Связующее для формовочных смесей

СОНИ СОВЕТСКИХааимпаюеОчнжРЕСПУБЛИК 1026360 А В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВЩДТЕЛЬСТВУ ат" л щф Использование такой композиции позвоМ ляет обеспечить высокую текучесть сме.си при сохранении технологическихсвойств, присущих влажным жидкосте- ф кольным смесям. ООднако указанное связующее харак-Я 1 теризуется тем, что теряет влагу при фс хранении за счет ее выветривания. ( ) Сокращение влагосодержания приводит 0 к потере прочностных свойств смеси.Целью изобретения является увеличение живучести связующего.Для достижения поставленной цели ъ связующее для формовочных смесей,включающее жидкое стекло, фосфаткалия или натрия и воду, дополнительно но содержит гидрофильное вещество с коэффициентом влагопоглощения 1-11при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ф: ГОСУДЮфСТВЕННЦИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИПРИ ЮНТ СССР(71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья(56) П.П. Берг нформовочные матерлыф 1, Москва.: Машиностроение, 196с. 65,Заявка Японии У 54-35971,11 А, опубл. 12.08.75 Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам связующих для формовочных смесей.. Известно использование в качестве связующего для Формовочных смесей жидкого стекла. Оно обеспечивает высокие технологические характеристи" ки смесей при низкой себестоимости. Однако существенным недостатком та" ких смесей является низкая текучесть.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае" мому эффекту является связующее, сос" тоящее из жидкого стекла, воды и фосфата натрия или калия. Это связую"щее, представляющее собой кристаллогидрат, твердое при комнатной температуре, плавится в собственной гидрат ной влаге при нагреве до 323-338 К.(5)(57) СМЕСЕЙ, в .Фосфдт Кд о т л и ч с целью ующего, онгидрофиль том влаго ющем соот Фосфат ка гидрофиль том влаговода 18-1 СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ФОРМОВОЧНЫХключающее жидкое стекло,лия или натрия и воду,а ю щ е е с я тем, что,величения живучести связуо дополнительно содержитное вещество с коэффициенпоглощения 1-11 при следуношении ингредиентов, мас.Ф;лия или натрия 30-50,0;ное вещество с коэффициенпоглощения 1-11 1,0-1,8;О, жидкое стекло остальное.1026360 25 фосфат калия илинатрия 30,0-50,0Гидрофильное вещество с коэффициентом влагопоглощения 1-11 1,0-1,8Вода 18-10Жидкое стекло ОстальноеИспользование в составе связующего гидрофильного вещества, удерживающего влагу, предупреждает ее выветривание при хранении связующего и увеличивает живучесть связующего.Гидрофильное вещество с коэффици 15ентом влагопоглощения 1-11 выделяют ввлагу при температуре 323-393 С, благодаря нагреву связующего, и обеспечивает прочность отвержденных образцов.20Количество гидрофильного веществаопределяет общее равновесное влагосодержание связующего при хранениии выбирается в интервале значений1,0"18 в зависимости от свойствгидрофильной добавки. Использованиеее в количестве более 1.8 нецелесообразно вследствие загустевания связу"ющего и падения прочности смеси.Ввод менее 1,.0 не оказывает сущест"венного влияния на изменение влагосодержания связующего и прочностисмеси при хранении. При использовании добавки с коэффициентом влагопог"лощения менее 1 количество влаги,удерживаемое в связующем, недостаточно, что приводит к падению прочности.смеси до 3,5 кгс/смз, приготовленнойс использованием связующего, хранившегося 14 дней. Прочность смеси сосвежеприготовленным связующим составила 8,0 кгс/см,Ввод добавки с коэффициентом влаго.поглощения более 1 приводит к резкому загустению связующего,При вводе добавок с коэффициентом влагопоглощения 1, например Формовочной глины, их оптимальное количество Составляет 13-153. В случаеиспользования добавок с коэффициен"том влагопоглощения 2-3, например 50литейного бентонита, его оптимальноесодержание 7"10, Ввод добавок скоэффициентом влагопоглощения 3-6,например активного бентонита, желателен в пределах 4-6. Использовайие 55же веществ с коэффициентом влагопоглощения 6"11; например крахмалитаИКР, оптимально в количестве 1,0". 3,01,4Количество вводимого фосфата натрия или калия определяет скорость перехода смеси в сыпучее состояние. Ввод его менее 30 от общей массы связующего приводит к удлинению процесса, а введение более 50 приводит к мгновенному отверждению связующе го, препятствует распределению пос- леднего по зернам наполнителя, сни" жая прочность смеси, и поэтому может быть рекомендовано только при "горячем" или "теплом" плакировании. При использовании в качестве фосфата натрия или калия двенадцативодного тринатрийфосфата оптимальным являет" ся его содержание в пределах 43-48.Содержание жидкого стекла выбирается из соображений получения опти" мальной прочности отвержденных образцов.Количество вводимой влаги в приводимых примерах связующего не должно превышать 18, так как дальнейшее ее увеличение приводит к росту про" должительности перехода смеси в су" хое состояние и снижению текучести готовой смеси.Снижение содержания влаги ниже 104 приводит к снижению прочности смеси вследствие затрудненного распределения связующего по зернам наполнителя.В качестве огнеупорного наполни . теля в экспериментальных составах смесей использовали песок марки . К 016 А. В составах связующего применяли жидкое стекло плотностью 1,46- 1,48 г/см при модуле 2,6-2,8, в качестве фосфата использовали тринатрийфосфат двенадцативодный, в качест-.:ве гидрофильных добавок - литейный и активированный бентониты производства НРБ, молотую глину Дружковского карьера марки ДИ, крахмалсодержащие продукты (крахмалит ЭКР),Связующее готовили следующим образом.Гидрофильную добавку смешивали с нагретой водой и выдерживали до полного набухания. Оптимальным является нагрев до 333-363 С при использовании органических добавок и до 353-368 К при вводе неорганических. Далее после охлаждения до 333"348 К при постоянном перемешивании вводят нагретое до той же температуры жидкое стекло и затем Фосфат натрия или калия.Для иллюстрации изобретения приготавливали смесь с содержанием свя"510зующего в пересчете на жидкое стекло 6,Составы применяемого связующего,. иллюстрирующие изобретение и соответствующие им физико-механическиеи технологические свойства смесей,приведены соответственно в табл.1и 2.Живучесть, связующего оценивали попрочности на разрыв отвержденных образцов, изготовленных из смесей наизобретенном связующем.Как следует.из табл.1 и 2, прииспользовании связующего по изобретению возможно использование связующего, хранившегося две недели, безотрицательного влияния на прочностные свойства смесей.Полученное связующее может бытьиспользовано сразу после приготовления и введено непосредственно в смеситель в жидком состоянии, Наполни.тель может быть нагрет. Возможно охТа бли ца 1 Содержание ингредиентов в связующем,мас.Ф связующих фосфатнатрияиликалия жидкое стекло вода253606лаждение, размельчение связующего ихранение его в порошкообразном виде.Для приготовления смеси его будетнеобходимо расплавить перед введением в смесеприготовительный агрегат,куда уже загружен нагретый либо хо-.лодный наполнитель. Возможно введение связующего в смеситель в твер О дом, порошкообразном виде, тогда на"полнитель необходимо нагреть до температуры не менее 323 К.Внедрение состава взамен сухихсмесей на синтетических смолах позво.15 лит улучшить санитарно-гигиеническиеусловия труда за счет исключения токсичных материалов при литье в оболочковые Формы и облицованные кокили.Предполагаемый экономический эф" 2 О Фект от использования связующегопо изобретению взамен смолы СФ 015при литье в оболочковые Формы и об"лицоваиные кокили составит не менее5 руб. на 1 т отливок.1 гидрофильное вещество коэффициент водопоглощения 2-3 3-6 . 6-111026360 8Продолжение табл. Содержание ингредиентов вмас.Ф связующем,связующих гидрофильное вещество коэФфициент водопоглощения вода Фосфа.тнатрияиликалия жидкое стекло 3-6 6-11 1-2 2-3 23 22 4.0 , 5 40 39 23 22 14 45 1414 45 14 45 14 Ц 5 14 45 14 . 45 25 26 27 28 29 30 31 0,5121819 Т. а б л и ц а 2 Физико-механические и технологические свойства смеси связующихсоотСкорость перехода смеси в сыпучее состояние Текучесть Прочность на разрыв образцовкг/см 2 отвержденных ветстчерез 14дней послеизготовления связу"ющего в день изготовления связующего венно табл. 1 2 3 4 .5 6 10,03 08,013,0 .14,015,0 3,0 3,0 8,0 .13,0 12,0 12,0 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 б 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 12,012,013,09,04,09,09,57,54,03,09,09,513,04,02,59,010 1026360 Продолжение табл.2 физико-механические и технологические свойства смеси евфеее Прочность на разрыв образцовкг/смз отвержденных Текучесть в день изготовления связующего 9 9 7 29 30 31 Редактор О. Филиппова Техред И Иорг нт Корректор И. Самборская Заказ 2439 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, осква, Ж, Раушская наб., д. 4(5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 связующихсоответственнотабл.1 124,02,0 через 14дней послеизготовления связующегоВ12: 4,0 4,0 3200 3200 3200 Скорость перехода смеси в сыпучее состояние