Смесь для изготовления литейных форм и стержней

1 ц 522889 йфа Советских НИЕ Социалистических ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Республик ЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к (22) Заявлено 26.05.75с присоединением (23) Приоритет Опубликовано 30.07,76 свид-ву в 22 С 1/02 43347 02 яв Государственный комнте Совета Министров СССР по делам изобретений) Заявител г 2 5 К АВТОРСКОМУ СВИ 54) СМЕСЪ ДЛЯ ИЗГОТОВ И СТЕРИзобретение относится к области литейного производства, а именно к смесям для изготовления литейных форм и стержней.В практике литеиного производства широко распространены песчано-глинистые смеси, включающие огнеупорный наполнитель, сухую формовочную глину (огнеупорная глина, бентониты) и воду 11). Вода вводится в процессе приуготовления указанных смесей. С учетом требований, предъявляемых к формуемости и прочности в сыром состоянии песчано- глинистой смеси, последняя в готовом виде должна обладать консистенцией пластичной массы. Ввиду этого затрудняется операция заполнения смесью оснастки, а операция формообразования треоует приложения значительного силового воздействия, например встряхивания, прессования и т. п. Кроме того, необходимость равномерного распределения воды в массе сухих ингредиентов (кварцевом песке, глине) предъявляет повышенные треоования к качеству перемешивания и резко удлиняет сам процесс смесеприготовления.В практике литеиного производства далеко не всегда удается обеспечить оптимальные условия смесеприготовления, и это обусловливает нестабильность как свойств песчано-глинистых смесей, так и процессов формообразования с их использованием,Наиболее близкой к описываемому изобреНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМНЕЙ тению по техническои сущности и достигаемому результату является песчано-глинистая смесь, включающая огнеупорный наполнитель, формовочную тлину, воду и добавку полиалкиламинов 2. Дооавка полиалкиламинов повышает текучесть смеси, за счет чего улучшается заполнение смесью оснастки и облегчается операция формообразования, Однако и в этом случае введение воды в процессе перемешивания приводит к недостаткам, которые были отмечены выше.Целью настоящего изобретения является упрощение и повышение стабильности процессов смесеприготовления и формообразования, улучшение заполняемости смесью оснастки.Для достижения поставленной цели смесь, включающая огнеупорный наполнитель и формовочную глину, дополнительно содержит соединения, выбранные из ряда неорганических влаготворных веществ, представляющих собой сочетание активируемых веществ и активаторов, взятых в весовом отношении 1:1 - 4:1, при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:Глина 0,5 - 12,0 Соединения, выбранныеиз ряда неорганическихвлаготворных веществ 4,0 - 32,0Огнеупорный наполнитель Остальное.В качестве активируемых веществ смесь содержит кристаллогидрат кальциевой селитрыСа(МОз)р 4 Н,О или кристаллотидрат сернокислого аллюминия А 1(504)з 18 НО, иликристаллогидрат сульфата натрия Иа,50410 Н,О. В качестве активаторов смесь содержит щелочь или бикарбонат натрия ИаНСОзили кристаллогидрат кальциевой селитрыСа (ХОз) а 4 НО.В качестве щелочи могут быть использованы гидроокиси натрия, калия, лития,Как,будет показано ниже, кристаллогидраткальциевой селитры может быть использованв одних случаях как активируемое вещество,а в других - как активатор.В качестве наполнителя могут применятьсякварцевые пески, отработанная формовочнаясмесь, измельченные кварцит или шамот, цирконовые и оливиновые пески и др.Ы качестве формовочной глины может применяться как обычная огнеупорная, так и Ьентониты,При необходимости в смесь могут быть введены добавки каменноугольной пыли, графита, асбестовой крошки.Сущность механизма действия влаготворных веществ заключается в превращении связанной в кристаллогидратах воды в свободную, Зто превращение происходит в результате химического взаимодействия активируемых веществ и активаторов.благодаря этому достигаются следующиепреимущества: во-первых, нет неооходимостиво введении в процессе перемешивания свободной воды; во-вторых, равномерное распределение сухих компонентов происходит в течение минимального времени перемешивания(до 50 сек); в-третьих, резко оолегчается заполняемость оснастки смесью, поскольку сыпучесть готовой смеси близка к сыпучести сухого кварцевого песка, и исключаются илирезко уменьшаются затраты энергии на уплотнение смеси в оснастке: в-четвертых, выделение воды в свооодном состоянии происходит втечение некоторого промежутка времени одновременно по всему ооъему смеси, за счет чегоулучшается однородность смеси.При необходимости готовая смесь можетбыть получена в полувлажном или во влаж ном состояниях, Для этого необходимо увели.чить продолжительность смешивания сухих компонентов до 2 - 7 мин, т. е. форсировать протекание реакций выделения свободной 5 влаги уже в процессе перемешивания.Для наилучшего влаговыделения целесообразно сочетать между собой активируемые вещества и активаторы в следующих весовых соотношениях: кристаллогидрат кальциевой 10 селитры, кристаллогидрат сернокислого алюминия и бикарбонат натрия как 1:1:0,3; кристаллогидрат кальциевой селитры, бикарбонат натрия и щелочь как 1:0,4:0,35; кристаллогидрат кальциевой селитры, кристалло гидрат сульфата натрия и бикарбонат натриякак 1;1:О,4; кристаллогидрат кальциевой селитры и щелочь как 1:0,5; кристаллогидрат кальциевой селитры и бикарбонат натрия как 1:0,8; кристаллогидрат сульфата натрия и 20 кристаллогидрат кальциевой селитры как 1:1;кристаллогидрат сернокислого алюминия и щелочь как 1;0,4; кристаллогидрат сульфата натрия и бикарбонат натрия как 1:0,5; кристаллогидрат сернокислого алюминия и кри сталлогидрат кальциевой селитры как 1:0,6,Изобретение иллюстрируется следующимпримером.Приготавливают смеси, имеющие следующий состав, вес. О/О:30 Кварцевый песок 1 К 016 Ас глиносодержанием 0,35 Глина огнеупорнаяВлаготворные вещества 84 6 1035Всего приготавливается 8 рецептур смесейуказанного состава, которые отличаются номенклатурой влаготворных компонентов, ихколичеством (2 или 3) и качественным соста вом (одно активируемое вещество и один активатор, два активируемого вещества и одинактиватор).Смеси приготавливались в скоростном смесителе.45 Рецептуры примененных влаготворных веществ и технологические свойства смесейпредставлены в таблице.В 228 В 9 Свойства смеси продол- жительность полного влаговыделения смеси после выпуска из смесителя, мии после полного влаговыделенияпрочность иа сжатие во влажном состоянии, кгс/см состояние количество,вес,О 6 коли-чест-во,вес,Околичество выделившейся воды,% смесипри выпускеиз смесителя газопроницаемость,ед.наименование наименование Едкий иатр Сухая сыпу- чая Кристаллогидрат кальциевой селитры 3,3 6,7 2,5 2,0 130 0,3 Кристаллогидрат сульфата натрия Кристаллогидрат кальциевой селитры Полувлажиая сыпучая1,5 3,2 0,2 100 Кристаллогидрат кальциевой селитры Бикарбонат иат- рия Сухая сыпу- чая 3,8 6,2 0,25 4,0 110 2,3 Едкий катр Кристаллогидрат сернокислого алюминияПолувлажнаясыпучая 7,0 2,5 2,0 140 0,31 Кристаллогидрат сульфата натрия Бикарбоиат нат- рия Сухая сыпу- чая 3,3 5,0 6,7 2,7 120 0,33 Кристаллогидрат сернокислого алюминияКристаллогидрат кальциевой селитры Сухая сыпу- чая 3,5 2,0 100 0,4 Кристаллогидрат кальциевой селитры Кристаллогидрат сернокислого алюминия Бикарбонат нат- рия Полувлажиая 4,5 2,4 1,5 0,15 150 4,5 Кристаллогидрат кальциевой селитры Кристаллогидрат сульфата натрия Сухая сыпу- чая Бикарбонат нат- рия 1,5 4,5 2,6 135 0,30 4,5 0,5 - 12,0 Пылеобразиые влаготвориые компоненты смеси в количестве, вес, %Как видно из таблицы, все смеси обладают высокими технологическими свойствами н в то же время находятся по завершению перемешивання в сухом илн полувлажном состоянии, что обеспечивает достижение поставленных в настоящем изобретении, целей. Формула изобретения1. Смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель н глину, отличающаяся тем, что, с целью упрощения н повышения стабильности процессов смесепрнготовления и формообразования, улучшения заполняемости оснастки смесью, она дополнительно содержит соединения, выбранные из ряда неорганических влаготворных веществ, представляющих собой сочетание актнвируемых веществ н активаторов, взятых в весовом отношении 1:1 - 4:1, при следующем соотношении ингредиентов, вес, %: ГлинаСоединения, выбранные изряда неорганических влаготворных веществ 4,0 - 32,05 Огнеупорный наполнитель Остальное2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем,что в качестве актнвируемых веществ она содержит кристаллотндрат кальциевой селитрыили крнсталлогндрат сернокислого алюминия,10 нлн кристаллогидрат сульфата натрия,3. Смесь по п. 1, отличающаяся тем,что в качестве активаторов она содержит щелочь или бнкарбонат натрия или кристаллогндрат кальциевой селитры,15Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:1). Берг П, П. Формовочные материалы,М., 1963, С. 348.20 2, Патент ФРГ, кл. 31 в 1/22, Ме 1217029,30,03.67,Заказ 1826/13 Изд. Юо 1560 Тираж 1003 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,15 Типография, пр. Сапунова, 2