Бентонитовая суспензия для изготовления единых формовочных смесей, используемых в литейном производстве

Неорганическая 2 дорастворимая солс упомянутым типкатиона Вода Бюл 0,3-3стальн Трудово и ни политеельский личе скинейный за Суспензю щ а я с япоп.1, отлия тем, что в каче кой соли она содержи5+соль Ре при отно лина, Д.М. Кук И,Е. Юнгельсон А.П. Марченко (088.8) свидетельство В 22 С 1/00, 1 ве неорганичесводорастворимуюшенин концентрконцентрации ктоните, равномв пересчете на СССР67. ии, и при со в в суспенз бентонит 30-40 ская водоя соль Ре 0,3-2,Натриев НеорганичрастворимВода стальн п.1, отлив 3. Суспечающаяве неорганич и я тем, что в качест кой соли она содержи Мд при соотее катионов к натрия в бенто моль-ион/л фазу суспензии, редиентов в сусводорас воримуюконце соль ации ношении концент ните, р ации кат вном 0,0 ете на в отношени а н в пер и при пензии,с.Е: Натриевый бентониНеорганическая водрастворимая соль МВода 4 о 2+ О, 4-3 Осталь4, Суспензия по п.1, о т л и -а ю щ а я с я тем, что в качест ве неорганической соли она содержит водорастворимую соль Са при отношении концентрации ее катионов ч триевыинтонит 30 ГОСУДЮфСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) 1. БЕНТОНИТОВАЯ СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЕДИНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЛИТЕЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ, включающая натриевый бентонит, воду и неорганическую соль активирующего действия, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества суспензии за счет повьппения ее связующей способности, текучести и стабильности сохранения реологических характеристик, в качестве неорганической соли активирующего действия суспензия содержитг+ г+ еводорастворимые соли Ре , Мя , Са Сигфпри отношении концентраций катионов в неорганической соли к концентрации катиона натрия в бентоните, равном 0,04-0,84 моль-ион/л в пересчете на водную фазу суспензии, и при следующем соотношении ингредиентов в суспензии, мас.7.: 04319 А ации ее катионов к атиона натрия в бен,04-0,41 моль-ион/л водную фазу суспентношении ингредиени, мас.7;12043 19 30-40 0,5-3,5Остальное к концентрации катиона натрия в бентоните, равном 0,095-0,840 моль-ион/лв пересчете на водную фазу суспензии,и при соотношении ингредиентов в сус.пензии, мас.7: Натриевый бентонитНеорганическая водог+растворимая соль СаВода 5. Суспензия по п.1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что в качестве1Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам бентонитовых суспензий для изготовления единых формовочных смесей, используемых при изготовлении 5 форм.Целью изобретения является улучшение качества бентонитовой суспензии за счет повышения ее связующей способности, текучести и стабильности сохранения реологических характеристик.Изобретение заключается в следующем.Оптимальное содержание активато ра (водорастворимой неорганической соли) обусловлено видом катиона металла, атакже концентрацией бентонита в суспензии. Проведенные эксперименты показали, что оптимальные 20 технологические свойства суспензии достигаются при содержании активаторов, мас.Е: соли железа трехвалентного 0,3-2,5; соли магния 0,4-3,0; соли кальция 0,5-3,5; соли меди 0,5-3,0 в пересчете на безводную соль.При выходе за указанные граничные пределы ухудшается качество бентонитовой суспензии (снижается связую щая способность, текучесть и стабильность сохранения реологических характеристик) .Кроме того, соотношение концентраций катионов в неорганической соли (Ре , Мя , Са , Сц ) и в бентоните (Ба ) в пересчете на водную фазу суспенэии должно быть строго опреденеорганической соли она содержит водорастворимую соль Сипри отноЯФ ) шенин концентрации ее катионов к концентрации натрия в бентоните, равном 0,085-0,600 моль-ион/л в пересчете на водную фазу суспензии, и при соотношении ингредиентов в суспензии, мас.7;Натриевый бентонит 30-40Неорганическая водог+растворимая соль Сп О, 5-3, 0Вода Остальное 2ленным и составлять в общем виде 0,04-0,84 моль-ион/л, в том числе для трехвалентного железа 0,04- 0,41 моль-ион/л, для катиона магния .0,085-0,840 моль-ион/л, для катиона кальция 0,095-0,840 моль-ион/л и для двухвалентной меди 0,085- 0,600 моль-ион/л.При выходе за указанные граничные пределы ионных концентраций ухудшается качество бентонитовых суспензий (снижается связующая способность, текучесть и стабильность сохранения реологических характеристик). Расчетное количество соли при перемешивании растворяли в воде. При необходимости воду подогревали до полного растворения соли, после чего раствор охлаждали до комнатной температуры. В полученный раствор добавляли активированный бентонит марки БП 2 Т, и перемешивали 30 мин. После этого определяли параметры суспензии; плотность, концентрацию, растекаемость по методу МХТИ им. Д.И. Менделеева. Для определения стабильности во времени суспензия выдерживалась без перемешивания 5 и 24 ч в герметически закрытой посуде, после чего производилось определение растекаемости суспензии с предварительным перемешиванием ее 5 мин.В табл. 1 показаны составы и свойства суспензии с хлоридом железа (111).0 5 7,0 9,6 о Плотность,г/смЗ 0 125 12 Растекаемость мм 40 через30 мин 89 92 93 92 92 5 ч 88 0 сслоениерез 24 ч Нет Нет е а б ц а 5 а блица 1 омпоненты,войства спензии 2/Э 0 Бентонит 3Хлорид .меди (11) 0 5 0 Бентонит Хлорид железа (111) 5В табл. 5 приведены составь свойства известной суспензии с р кислым алюминием.Как видно из табл. 1-4,использование предлагаемых активаторов повышает концентрацию суспензии до 30-40 мас.%, в то время как по известному (табл. 5) максимальное содержание дисперсной фазы в суспензии составляет 26%. При этом полученные суспензии отличаются стабильностью реологических свойств во времени и, в отличие от известного не подвергаются. расслоению.Результаты, аналогичные приведенным, были получены и при использовании в качестве активаторов других водорастворимых солей - сульфатов и нитратов железа, магния, кальция и меди.Соотношения катионов многовалент-, ных металлов и натрия, полученные расчетным путем на основании результатов экспериментов (табл. 1-4), представлены в табл. 6.В табл. 7 показаны составы единых формовочных смесей с использованием предлагаемых суспензий (2/1, 2/2, . 2/3, 2/4) Иизвестной (1/5).Свойства единых формовочных смесей с составами согласно табл. 7 приведены в табл, 8,Как следует из табл. 8, повышение связующей способности за счет более высокой концентрации, а также стабилизация на более высоком уровне реологических свойств суспензии поз-, воляют улучшить основные технологические показатели единых формовочных смесей (формуемость): текучесть, прочность на сжатие в сыром состоянии, осыпаемость.Т Плотность, г/см . 1,0 10Растекаемость мм через92 89 отност 1 О1,28 0 1,24 ч 9асслоениеерез 24 ч Не ет Нет Растек мость Таблица ч 94 30 мин Компоне свойств 92 90 30 4 БентонитСульфаталюминия 1 асслоеничерез 24 3,071,0 ет Вода5 лотность"2,0 3,5 63,0 56, Освет- Уплотление ненныйосадок Плотность,г/см 1,2 аблица 6 счетное Интервалы КонСоль онцентация кионов Молярная концентрация в жидкой н тиоы расчетных соотноше- ний шен суспензии мольл ии с 50 0,23 Иа 0,314,62 0 3 Ба СОБа СО центрациябентонита всуспензии,центрация соли вжидкой Растекаемость мм, через30 ми Растекае- мость мм через30 мин Суспензии2/5 40УплотненныйосадоЗаказ 8460/10 Тираж 746 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5