Способ приготовления литейной краски

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11 В 22 С 3/ НИ Б ЕТЕЛ Трударгичесущест- мичесОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(71) Днепропетровский орденаваго Красного Знамени металлукий институт(54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНОЙ КРАСКИ, используемой преимвенно для получения металлокера кого слоя на отливках, включающий за ливку в краскомешалку воды, введение рафинированного алкиларилсульфоната, загрузку борной кислоты, кварцевого песка и введение нейтрализованного черного контакта при непрерывном их перемешивании, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения кроющей способности и повышения прочности образуемого краской покрытия, барную кислоту в количестве, равном ее предельной растворимости в воде при температуре приготовления краски, загружают перед введением рафинированного алкиларилсульфоната, а остальное количество борной кислоты загружают после введения рафинированного алкиларилсульфондта,1979 2 09Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам приготовления литейных красок, используемых преимущественно для получения металлокерамического слоя на отливках.Известен способ приготовления литейной краски путем смешивания в краскомешалке сыпучих составляющих компонентов с водой 1 3. приготовленная краска имеет неудовлетворительные технологические свойства, в частности плохую кроющую способность, иэ-за чего процесс нанесения краски существенно удлиняется, а также весьма низкую прочность покрытия, полученного на основе такой краски. Оно растрескивается, частично осыпается при транспортировке и сборке формы, засоряет металл отливки.Цель изобретения - улучшение кроющей способности и повышение прочнос- тИ образуемого краской покрытия,Недостатком этого способа является то, что в нем не учитывается возможность взаимодействия некоторых сыпучих компонентов с водой, что не позволяет использовать это взаимодействие для улучшения технологических свойств краскиНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления литейной краски, используемой для получения металлокерамического слоя на отливках, включающий заливку в краскомешалку воды, введение рафинированного алкиларилсульфоната загрузку борной кислоты, кварцевого песка и введение нейтрализованного черного контакта при непрерывном перемешивании составляющих компонентов,В указанном способе компоненты краски выполняют следующие функции: вода - дисперсионная среда, рафинированный алкиларилсульфонат ДС-РАС 1- пенообразователь, барная кислота - зернистый растворимый модификатор, кварцевый песок - зернистый наполни- тель, нейтрализованный черный контакт ( НЧК 1 - пеногаситель 2 1.Данный способ хотя и предусматривает определенную последовательность введения всех составляющих компонен.тов краски, однако эта последовательность введения компонентов не является оптимальной.Барная кислота, частично растворяясь в воде, является связующим краски. Однако при введении ее после ДС-РАС она имеет растворимость ниже, чем в чистой воде. Это происходит потому, что пенообраэователь, адсорбируясь на зернахмодификатора, образует пленку, обволакивающую зерна и замедляющую или полностью блокирующую растворимость модификатора. Как следствие этого растворимость модификатора в воде, которая для борной кислоты при 20 С равна 5,047., в водном растворе пенаобразователя ДС-РАС, едва достигает 2,7%. При этом Поставленная цель достигается тем,что согласно способу приготовлениялитейной краски, используемой преимущественно для получения металлокерамического слоя на отливках, включающему заливку в краскомешалку воды,введение рафинированного алкиларилсульфоната, загрузку борной кислоты,кварцевого песка и введение нейтрализованного черного контакта при ихнепрерывном перемешивании, барнуюкислоту в количестве, равном ее предельной растворимости в воде при температуре приготовления краски, загружают перед введением рафинированЗО ного алкиларилсульфоната, а остальное количество борной кислоты загружают после введения рафинированногоалкиларилсульфоната,Предварительцое введение модификатора в воду способствует относительно высокой его растворимости,достигающей при интенсивном перемешивании предельной при данной температуре. Загрузка модификатора в количестве, меньшем предела растворимости, нецелесообразна, так как ухудшаются свойства краски вследствиемалой концентрации связующего, Призагрузке модификатора в количестве,большем предела растворимости (напри -мер, всего количества борной кислоты ), резко снижается пенообразующаяспособность енообразователя, поскольку часть его расходуется на созданиеадсорбционной пленки на зернах модиФикатора и не участвует в образовании пены. Это вызывает необходимость увеличивать содержание пенообразователя в краске, что нежела,тельно с точки зрения влияния егонапропитку керамического покрытияжидким металлам Образующийся в результате сгорания пенообразователянегарючий остаток ухудшает смачива 1091979емость зерен наполнителя жидким металлом, заполняет поры керамического покрытия, препятствуя проникновению в них металла.Б идентичных условиях проводят сопоставительный анализ способа приготовления литейной краски по изобретению и по прототипу, Испытывают краску, содержащую, мас. : кварцевый песок 55,7; борная кислота 15,3; ДС-РАС 10 0,3: НЧК 0,08; вода 38,62.Краску готовят в баке с турбинной мешалкой при различной температуре воды тейпефатура приготовления краски ). Б предлагаемом способе приготов-( ления краски количество борной кислоты, вводимой перед введением пенообразователя, составляет 50, 100 и 150 от предела ее растворимости в воде при температуре приготовления краски, Раствоиимость борной кислоты в воде при 20 С равна 5,04 , а при 40 С - 8,72 .Краски, приготовленные различными способами, оценивают по кроющей способности и прочности. Кроющую способность краски оценивают при нанесении ее пульверизатором на литейные стержни с температурой поверхности 90 С. Полученное в результате на стержнях покрытие (во всех опытах толщиной 3,0-3,2 мм ) испытывают на осыпаемость по ГОСТ 2189-62 и оценивают осыпавшуюся массу краски в процентах к израсходованной при нанесении. Покрытия испытывают также на прочность при истирании по ГОСТ 10772-78, для чего их наносят пульверизатором на матовое стекло, нагретое до 90 С.Далее стержни с покрытием устанавливают в литейную форму и заливают ее чугуном эвтектического состава при 1250 С. Иэ полученных отоливок готовят образцы для измерения толщины металлокерамического слоя с целью определения степени пропитки керамического покрытия металлом. Этот показатель оценивают в процентах как отношение толщины металлокерамического слоя к толщине соответствующего керамического покрытия.Результаты экспериментов приведены в таблице.,о1а 1х а сб О а и су дно эхо 1 И М М 1 ЯС 1 Н Х б 2 ииь ах 1 Я х 1 д оо до 1 1б Осбд ао ко х %с, ох ха хЭ дИО Х ОоОО сСх х1 ОХМ о х41 б (О Х09979 сс" д а о с) б о о С 4 Сщ 4 с 1 с 4 л л о О 0Заказ 3173/6 тираж 775 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Как видно из таблицы, при введе- . нии борной кислоты после ДС-РАС(опыты 1 и 2) и перед ДС-РАС, но в количестве, меньшем предельной ее растворимости при температуре приготов-, ления краски ( опыты 3 и 4 ), краска характеризуется неудовлетворительной кроющей способностью. В результате покрытие на стержнях имеет подтеки и одновременно наблюдаются не окрашенные участки стержня. Для получения на стержнях керамического покрытия, толщиной 3 мм требуется для краски в опытах 1 и 2 пятикратное нанесение, а для краски в опытах 3 15 и 4 - трехкратное. Осыпаемость краски, приготовленной по прототипу (опыты 1 и 2), высока.и находится в пределах 70,5-74,67. Для истирания этих покрытий необходимо не более 2 И 1740 г песка. Введение борной .кислоты перед ДС-РАС даже в количестве, меньшем предела растворимости ( опыты 2 и 3 ), несколько повышает прочность покрытия: осыпаемость сни-. 2 жается на 14,5-16,6 Е, а прочность при истирании повышается на 17-183.При введении .борной кислоты перед ДС-РАС в количестве, равном(опыты 5 и 6) или большем (опыты 7 и 8) ЗО предела ее растворимости, резко улуч-. шается кроющая способность краски и, как следствие, покрытие получается ровным, Иез подтеков; наносится слоем 3,0-3,2 мм за 1-2 раза. Прочность З этих покрытий выше, чем в опытах 1 и 2, Осыпаемость их снижается в среднем в 1,67 раза, а прочность при истирании повышается на 30-547, Приэтом прочность покрытий в опытах 7и 8 несколько ниже, чем в опытах 5и 6. Это связано с отрицательным влиянием большого количества ДС-РАС, вводимого в краску дополнительно 1 сверхрассчетного ) для повышения ее седиментационной устойчивости, посколькупри избытке борной кнслоты в водеДС-РАС в расчетном количестве не дает достаточного количества пены. Добавка ДС-РАС сверх расчетного количества отрицательно влияет на пропитываемость керамических покрытийжидким металлом.ИВ опытах 1-6 степеньпропитки составляет 52-557, а в опытах 7 и 8 только 30-323, т.е. в 1,71,8 раза меньше, Отрицательный эффект проявляется еще значительнее,вплоть до отсутствия пропитки, есливсю борную кислоту вводить перед ДСРАС с соответствующим увеличением содержания последнего на 30-373. Исходя из приведенных результатов оптимальным количеством борной кислоты, загружаемой в краскомешалку перед ДС-РАС, следует считать количество, равное пределу ее растворимости при температуре приготовления.Реализация изобретения позволяет на 15-20 Е повысить производительность труда на участках окраски стержней литейных цехов, снизить на 307 расход краски, применяемой для получения металлокерамического слоя на отливках, повысить качество выпускаемой продукции.