Самотвердіюча суміш для виготовлення ливарних форм і стрижнів

Самотвердіюча суміш для виготовлення ливарних форм і стрижнів, що містить 3 17135 В основу корисної моделі покладена задача створити суміш для виготовлення ливарних форм і стрижнів, що дозволяє досягти високої якості поверхонь товстостінних і великих виливків з одночасним зниженням собівартості формувальної суміші. Рішення цієї задачі забезпечується шляхом застосування більш дешевих матеріалів і за рахунок технічного результату, що полягає в більш раціональному виборі співвідношення інгредієнтів суміші. Для досягнення цього технічного результату запропонована самотвердіюча суміш для виготовлення ливарних форм і стрижнів, що містить вогнетривкий наповнювач, каталізатор і зв’язувальне - у вигляді рідкого скла, яка відрізняється тим, що як вогнетривкий наповнювач застосовують ставролітовий концентрат, а як каталізатор використовують ацетат етиленгліколю при наступному співвідношенні компонентів: рідке скло - 4,0-5,0%; ацетат етиленгликоля - 0,400,50%; ставролитовий концентрат - інше. Ставролітовий концентрат високовогнетривкий і хімічно інертний відносно заліза і його окислів матеріал, що використовується як добавка для розрідження шлаків при виплавці сталі в мартенівських печах. Ставролітовий концентрат є зернистим продуктом, одержуваним зі ставролитових руд. Відповідно до ТУ У 14-10-022-99 переважний розмір зерна 63160мкм. Між відмітними ознаками корисної моделі і технічним результатом, що досягається є причинно-наслідковий зв’язок. У суміші, що заявляється, в якості вогнетривкого наповнювача використовується ставролитовий концентрат, який при своїй 4 відносній дешевині має високу термостійкість, що обумовлено його високою вогнетривкістю і низкою хімічною активністю відносно стопів і окислів заліза. Ці фізико-технічні властивості отриманої суміші дозволяють виключити утворення пригарів на поверхні виливка і досягти технічного результату, що полягає в більш раціональному виборі інгредієнтів суміші. На кресленні зображений виливок вальця відлитий з використанням пропонованої суміші. Корисна модель, що заявляється, промислове застосовна й призначена для використання в промисловості. В умовах діючого виробництва ЗАТ «НКМЗ» були проведені експериментальні дослідження фізико-технічних і експлуатаційних властивостей сумішей для виготовлення ливарних форм і стрижнів. Суміші виготовлялися в змішувачі безупинної дії, тобто на устаткуванні, на якому виготовляються самотвердіючі суміші з кварцовим чи хромітовим піском як наповнювач. Пропонована суміш була випробувана на виливках вальців зі сталі 35ГСЛ (Фіг.). Дані виливки являють собою два порожнистих концентричних циліндри, з’єднаних між собою вертикальними ребрами. Маса виливка складала 5400кг. Товщина стінок зовнішнього циліндра (контуру) - 110мм, а внутрішнього - до 280мм. Діаметр центрального отвору - 520мм. Товщина стрижнів, що утворюють порожнину між зовнішнім і внутрішнім циліндрами, складала 165мм. Було проведене визначення властивостей самотвердіючих сумішей: для суміші №1, прийнятої за прототип, і на п’ятьох дослідних складах пропонованих сумішей №№2-6. Склади сумішей приведені в таблиці 1. Таблиця 1 № суміші 1 2 3 4 5 6 Сполучне - рідке скло (модуль 3 2,35-2,45, щільність 1,47-1,49г/см ) 4,5 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 Зміст компонентів, % Ацетат Їдкий этиленнатр гликоля 2,0 1,5 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 Нефеліновий шлам При використанні для виготовлення форм і стрижнів сумішей із кварцовим піском як наповнювач одержувані виливки мали пригари на внутрішніх порожнинах, а також виникали складності з вибиванням стрижнів, у зв’язку зі спіканням стрижневої суміші. Застосування пропонованої суміші при виготовленні стрижнів і Хромітовий пісок Ставролитовий концентрат Інше Інше Інше Інше Інше Інше личкувального шару форми для виливків вальців дало позитивні результати й дозволило практично цілком позбутися від пригарів. Результати дослідження властивостей сумішей і якості поверхонь виливків отриманих з їхнім застосуванням відбиті в таблиці 2. Таблиця 2 № суміші 1 2 3 4 5 6 Питомий % пригару на виливках 2-3 4-5 2-3 1,8-2,7 2-3 3-4 Міцність,кгс/см 22-25 19,5 24-25 29-30 29-30 >30 2 Вологість, с% 2,7-2,9 1,8-2,0 1,9-2,2 2.0-2,5 2,8-2,9 3,5-3,8 Обсипальність, %, не більш 0,3 0,6 0,22 0,2 0,21 0,3 5 17135 З результатів, представлених у таблиці 2, видно, що при збільшенні змісту в сумішах №№2-6 рідкого скла від 3,5 до 5,5% і ацетату етиленгликоля від 0,35 до 0,55% відбувається зміна властивостей сумішей і якості поверхонь виливків: міцність сумішей збільшується, але з одночасним збільшенням їх вологості, при цьому обсипальність сумішей і питомий відсоток пригару на виливках досягають оптимальних значень при використанні сумішей №3, 4 і 5. Аналізуючи властивості сумішей і якість поверхонь виливків, отриманих з їх застосуванням, приходимо до висновку, що пропоновані суміші №3, 4 і 5 мають оптимальний склад, що забезпечує підвищення якості поверхонь виливка в порівнянні з прототипом. Властивості суміші й отримане підвищення якості поверхні виливка забезпечуються за рахунок технічного результату, що полягає в більш Комп’ютерна верстка О. Чепелев 6 раціональному виборі співвідношення інгредієнтів суміші. Самотвердіюча суміш пропонованого складу в порівнянні з прототипом має кращі технологічні властивості і практично повну відсутність пригарів. Таким чином можна зробити висновок: застосування як вогнетривкий наповнювач більш дешевого компонента ставролітового концентрату, який має високу термостійкість, доцільно при одержанні товстостінних і великих сталевих виливків. Використання запропонованої самотвердіючої суміші для виготовлення ливарних форм і стрижнів дозволило підвищити якість поверхонь одержуваних виливків, одночасно знизивши собівартість їх виготовлення, що підтверджено дослідженнями, проведеними на ЗАТ «НКМЗ». Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601