси с наполнителем с помощью конвективной сушки, продувкой углекислоты или с помощью указанных выше отвердителей (феррохромовый шлак, например). йа-КМЦ хорошо сочетается с жидким стеклом и не вызывает коагуляции последнего.П р и м е р. Ма-КМЦ в виде порошка вводят в жидкое стекло и перемешивают в течение суток до получения однородного раствора, затем готовят смесь: в смеситель загружается напол- . нитель - кварцевый песок и перемешивают в течение 0,5 мин, затем вводят органосиликатную композицию и перемешивают 4 мин. Из полученной смеси готовят образцы для испытания на сжатие, а также термообработанные образцы при 800 С для измерения работы выбивки.1 Составы и свойства предлагаемых40 смесей приведены в табл. 1 и 2.876253 Таблица 2 Физико-механические Показатели свойств для смесей 2 3 4 5и технологическиесвойства смеси 6 Прочность послетермообработки при200 С, кг/см 1 63 67 2113 20 ь 0 19 э 5 Работа выбивкипосле термообработки при 800 С, Дж 14,7 11,5 8,2 16,5 17,2 . 19,0 20 Формула изобретения Составитель И. Гончарук Техред Л.Пекарь корректор В. Синицкая Редактор М. Ткач Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 9441/9 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 При растворении Йа-КМЦ образуется органосиликатное связующее, являющееся раствором и обеспечивающее стабильные физико-механические и технологические свойства формовочных и спиртовых смесей. Наряду с этим предлагаемые смеси обладают высокой прочностью и имеют хорошую выбиваемость. 1. Жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и органическую добавку, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью стабилизации физико-механических и технологических свойств при сохранении высокой прочности и улучшенной выбиваемости смеси, в качестве органической добавки смесь содержит натрийкарбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, вес.Х: Жидкое стекло3,648-5,488 Натрийкарбоксиметилцеллюлоза . 0,076-0,224 Огнеупорныйнаполнитель Остальное 2. Способ приготовления смеси,включающий введение и перемешивание огнеупорного наполнителя, .жидкого 25 стекла и органической добавки, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве органической добавки используют натрийкарбоксиметнлцеллюлозу, которую предварительно растворяют в жид ком стекле. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Лясс А.М, Быстротвердеющие формовочные смеси. М 1965.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2199933, кл. В 22 С 1/16,1979.3, Авторское свидетельство СССР 40 по заявке В 2679651,кл. В 22 С 1/16,