Разупрочняющая добавка для жидкостекольных формовочных смесей

 

Союз Советсиик

Социалистииескик

Республик (6!) Д (22) 3 с прис

Государственный комктет

СССР оо делам нзобретенкй и открытий (23) П

О (72) Автор изобретения

Харьковский филиал Всезою научно-исследовательского института ли литейной технологии и автоматизации

1 гб " маййнострое ни), ног адба (7i) Заявитель (54) РАЗУПРОЧНЯЮШАЯ ДОБАВКА

ЙЛЯ ЖИДКОСТЕКОЛЬНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к соста- вам разупрочняюших добавок, используемых для снижения остаточной рочности и облегчения выбиваемости жидкостекольных формовочных и стержневых сме сей.

Известна легковыбиваемая жидкостекольная смесь, в которой в качестве разул роч няю щей до бавки используется соляная кислота, добавляемая к жидкому стеклу (1) . При атом для получения однородного продукта компоненты необходимо перемешивать в течение длительного времени (2-4 час.). Эта добавка з фективна при нагреве смеси до 800900 С.

Наиболее близкой к предложенному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является разупрочнаюшая добавка для жидкостекольных формовочных смесей на основе основной фосфорной соли натрия, например триполифосфата натрия. Последний вводится в

2 ! состав жидкостекольного свяэутощего (2 .

Однако выбиваемость стержней и форм с. указанной добавкой нуждается в дальнейшем улучшении.

Пелью настоящего изобретения является улучшение выбиваемости стержней и форм. Юля достижения поставленной цели разупрочняющая добавка для жидкостеЫ кольных формовочных смесей, включающая основную фосфорную соль натрия, дополнительно содержит соляную кислоту

1-10%-ой концентрации при следующем соотношении ингредиентов {в вес.%):

15 Основная фосфорная соль натрия 1-50

Соляная кислота

l-1 0%-ная 50-99.

При содержании соляной кислоты 120

10 %-ной концентрации в составе добавки ниже 50 h c.% не отмечается дальнейшего улучшения выбиваемости жндкосте-. кольной смеси, а при содержании ее свы3 69 ше 99 вес.% выбиваемость жидкосте— кольной смеси ухудшается. При концентрации соляной кислоты менее 1% и более

10 йе наблюдается дальнейшего улучшения выбиваемости жидкостекольиой смеси.

Для приготовления разупрочняюшей добавки в 1-10%-ную соляную кислоту вводят основную фосфорную соль натрия, например триполифосфат натрия, Ингрьциенты перемешивают в течение 1-5 мин до получения однородного раствора.

Время хранения разупрочняющей добавки неограничено.

Разупрочняющую добавку вводят в жидкое стекло и перемешивают с ним в течение 5-10 мин до получения однородного продукта, а затем полученное таким обр азом свя эующее используют в составе жидкостекольной смеси.

Предложенная разупрочняющая добавка пригоцна цля использования в составе жидкостекольных смесей, отвержцаемых при тепловой сушке, самотвердеющих (пластичных или жидкоподвижных), а также, как буде показано ниже, способных к отвержцению при продувке сжатым воздухом.

Изобретение иллюстрируется слецующим примером.

Разупрочняющее действие добавки, а также воэможность отверждения форТаблица 1

Номер разупрочняющей добавки и смеси

Водный раствор соляной кислоты

90 80

70 60 50

99,0

95,0

Триполифосфат натрия

30 40 50

10 20

1,0

5,0

Физико-механические свойства смеси

0,08 0,10

Прочность на сжатие по сырому, кгсlсм 0,07

1 235 4 мовочной смеси продувко" воздухом были проверены на смеси следующего состава (в % по весу):

Песок кварцевый 93,5

Водный раствор едкого натрия

1 Cj0i ный 0,5

Жидкое стекло модуля 3,0 5,0

10 Разупрочняющая добавка 1,0, Смесь отверждали продувкой сжатым воздухом при давлении. воздуха 2 атм и продолжительности продувки .5 мин.

1S Кроме того, смесь отверждали также традиционным способом (тепловой сушкой) .

В табл. 1 и 2 приведены составы разупрочняющей добавки, использованной в приведен2р ной выше жицкостекольной смеси, причем в табл. 1 концентрация соляной кислоты постоянна (5оь), а соотношение между соляной кислотой и триполифосфатом натрия изменяется в широких пределах (согласно изобретению); в табл.

2 соотношение между соляной кислотой и триполифосфатом натрия постоянно, а концентрация соляной кислоты изменяется в заданных пределах (1-104).

Физико-механические свойства смеси по выбранному прототипу показаны в табл. 3.

0,11 0,13 0,15 0,18

691235

1620

1620

2,6- 2,83,6 3,6

2,352,80

2,43,0

2,43,1

2,53,2.2,8

2,8

Влажность,%

2,8

2,8

2,8 2,8 2,8

Живучесть, час

)24

)24 )24 >24

>24

0,9 0,0

0,0, 0,0

1,0, 2,0

800

6,8

1,0 00

0,0 0,0

1,4

1000

4 0 3,0

7,5 6,0

5,0 4,5

1 200

9,0

Та бл ица 2

Компоненты

Водный раствор соляной кислоты

Триполифосфат натрии

Прочность на растя- 16жение после тепловой 20 сушки, кгс/см

Прочность на растя- 2,3жение после продувки 2,5 воздухом, кгсlсм

Работа выбивки, кгс м, после прокаливания образцов при, С:600

Продолжение табл. 1 одержание составляющих в % по весу

16- 16- 16- 16»

20 20 19 .19

100 60 50

60 60 60 60 60

40 40 40 40 40

691235

Продолжение табл. 2 фивико-механические свойства смеси

0,10

2,5»

3,5

2,53,5

Влажность %

2,8

2,8 2,8

2,8 . 2,8

2,8

Живучесть, час

:24: 24

0,0 0,0 0,0

1,0 0,6

0,5

0,0

800 0,0 0,0

0,0 0,0 0,0

1000

4,0 3„0 2,5

6,0

5,0

4,5

5,0 4,5

6,5

1 200

6,0

7,0

Прочность на сжатие по-сырому, кгсlсм

Прочность на растяжение после тепловой сушки, кгсlсм

Прочность на растяжение после продувки воздухом, кгсlсм

Работа выбивки, кгс м,после про калйвания образцов Щэи С;600

0,11 0,13 0,15 0,16 0,18

17-20 17-20 16-20 16-19 16-19 16-19

2,5- 2,5- 2,4- 2,338 35 30 29

)24 >24 >24 до 3

691235

Таблица 3

Свойств смеси

Прочность на растяжение после тепловой сушки

2 кгс/см

1 6-20

1 6-20

1 6-20 б на сжатие в сыром состоянии, кгс/см

0,08

0,1

Влажность, %

2,5

2,5

Работа выбивки, кгс м, после прокаливания обо разцов при, С:

1,8

800

1,5

1000

12,0

10,0

1200 БНИИПИ Заказ 6103/7 Тираж 945 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из сравнения данных в табл. 1 и 2 с данными табл. 3 следует, что предложенная разупрочняющая добавка .обеспечивает улучшение выбивки жидкостькольной смеси в 1,5-2 раза (см, добавки 5-7 в табл. 1 и добавки 2-6 в табл. 2). I

Внедрение предложенной добавки и соответственно жидкостекольных смесей, ее содержащих, позволит улучшить выбиваемость форм и стержней. Ввиду легкости растворения полифосфата нат-. рия в 1-10 4-ной соляной кислоте и совмещения добавки с жидким стеклом достигабтся снижение трудоемкости приготовления добавки и модифицирован» ного жидкостекольного связующего.

Кроме того, следует обратить внима- ние на возможность отверждения жидкостекольной смеси с предложенной добавкой путем продувки сжатым воздухом, что позволяет отказаться от использования физиологически активных и дорого:стоящих отвердителей..

Экономия от внедрения предложенной добавки составит 2-4 руб. на тонну годного литья, а

Формула изобретения

Раэупрочияющая добавка для жидкостекольных формовочных смесей, вклк чающая основную фосфорную соль натрия, отличающаяся тем, что, с целью улучшения выбиваемости стерж4р ней и форм, она дополнительно cone жит соляную кисло у 1-1(F4-ной концентрации при следующем соотношении ингредиентов (в весЯ);

Основная фосфорная

45 соль натрия 1-50

Соляная кислота, Ф

1-10 4-ной концентрации 50-99.

Источники информации, so принятые во внимание при экспертизе

1. Литейное производство", 1974, No8,,с. 33-34.

2. Авторское свидетельство СССР

% 530498, кл. В 22 С 1/18, 1975.