Способ получения композиции для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 944724(22) Заявлено 14. 06, 76(21) 2376094/22-02 ИЦ М.кп. с присоединением заявки Мо В 22 С 1/16 Государственный комитет ССС Р по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ Изобретение относится к литейному производству черных и цветных сплавов, в частности к способам получения композиций, используемых для по" лучения литейных форм.Известен способ приготовления дуспензий для изготовления оболочковых многослойных форм путем проведения гидролиза этилсиликата при перемешивании в суспензии пылевидного огнеупорного наполнителя ( 11,Недостатком такого способа является низкая прочность получаемых Форм и большие затраты времени наих просушку.Наиболее бЛизким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления суспензии, используемой при приготовлении Форм для литья по выплавляемым моделям, включающий эмульгирование этилсиликата с помощью поверхностно-активных веществ при перемешивании в водной суспензии пылевидного огнеупорного наполнителя, подкисленного минеральной кислотой, и проведение реакции гидролиза на границе глобул этилсиликата при водородном показателе 1-2. Для обеспечения полноты реакции гидролиза этилсиликата перемешивание производится в течение 4560 мин в механической мешалке счислом оборотов пропеллера 15002400 в мин 21.Недостатком такого состава является то, что полученная известным способом композиция обладаетнизкой седиментационной устойчивостью из-за малой величины удельного веса жидкой фазы. Седиментационная неустойчивость суспензиипроявляется в быстром оседании пылевидного наполнителя, что приводит 5 к изменению вязкости и соответственно к нестабильности толщины ипрочности формооболочки, В пылевидных наполнителях присутствует металлическое железо (вследствиепомола в агрегатах с железосодержащими или мелющими частями),поэтому для проведения гидролизаэтилсиликата необходимо,чтобы рНреакционной среды был 1-2. Для до стижения такого водородного показателя добавляется минеральная кислота, которая нейтрализует вредную роль металлического железа, присутствующего в пылевидном напоМни теле. В результате взаимодействияметаллического железа с сернойкислотой. получаются кристаллогидраты ГеО 4 НО, которые являются гидроскопичнычи веществами, т.е; легко впитывают влагу и трудно отдаютпри .сушке, что затрудняет и увеличивает времясушки оболочки иэ-за наличия свободной влаги.Целью изобретения является увеФличение прочности форм и сокращениевремени их отверждения. 10Поставленная цель достигается тем,что предварительно подкисляют кремнеэоль кислотой, затем проводятчастичный гидролиэ этилсиликата вкремнезоле в присутствии бихроматааммония в течение 25-30 мин.Оптимальная концентрация коллоидального раствора кремниевой кислоты, при которой керамика имеет максимальную прочность, составляет 20200 г/л, однако возможно применениекремнеэоля с концентрацией 50-220 г/л,обеспечивающей достижение поставленной цели. Для повышения стабильностикислого кремнезоля и создания оптимальных условий для гидролиэа этилсиликата рН кремнезоля подцерживают впределах 0,8-1,2, Для предотвращениякоррозии железа, присутствующего вискусственном пылевидном наполнителе, 30в подкисленный кремнезоль вводят ин"гибитор коррозии железа - бихроматаммония, который стабилизирует рНкомпозиции,Сущность способа заключается вследующем.35В смеситель емкостью 2 литра вводят коллоидальный раствор кремниевойкислоты с водородным показателем 2и концентрацией 200 г/л, поверхностно-активное вещество (сульфанол),40маршалит искусственный непрокаленный 1 ПК) этилсиликат 40, бихромат аммонияВсе это перемеаиваютв течение 20 мин при скорости пропеллера смесителя 1500 об/мин. Вязкость 45суспензии 45 с, Присутствие в композиции ингибитора коррозии железапредотвращает реакцию его с кислотой и образованне гигроскопическихсолей, в результате чего заметно 50ускоряется сушка оболочки. Повышение удельного веса жидкой фазы суспензии за счет использования коллоидального раствора кремниевой кислоты с удельным весом свыше 1 повышает седиментационную устойчивость суспензии, обеспечивая таким образом стабильность толщины наносимых слоев, что благоприятно сказывается на прочности оболочки. Эа мена воды на коллоидальный раствор кремниевой кислоты позволяет также уменьшить содержание свободной влаги, так как использование, например, 20-30-ного раствора кремниевой кис Лоты обеспечивает введение в суспензию 20-30-ной твердой фазы в связис тем, что коллоидальный растворпредставляет собой дисперсию твердых частиц в жидкости. Твердая фаза кремниевой кислоты обеспечиваетповышение прочности формооболочки,позволяя вести операцию гидролизане полностью. Это сокращает времяее проведения до 25-30 мин. Меньшеевремя проведения гидролиза приводитк понижению прочности, а большеене влияет на прочность. Негидролизованный этилсиликат, обладающийгидрофобными свойствами, адсорбируясь на поверхности наполнителясуспензии и оболочки, повышает темсамым прочность оболочки.Предлагаемым способом получаютмногослойные оболочковые формы изсуспенэии состава, вес:Кремнезоль 24,5Этилсиликат 4,9Иаршалит искусственный Остальноесверх 100 вес.:Сульфонол 0,1;. Бихромат аммония 0,7Время сушки слоев покрытия для первого слоя составляет 45 с, для второго, третьего, четвертого и пятого слоев - 70 с,Время сушки пятислойной оболочки, высушенной в камере сушки приотносительной. влажности воздуха47 и 28 С, составляет 1,62 , вто время как влажность оболочки,полученной известным способом -1,98.Прочность Формооболочки, изготовленной предлагаемым способом,составляет 35 кгс/см. Выплавка производится в воде при 95 С в течение10 мин. При выплавлении и извлечении формы иэ ванны разрушений ненаблюдается, Прочность формы послеудаления моделей составляет46 кгс/смф, а форм, полученных изсуспенэии известным способом, составляет 39 кгс/смф; После выплавления модельного состава из формы последняя упрочняется жидким стекломи после 24 часовой сушки прокаливается и заливается металлом, Разрушений Форм нет.Реализация изобретения позволит1 повысить прочность Форм после выплавления из нее моделей в воде и сократить время их отверждения при сокра"щенном времени проведения гидролиэа этилсиликата (гидролиз проходитнеполностью) с использованием дешевого связующего - кремнезоли с малойконцентрацией 310. Ожидаемый экономический эффект при программе3,5 тыс.т литья в год составит75000 руб.5 944724 формула изобретения Составитель И.Куницкая Редактор Р.Цицика Техред А. Вабинец Корректор Е. РошкоЗаказ 5210/11 Тираж 852 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП 1 Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Способ получения композиций, для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, включающий змульгирование этилсиликата с по 5 мощью поверхностно-активных веществ и проведение гидролиза этилсиликата . при перемешивании в композиции гпялевидного наполнителя, о т л и ч а ющ и й с я .тем, что, с целью увеличеО ния прочности форм и сокравеиия временй их отверждения, предварительно подкнсляют кремнеэоль кислотой,а затем проводят частичный гидролиээтилсиликата в кремнезоле в присутствии бихромата аммония в течение 2530 мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 122586, кл. В 22 С 9/04 19592, Авторское свидетельство СССРВ 426743, кл. В 22 С 9/04, 1972.