Спосіб зміцнення ливарних стрижнів

Реферат: UA 99789 U UA 99789 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до області ливарного виробництва, а саме до способів зміцнення ливарних стрижнів із вогнетривких сумішей з використанням неорганічних зв'язувальних компонентів у гарячому оснащенні. Відомий спосіб зміцнення обпалених алюмосилікатних вогнетривів, переважно на основі оксиду алюмінію, шляхом їх просочування ортофосфорною кислотою з подальшим сушінням та відпалом. Зміцнення виробів відбувається внаслідок взаємодії кислоти з оксидом алюмінію при нагріванні [1]. Недоліком даного способу при отриманні ливарних стрижнів є багатостадійність процесу, внаслідок необхідності кип'ятіння виробів у розчині ортофосфорної кислоти. Найбільш близьким аналогом є спосіб підвищення експлуатаційних характеристик алюмосилікатного вогнетриву, що містить вогнетривкий наповнювач і алюмофосфатний зв'язувальний компонент. Насичення заготовок відбувається просочуванням розчином алюмофосфатного зв'язувального компонента при кімнатній температурі з подальшим нагріванням до температури 250…350 °C протягом 2 год. При цьому наповнювач алюмосилікатної природи (силіманіт Al2O3*SiO2 або муліт 3Al2O3*SiO2) вступає у взаємодію з фосфатним зв'язувальним компонентом, утворюючи фосфати алюмінію [2]. Недоліками даного способу є багатостадійність та тривалість процесу, а також необхідність приготування спеціального зв'язувального компонента. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу зміцнення ливарних стрижнів шляхом використання нової зв'язувальної системи дистен-силіманіт - ортофосфорна кислота, яка зміцнюється при нагріванні. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб зміцнення ливарних стрижнів із вогнетривкого наповнювача і алюмофосфатного зв'язувального компонента з нагріванням до температури 250…350 °C, згідно з корисною моделлю, що як вогнетривкий наповнювач в суміші використаний діоксид кремнію, а зв'язувальний компонент вводять в стрижневу суміш на етапі приготування у вигляді вогнетривкої суспензії, яка складається з ортофосфорної кислоти та пилоподібного дистен-силіманіту, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: ортофосфорна кислота 85 % 2,8…3,5 концентрації пилоподібний дистен1,2…1,5 силіманіт вогнетривкий наповнювач на решта. основі діоксиду кремнію Спосіб здійснюють наступним чином. Суміш готують у ливарних змішувачах коткового типу, але це можливо також у лопатевих і відцентрових змішувачах. Спочатку окремо готують вогнетривку суспензію. Для цього до ортофосфорної кислоти додають пилоподібний дистен-силіманіт та перемішують протягом 1 хв. Після цього в змішувач завантажують сухий вогнетривкий наповнювач на основі діоксиду кремнію, до якого додають готову вогнетривку суспензію та перемішують протягом 2…3 хв. З отриманої суміші формують стандартні зразки для визначення основних властивостей за ГОСТ 23409-78. Зразки нагрівають в сушильній печі протягом 1 год. при температурі 300 °C, при цьому відбувається їх зміцнення. Основою корисної моделі є те, що зв'язувальний компонент в суміші утворюється при нагріванні внаслідок хімічної взаємодії пилоподібного дистен-силіманіту з ортофосфорною кислотою. Вогнетривка суміш для виготовлення ливарних стрижнів має високу міцність (табл. 1). При кімнатній температурі компоненти суміші між собою не взаємодіють, що забезпечує їй необмежену живучість. Вміст пилоподібного дистен-силіманіту в готовій суміші мінімальний (1,2…1,5 %). Стрижні із суміші, приготованої запропонованим способом, придатні до використання після 1 години теплового зміцнення в печі або в гарячому оснащенні. В таблиці наведений склад суміші, режим зміцнення і основні фізико-механічні властивості стрижнів, зміцнених запропонованим способом. 1 UA 99789 U Таблиця Властивості стрижнів, зміцнених запропонованим способом Вміст компонентів у суміші, мас. % вогнетривка суспензія пісок (70 % Н3РО4 і 30 % дистенкварцовий силіманіту) 95 5 10 5 Властивості Режим зміцнення 1 год. при 300 °C міцність при стисканні. МПа обсипаємість, % 3,0…3,2 0,2…0,4 Використання запропонованого способу зміцнення ливарних стрижнів дозволяє одержувати з нетоксичних, поширених в ливарному виробництві матеріалів ливарні стрижні для сталевого та чавунного литва. Властивості стрижнів можна легко регулювати, змінюючи вміст компонентів у суміші, витрати яких досить низькі. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР № 763298, МПК С04В 41/06 "Способ упрочнения обожженных алюмосиликатных огнеупоров", опубл. 18.09.1980. 2. Патент Российской Федерации № 2474559, МПК С04В 41/85 "Способ повышения эксплуатационных характеристик алюмосиликатного огнеупора", опубл. 10.02.2013. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб зміцнення ливарних стрижнів, що містять вогнетривкий наповнювач і алюмофосфатний зв'язувальний компонент з нагріванням до температури 250…350 °C, який відрізняється тим, що як вогнетривкий наповнювач використовують діоксид кремнію, а зв'язувальний компонент вводять на етапі приготування суміші у вигляді вогнетривкої суспензії, яка складається з ортофосфорної кислоти та пилоподібного дистен-силіманіту, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: ортофосфорна кислота 85 % 2,8…3,5 концентрації пилоподібний дистен-силіманіт 1,2…1,5 вогнетривкий наповнювач на решта. основі діоксиду кремнію Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2