Способ удаления пенополистироловых моделей из керамических форм для литья

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ(22) Заявлено 14,07,78 (21) 2 б 42 б 24/22-02с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 071080, бюллетень М 37 Союз Советскик Социалистических Республик(51)М, Кл.зВ 22 С 9/04 В 22 С 7/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 74. .045(088.8) Дата опубликования описания 071080(71) Заявитель СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ПЕНОПОЛИСТИРОЛОВЪЖ МОДЕЛЕ ИЗ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ ДЛЯ ТОЧНОГО ЛИТЬЯхсяераИзобретение относится к технологии литейного производства, в частности, к удалению пенополистироловых моделей иэ разовых керамических форм для точного литья, и может найти применение в керамической промышленности, в производстве пустотелых керамических изделий.Известные способы удаления моде- тд лей иэ форм основаны на сжигании пенополистироловых гаэифицируемых моделей внутри формы путем заливки их металлом, Способ литья сжиганием модели внутри формы и регулирования скорости газификации модели за счет газоотводных каналов и тем самым регулирования скорости заполнения металлом полости формы с учетом конФигурации, веса и толщины стенок изготавливаемой отливки и т.д. 11,2.В промышленности широко применяют способ удаления пенополистироловых моделей иэ керамических форм путем . выжигания материала моделей из керамических форм для точного литья в прокалочных печах, т.е. совмещение процесса выжигания модели и прокалки керамических блоков 3). При газификации модели внутри Формы удельное давление обраэующи газов на внутреннюю поверхность к мической Формы достигает величины 40 кгс/см и выше, что сопоставимо с прочностью керамических Форм. В ре зультате низкой теплопроводности пенополистироловых моделей возникает значительный градиент температуры между наружной и внутренней поверхностью керамических блоков, что приводит к возникновению внутренних напряжений в блоках, Все это в целом является основной причиной трещинообразования блоков при их прокалке. При выжигании моделей при прокалке керамических блоков имеют место включения на внутренней поверхности блоковв виде остатков улетучивающей ся массы, что ухудшает чистоту поверхности получаемых отливок. При прокалке керамических блоков ухудшается санитарное состояние атмо сферы цеха: иэ-за токсичности образующегося при.выжигании пенополистиролового пара, из-за наличия сажи от сжигаемых моделей по всему объему проходной прокалочной печи и частичное попадание ее в атмосферу цехаЯа фиг. 1 схематически изображен процесс выжигания модели из керамического блока, на Фнг. 2 в . график расхода газов от времени выжигания.Как видно из Фиг, 1, объемы израсходованных газов в первом Ч (Р =сопс) и втором случаях Ч (р=К 2) отличаются в два раза.П р и м е р. Проводилось предварительное выжигание пенополистироловых моделей иэ керамических форм(блоков) для точного литья после таких технологических операций, какнанесение керамических покрытий на модели, их сушка, разборка блока - удаление металлического стояка, подраэека литниковой чаши путем подачигорящего направленного потока смесигазов (как ацетилен и кислород) внутрь керамического блока через центр его литниковой чаши. Наибольшая скорость удаления (выгорания) пенополистироловой модели из блока, достигалась при соотношении ацетилена к кислороду 2:3. Выгорание основной массы пенополистироловой модели из блока (60-80) происходило за время20 сек. Далее блоки поступали в прокалочную печь проходного типа н т.д,Для сравнений известного способа с предлагаемым бралась партия блоков иэ 30 шт. и проводились сравнительные испытания, данные которых даны в таблице.Соотношение горючих газов и кислорода 2:3 для выжигания пенополистироловых моделей является оптимальным; так как обеспечивает наиболее высокую температуру (так, в случае использования в"качестве горючего газа ацетилена она равна 2400 ОС) наиболее быстрое удаление моделей иэ керамики (до 20 сек), наиболее полноесгорание, образовавшихся продуктов горения при объеме выжигания моделей до 80 и соответственно наилучшие санитарно-гигиенические условия.Понижение соотношения приводит к снижению температуры пламени, что связано с большим притоком воздуха (так понижение соотношения до 2:24 снижало температуру до ЗООООС); уве- личивается время выжигания (превышадаже при принятии специальных мери т.д.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ удаления пенополи-стироловых моделей из Формы с помощьюгаза Я . Удаление йодели из формыдостигается путем подачи нагретого дотемпературы 427-480 о С инертного газа,преимущественно двуокиси углерода,внутрь модели (опоки).Данный способ имеет применение прилитье стали, чугуна и цветных:сплавов.Недостатком такого способа является то, что на нагрев инертного газа до температуры 427-480 фС требуется значительный расход эйергйи ввиду его относительно низкой тепло- В проводности. Кроме того, подача раскаленного потока газа через центр литниковой чаши керамического блока вдоль его оси. при постоянном расходе газа обеспечивает неравномерный на- Я грев керамического блока, что приводит к возникновению температурных напряжений и трещинообразованию преимущественно верхней части керамического блока ввиду относительно боль-д шего времени ее соприкосновения с раскаленным потоком.Имеет место значительный расход газа при постоянном расходе в течение времени выжигания, так как для обеспечения максимального выгораиия объ- Зф ема пенополистироловой модели необходимо обеспечить длину сТруи раскаленного газа, равную длине удаляемой модели, т. е. постоянный расход газа в течение всего времени выжигания модели.Цель изобретения - уменьшение расхода газов и повышение выхода годных Форм (оболочек);Это достигается тем, что внутрь 40 Формы по центру ее литниковой чаши подают горящий поток горючих газов и кислорода в соотношении 2:3. Расход газов изменяют пропорциойально времени выжигания, 45Уменьшение расхода газов осу" ществляется за счет изменения расхода газов Р от минимального значения Рдо значения расхода Рр, при котором длина горящего факелау равна или больше длины модели (блока) .По сравнению с постоянным расходом объем расходуемых газов при изменении пропорционально времени выжигания в 2 раза меньше.В результате этого устраняются вышеописанные недостатки и происходит предварительное (60-90) выжигание основной массы модели 1 (см. Фиг.1) и для ряда керамических форм 2 (см,фиг.1) - полное выжигание. 46Предварительное выжигание цозволяет использовать модели с более высокой "кажущейся" плотностью, что позволяет повысить Качество поверхности моделей и их прочность. ,65 . Время предварительного выжигания определяется в основном объемом удаляемой модели, разновидностью применяемого пенополистирола, его плотностью и колеблется в пределах от 20 сек до 100 сек.Высокая температура потока газов резко уменьшает количество образующейся сажи,Изменение длины горящего Факела потока газов, пропорциональное времени выжигания, позволяет уменьшить суммарный расход газов вдвое по срав. йению со старым способом (при постоянном расходе газов).768536 Объем (отн.) расхода газов при выжига- нии Теплоноси;тель(гаэ) Наличиетрещиннаблоке Температура потока газовКачество поверхности отли- вок Количествоблоков впартии Соот- ношение смеси газов Объем модели выжженнойэа 20 сек Ма- териалмодели,Способ 1,0 10 ПСВ Предлагаемый Формула изобретения ет 40 сек); сокращается объем выжига" ния моделей .(до менее чем 60).Повышение соотношения горючего газа (ацетилена) и кислорода также приводит к снижению температуры, так как избыточный кислород не участвует в процессе горения газа (соотношение 2:3,4) и вызывает снижение температуры пламени. Вместе с тем при этом увеличивается расход газов.Использование предлагаемого спосо- ) ба по сравнению с известным имеетследующие преимущества: уменьшение расхода газов примерно в 2 раза;уменьшение трещинообразования керамических блоков за счет более высокой скорости выгорания модели и Известный 30 шт СО, нагретый до427-480 фС 30 шт Ацети- горе:3лен+, ние до ацет.-2 +кис С кисл.-3 лород Способ удаления пенополистироловых моделей из керамических форм для точного литья, включающий подачу газовой смеси в форму, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения расхода газов и повышения выхода годных форм, подают горящий поток горючих газов,.и кислорода в соотношении 2:3. уменьшение времени контакта поверхности блоков с реакаленной гтъеагазов и т,д., т.е. повышение выходагодных оболочек в среднем на 107;улучшение качества поверхности отливок в среднем на 15-20 за счет уменщения включений на внутренней поверхности блоков в виде остатков улетучивающейся массы из-за более высокойтемпературы раскаленных газов (до2500 С); улучшение санитарного состояния атмосферы цеха за счет значительного уменьшения количества сажии копоти из-за высокой температурыраскаленного потока газов;увеличениеобъема выжигаемой массы эа счет применения устройств локальной вытяжки. 0,5нет "улФщейие Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 136014, кл. В 22 С 9/04, 1961.2. Патент ФРГ Р 1960012,кл. 31 Ь 9/04, 1971.3. Скаженник В.А. и др. Получениеточных отливок по пенополистироловыммОделям. - Литейное производство",1969, 9 8, с.7-9.4. Патент Голландии М 143445,кл. В 22.С 9/04, 1975.едактор М.Рогова Заказ 7290/60 Т ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва Филиал ППП "ППодписно комитета СССР и открытий сКая наб д. 4