Смесь для изготовления литейных керамических форм и стержней

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 31511 В 22 С 1 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ инс Крокус-побочныйпродукт анилинокрасочного производства на основеокиси железаТетраборат натрияВодаОгнеупорный наполнитель 0,5-2,0 2,0-8,0 0,5-2,0 1980. ИЯ ЛИЕРЖНЕЙ,Остально ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Липецкий политехнический титут(56 ) 1Авторское свидетельство СССРМ 493287, кл. В 22 С 1/00, 1973,2. Авторское свидетельство СССР9 513783, кл. В 22 С 1/22, 1973,3. Авторское свидетельство СССРВ 505488, кл. В 22 С 1/ОО,В 22 С 9/0019744Авторское свидетельство СССР9 511993, кл. В 22 С 1/18, 1974.5. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2919901/22-02,кл. В 22 С 1/16, С 04 В 35/00(54)(57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНТЕЙНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ И СТ 1033255 А включающая огнеупорный наполнитель, крокус-побочный продукт анилинокрасочного производства на основе оки- си железа, неорганическое соединение, реакционноснособное по отношению к окиси железа, и воду, о т л и.ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения ее живучести, повышения прочности в сыром состоянии, снижения темпе ратуры спекания и уменьшения гигроскопичности, она содержит в качестве упомянутого неорганического соединения тетраборат натрия при следукщем соотношении ингредиентов,вес.Ъ:Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления керамических (сиекаемых ) форм и стержней по постоянной модельно-стержневой оснастке. 5Известны смеси для изготовления литейных керамических форм и стержней, содержащие огнеупорный наполни- тель, гидролизованный этилсиликат, водный раствор аммиака и графит Г 1) 10 или огнеупорный наполнитель, пульвербакелит, трехэамещенный Фосфорнокислый аммоний, окись алюминия, борную кислоту и увлажнитель ( 2.В составах указанных смесей со- . 15 держатся дорогостоящие и деФицитные связующие - этилсиликат и пульверба-келит, которые требуют к тому же при нятия специальных мер безопасности по обеспечению нормальных санитарно- гигиенических условий труда. Известна также смесь для получения спекаемых Форм, содержащая пылевидный кварц, окись алюминия ибуру 3 .25Данная смесь ввиду ограниченного взаимодействия окиси алюминия и буры (,при повышенных температурах )не обладает легкой спекаемостью и не предотвращает образования трещин в 30формах и стержнях.Известна смесь для изготовлениялитейных керамических Форм, содержащая огнеупорный наполнитель, водный раствор фосфата юиминия и гематитовую руду 4Прочность указанной смеси в сыром состоянии низка, что затрудняет получение из нее форм и стержней, упрочжяемых нагревом вне оснастки, а использование гематитовой руды требует проведения дополнительных операций ее размола и классификации.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных стержней и форм (в т.ч, и керамических, получаемых мето. дом высокотемпературного спекания ), а также огнеупорных изделий, содержащая, вес.Ъ: огнеупорный наполнитель (кварцевый песок ) 84-92; связующая композиция.8-16, причем последняя может содержать, Ъ: ортофосфорная, кислота 60; крокус-побочный продукт анилинокрасочного проиэвод ства на основе окиси железа 30; сульФитно-дрожжевая бражка (СДБ) 10 или ортофосфорная кислота 40 и.крокус 60.( 51, Поскольку ортофосфорная кислота и СДБ являются водными раствора ми, то в Состав смеси согласно Г 5 3 ,Входит также (в скрытом виде ) вода.Данная смесь является самотверделдей, имеет ограниченную живучесть ( до 13 мин ) и весьма низкую проч ность в сыром состоянии (сразу после набивки стандартных образцов ).1(роме того, смесь допускает получение керамических форм не только глетодом их самозатвердевания, но ипосредством спекания при высокотемпературной теплой обработке, однакопри нагреве в области температур200-1000 С Формы и стержни из даннойосмеси имеют невысокую прочность, чтосвязано с дегидратацией образующихсяФеррифосфатов, Для получения стабильных и высокопрочных керамическихформ и стержней из смеси упомянутого состава необходимо их высокотемпературное спекание при 1000 фС и выше. Гигроскопичность Форм и стержнейпри хранении нуждается в улучшении.Целью изобретения является повышение живучести смеси, прочности в сы.ром состоянии, снижение температурыспекания и уменьшение гигроскопичности керамических форм и стержней.Цель достигается тем, что смесьдля изготовления литейных керамических форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, крокус-побочный продукт анилинокрасочного производства на основе окиси железа,неорганическое соединение, реакционноспособное по отношению к окиси железа, и воду, содержит в качествеупомянутого неорганического соединения тетраборат натрия при следующем соотношении ингредиентов, вес,%.1 рокус-побочныйпр(дукт анилинокрасочного производства на основеокиси железа 0,5-2,0Тетраборат натрия 2,0-8,0Вода 0,5-2,0Огнеупорный наполнитель ОстальноеТетраборат натриябура ) йа В, О.;получается из боронатрокальция действием соды, Хорошо раствбрим в воде,Применяется в производстве эмалей истекла для консервирования пищевыхпродуктов, а также сварке и пайке,так как растворяет окислы металлаи тем самым очищает спаиваемые металлические поверхностиВ составе предлагаемой смеси бураиспользуется в виде порошка с предпочтительной дисперсностью порядка2000 см 2/г. С водой бура образуетщелочные растворы,Побочный продукт анилинокрасочного производства - крокус - согласноТУ-14-483-70 представляет собой мелкодисперсный порошок, состоящий из80-90 Р е 20и 10-20 РеО. Применя.ется при магйитодефектоскопии и получении холоднотвердекщих связующихи смесей в сочетании с ортофосфорно 1кислотой.1033255 Таблица .1 гредиенты смеси Содержание ингредиентов, вес.%в смесях звестных предлага 23 Тетрабобура ) т натрия 5 5,0 обочный продукт аниинокрасочного проиэодства - крокус 0,5 42 2,0 Ортофосфорная кисло,б 88,Кв со В составе предлагаемой смеси крокус используется в виде порошка сдисперсностью порядка 5000 см /г.В качестве огнеупорного наполнителярекомендуются формовочные печки накварцевой основе. 5При содержании тетрабората натриябуры ) ниже нижнего предела уменьша"ется прочность стержней и форм в сыром и в отвержденном состоянии, апри содержании его выше верхнего предела не достигается положительноготехнического эффекта при одновременном удорожании смеси,Температура спекания форм и стержней из предлагаемой смеси 200-500 С. 15Спекание может быть осуществленокак при контакте смеси с .нагреваемой оснасткой, так и путем тепловойсушки сырых форм и стержней в сушиле,В табл, 1 приведены составы предлагаемых (1-3) и известных (4-5) смесей.Каждый. состав готовят в смешивающих бегунах с массой замеса 5 кг.Полнота смешивания контролируется виэуально до получения однородного поцвету массы., Образцы для испытаний готовят встандартных гильзах йа сжатие и разрыв. Смесь уплотняется на стандартномкопре. Газопроницаемость, осыпаемостьи гигроскопичность определяются по общепринятым стандартным методикам. Термостойкость смеси определяется в водной среде путем нагрева образца до1000 С с последукщим охлаждением в воЗ 5де с температурой 12-15 С. За показатель термостойкости принимают числоциклов нагрева и охлаждения образца в.воде Число водных теплосмен), за ко-. торое масса образца уменьшалась на30 методика из областииспытанийогнеупоров, ),Температура спекания образцов200, 300 и 500 С продолжительностьспекания 30 мин.В табл. 2 приведены результаты испытаний.Иэ данных табл, 1 и 2 следует, чтопредлагаемая смесь имеет живучесть,термостойкость, прочность по сыромуи при нагреве в области 200-500 ОСоптимально 250-350 С )в несколько развыше, а гигроскопичность ниже, чемизвестная смесь.Для получения аналогичных показателей прочность предлагаемой смеси требует спекания при температуре свыше1000 С.За счет снижения температуры спе"кания керамических форм и стержней изпредлагаемой смеси обеспечивается существенная экономия энергозатрат иповышение производительности формовочных и стержневых участков,Предлагаемая смесь обладает повышенной термостойкостью,может быть использована как для керамических форми стержней, так и для футеровок плавильных и нагревательных агрегатов,Кроме того, возможно получение иэнее многократно используемых форм.Смесь пригодна для получения какчугунных, так и стальных отливок.Формы и стержни иэ предлагаемойсмеси легко выбиваются на механических решетках, а отливки получаютсясвободными от пригара. При изготовлении стержней иэ смеси предпочтительным является вариант их отверждения в нагреваемой оснастке.ю1033255 Таблица 2 Технологические свой- ства Смеси Предлагаемые 2 3 4 5 Более .ЙО Более 500 Более 300 7,0 5,5 Живучесть, мин Прочность по сыРому,кгс/смф 0,07 0,08 0,10.0,01 0,03 10,0 15,0 48,0 64,0 40,0 47,0 6,0 300 59,0 12,0 65;0 4,0 7,0 500 54,0 13,0 16,0 21,02,5 3,8 300 1,3 20,0 34,0 15,0 2,7 0,9 36,0 500 0,01 0,00 0,02 Осыпаемость, Ъ Газопроницаемость,ед 170 250 270 320 0,01 0,85 Гигроскопичность,Ъ 0,90 . 0,07 Термостойкость,число вод-"ных теплосмен 1,0 9,0 12,0 2,0 6,0 Составитель С,ТепляковРедактОр И,Товтин Техред Т.фанта Корректор А.повх Заказ 5515/12 Тираж 813 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д.4/5