Способ приготовления модифицированного жидкостекольного связующего для изготовления литейных форм и стержней

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН 1)4 В 22 18 фЪ сЯ "а ИСАНИЕ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НА ческий о СССР 1983. СССРОДИФИЦИСВЯЗУКЩЕГ ОРИ И тся к литейн но к способа Изобретение относ му производств ованных жидк одифициующих,иготовленияекольных свясоставах сам спользуемыхщих смесей ердею двухк льциевым силиаком) при издит с отв катом вым ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГ 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯРОВАННОГО ЖИДКОСТЕКОЛЬНОГОДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХСТЕРЖНЕЙ.804 4 2 А 1 готовлении литейных Форм и стержней,Цель - улучшение физико-химическихсвойств форм и стержней при отверждении двухкальциевым силикатом,сокращение расхода связующего, а также облегчение выбиваемости. Сущностьспособа, основанного на электрофизической обработке в процессе растворения в жидком стеклемодифицирующей добавки, заключается в осуществлении электрофизической обработки импульсными электрическими разрядамив количестве 200-400 импульсов приэнергии одного импульса 1,6-2,2 кДжна 1 кг связующего. При этом вкачестве модифицирующей добавки используют полифосфат натрия со степенью полимериэации п=10-27. Реализация способа позволяет повыситьпрочность форм и стержней на 50-60 Еили же сократить содержание связующего в смеси с 6,5 до 5,0 мас.Х без потери прочности, а также существеннооблегчить выбивку смеси из отливок.1 з.п. Ф-лы, 2 табл.И зобретение относится к литейномупроизводству, а именно к способамприготовления модифицированных жидкостекольных связующих, используемыхв составе самотвердеющих смесей с отвердителем - феррохромовым шлакомпри изготовлении литейных форм истержней.Цель изобретения - улучшение физико-механических свойств форм и стержней при отверждении двухкальциевымсиликатом, сокращение расхода связующего, а также облегчение выбиваемости. 15При импульсной обработке электрическими разрядами под воздействиемвозникающих при этом процессе факторов, таких как мощная ударная волна,высокоскоростная струя, имеющая кавитационный генезис, акустическое излучение, большой ток разряда, электроМагнитное излучение, вероятно проис -ходит дробление полифосфата на мелкодисперсные частицы с последующим внед 25рением его в структуру жидкого стекла.Для модифицирования сьязующегоиспользуют лабораторное оборудование,в состав которого входят типовой генератор импульсных токов (ГИТ) ипульт управления от установки дляэлектрогидравлической очистки отливок. Регулирование напряжения на входе ГИТ осуществляют с помощью трехфазного регулятора напряжения. Разрядной камерой служит специальноизготовленное устройство из нержавеющей стали. Для электрической изоляции электродов служит вакуумная резина и полиэтилен. В качестве модифика Отора используют полифосфат натрия состепенью полимеризации и 10-27.Параметры электрогидравлической обработки, определяющие удельную энергию, затрачиваемую на один разряда также величина рабочего разрядногопромежутка, влияющая на эффективностьсбрабоки, определяют с использованием математического планирования эксг.еримента: Ц=50-55 кВ, С=4-4,2 мкФ;1,=(7,5-8,5) 10 м, где П - напряже 50ние между электродами; С - емкостьр а зряд ных конд енс ат оров; Е - в еличи нарабочего разрядного промежутка,удельная энергия, затрачиваемаяна один пробой рабочего разрядногопромежутка, СПггде в - масса материала, кг,Изменение частоты разрядных импульсов в пределах 0,5-5,0 Гц существенно не влияет на свойства смеси, Однако с увеличением частоты разрядаувеличивается производительность процесса модифицирования, Поэтому целесообразно проводить обработку с наибольшей частотой, которую может обеспечить ГИТ.В табл. 1 отражены особенности модифицирования связующих и составы смесей, приготовленных с этими связующими, в табл, 2 - свойства указанных смесей,Связующее готовят следующим образом,В камеру для электрогидравлической обработки в указанных соотношениях подают жидкое стекло и кусковой полифосфат натрия (ПФН), после чего осуществляют обработку импульсными электрическими разрядами. Приготовленное Связующее в миксере перемешивают с водой и поверхностно-активным веществом (ПАВ). В качестве ПАВ используют ДС-РАС в количестве 1,52 от массы жидкого стекла.При изготовлении связующего в лабораторном смесителе сначала в течение 1 мин перемешивают сухие компоненты смеси, после чего вводят жидкостекольную композицию и смесь перемешивают в течение 2 мин.При определении прочности, текучести и осыпаемости используют стандартную методику, Работа выбивки оценивается по известной методике, только для испытаний использованы стандартные образцы 50 х 50 см.В качестве огнеупорного наполнителя используют кварцевый песок марки 1 К 02 А.1(ак видно из приведенных результатов, модифицированием жидкого стекла твердым полифосфатом натрия со степенью полимеризации 10 - 27 совместно с обработкой импульсными электрическими разрядами можно повысить прочность жидкой самотвердеющей смеси на 50-60 Х или же сократить содержание связующего в смеси с 6,5 до 57 без потери прочности, снижения теку- чески и осыпаемости, существенно облегчив при этом работу выбивки.Аналогичные результаты получаются при изготовлениии жидкостекольной пластичной самотвердеющей смеси.1404152 Т а блица 1 Смесь ПФН, вводимый вжидкоестекло Ферро- Водахромо- вый Жидкостекольное Кварцевый пеКоличествоимпульсов Энергия одногоимпульса на1 кг связующего, кДж сок1 К 02 А шлак 300 1 1,3 2 1,6 300 3 1,9 4 2,2 О, 115 5 2,5 100 4,42 1,33 88,50 5,75 200 400 500 0,29 10 1,9 0,58 0,173 О, 230 300 12 13 14 4,10 1,51 89,05 5,34 3,77 1,7,1 0,1153,43 1,89 89,59 4,93 90,17 4,51 300 15 1,916 3,09 2,09 90,73 4,08 17 Формул и обретения 1. Способ пригот нления модифицированного жидкостекольнот о связующего для изготовления литейных форм и стержней, включающий электрофизическую обработку жидкого стекла в процессе модифицирования его добавкой, отличающийся тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств форм и стержней при отверждении двухкальциевым силиПараметры электрогидравлической обработки связующего катом, сокрашения расхода снязуюшего, а также облегчения выбиваемости,электрофизическую обработку осуществляют импульсными электрическими разрядами в количестве 200-400 импульсовпри энергии одного импульса 1,б 2,2 кДж на 1 кг связующего. 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю - Ш и й с я тем, что в качестве модифицирующей добавки используют полифосфат натрия. Содержание ингредиентов смеси, мас.7 связующее1404152 Таблица 2 Прочность на сжатие, МПа, через Работа вы бивки, Дж Осыпаемость,ЕСмесь Живучесть, мин 40 мин 1 0,26-0,32 2 0,30-0,36 3 0,45-0,53 4 0,46-0,56 5 0,43-0,50 0,70-0,89 0,87-1,09 1,28" 1,45 1,30-1,45 1,26-1,38 0,85-1, 12 1,05-1,2 а 1,20-1,30 11,8 20 20 6 0,30-0,38 37 11,7 7 0,38-0,43 11,6 8 0,43-0,52 1, 10-1, 15 12,0 О,У 5-082 090-1,00 0,98-1, 12 0,75-0,91 0,12-1,26 0,92-1,05 .0,71-0,85 0,63-0,70 100 60 11,4 11,6 1 1,8 11,9 Составитель С.ТепляковРедактор В.Петраш Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец Заказ 3020/8 Тираж 740 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5