Жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм и стержней

(72 Автори изобретени ский и-.,ли т.ей ног о-технологич производства сесоюзныи и 7) Заявнтел 5 Й) ЖИДКОСТЕКОЛЬНАЯ СНЕС ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И С Я ИЗГОТОВЛЕНИЯНЕЙ Наиболее близка к предлагаемой смесь для изготовления Форм и стержней, содержащая огнеупорный наполни- тель - кварцевый песок, связующее- жидкое стекло, отвердитель - Феррохромовый шлак,. пенообраэователь контакт черный нейтрализованный раФинированный и воду, следующего состава, масс,7,: теиному состава ердеюпения ми напо темпера а основеязующегоя и воФеррохромовыи шлафо- Жидкое стеклоКонтакт черный. неь"лиэованный рафинирванныйВодаОгнеупорный наполнтельСмесь приведенногообеспечивает полученикомплекса физико-механологических свойствтовления Форм и стержнеупорным наполнителеную (в процессе приг к ды а О,Изобретение относится кпроизводству, в частности,жидкостекольных жидких самощих смесей (ЖСС) для иэготоформ и стержней с огнеупорннителями, имеющими исходнуютуру до 80 оС,Известны составы смесейогнеупорного наполнителя, сотвердителя, пенообразовате Указанные составы смесей находятприменение для .изготовления форм истержней с огнеупорными наполнителями, имеющими исходную температуру нвыше 35 оС.Известна жидкостакольная смесь,включающая в качестве добавки микроный жир, нейтрализованный едким натром.Г 21. Данная смесь имеет неудовлворительные Физико-механические и тнологические свойства при использовании горячего наполнителя,Остальное 3 состава нетребуемого ических и техпроцессе изгоей иэ ХСС с огимеющим исход товления смеси)3 91030 температуру выше 35 С, а именно: имеет низкую устойчивость пены и связанные с ней низкие живучесть,и текучесть.Уменьшение устойчивости пены в смеси при повышенной температуре огнеупорного наполнителя происходит вследствие снижения вязкости раствора пенообраэователя и возрастания скорости истечения жидкости из пленок пены. 1 О Действие этих факторов усиливается одновременно испарением дисперсной среды и обезвоживанием пленок пены,Живучесть ЖСС характеризуется продолжительностью времени, в течение ко д дорого смесь сохраняет свойство по" Движности или текучести и с ней можно осуществлять различные технологические операции - транспортировку, разлив в стержневые ящики или опоки и т,п. Способность смеси сохранять указанные свойства зависит от индукционного периода твердения, т.е. времени от момента приготовления смеси до начала ее эатвердевания. Гсли индукци- д онный период больше устойчивости пены,. живучесть будет определяться устойчивостью пены, если. индукционный период меньше устойчивости пены, жи вучесть определяется индукционным пе" ЗВ риодом.ЖСС приведенного состава с горяцим наполнителем имеет низкую устойчивость пены в силу указанных выше причин. Кроме того, повышенная температура огнеупорногонаполнителя, а следовательно, и смеси способствует ускорению процессов взаимодействия между двухкальциевым силикатом феррохромового шлака и силикатами натрия жидкого стекла, уменьшая индукционный период, а следовательно, живучесть и текучесть смеси.Целью настоящего изобретения является повышение текучести и живучести смеси при температуре огнеупорного наполнителя до. 80 С.Для достижения. поСтавленной цели жидкостекольная смесь, включающая ог.- неупорный наполнитель, феррохромовый шлак, нейтрализованный черный контакт рафинированный, жидкое стекло, воду, дополнительно содержит побочный продукт щелочной рафинации жиров и ма" сел-соапсток при следующем соотношений ингредиентов, масс,3:5Жидкое стекло 4,6-6,4феррохромовыйшлак 1,9-4,6 54Нейтрализованныйчерный контактрафинированный 0,02-0,1Соапсток 01-0,25Вода 1,4"2,3,Огнеупорный наполнитель ОстальноеСоапсток (ТУ 18 РСФСР 564-74)представляет собой побочный продуктщелочной рафинации жиров и насел ипредназначается для технических целей. Общая формула соапстока кСОО а,где В - обычно - С"С.По органолептическим и Физико-химическим показателям соапсток долженсоответствоват,ь:консистенция при 20 С - от жидкойдо маэеобразной,запах - специфический, свойственный соапстоку, полученномуиэ различных масел и жиров;допускается слабый запахразложения пролуктов органических веще:тв,содержание общего жира,не менее 25 эО ЗОБО .содержание жирных кислот, 4 не менее 15,0В общий жир входят нейтральныйжир и жирные кислоты, связанные в виде натриевых солей,Характерной особенностью натриевыхсолей жирных кислот в интервале температур 40-90 ОС является увеличениеих растворимости с повышением давления внутри пузырьков пены, а такжеснижение поверхностного натяжениярастворов. Эти факторы обусловливаютвысокую стабилизацию пены при повышенных .температурах смеси, одновременно1повышая живучесть смеси. Нейтрализованный черный контакт рафинированный (ГОСТ 13302-67) как пенообразователь обладает высокой пенообразующей способностью и придает смесям сразу после их приготовления высокую текучесть, однако за короткий промежуток времени пена быстро опадает, Это связано с тем, что КЧНР, обладая высокой поверхностной активностью, имеет сравнительно низкое поверхностное натяжение.В предложенном составе смеси соапсток обеспечивает высокую устойчивость пены в смесях с огнеупорными наполнителями при температуре до 80 С. Совместное сочетание пенообраэо90305 6кой композиции, и все компоненты перемешивают еце 2-3 мин, после чегосмесь подается по назначению.В установках непрерывного действия огнеупорный наполнитель и отвердитель подаются непрерывно в смеси"тель в заданной пропорции, где перемеаиваются с жидкой композицией, которая также подается непрерывно в заданной пропорции.Составы и свойства смесей приведены соответственно в табл. 1 и 2.Для приготовления ХСС применялсяогнеупорный наполнитель, нагретый до80 оС; при более низких температурахсвойства смеси не ухудшаются, так какпри этих температурах для проявленияоптимальных физико-механических итехнологических свойств создаются более благоприятные условия.Как следует иэ табл. 2, устойчивость пены, текучесть и живучестьпредлагаемых составов смесей ЮУ 2 е 4при температуре наполнителя 80 фС значительно выше, чем прототипа. СмесьЮ 1, в которой соапсток содержитсяменьше нижнего предела, имеет низкуюустойчивость пены, текучесть и живучесть, а смесь 1," 5, в которой соапсток содержится больше .верхнего предела, имеет повышенные устойчивостьпены и живучесть, но низкую текучесть. Таблица 1 е ее.1: 1. смесей, масс.3Г Ингредиенты 19 32 46 32 Феррохромовый шлакЖидкое стеклоСоапсток 3,2 3,7 5,5 4,6 5,5 6,4 5,5 5,5 Оу 17 0,25 0,3 0,05 0,1 0,1 КЧНР 0,1 .0,05 0,02 0,0 О,1,85 2,3 1,85 1,85 1,9 Вода 89,3 91,0 89,13 87,33, ,89,14 88,8 Огнеупорный напол- нитель вателей в определенных соотношениях позволяет получать ЖСС на горяцих огнеупорных наполнителях с оптимальной текучестью и живучестью.Соапсток является биологически мягким вецеством, не оказываюЩим на окружающую среду вредного воздействия.В качестве отвердителя смеси могут быть использованы кроме феррохромо- В вого шлака нефелиновый шлам и т.п.В качестве огнеупорного наполнителя в составах смеси могут быть использованы песок формовочный по ГОСТ 2133-74, циркон, и т.п. 5Смесь приготовляют следующим образом. Сначала в,специальных. мешалках делают жидкую композицию, состоящую иэ жидких составляющих смесей (пенообраэователей, связующего и во ды). Для этоге в мешалку заливают расчетное количество пенообразователей (КЧНР и соапстока), затем воду и связующее, которые перемешивают 7 е 10 мин, 25Приготовление ЖСС производится известным способом в установках периодического или непрерывного действия., В установках периодического действия в смеситель загружают огнеупорный зв наполнитель и феррохромовый шлак, которые перемешивают 1- 1,5 мин, после чего вводят расчетное количество жиде ее ее а 5 известная910305 аблицаВ РМ составов смесей, соответствующие табо,1 "Г 1. 1 1 1"физико-механическиеи технологическиесвойства смесей Устойчивость пены,мин 50 70 9 1 О 12 3 79,0 139,0 142,0 158,0 189,0 182,0 Текучесть, ПаЖивучесть, мин 4,0 6,0 8,0 9,0 11,0 2,0 Прочность при сжатии, Па, 10 Ь через: 25 23 24 2 в 6 2 е 2 2,3 4,6 3,8 4,4 4,7 3,6 3,5 9,4 8,7 9,2 11,1 7,5 7,2 1 ч 24 ч Газопроницаемост ь, ед.через: 80 60 50 40 20260 280 250 220 180 90 24 ч 46 47 46 45 48 Влажность,Осыпаемость,0,4 935 03 028 0,45 через 24 ч 0,32 Формула изобретения 0,02-0,1 О, 1-0,25 Следовательно, оптимальными составами ЖСС с наполнителем, имеющим тем пературу до 80 С, следует считать составы ЙН 2-4.Составы смесей по изобретению могут быть использованы при изготовлении чугунных, стальных отливок и отливок из цветных сплавов. Усадка у смесей практически отсутствует.По качеству поверхности отливки, полученные на предлагаемом составе смеси, не отличались от отливок, полученных с применением известной смеси. По визуальному наблюдению выби-, ваемость также была идентичной.Применение огнеупорного наполнителя, имеющего температуру до 80 С, дает возможность исключить необходи 55 мость охлаждения песков после сушки, сократить и упростить технологический процесс изготовленя отливок,Иидкостекольная смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, феррохромовый шлак, нейтрализованный черный контакт. раФинированный, жидкое стекло, воду, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения текучести и живучести- смеси при температуре огнеупорного наполнителя до 800 С, смесь дополнительно содержит побочный продукт щелочной рафинации жиров и масел-соапсток при следующем соотношении компонентов, мас,3:Жидкое стекло 4,6-6,4феррохромовый шлак 1,9-4,6Нейтрализованныйчерный контакт рафинированныйСоапсток910305 Вода1,4-2,3Огнеупорный напол 1нитель ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Технологические свойства жидких самотвердеющих формовочных сме-сей. И., Наука, 1967,10 2. Авторское свидетею ство СССР И 530497, кл. В 22 С 1/10, 19753 Инструкция по применени по- % верхностно-активных веществ"заменителей ДС-РАС в жидких самотвердеещихСоставитель И. ГончарукРенактор Б. Фееотов ТехрееН, Надь . Корректор С. ШекмарЗаказ 9 б 6/9 Тираж 53 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо дблам изобретений и открытийг ие в а Левеи йеа 3 311 ОД Москва Ж" Я Ра ская наб 4 Д8филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,