Способ подготовки магнезитохромитового наполнителя, используемого для изготовления литейных форм и стержней

СОЮЗ СОВЕТСНСОЦИА ЛИСТ ИЧРЕСПУБЛИН(9 8 и( С 04 В 22 С 0 1 ТИЙИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЬСТВ ВТОРСНОМУ С 36Ривкин,на упорные 1980, Г.Б. Огеталлург овершенстых смесейтья,1980, М 1 с. 16- (54)(5 ХРОМИТ ВКИ МАГНЕЗИТОИСПОЛЬЗУЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(56) 1. Ротенбергматериалы, М., Мс. 237.2 Ривкин С.И, и др.вование магнезитохроМитдля крупного стального"Литейное производство"17.7) СПОСОБ ПОДГОТООВОГО НАПОЛНИТЕЛЯ МОГО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающий прокаливание магнеэитохромитового боя и помол его до содержания частиц размером минус 50 мкм 20-30 мас.Ъ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода связующего в составах формовочных и стержневых смесей и улучшения технологических свойств смесей, а также сокраще" ния затрат на приготовление .наполнителя, магнеэитохромитоный бой прокаливают при 600-650 С в течение 4-5 ч, а помоЛ ведут до содержания частиц размером минус 160 мкм 45-55 мас.% при рассеве через сито с размером ячейки 1,6 мм. ейИзобретение относится к литей 1 ному производству, преимущественнок способам приготовления огнеупорных наполнителей,используемых в составах ротивопригарных формовочныхсмесей, и может быть использовано5при изготовлении литейных форм истержней.В современном литейном производ"стве для изготовления отливок, ккоторым предъявляются высокие тре Обования по качеству их поверхности,применяют формы и стержни из наполнителей повышенной огнеупорностии с низкой пористостью.Известен способ приготовления )5огнеупорного наполнителя, заключающийся в подготовке наполнителейиэ крупных и тонкодисперсных частици смешивании их друг с другом, например хромитового песка с размером частиц 0,18-0,28 мм и хромитового порошка с размером частицменее 0,044 мм 1,Однако при таком способе приготовления гаэопроницаемость форми,стержней менее 10 ед, Кроме того, необходимость подготовки двухнаполнителей разного гранулометрического состава вызывает организа. ционно-технические трудности в производстве. Следствием высокого содержания тоцкодисперсных частиц является и повышенный расход связующих, что приводит к обильному газаобразованиюзатрудненной выбиваемости при использовании, например, З 5жидкого стекла,Наиболее близким к предлагаемому является способ подготовки магнезитохромитового наполнйтеля, используемого для изготовления литейных форм и стержней, заключающийсяв прокаливании магнезитохромитового боя при 800-900 ОС и последующемпомоле его до содержания частиц размером минус 50 мкм 20-30 мас,% 21 .гВследствие прокаливания магнезитохромитового боя иэ наполнителяудаляется связанная влага.Способ характеризуется необходимостью высокотемпературной прокалки магнезитохромитового боя. Прокаливани магнезитохромитового бояпри 800-900 С снижает экономичностьОспособа не только всЛбдствие значительных затрат энергии на нагрев,но и вследствие быстрого износа металлической тары, в которой прокаливают магнеэитохромитовый бой,Причинами быстрого выхода из строястальной и чугунной тары являютсяактивное окисление металла при высоких температурах и значительныенапряжения металла при посадке внагретую печь и выдаче из печи.Кроме того, данный способ, ограничивая содержание тоцкодисперсных 65 частиц, це регламентирует содержа.ние частиц других размеров, что вызывает нестабильность зернового состава наполнителя, Нестабильностьзернового состава цаполнитсля обусловливает повышенный расход с; -, -зующего в составе смесей и з ,етую низкую гаэопроницаемость, чтотакже Ме гарантирует получение стальных отливок без дефектов - раковин, засоров и др особенно пркиспользовании СО 2 - проце са. Следствием повышенного расхода связующегов составе смесей является высокаяих прочность в нагретом состоянпп,что создает опасность образованп,.,трещин в отливках, и высокая остаточная прочность, и, следов;:, ельце,высокая трудоемкость выбивки иочистки отливок.Цель изобретения - сокращение расрасхода связующего в составах формовочных и стержневых смесей и улучшение технологических свойств смесей, а также сокращение затрат цаприготовление наполнителя,Поставленная цель достигаетсятем что согласно подготовки магнезитохромитового наполнителя, используемого для изготовления литейных форм и стержней, в.слючающемпрокаливание магцезитохромитовогобоя и помол его до содержания частиц размером минус 50 мкм 20-30 мас,Ъмагнезитохромитовый бой прокаливаютпри бОО-б 50 ОС в течение 4-5 ч, а помол ведут до содержания частиц размером минус 1 бО мкм 45-55 мас,В прирассеве через сито с размером ячейки 1,б мм,При прокаливании боя магнезитохомита удаляется свободная влагаи разлагается гидратированная окисьмагния, образующаяся в результатегидратации свободной о:сиси магния,всегда имеющейся в магнезиальныхогцеупорах. Эсо исключает влияниевлаги ца процесс: помола и позволяет обеспечить стабильность зернового состава, что особенно важнопри помоле в шаровых мельчицах непрерывного действия.Отсутствие гидратированной окисимагния повышает живучесть широкораспространенных жидкостекольныхсмесей по СО 2 - процессу, снижаетпотери массы при прокаливании и,следовательно, способствует получению отливок без дефектов - раковин, засоров и др. Прокаливание магнезитохромитово го боя при температурах ниже бОООС не гарантирует завершение процессов дегидратации. Повышение температуры прокаливания нецелесообразно по зкономическим соображениям, так как по завершении процессов дегидратации потери массы с ростом температуры практически не увеличивается(табл. 1),При достижении всей массой магнезитохромита температуры 600-650 Спроцессы дегидратации завершаютсядостаточно полно в течение, 45 ч.Для ведения технологического процесса.в условиях производства целесообразно установить температуру прокаливания 650 Ь-,Содержание тонкодисперсных частиц 20-30 мас.ч.Ъ в порошках непрерывной гранулометрии при рассеве через сито со стороной ячейки 1,6 мм (максимальный размер зерен в порошке 1,6 мм) является оптимальным,При рассеве порошков через ситос .размером ячейки менее 1,6 мм снижается гаэопроницаемость смеси,так как в этом случае увеличивается доля частиц малых размеров. Использование сит с размером ячеекболее 1,6 мм нецелесообразно из-запоявления крупных зерен, которыеснижают пластичность смеси, затрудняют отделку форм и стержней, поверхность их получается шероховатой. Содержание частиц фракций менее(160 мкм устанавливается 45-55 мас.В,содержание крупных фракций (0,161,00 мм тем самым определяется .ЗОкак 45-55 мас,%. При таком фракционном распределении удается получитьоптимальное сочетание прочности,гаэопроницаемости и гладкости поверхности формы. 35П р и м е р . Бой магнезитохро"митового кирпича подвергают термообработке при 650 ОС в течение 4,5 ч( известным способом). При помолемагнезитохромита. в соответствиис предлагаемым способом рассев произ- .водят через сито 1,6 мм, содержанкечастиц размером менее 160 мкм было50 мас.%, включая 20-30 мас.Ъ час-.тиц размером менее 50 мкм. При помоле магнеэитохромита в соответствии с известным способом ограничиваются требованием получения содержания частиц менее 50 мкм 20-30 мас.ЪНаполнители, подготовленные извест Оным и предлагаемым способами используются в составай смесей, отверждаемых продувкой СО 1.Составы смесей и показатели ихсвойств приведены в табл. 2. йПри проведении исследований иэкспериментальных работ используютстандартные методики. Для определения остаточной прочности стандартные образцы нагревают в муфельнойпечи от нормальной температурыдо заданной, выдерживая 40 мин иохлаждая вместе с печью. Прочностьсмеси в нагретом состоянии определяют на дилатометре фирмы "Дитерт"(США), для чего печь дилатометра 65 разогревают до заданной температуры, выдерживая 1 ч для стабилизации температуры, затем в печь дилатометра на специальное устройство устанавливают образец смеси высо" той 50 мм и диаметром 28 мм, выдер- живая его до полного прогрева (в соответствии с методикой 23 и 12 мин при 600 и 1100 ОС соответственно) и нагружают до разрушения при сжатии.Иэ табл. 2 видно, что предлагаемый способ подготовки магнеэитохромита более экономичен вследствие снижения температуры прокаливания магнезитохромитового боя и снижения расхода связующего. Снижение расхода связующего обеспечивается вследствие стабилизации зернового состава порошка, одновременно улучшаются технологические свойства смесей, снижается влажность смесей, повышается гаэопроницаемость, заметно снижается прочность смеси в нагретом состоянии и остаточная прочность. Смеси с магнеэитохромитом, подготовленным предлагаемым способом имеют высокую живучесть при сохранении в течение длительного времени на достаточно высоком уровне прочности на сжатие при нормальных условиях.Предпочтительной областью применения магнезитохромита, подготов- ленного предлагаемым способом являются смеси для изготовления,фбрм и стержней при производстве средних и крупных отливок из углеродистых и легированных. сталей.Таким образом, предлагаемый способ повышает экономичность процесса за счет снижения температуры прокаливания магнезитохромитового боя и снижения расхода связующего. Снижение температуры прокаливания магнезитохромитового боя с 800-900 до 600-650 С уменьшает затраты энергии на прокаливание, увеличивает срок службы прокалочйых печей и металлической тары, в которой ведут прокаливание, Кроме того, способ позволяет стабилизировать зерновой сос. тав магнезитохромитового порошка и снизить содержание жидкого стекла (с 9 до 5 мас.ч.), Это позволяет повысить газопроиицаемость и живучесть смеси, снизить ее влажность, прочность в нагретом состоянии, что способствует получению качественных (без засоров, раковин, пригара, трещин и других дефектов) отливок ответственного назначения (отливок для судостроения, гидротурбин, атомного энергомашиностроения и др.) по СО процессу.При этом предлагаемый способ снижает, трудоемкость на выбивке и очистке отливок эа счет ее уменьшенной остаточной прочности.1044409 Т а б л и ц а 1 300 400 500 600 700 800 900 1000 0,15 0,54 0,56 0,64 0,62 0,66 0,64 0,65 Потери массы, % Таблица 2 Известный Предлагаемый Иагнеэитохромитовый порошок, мас. ч,100 100 100 Водный раствор едкого иматра плотностью 1,2 г/см,мас.ч.1 Жидкое стекло, мас. ч. Газопроницаемость, ед. 34 29 30 4,6 3,8 3,4 ВлаЖность, % Прочность на сжатие (отверждение смеси продувкойСО), кгс/см: 6,1 5,1 3,9 свежеприготовленной 4,9 3,4 4,0 через 3 ч вылеживания 3,4 3,9 5,9 через 5 ч вылеживания Прочность на сжатие в нагретом состоянии, кгс/см 2при 6000 С 4,8 16,3 9,0 1100 С 10,3 6,0 2,2. Остаточная прочность насжатие, кгс/см , после2нагрева до температуро С 29,9 18,6 4,1 600 20,1 18,8 5,4 900 16,4 8,7 5,8 1100 ВНИИПИ Заказ 7421/10 Тираж 813 Подписное филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная, 4 Температура тепло,вой обработки маг- незитохромита, С Состав и свойства: смесей