Связующее для керамической суспензии

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Сфез Северских Социалистических Республик(22) Заявлено 220280 (21) 2919163/22-02 В 22 О 1/20 С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Но (23) ПриоритетГосударствеииыЯ комитет СССР ио делам изобретеииЯ и открытиЯ(72) Авторы изобретения А,А,Рыжиков, Л.А,Федорова, Б.И.Уваров, Е.А.Холодович, Е.Г.Ульзутуева, Ю.М.Гольдшмидт и А,Н.Завьялов Горьковский политехнический институт им. А.А.Жданова(54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ. КЕРАМИЧЕСКОЙ СУСПЕНЗИИ Изобретение относится.к литейному производству, а именно к составу связующего, применяемого для получения керамических форм и стержней, керамических покрытий для металлоболочко вых форм.Известно связующее, в состав которого входят этилсиликат, раствори-. тель (типа ацетона), вода, соляная кислота 1. Основными недостатками известного связующего является большой расход этилсиликата (до 78 вес. Ф), недостаточное обеспечение прочностных свойств керамических форм и стержцей на его основе эр =0,5 - 0,8 кг/смс, бс,к= 5 - 8 кг/см 3 и способствует обезуглероживанию стальных отливок, изготовленных в этих формах (0,5- 1,2 мм). Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является связующее следующего состава, вес.В:Ацетон 50-58 Эпоксидно-диановаясмола 1-5Вода 1-7 ЗО Соляная кислота 0,3-0,5 Этилсиликат Осталь .:ное 21.Это связующее обеспечивает прочность керамики на изгиб после зат-вердевания до прокаливания 38,4 кгусм и 32,8 кг/см - после прокаливания, соответственно. Стоимость эпоксиднодиановой смолы 5000 руб. за 1 т, Указанное связующее увеличивает прочность изделия только до прокаливания, после прокаливания прочность снижается ввиду низкой термостойкости .эпоксидно-диановой смолы. Кроме того, эта смола довольно дорогая, что и увелинивает стоимость связующего.Цель изобретения - повышение проф ностных характеристик форм и стержней до и после прокаливания при низкой себестоимости связующего.Поставленная цель достигается теь, что известное связующее для керами-ческой суспензия, включающее этилсиликат, ацетон, соляную кислоту, водЭ и смолу, в качестве последней содержит древесный пек или продукты, содержащие его в количестве 15-100 от веса сухого остатка при температуре раэгонки древесного сырья до 300 оС (в пересчете на 100 пека)при876255 следующем соотношении ингредиентов, вес,:Древесный пек или продукты,:содержащие егов количестве 15;10 Оот веса сухого остаткапри температуре раэгонки древесного сырья до300 фС (в пересчете на100 пека) 20,0-40,0Ацетон 28,0-36,0. Вода 2,7-3,65Соляная кислота 0,3-0,35Этилсиликат ОстальноеВ примере в качестве продукта, содержащего древесный пек, была исполь-зована смола древесная холодного отверждения (СДХ 9), которая соответствует проекту ТУ 81-05-72-79.Физико-химические характеристики смолы (СДХО) приведены в табл, 1. Стоимость смолы СДХО - 300 руб.1 т.Смола СДХО, хорошо смешиваясь с гидролизованным этилсиликатом, и частично замещая его; образует связующее, которое можно испольэовать как при литье .по выплавляемым.моделям, так и постоянным.Для проведения испытания готовят смеси, в которых количество смолы СДХО в связующем принимают равным 10-50.Керамические смеси готовят следующим образом.В мешалку для приготовления суспензии заливают предварительно приготовленный гидролиэованный этилсиликат, добавляют .смолу СДХО (в расчетных количествах). В готовое связующее для приготовления смеси засыпают 3/4 огнеупорного наполнителя кварцевого песка и маршалита в отношении 1 г 2, добавляют катализаторы твердения смолы СДХО - окислы металлов (например, МдОИпО, СаО, Счо ) Тщательно перемешиваютобразовавшуюся суспензию Таблица 1. Норма Свойства Жидкость темно-коричневого цвета Внешний вид 1,2 160-180 10-15.Содержание воды Плотность при 20 С, т/мВязкость по ВЗпри 20 С,ос при интенсивном перемешивании около2 мин. Затем вводят гелеобразовательдля гидролизованного раствора этилсиликата (например 30-ный водныйраствор едкого натра), перемешиваютполминуты и досыпают остаток наполнителя, перемешивание продолжают дополучения однородной массы. После 30 свыстаивания (для удаления замешанныхпузырьков воздуха) выливают в подготовленную оснастку, Составы суспен зий приведены в табл. 2. Данные, полученные при испытании стандартныхобразцов по методике ГОСТ 2189-62,приведены в табл. 3. Оптимальная добавка смолы СДХО находится в преде лах 20-40 вес.(составы 2-4 в табл.2и 3) и при дальнейшем увеличении ееколичества прочность настолько возрастает, что.снижает податливостьстержней и форм из-за увеличения проч ности на сжатие, Кроме того, снижается жидкотекучесть керамических смесей, ухудшая заполняемость модельнойоснастки. Высокая прочность форм позволяет снизить расход керамической 25 смеси за счет уменьшения толщины стенок форм и получения пустотелых стерней, снижение .количества смолы СДХОо 20 вес. несколько уменьшило прочность на изгиб (32,3 кг/спи), а послепрокаливания прочность возросла до36, 7 кг/см .Уменьшение количества смолы СДХОдо 10 вес. дает прочностные характеристики на уровне обычной керамики 35 (табл. 3, состав 1)Значительно более низкая стоимостьсмолы древесной холодного отвержденияснижает стоимость связующего Ъ 3-5 раэ.Реализация изобретения позволяетповысить прочность на изгиб форм истержней не только до и после прокалки, но и прочность при сжатии иразрыве, а также изгоТовлять формыкак по постоянным, так и по выплавляемйм моделям.0,25 0,3 0,3 50 40 П р и м е ч а н и еНа единицу связующего вводят 3 вес.ч.огнеупорных сыпучих составляющих .1Таблица 3 Показатели прочности образцов, кгс/см йри Суспензия изгибе сжатии разрыве до про- после до прока- после про до про- после прокалива- прока- ливания каливания калина- каливания ния ливания ния 4 7,0 О8 19 17,18,2 2,9 20,0 4,3 32,3 3,4 24,8 67 0,8 5,3 16,0 35 19,0 98,5 0 ота прики дре 00 С0 пеформула изобретения Связующее для керамической суспен эии, включающее зтилсиликат, ацетон, соляную кислоту, воду и смолу, о т" л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности форм и стержней при низкой себестоимости 5 связующего, в качестве смолы связующее содержит древесный пек или продукты, содержащие его в количестве 15-100 от веса сухого остатка при температуре раэгонки древесного сы рья до 300 С (в.пересчете на 100 пекапри следующем соотношении . ,ингредиентов, вес,В:Древесный пек или продукты, содержащие его 20,0-40,0 28,0-36,0 2,7-3,65 0,3-0,35 Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспе1. Иванов В.Н, и Зарецкая ГЛитье в керамические формы поянным моделям. М;, 1975, с 582. Авторское свидетельство9 637192, кл. В 22 С 1/20, 196 ртиэе,М.посто 60. ССС 7Тираж 872 подписное ИПИ Заказ 9447/ л.Проектная,4,Смола (СДХО) в количестве 15-1веса сухого остаттемпературе разговесного сырья до