Спосіб одержання лужно-силікатних формувальних сумішей для ливарних оболонкових форм та стрижнів в нагрітій оснастці

1 Спосіб одержання лужно-силікатних формувальних сумішей для ливарних оболонкових форм та стрижнів в нагрітій оснастці, яка включає введення та змішування компонентів формувальної суміші, що містить вогнетривкий наповнювач, водний розчин лугу та аморфний кремнезем, який відрізняється тим, що суміш додатково містить технологічні домішки, а змішування всіх компонентів формувальної суміші проводять одночасно 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що технологічні домішки містять знеміцнювач формувальної суміші в гарячому стані та пшоутворювач 3 Спосіб по п 2, який відрізняється тим, що в як знеміцнювач формувальної суміші в гарячому стані використовують каолінову глину, як пшоутворювач - 10%-ний розчин сульфанолу, а вміст компонентів формувальної суміші складає, мас % водний розчин лугу 1,9-5,36 аморфний кремнезем 0,95-3,75 каолінова глина 1,4-2,7 10%-ний розчин сульфанолу 0,01-0,9 вогнетривкий наповнювач решта Винахід відноситься до області ливарного виробництва, зокрема до приготування формувальної суміші з використанням в'яжучих для ливарних форм та стрижнів, що тверднуть в нагрітій оснаст складність процесу очистки реактору від нерозчинних залишків після приготування в'яжучого та необхідність обслуговування обладнання Задача винаходу полягає в створенні спрощеного економічного способу одержання формувальної суміші із високими МІЦНІСТЮ, формувальністюта вибиваністю Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання формувальної суміші для ливарних форм та стрижнів, яка включає введення та змішування компонентів формувальної суміші, що містить вогнетривкий наповнювач, водний розчин лугу, аморфний кремнезем, новим є те, що формувальна суміш додатково містить технологічні домішки, а змішування всіх компонентів формувальної суміші проводять одночасно Новим також є те, що технологічні домішки містять знеміцнювач формувальної суміші в гарячому стані та пшоутворювач Новим також є те, що в якості знеміцнювача формувальної суміші в гарячому стані використовують каолінову глину, в якості піноутворювача 10%-ний розчин сульфанолу, а вміст компонентів складає, мас % водний розчин лугу - 1,9-5,36, аморфний кремнезем - 0,95-3,75, каолінова глина 1,4-2,7, 10%-ний розчин сульфанолу - 0,01-0,9, вогнетривкий наповнювач - решта Відомий спосіб приготування рідкоскляної суміші для виготовлення стрижнів в гарячих ящиках (Ас СРСР №1676160, опубл в 1991 р), яка включає змішування рідкого скла з твердим гідроокисом натрію до одержання кремнеземистого модуля в межах 1,4-2,1, змішування одержаної суміші з вогнетривким наповнювачем та технологічними домішками для зміцнення в холодному стані, для знеміцнення в гарячому стані та для пшоутворювання Недоліком цього способу є необхідність попереднього приготування в'яжучого та необхідність його зберігання Найбільш близьким є спосіб приготування суміші для ливарних форм та стрижнів (А с СРСР №801956, опубл в 1981 р ), який включає попереднє приготування в'яжучого шляхом з'єднання водного розчину лугу з аморфним кремнеземом при нагріванні до 90-95°С протягом 4,0-4,5 годин та змішування одержаного в'яжучого з вогнестійким наповнювачем Недоліком способу є необхідність в енерговитратах на приготування в'яжучого, ю о> 00 ю 58795 В таблиці 1 наведені приклади складу формувальної суміші, в таблиці 2 - властивості формувальних сумішей в залежності від їх складу Виявлено, що введення водного розчину лугу безпосередньо в формувальну суміш, яка містить аморфний кремнезем, дозволяє одержувати в'яжуче безпосередньо в формувальної суміші - формі чи стрижні - при нагріванні, причому цей процес проходить одночасно з її твердненням При цьому експлуатаційні властивості суміші, наприклад, МІЦНІСТЬ в холодному та гарячому станах, а також формувальність та вибиваність залишаються на високому рівні і регулюються вмістом компонентів формувальної суміші Властивості формувальної суміші поліпшують за допомогою технологічних домішок, які в кожному конкретному випадку можуть відрізнятися в залежності від потреб виробництва Такими домішками можуть бути, наприклад каолінова глина яка сприяє підвищенню МІЦНОСТІ суміші гарячому стані, та зменшенню роботи вибивання суміші Крім того, для підвищення ЩІЛЬНОСТІ форм та стрижнів за рахунок поліпшення формувальністі в суміш дода ється пшоутворювач, який зменшує коефіцієнт внутрішнього тертя між зернами наповнювача Прикладом конкретного складу сумішей можуть бути склади, наведені в таблиці 1 В якості вогнестійкого наповнювача було використано звичайний річковий пісок За водний розчин лугу взято розчин їдкого натру питомою вагою 11001250кг/м3 В якості аморфного кремнезему можна використовувати відходи виробництва кристалічного кремнію В якості пшоутворювача було взято 10%-ний розчин сульфанолу В залежності від виду виливків та їх розміру вимоги до сукупності властивостей формувальних сумішей "міцність-вибиваність" можуть бути різними Дані в таблиці 2 дозволяють зробити необхідний вибір для конкретного випадку Можливість синтезу в'яжучого безпосередньо в ливарної формі чи стрижневій при її нагріві дозволяє знизити енерговитрати на попереднє виробництво в'яжучого, утилізувати промислові лужні стоки, відходи виробництва кремнію - аморфний пилоподібний кремнезем Таблиця 1 Склад формувальних сумішей Компоненти суміші №№ Аморфний кремнесумішей Водний розчин лугу Каолінова глина зем Вміст компонентів, мас % 1 2,83 1,55 1,41 2 4,5 2,7 1,8 3 3,6 2,31 1,4 4 2,8 0,95 1,42 5 4,5 3,75 1,78 6 1,9 1,56 1,42 7 5,36 2,68 1,78 8 4,5 2,7 2,3 9 4,5 2,7 2,7 Прототип 2,06 0,69 10%-ний розчин сульфанолу Вогнестійкий наповнювач 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 решта решта решта решта решта решта решта решта решта решта Таблиця 2 Властивості формувальних сумішей в залежності від їх складу №№ Властивості формувальних сумішей пп Прототип 1 Тимчасовий опір розриву в гарячому 1 стані, Мпа 0,025 0,5 Тимчасовий опір розриву в холод2 ному стані, Мпа 0,5 1,0 3 Вибиваність, Дж ЗО 4 №№ сумішей 4 5 2 3 6 7 8 9 1,8 17 0,4 1,6 0,3 1,5 0,8 0,8 3,0 100 2,5 80 0,8 10 3,0 100 0,5 10 3,0 200 2,2 90 1,5 85 1,22 1,98 1,16 1,25 1,2 1,24 1,25 1,28 ЩІЛЬНІСТЬ форм та стрижнів, х К Ґ , кг/м3 1,17 Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна