Смесь для изготовления литейных керамических форм

 

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Со@иапистических

Респубпик (11) 607638

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) 3аявлено27.12.76 (21) 2435626/22 G2 с присоединением заявки № (5l} M. Кл.

В 22 С 1/00

В 22 С 9/04 (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.05.78.Бюллетень №10

Гасударстееннмй намнтет

Совета Мнннстрав СССР па делам нзабретеннй н аткрытнй (53) УДК 621 742 4:

:621.74,045(088.8) (45) Дата опубликования описания 16, Я, 1ф (72) Авторы изобретения

B. З, Бредис, В, В, Бабкин и В. Г. Фирсов

Питтецкий политехнический институт (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ

ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к изготовлению керамических форм по постоянным моделям.

Известен состав для приготовления керамической массы, применяемый для изготовления форм при производстве отливок но Шоу-процессу. Ои включает в себя этилсилнкат, воду, соляную кислоту, песок, пылевидный кварц, отверднтель {щелрчь, триэтаноламии и т. д.)

Такие составы включают в себя органические РаствоРители в количестве 20 — 25а а и этил- 0 силикат в количестве 10 — 13%. Присутствие органического растворителя н большого количества этилсиликата обуславливает высокую стоимость литейных форм. Кроме того, органические растворители токсичны и взрывоопасны.

Известны составы, применение которых ие требует использования органических растворителей.

Применение такого состава в производстве весьма затруднительно вследствие низких прочностных свойств форм после их прокаливания при температурах 900 — 950 С. Кроме того, сме-: си такого состава являются нластичнымн и требуют применения формовочных машин различного типа.

Наиболее близким. к предлагаемому изоб-. ретению по технической сущности н-достигае2 мому эффекту является состав, содержащий огнеупорный наполнитель, этилсиликат, боросодержащую добавку, воду, соляную кислоту.

В качестве боросодержащей добавки известная композиция содержит натриевую соль борной кислоты. Такой состав дает возможность получать жидкоподвижную керамическую массу с технологически необходимыми своАствами.

Формы, изготовленные на основе такой массы, имеют в холодном состоянии технологически необходимые свойства за исключением предела прочности при сжатии, составляющего

3 — 5 кг/см . Однако они обладают существенным недостатком, так как при нагревании до температур, превышающих 600 С, формы разупрочняются вследствие расплавления натриевой соли борной кислоты..Кроме того, натриевая соль борной кислоты в процессе сушки и прокаливания форм концентрируется на поверхности формы и пря заливке металла в форму активно взаимодействует с ним, образуя химический пригар на поверхности отливок.

Цель изобретения — увеличение прочности форм в горячем и холодном состоянии, улучшение. качества поверхности отливок. б)0)7638

Это достигается тем, что в качестве Отвердителя смесь содержит феррохромовый шлак, а в качестве боросодержащей добавки -- борную кислоту при следующем соотношении ингредиентов, вес.0 0:

Этилсиликат 4 — -11

Вода l 2- 15

Соляная кислота (уд.вес. 1,19 г/см ) 0,2--0,4

Феррохромовый шлак 1 — 3,5

Борная кислота О, 2 — -1,5

Огнеупорный наполнитель Остальное.

Применение феррохромового шлака в составе исходных компонентов позволяет проводить отверждение керамической массы беэ применения растворов минеральных или органических отвердителей, что позволяет улучшить условия труда.

В процессе сушки и прокалки форм окислы металлов, входящие в состав феррохромового шлака, взаимодействуют с борной кислотой, образуя тугоплавкие бораты, которые, обладая связующими свойствами, способствуют увеличению прочностных свойств форм как в холодном, так и в горячем состоянии.

В таблице приведены примеры составов смесей, их физико-механические и технологические свойства.

Смесь готовят следующим образом.

Связующее. На основе этилсиликата получается путем гидролиза этилсиликата водой в присутствии соляной кислоты и интенсивном перемешивании. В результате гидролиэа получают связующие с условним содержанием окиси кремния 30 — 32%. Эти связующие разбавляют водой до 8 — 10,/. условного содержания окиси кремния.

Твердая фаза, включающая огнеупорный наполнитель, борную кислоту, шлак феррохромового производства, предварительно перемешанная, вводится в связующее и после усреднения керамическая масса разливается но формам.

Отверждеиие керамической массы протекает в течение 7 — 15 мин в зависимости от содержания (ер()Ох ромового и!лака и борной кислоты !! состав(. исхОдных компонентов.

Формы сушат в течение двух часов при темп е р а ту р с 190:+ 10 С.

Прокалка форм проводится при температуре 900 С в течение ti час.

ВО время прокалки борная кислота, взаимодействуя с окислами металлов, входящих в состав феррохромового шлака, образовывает тугоплавкие бораты, обладающие связующими свойствами, которые способствуют повышению, прочностных cB0ffcTB как в горячем, T3f(H

ЛОДНОМ СОСТОЯНИИ.

В качестве примера в таблице приведены некоторые составы керамической массы и прочностные свойства форм, полученных на их ос15 НОВЕ

Как видно из таблицы оптимальным составом является состав № 4, так как дальнейшее увеличение содержания феррохромового шлака н борной кислоты приводит к незначительному

Ю росту прочностных свойств форм, а уменьшение их количества ведет к падению нрочностных характеристик.

Увеличение прочйостиых свойств форм в горячем состоянии обеспечивает совместное использование феррохромового шлака и борной

25 кислоты в составе исходных кОмпОнентОв, в то время как каждый из них в, отдельности не дает желаемого эффекта (см. составы № !, 5, 9).

Формы, изготовленные на основе предлагаемого состава, позволяют получать отливки повышенной размерной точности и без пригара.

Ожидаемый экономический эффект при использовании предлагаемого состава в условиях

Куйбышевского сталелитейного завода составит 150 — 180 тыс. руб. за счет снижения расхода этилсиликата на 50 — 60% и снижения брака форм на 3 — 4% по сравнению с существующим процессом. .При изготовлении отливок простой конфигурации из углеродистых сталей формы выдерживают 5 — 7 заливок без снижения размерной

40 точности отлива. о

CD о

CD о

Оэ о (д о

CD о

CD о

IQ о

«о (О

ы о

4б в. о ь и (О

I (О

ы

Ф

h)

1-

ы

Ю

IQ

ы

И

ы

ы (0

IQ

1" (:(I

ы

ы

С0 ! фЭ

ы

Cb

ы

03 о

Ф !

ы о

О

И

* о! о

3 о

ЬЭ о !

tV

4) ы

1 (О

1 А

ы

И

1 0) (о

1 о

ы Ж

IQ

ы

10, I !

О

ы о

° 3

Ь

IQ

О(( о

ы

Фь ( ы.

Р

l (и М о

l м о

)4

i

k о ((( о

-IO о

607б38

Формула изобретения

Составитель В. Муравьева

Техред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко

Тираж 950, Подписное

Редактор М. Рогова

Заказ 2707/6

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам нзобретеннФ и открытий

t l3035, Москва, Ж-35, Раувская иаб., д. 4/5

Фнлнал ППП еПатентъ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Смесь для изготовления литейных керамических форм по постоянным моделям, включающая огнеупорный наполнитель, этилсиликат, соляную кислоту, боросодержащую добавку, воду, отвердитель, отличающаяся тем, что, с мелью увеличения прочности форм в горячем и холодном состоянии, улучшения качества поверхности отливок, в качестве отвердителя она содержит феррохромовый шлак, а в качестве боросодержащей добавки — борную кислоту при следующем соотношении ингредиентов, вес.%

Этилснли кат 4 — 11

В Вода l2 — 15

Соляная кислота 0,2,— 0,4

Шлак феррохромовый 1 — 3,5

Борная кислота 0,2 — 1,5

Огнеупорный наполннтель Остальное.