Способ приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК фо ни ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский ордена ОктярьскойРеволюции и ордена Трудового КрасногоЗнамени технологический институтнм.Ленсовета, Казанский химико-технологический институт,им. С.М.Кирова иПроизводственное объединение "Ижорский завод" нм. А.А.Жданова(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 438485, кл, В 22 С 5/04, 1972.2. Писаренко И.Н. и др. Магнитнаяобработка композиции; феррохромовыйшлак - жидкое стекло - вода. -"Литейное производство", 1975, У 10, с. 21.3. Анисович Г.А. и др. Влияниепредварительной обработки воды ультразвуком на свойства формовочныхНсмесей. -. Литейное производство",1975, У 10, с. 19.4; Лясс А.М, Быстротвердеющиермовочные смеси. М., "Машиностроее", 1965, с. 298.(54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙИ ФОРМ, отверждаемых преимущественнопутем продувки углекисльв газом,включающий последовательное смешивание огнеупорного наполнителя,водного раствораедкого натра ижидкого стекла, о т.л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью, повышениякачества стержней.и форм путем увеличенияих прочности, повышения живучести смеси и сокращения расхода вее составе едкого натра, перед введением жидкого стекла дополнительновводят воду в количестве 0,1-0,6 мас.Хот массы огнеупорного наполнителя,которую предварительно подвергаютэлектрохимической обработке до достижения ею потенциала относительнохлор-серебрянного электрода (-400)- %авве20 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления смеси для изготовления литей ных стержней и форм, отверждаемых преимущественно продувкой углекислым газом, включающему последовательное смешивание огнеупорного наполнителя, водного раствора едкого натра,и жид кого стекла, перед введением жидкого стекла дополнительно вводят воду в количестве 0,1-0,6 мас.% от массн Изобретение относится к литейному,производству, а именно к способамприготовления смесей, используемыхцпя изготовления литейных стержней кформ. 5Известны способы приготовлениясмесей для изготовления стержней иформ, в соответствии с которымиводорастворимое связующее или водаиспользуемая в,составе связующей 10композиции, предварительно подвергается воздействию поля постоянного или переменного тока, магнитногополя, ультразвука. В основе указанныхспособов заложены принципы сольватации воды, образовайия однонаправленных диполей . в молекулярнойструктуре воды и поляризации. растворенных в, воде коллоидных частиц1- Г 31.Однако данные физические эффектыносят кратковременный характер, адостигаемая за счет них степеньупрочнения стержней и форм относительно невелика, 25Наиболее близким кизобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способприготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых преимущественно продувкойуглекислым газом, заключающийсяв последовательном смешиванииогнеупорного наполнителя водногоратра едкого натра и жидкогостекла 4 .,Однако смеси, получаемые известным способом, имеют недостаточновысокую прочность и живучесть присравнительно большом расходе едкого 40натра,Целью изобретения является повы.шение качества стержней и формпутем увеличения их прочности, повышение живучести формовочной смесии сокращение в ее составе расходаедкого натра.1 огнеупорного наполнителя, которуюпредварительно подвергают электрохимической обработке до достиженияею потенциала относительно хлор-серебрянного электрода (-400)-(-900)мВи перемешивают 3-10 мин.На чертеже дана схема устройства,реализующего способ.Устройство содержит корпус 1,изготовленный из оргстекла, внутрикорпуса установлены плоские графитовые электроды 2, разделенные полупроницаемой перегородкой 3. В нижнейчасти корпуса имеются два штуцера 4,изготовленные из нержавеющей сталии предназначенные для слива обработанной воды из, области анодного и катодного прострайства. Для герметизации корпуса использовано резиновоеуплотнение 5,Удельный вес жидкого стекла, используемого в литейном производстве для приготовления формовочной смеси по предлагаемому способу, .ограничен 1,47-1,51 г/см, что является общим требованием к жидкому стеклу для литейного производства в соответствии с ГОСТ 130-78-81Использование воды, предварительно подвергнутой электрохимической обработке и имеющей потенциал менее (-400 мВ), ведет к снижению прочностных характеристик смеси, а использование воды с потенциалом свыше (-900 мВ) затруднительно, поскольку указанный верхний предел поляризации (-900 мВ) обусловлен возможностями принятой схемы электро- химической обработки.и характеристиками используемых с этой целью устройств.При добавлении воды, подвергнутой указанной электрохимической обработке в количестве менее 0,1% (от масУсы огнеупорного наполнителя), не достигается требуемого повышения живучести, смеси и прочности стержней и форм, а добавление ее в количестве более 0,6% приводит к повышению влажности смеси, что снижает качество металлической отливки.При перемешивании подвергнутой электрохимической обработке воды с формовочной смесью менее 3 мин и более 10 мин цель не достигается; в первом случае из-за неравномерности распределения электрохимически обработанной воды в смеси (неполноты перемешивания), во втором из-за начиПри исследовании прочностныхсвойств смеси производят набивку стандартных образцов высотой 50 мм, диаметром 50 мм с продувкой углекислымгазом в течение 1 мин,Результаты испытаний приведены втаблице,Рз таблицы видно, что литейныеформовочные и стержневые смеси, полученные предлагаемым способом, имеют.прочность по сравнению с известнымспособом выше на 11-133. Живучестьсмеси также увеличивается, прочность .образцов, полученных из смеси известным способом, выдержанной 5 ч, изме.нилась от 19,5 до 18,0 кгс/см, апо предлагаемому способу после смешения электрохимически обработаннойводы со. смесью в течение 5 мин от21,2 до 21,4 кгс/см 2; от 23,0 до23,8 кгс/см; от 24,7 до 24,8 кгс/см".,Кроме того, расход едкого натра уменьшился.более чем вдвое. Экономическаяэффективность от использования стержневых и формовочных смесей составляет ориентировочно 0,5-2 руб.на одну,тонну годного литья. 6,0 30 Прочность на сжатиекгс/см, при продолжительности выдержки готовой смеси до продувки углекислым газом Времяэлектрохимическойобработкиводы мин Потенциалводы относительнохлорсеребряногоэлектрода,мВ 4 ч 4 ч 3 ч 2 ч Сразу 1 ч Предлагаемый способ 21,6 20,9-900 3 11276 нающегося процесса гелеобразования в жидком стекле.Вода, отобранная из катодной эоны с потенциалом (-400)-(-900) мВ, облаДает показателем водородных ионов рН в пределах 10,0-12,0, преимущественно 10,5-11,5.П. р и м, е р. Готовят смесь следующего состава, мас.ч.:Кварцевый песок . 100 1 О20-й водный растворедкого натра 0,4 1,0Натриевое жидкоестекло (модуль 2,77,(-400)-(-900) мВ0,1-0,6Смесь готовят следующим образом. 205000. г кварцевого песка смешивают в течение 2 мин с 50 г водного раствора едкого натра, далее добавляют 300 г жидкого стекла и перемешивают еще 2 мин Приготовление смеси изве стным способом на этом заканчивают. При приготовлении смеси предлагаемым способом, количество раствора едкого натра сокращают до 20 г и,кроме того. дополнительно вводят 30 г воды, подвергнутой предварительно электрохимической обработке до получения потенциала относительно хлорсеребрянного электрода (-400)(-900) мВ и перемешивают ее со смесьюв течение 3-10 мин,