Смесь для изготовления литейных форм и стержней

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ае (и) в гг 2 ф 22 С 1/1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН родув- рас- качесодержит изводст- ингреп я тальное а юеет 7-40 21-46 20-34 2-4сталь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский ордена. Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета и Производственноеобъединение "Ижорский завод"им. А.А.Жданова(56) 1. Лясс А,М. БыстротвердеющиеФормовочные смеси. М., "Машиностроение", 1956, с.298,2. Сб.технологических инструкцийна приготовление Формовочных смесейи красок. ПО "Ижорский завод", Л.,1975, с.5.(54)(57) 1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ включающаяогнеупорный наполнитель, Формовочнуюглину, жидкое стекло и технологическую добавку, о т л н ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения прочности Форм и стержней послеки углекислым газом и сниженхода Формовочной глины, онатве технологической добавкикрасный шлам глиноземного прва при следующем соотношении.диентов, мас.Ъ:Формовочная глинаЖидкое стеклоКрасный шламглиноземногопроизводстваОгнеупорныйнаполнитель ,О2. Смесь по п,1, о т л ищ а я ся тем, что красныйглиноземного производства имдующий состав, мас.Ъ:Натро-кальциевыйалюмосиликат 2ОксигидроксиджелезаОксид железаГидроксидалюминияШпамовая вода ОДля достижения поставленной цели Формовочная смесь для изготовления литейных Форм и стержней, включающая 40 огнеупорный наполнитель, формовочную глину, жидкое стекло и технологическую добавку, в качестве технологической добавки содержит красный шлам глиноземного производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:Формовочнаяглина 1-3Жидкое стекло 5-8Красный шпамглиноземногопроизводства 1-3Огнеупорныйнаполнитель ОстальноеПричем красный шлам глиноземного производства имеет следующий состав, мас.В:Натро-кальциевыйалюмосиликат 27-40Оксигидроксид 60железа 21-4 бОксид железа 20-34ГидроксидалюминияМламовая вода 50 2-4Остальное 65 Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам формовочных смесей по СО -процессу.Известна Формовочная смесь по СО -процессу, содержащая огнеупорный наполнитель и жидкое стекло, которая 5 как правило, используется для изготовления стержней 1 3.Недостатком такой смеси является низкая сырая прочность, что обуславливает использование в составе смеси для изготовления Форм формовочной глиныНаиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является формовочная смесь 23 для изготовления литейных форм и стержней по СО -процессу, включают7щая огнеупорный наполнитель, формовочную глину, жидкое стекло и в качестве добавки 20 мас,Ъ водный раствор едкого натра при следующем соотшении компонентов, мас.В:Огнеупорныйнаполнитель 88Формовочная25глина 5Жидкое стекло бВодный растворедкого натра 1Недостатками известной смеси являются невысокая прочность после продувки углекислым газом, а такжевысокий расход формовочной глины.Бель изобретения - повышение прочности Форм и стержней после продувки углекислым газом и снижение расхода формовочной глины. Введение в состав формовочной смеси красного шлама такого состава повышает прочность "в сырую" при общем снижении содержания глины, Повышение прочности "в сырую" обусловлено тонкой дисперсностью шлама (больше 70 мас. частиц с размером меньше 50 мкм) и высокой удельной поверхностью шлама ( Я у )150 м /г), а также высокой гидрофильностью и свободной поверхностной энергией гидроалюмосиликатов натрия и кальция, гидратов окиси алюминия и железа, что приводит к образованию контактно-конденсационных структур при влажном формовании формовочной смеси, а присутствие гидроалюмосиликата натрия повышает в 2-3 раза прочность смесей, содержащих жидкое стекло после продувки СО за счет активного химического взаймодействия между гидроалюмосиликатами натрия и жидким стеклом, а также гидроалюмосиликатами кальция и углекислым газом.Введение в состав формовочной смеси формовочной глины и красного шлама менее 1 мас.Ъ каждого не обеспечивает необходимой прочности смеси "в сырую".Содержание формовочной глины и красного шлама свыше 3 мас.% каждого приводит к снижению газопроницаемости Формовочной смеси и повышению сырой прочности более 0,25 кгс/см2 которая не обеспечивает получение качественных форм.В качестве огнеупорного наполнителя при приготовлении формовочной смеси используют кварцевый песок,хромит и другие огнеупорные наполнители.Красный шлам глиноземного производства получают путем гидрохимической переработки тонкоразмолотого боксита с каустической щелочью ЛаОНв автоклаве при 170-250 С и 24-33 атмс последующей отмывкой красного шлама от щелочно-алюминатного раствора.В табл.1 приведены составы смесей и соответствующие им. Физико-механические свойства, Составы применяемого в табл,1 красного шлама глиноземного производства приведены втабл.2. Физико-механические и теХНологические свойства смесей с применением красного шлама, соответственнопримерам 1-6, приведенным в табл.2,указаны в табл.3-8,Формовочную смесь приготовлялиследующим образом. Кварцевый лесокперемешивали с формовочной глинойв течение 3 мин, затем вводили красный шлам и перемешивали еше 2 мин,после чего вводили жидкое стекло иперемешивали еще в течение 2 мин. Изсмеси набивали стандартные образцы(Н =: 50 мм; й,= 50 мм, для испытания на прочноть при сжатии сразупосле продувки углекислым газом.1087244 115-230 выше прочности образцов изизвестной смеси. Зкономическая эФфективность от применения предлагаемых составов формовочных смесей составляет 0,5- 1,5 руб, ма 1 т смеси за счет меньшей стоимости красных шламов глиноземного производства по сравнению с формовочными огнеупорными глинами (стоимость 1 т красного апама 0,6 руб., стоимость глины 10 руб. эа тонну) . Таблица 1 Свойства Формовочныхсмесей, кгс/см СоставФормовочной смеси Компоненты смеси и содержание их, мас.% Кварцевыйпесок формовочнаяглина Жидкое стекло Добавки Прочностьпри сжатиипосле продувки СО 2 Прочность "в сыруюф 20-ный вод- Красныйный раствор шламМаОН 88 25 91 18 П 89,5 20 93 1 Ч 27 Ч(известный) 88 0,19 7,5 Таблица 2 Компоненты смеси, мас.Ъ Пример Натро-кальцие- Оксигидроксид Оксид же- Гидроксид алю- Шламовая водавый алюмосили- железа леза миниякате 25 28 40 20 12 25 39 20 27 42 30 10 29 12 38 46 Учитывая, что у предлагаемой смеси живучесть составляет 3-7 ч, а у форм и стержней при длительном выстаивании 24 ч, наблюдается снижение прочностных показателей, предлагаемую смесь более цеЛесообразно использовать при массовом и крупносе-, рийном производстве стальных и чугунных отливок, где Формы и стержни по СО 2-процессу заливаются в течение суток.Как видно из табл.1-8 прочность образцов из предлагаемой смеси на 1 8 3 5 2 6,5 0,5 6 30,17 0,19 2 0,18 0,5 0,09(Ч 1 чО 1ГЭ 11 о очайф ГЧ чо а СО О ч ГЧ Ю сГ сГ м м Гч) СО су Гг 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 д о 9 х д х 1 до1 91 Х Х11 Д1 Жс а о 1 1 1 О о 1 бВ о д х 1 П 31 Коо оде сои 1 оЕод хЭхе аз н О Де оси ойдо М 1 М 1 Д Е,1 т 1т --Ф1311щ 1 й 11 11 те 1 т 1еще --1 О Р1 ХачаИО 101 О1 11 НЕ 1 - МОХ 1ОахЦо 1ХЕО о 1ц оОО о1 О1" Х 1Од О=1хохх О Р 1 ОО 1 о1 аа 10 о о о оЪ с с О о ч ч тт- С о о о р с Ъ с в вю тт ттЧ С о в о о ь, С Ъ о а в Ч т. т- С о о о оь с Ь т" 1 Ь 1 Р сч нсч ч Сю аь с тМи а ос ЬОтЧ д 1 ос са Оъ Фч ю Р 3 Ч с с с о о о 1087244 1 т 11 ч 11 1111м11Р 11са 19 1а9 11 11с д101 оО1Х 1Х114 1Оа 1 О1 1 а о ь о с с с а л в