Способ получения суспензии для изготовления оболочковых форм по выплавляемым моделям

ОП ИСАЯ ИЕ ЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз СеветекнкСфцналнетнчееннкРеелублнкЩ М. Кп.з В 22 С 5/04УВ 22 С 1/16 Государственннй квинтет С,ССР но делам нзобретеннй н открытнй(23) Приоритет -53 УДК 621. 742,5: ;621.74.045 (088.8) Опубликовано 230283 Бюллетень Мо 7 Дата опубликования описания 23,0283 оЖ 1., -.,Д.И.Шинкарь, А.Д.Чулкова, В.В.Петров и В.Н.Ива Научно-исследовательский институт специальных способов литья(У 1 ) Заявител СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИИДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯОБОЛОЧЮВЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛЛВЛЯЕИЫИ МОДЕЛЯМ 2 10 Изобретение относится к литейному производству, конкретно к получению оболочковых литейных форм по выплавляемым моделям.Литейные формы по выплавляемым моделям изготавливают послойным нанесением на модели суспензии, содержа- щей многокомпонентное связующее и огнеупорный наполнитель.Известен способ получения суспензии, при котором в смеситель при вращении мешалки наливают расчетное количество растворителя, подкисленную воду, этилснликат. Затем всыпают пылевидный кварц и перемешивают 40-60 мин при непрерывном охлаждении смесителя проточной водой 11.Известеншликерный способ приготов" ления суспензии, который предусмат-ривает предварительное, до введения этилсиликата, смешивание всех компонентов в течение 05-3,0 ч., Г 23Этот способ снижает производ тельность оборудования, приводит к быстрому износу частей смесителя.Известен способ, при котором через 2-3 мин после введения компонентов и начала перемешивания смеситель нагревают до 42-45 оС Г 31,3 Этот способ трудно регулируем ине может быть применен в автоматизи;рованном производстве при непрерыв-,ном процессе изготовления суспенэии.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигае-.мому эффекту является способ, по которому в бак смесителя последовательно вводят и смешивают подкисленнуюводу, пылевидный кварц, этилсиликати поверхностно-активное вещество.ПАВ.Последнее является технологичеакойдобавкой, а ки .лота, которую добав-,ляют в воду, является катализаторомГ 4 3.Недостаток известного способазаключается в том, что получаемыеиз такой суспенэии формы длительно.отверждаются и после отверждения име"ют невысокую прочность.Целью изобретения является ускорение отверждения оболочковых форми увеличение их прочности после сушки.Цель достигается тем, что согласгревают до 50-100"С воду или нодныйраствор катализатора, или водныйраствор технологических добавок,или водный растнор катализатора итехнологических добавок перед смешиванием их с огнеупорным наполнителем, а этилсиликат вводят при достижении водной суспензией температуры30-50 о С, В качестве катализатора используютнеорганические кислоты - соляную, 10серную, ортофосфорную или их бинарныесмеси. В качестве технологических добанок - нодорастворимые ПАВ, соли,органические и неорганические добанки.15После смешивания подогретой предварительно до 50-100 С воды или соответствующего раствора с огнеупорнымнаполнителем, имеющим температурупомещения, температура водной суспензии понижается до 30-50 С, При достижении этой температуры в суспензиювводят этилсиликат.Предварительный подогрев воды иливодного раствора кислот, или водногораствора технологических добавок, 25или водного раствора кислот и технологических добавок активизирует нейтрализацию примесей огнеупорногонаполнителя, улучшает его смачивание,интенсифицирует процесс гидролиза 3 Оэтилсиликата, чем и объясняется"эффект ускорения отверждения форм иповышения их прочности.Верхний предел температуры подогрева укаэанных компонентов ограничен 35температурой кипения воды, нижнийвеличиной достигаемого эффекта уско-,рения отверждения и повышения прочности форм.П р и м е р 1 (по известному спо Особу). В бак смесителя с числом оботов мешалки 2800 в минуту вводятпоследовательно воду, соляную кислоту, ПАВ, пылевидный кварц; этилсиликат. Конкретный состав суспензиии прочность образцов после отверждения для этого и всех остальных примерон приведены в таблице. Все компонЕнты в момечт введения имеют температуру 20+2 ОС. С момента введения. этилсиликата перемешивание продолжают в течение 45 мин. Из полученнойсуспензии изготавливают трехслойныеобразцы (обсыпка - кварцевый песок).Отверждение и испытание образцов пронодят по двум вариантам. 55 Вариант 1. Цикл отверждения каждого слоя 2 ч, затем выплавление образцов в воде, испытание сырых образцов при. изгибе. Этот. вариант изготовления и испытания образцов характеризует склонность суспензии к отверждению. Вариант 2, Цикл отверждения каждого слоя 5 ч, испытание при изгибесухих образцов без их предварительного ныплавления. Прочность образ-.цов, полученных по этому варианту,характеризует собственно вяжущиесвойства связующего.Описанйую методику изготовления ииспытания образцов применяют и вовсех остальных примерах.П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, но воду предварительно нагревают до 70 С. После внедения огнеупорного наполнителя температура суспензии понижается до 39 ОС. При этойтемпературе в Смеситель вводят этил-.силикатСостав суспензии и свойстваобразцон приведены н таблице, Прочность образцов, испытанных по обоим вариантам, возрастает по сравнениюс примером 1.П р и м е р 3 (по известнбму способу) . В бак смесителя вводят водныйраствор соляной и ортофосфорной кислот, затем ПАВ, пылевидный кварц,этилсиликат. Температура всех компонентов в момент введения 20+2 ОС.Состав суспензии приведен в таблице.Порядок изготовления и испытания образцов - по примеру 1.П р и м е р 4. Аналогично примеру 3, но подкисленную воду передвведением в смеситель нагревают до100 С. После добавления огнеупорного наполнителя температура суспензии снижается до 50 С. При этой температуре вводят этилсиликат. Далеепо,примеру 1. Прочность образцоввозрастает в сравнении с полученнойпо примеру 3 при том же составе суспензии,П р и м е р 5. Суспензия того же.состава, что в примерах 3 и 4. Порядок введения компонентов: растворПАВ в воде, нагретый предварительнодо 50 ОС, кислоты, пылевидный кварц,этилсиликат. Перед введением этилсиликата температура суспензии составляет 30 С. Далее по примеру 1.П р и м е р б. Суспензия того жесостава, что по примерам 3-5. Порядок приготовления: предварительноподготовленный водный раствор ПАВи кислот нагревают до 50 ОС, смешивают с пыленидным кварцем. При этомтемпература суспензии понижается доЗб С. Затем добавляют этилсиликат.Далее по примеру 1.Достигаемый благодаря предлагаемому способу эффект повышения прочности форм на 20, ускорение их отверждения позволит расширить областьиспользования связующих, разбавителем которых служит вода, сократитьрасход этилсиликата на 15-20.Экономический эффект составит 2050 руб, на 1 т годных отливок.72,8 0,03 14,5 22 0,20 0,70 22 0 20 О 70 22 0,20 0,70 4,0 41, 1 4.,0 4,0 51,0 72,8 0,03 19,0 72,8 0,03 20,3 22 0,20 0,70 4,0 52,5 Формулаизобретения Составитель А.ЧулковаТехред Л.Пекарь КорректорН.Король 1Редактор Г,Цицика Тираж 811 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 1016/17 Филиал ППП 1 Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ получения суспензии для изготовления оболочковых форм по выплавляемым моделям, включающий смеши-. вание воды, катализатора, огнеупор р ного наполнителя, этилсиликата, технологических добавок, о т л и ч а ющ и й с я тем, что. с целью ускорения отверждения оболочковых форм и увеличения их прочности после сушки, 35 предварительно нагревают до 50-100 ОС воду или водный раствор катализато ра, или водный раствор технологических добавок, или водный раствор катализатора и технологических добавок 40 перед смешиванием их с огнеупорным 72,8 О,ОЗ 22,5 56,0 наполнителем, а этилсиликат вводятпри достижении водной суспенэиейтемпературы 30-50 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Литье по выплавляемым моделям.Инженерная монография. Под ред.Я.И.Шкленника. И., "Машиностроение",1971, с.227.2, Авторское свидетельство СССРР 521060, кл. В 22 С 9/04, 1973.3. Авторское свидетельство СССР9 663472, кл. В 22 С 1/20, 1975.4. Литье по выплавляемым моделям.Инженерная монография. Под ред.Я.И.Шкленника н В.А.Озерова. М.,фйашиностроение", 1971, с.228.