Противопригарная краска для литейных форм и стержней

(19) 2 С ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ нова 77. ЛИиновамных ли ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ПРОТИВОПРИГАРНАЯ КРАСКА ДЛЯТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ(57) Изобретение относится к литму производству, а именно к состпротивопригарных красок для теформ и стержней при получении чу ных отливок. Цель изобретения - улучшение качества краски за счет повышения ве термостойкости и уменьшения адгезии к расплаву чугуна, а также снижение себестоимости. Состав краски, мас.Х; отходы углеродистых электродов электролизного производства алюминия 30-50, каолиновая вата или волластонит 2-3, кремнезоль (20-253- ный) - остальное, Термостойкость описываемой краски повышена в 15-20 раэ, величина адгезии расплава чугуна к краске уменьшена в среднем в 2 раза, Реализация изобретения позволяет получать экономию эа счет снижения. себе стоимости краски, уменьшения брака отливок по вине формы и снижения затрат на обработку и очистку чугунных отливок. 2 табл.СИзобретение относится к литейномупроизводству, а именно к противопригариым краскам для литейных форм истержней, используемых при изготовлении отливок из чугуна.Цель изобретения - улучшение качества краски за счет .ловышения еетермостойкости и уменьшения адгезии, к расплаву чугуна, а также снижениеее себестоимости.Сущность изобретения заключаетсяи следующем.Углеродистые электроды для произ,водства алюминия получают из анодной 15массы, В качестве исходного сырья дляизготовления анодной массы применяют;68 мас.% коксов нефтяных малосернистых и 32 мас.пека каменноугольного,электродного марки Б. Прокаливание 2 Осырых коксов осуществляется при,Затем производят дробление, раз,мол и рассев прокаленного кокса дляполучения заданного гранулометрического состава анодной массы. Далееосуществляют смешение массы аноднойс пеком в смесителе непрерывного действия, Формирование самообжигающихсяанодов и их установку в электролизе- ЗО,рыеОтходы углеродистых электродовпредставляют собой обломки анодов,анодные остатки и углеродистые блоки,извлеченные из алюминиевых электроли"зеров после эксплуатации в течениетрех лет, Очищенные от корки застывшего на их поверхности электролита, онипо химическому составу состоят из98 углерода, 1% серы и 1 примесей(Иь, Сг и др.). Для применения всоставе противопригарных красок отходы углеродистых электродов подвергаются дробленяо и измельчению вшаровых мельницах. Основаная массазерновой основы содержит частицы раз"мером менее 0,05 мм (50 мкм). Помолосуществляется в течение 18-24 чпри соотношении шаров и материала2:1.5 ОСвойства прокаленных коксов следующиеИстинная плотность,г/см 2,0-2,05Содержание золы,% Не более 0,8Каолиновая вата представляет собой алюмосиликатное волокно с содер"аханием 50 А 1 ОЗ и предназначенадля службы при 1400-1500 С. Волластонитовый концентрат имеетследующий химический состав, вес.%:Бь 00 50,12РеО0,94МпО 0,93СаО 42,96ИВО 1,720,09А 10 0,37Тз.О 0,06НаО 0,12СО, 2,64Потери при прокаливании 2,73Огнеупорность волластонита 1540 С.Армирующие добавки (волластонити каолиновая вата) в противопригарной краске должны содержать частицыразмером менее О, 063 мм,Кремнезоль - водный раствор кремниевой кислоты с концентрацией81.0 250-300 г/л (0-25 мас.%) - получали обесщелачиванием жидкого стеклана электродиализной установке.Свойства кремнезоляф вязкостьпо вискозиметру 12 с; плотность поареометру 1, 12 г/см; величинарк 9-10.Составы предлагаемой краски приведены в табл. 1.Противопригарная краска приготав-,ливается следующим образом,В бак, снабженный мешалкой лопастного типа, загружают порошкообразную .смесь углеродистых электродов и каолиновой ваты нли волластонита. Сухиесоставляющие перемешивиот в течение3-5 мин. Затем добавляют кремнезольи перемешивают содерлщмое 5-10 миндо получения однообразной суспензии.Плотность краски контролировалиденсиметрамн общего назначения. Дляопределения условной вязкости применили вискозиметр ВЗ.Прочность сцспления противопригарного покрытия с подложкой оценивалипо следующей методике. Две пластинкииз плавленного кварца соединили между собой с помощью противопригарнойкраски и сушили при 110-120"С, Пластинки приклеивали эпоксидным клеемк захватам разрывной машины, Послезатвердевания производили обычноеиспытание на разрыв и определялиудельное усилие отрыва,Краевой угол смачивания огнеупорных материалов растворами кремнезо 1433630ля и краски определяли Фотосъемкойкапли, помещенной с помощью специальной капельницы на полированную однородную твердую пластинку из исследуе 5мого материала.Краевой угол смачивания расплавомчугуна противопригарных покрытийопределяли на вакуумной установке.Работу адгеэии, отнесенную к единицу площади контактной поверхности,для случая контакта твердой и жидкойфаз (противопригарное покрытие и жидкий металл), определяли из уравнения15И 10 = бг(1 + созО), н/м,где б, - поверхностное натяжениежидкой фазы, н/м;8 - краевой угол смачиванияжидкостью твердого тела, 20град.Тармостойкасть оценивали при испытании покрытий на тепловой удар.Краску слоем 0,3-0,5 мм наносили настандартный образец иэ жидкастекольнай смеси и подвергали сушке при120-150 С. После сушки образцы с покрытием опускали в разогретую да800 С печь сопротивления и визуальнонаблюдали за покрытием до появления 30в .нем трещин. Время с момента опускания образца в печь и да появленияв покрытии трещин фиксировали секундомером. Существенное повышение термостайкости предложенной краски объясняется способностью армированногопокрытия релаксировать термическиенапряжения, Роль армирующего компонента может выполнять каолиноваявата, создающая в покрытии волокнистую структуру или воластонит, разделяющий материал матрицы игольчатымимонокристаллами на отдельные фрагменты, обладающие некоторой подвижнос 45При разовом нанесении краски наповерхность форм и стержней она подвергается сушке при 120-150 С в течение 15-20 мин, Вторичное окрашива-,ние кистью рекомендуется проводитьпри температуре первого слоя покры 50тия не выше 70-80 С во избежаниенеравномерного распределения краскипо поверхности формы или стержня.При окрашивании пульверизатором крас 55ку можно наносить на предварительноразогретую до более высоких температур поверхность форм и стержней, т.е,непосредственно после их сушки, ПриволластонитКремнеэаль 2-3Остальное этом происходит высыхание краски и формирование прочного покрытия.Термостойкасть описываемой краски возрасла в 15-20 раэ, адгезия расплава чугуна к краске уменьшипась в среднем в 2 раза.Предлагаемая краска рекомендуется для предотвращения пригара на отливках из чугуна, изготавливаемых в формах из жидкостекольных смесей с применением стержней из холоднатвердеющих смесей. Перед нанесением покрытия поверхность формы должна быть упрочнена продувкой углекислым газом или тепловой обработкой. Краска наносится пульверизацией или кистью, Толщина противопригарного покрытия не менее 0,5 ьм. При изготовлении крупных отливок требуется 2 - разовая покраска.Краска обеспечивает получение отливок беэ пригара с высокой чистотой поверхности. Шероховатость поверхности соответствует 4 классу. Высокая проникающая способность краски способствует упрочнению поверхностнога слоя формы и устранению на отливках поверхностных дефектов (засоры, ужимины, пригар).Свойства красок приведены в табл.2Реализация предлагаемой краски позволяет получить экономию за счет снижения ее себестоимости, снижения брака отливок по вине формы и уменьшения затрат на обрубку и очистку отливок. Формула изобретенияПративопригарная краска для литейных фарм и стержней, содержащая углеродсодержащий наполнитель и кремнеэоль, а т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения ее качества за счет повышения термостойкости краски и уменьшения ее адгезии к расплаву чугуна, а также снижения себестоимости, краска в качестве углеродсодержащего наполнителя содержит отходы углеродистых электродов электролизного производства алюминия и дополнительно содержит каолиновую вату или валластонит при следующем соотношении ингредиентов, мас.7,"Отходы углеродистыхэлектродов электрализнаго производства алюминия 30-50Каолиновая вата или1433630 5 еснезол Каолинова или волла вата онит Т Свойства тность, г 4 язкост мачизол аск 25 5 равно кварца- компон вочныхж смес 2 2 3,3,0 00 200 6 486 4 Ингредиенты тходы углеродилектродов раевой угания кремаполнителРадугол смачиаской подвания кр ложек из основног та формо стержнев роющая способ ость, Е Прочность сцепл ния с подложкой из кварца, МПа Термостойкост Краевой угол смачивания покрытий чугуна, град.сс чистоты похности отливок 6 Таблица