Композиція, придатна для виготовлення гільз та інших елементів додатків і ливників для ливарних форм (варіанти), спосіб виготовлення гільз та інших елементів додатків та ливників для ливарних форм (варіанти), г

1 Композиція, придатна для виготовлення екзотермічних гільз та інших елементів додатків і ливників для ливарних форм, яка містить алюмосилікатні порожнисті мікрокульки із вмістом оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас), зв'язувальну речовину і присадки у неволокнистій формі, для забезпечення екзотермічної здатності 2 Композиція за П 1, де вміст оксиду алюмінію у зазначених алюмосилікатних порожнистих мікрокульках становить від 20% (мас) до 38% (мас) 3 Композиція за п 1, де зазначені алюмосилікатні порожнисті мікрокульки мають діаметр, що не перевищує 3 мм 4 Композиція за П 1, де зазначена зв'язувальна речовина являє собою смолу, вибрану із групи, до якої входять смоли холодного тверднення, смоли гарячого тверднення і самотвердіючі смоли 5 Композиція за п 4, де зазначена зв'язувальна речовина вибрана із групи, до якої входять - смоли холодного тверднення фенол уретанові смоли, що активуються амінами, епоксиакрилові смоли, що активуються SO2, лужні фенольні смоли, що активуються СОг або метилформіатом, і натрієві силікатні смоли, що активуються СОг, - смоли гарячого тверднення фурилові, фенольні і новолачні смоли, і - самотвердіючі смоли силікатні смоли, що активуються складним ефіром, алкідні смоли, що активуються уретаном, фурилові або фенольні смоли, що активуються кислотним каталізатором, фенольно-лужні смоли, що активуються складним ефіром, фенольні смоли, що активуються уретаном, і фосфатні смоли, що активуються оксидами металів 6 Композиція за П 1, де зазначені присадки вибрано із групи, до якої входять окиснювані метали, окиснювачі і неорганічні фтористі флюси 7 Композиція за п 6, де зазначені окиснювані метали вибрано із групи, до якої входять алюміній, магній і кремній 8 Композиція за п 6, де зазначені окиснювачі вибрані із групи, до якої входять солі лужних і лужноземельних металів і оксиди металів, у варіанті, якому віддається перевага, - оксиди заліза і марганцю 9 Композиція за п 6, де зазначені неорганічні фтористі флюси вибрано із групи, до якої входять кріоліт (ІЧазАІРб), тетрафториди алюмінію і калію і гексафториди алюмінію і калію 10 Композиція за П 1, яка містить складові, % (мас) Алюмосилікатні порожнисті мікрокульки (вміст оксиду алюмінію від 20% (мас ) до 38% (мас )) 10-90 АЛЮМІНІЙ (порошок або гранули) 7-40 Зв'язувальна речовина - _-| о | 11 Композиція за П 10, яка містить також до 5% (мас) неорганічного фтористого флюсу і до 10% (мас) окиснювача 12 Композиція за П 1, яка містить складові, % (мас) Алюмосилікатні порожнисті мікрокульки (вміст оксиду алюмінію від 20% (мас ) до 38% (мас )) 85-99 АЛЮМІНІЙ (гранули) до 10 Зв'язувальна речовина - _-| о | 13 Композиція, придатна для виготовлення ІЗОЛЯЦІЙНИХ гільз та інших елементів додатків і ливників для ливарних форм, яка містить алюмосилікатні порожнисті мікрокульки із вмістом оксиду о ю (О ю 56175 алюмінію менше ніж 38% (мас) і зв'язувальну редної звязувальної речовини човину 20 Гільза для ливарних форм, яка включає в себе 14 Композиція за п 13, де зазначені алюмосилікакомпозицію за будь-яким із пп 1-18 тні порожнисті мікрокульки мають вміст оксиду 21 Спосіб виготовлення екзотермічної гільзи або алюмінію від 20% (мас ) до 38% (мас ) елемента додатка або ливника для ливарних 15 Композиція за П 13, де зазначені алюмоформ, придатних для лиття з чавуну з кулястим силікатні порожнисті мікрокульки мають діаметр, графітом, який включає такі операції що не перевищує 3 мм - встановлення у матрицю вставки, що діє як ініціатор екзотермічної реакції, виконаної з суміші, яка 16 Композиція за п 13, де зазначена зв'язувальна містить окиснювані метали, окиснювачі і неорганіречовина являє собою смолу, вибрану із групи, до чні фтористі флюси, а також, факультативно, якої входять смоли гарячого тверднення, смоли алюмосилікатні порожнисті мікрокульки або ІНШІ холодного тверднення і самотвердіючі смоли складові для послаблення або регулювання екзо17 Композиція за п 16, де зазначена зв'язувальна термічної здатності, маса якої становить від 5% до речовина вибрана із групи, до якої входять 20% від загальної маси зазначеної гільзи або за- смоли холодного тверднення фенол уретанові значеного елемента, і смоли, що активуються амінами, епоксиакрилові смоли, що активуються SO2, лужні фенольні смо- вдування у зазначену матрицю за допомогою ли, що активуються СОг або метилформіатом, і стиснутого повітря суміші алюмосилікатних поронатрієві силікатні смоли, що активуються СОг, жнистих мікрокульок, із вмістом оксиду алюмінію від 20% (мас ) до 38% (мас ), окиснюваних металів - смоли гарячого тверднення фурилові, фенольні і і окиснювачів, разом із зв'язувальною речовиною, новолачні смоли, і так що як результат цієї операції вдування вставка - самотвердіючі смоли силікатні смоли, що активиявляється частково вмурованою в тіло зазначевуються складним ефіром, алкідні смоли, що актиної гільзи або зазначеного елемента вуються уретаном, фурилові або фенольні смоли, що активуються кислотним каталізатором, фено22 Спосіб за п 21, де зазначені окиснювані метально-лужні смоли, що активуються складним ефіли вибрано із групи, до якої входять алюміній, ром, фенольні смоли, що активуються уретаном, і магній і кремній фосфатні смоли, що активуються оксидами мета23 Спосіб за п 21, де зазначені окиснювачі виблів рані із групи, до якої входять солі лужних і лужноземельних металів і оксиди металів, у варіанті, 18 Композиція за П 13, яка містить складові, % якому віддається перевага, - оксиди заліза і мар(мас) ганцю Алюмосилікатні порожнисті мікрокульки (вміст оксиду алюмінію від 20% 24 Спосіб за п 21, де зазначені неорганічні фто(мас ) до 38% (мас )) 85-99 ристі флюси вибрано із групи, до якої входять кріоліт (ЫазА1Рб) і тетрафториди алюмінію і калію Зв'язувальна речовина - _-| о | 25 Спосіб за п 21, у якому зазначена зв'язувальна 19 Спосіб виготовлення гільз та інших елементів речовина вибрана із групи, до якої входять смоли додатків і ливників для ливарних форм, який холодного тверднення, смоли гарячого твердненвключає ручне формування або формування за ня і самотвердіючі смоли допомогою стиснутого повітря композиції за будьяким із пп 1-18 і здійснення полімеризації відпові Цей винахід відноситься до гільз та інших елементів додатків і ливників для ливарних форм, придатних для виготовлення металевих деталей, до способу їх одержання, а також до композицій, придатних для їх виготовлення Як відомо, одержання металевих виробів шляхом лиття включає заливання розплавленого металу в форму, тверднення металу завдяки охолодженню і вилучення вилитого виробу з форми шляхом видалення або руйнування форми Згадані форми можуть бути металевими або виготовленими з сумішей різних матеріалів (кераміки, графітів і, особливо, піску), звичайно піддані отвердінню під впливом зв'язувальних речовин Як правило, піщані ливарні форми одержують шляхом заповнення прес-форми піском Згадані форми повинні мати ливники або канали для сполучення зовнішнього простору з внутрішньою порожниною, через які заливають розплавлений метал у ливарну форму Крім того, з огляду на усадку металу при охолодженні, форма повинна мати вертикальні порожнини або додатки, які заповнюються резервним розплавленим металом для утворення додатка, призначеного для компенсування усадки, або стягування, металу Призначення додатка полягає в тому, щоб подавати метал для деталі, коли її середина "просідає", тому метал у додатку треба тримати в рідкому стані довший час, ніж метал деталі 3 огляду на це канали додатка звичайно "захищають" гільзами, виготовленими з ізотермічних або навіть екзотермічних вогнетривких матеріалів (ІЗОЛЯЦІЙНИХ матеріалів), здатними сповільнювати охолодження металу, який знаходиться у додатках, щоб забезпечити його текучість на той час, коли розпочнеться усадка металу виливка Ливники, через які заливають розплавлений метал, також виконані з вогнетривких, ІЗОЛЯЦІЙНИХ або навіть екзотермічних матеріалів зі складом, подібним до складу матеріалу гільз 56175 ВІДОМІ придатні для виготовлення гільз та інрожниною каналу додатка, через що часто виниших елементів додатків і ливників для ливарних кають серйозні проблеми при розміщенні і закріпформ ІЗОЛЯЦІЙНІ вогнетривкі суміші, які мають ізоленні гільзи Розміри важко дотримати навіть у лювальні властивості і виготовлені з вогнетривкого разі застосування подвійної форми, оскільки потім матеріалу у формі частинок, органічних і/або неорпрацюють із гільзою, яка знаходиться у вологому ганічних волокон і зв'язувальних речовин стані 3 урахуванням цього були створені методики для уміщення гільз у місця, де вони мають бути ВІДОМІ також придатні для виготовлення гільз встановлені, такі, наприклад, як розкрита у патенті та інших елементів додатків і ливників для ливарНімеччини № 29233930, них форм екзотермічні вогнетривкі суміші, які мають екзотермічні властивості і містять вогнетрив- процес потребує тривалого виробничого чакий матеріал-наповнювач у формі волокон або су, частинок, зв'язувальні речовини і, факультативно, - є проблеми з гомогенізацією композицій, присадки, вибрані серед легко окиснюваних мета- процес не дозволяє швидко вносити зміни у лів і окиснювачів, здатних окиснювати зазначені композиції, метали Додатково, щоб поліпшити чутливість ек- процес створює певні загрози під час виробзотермічної вогнетривкої суміші, до її складу звиництва і забруднює СТІЧНІ води, і чайно включають неорганічні фтористі флюси - матеріали, що їх застосовують у формі волоПатенти Великобританії № 627678, № 774491, кон, можуть викликати у операторів алергічні па№ 889484 і № 939541 розкривають екзотермічні тологи, такі як зуд і подразнення шкіри та слизових вогнетривкі суміші, які містять неорганічні фториоболонок ди Інший технологічний процес виготовлення гільз включає змішування піску, екзотермічних маКрім того, міжнародна заявка WO 94/23865 теріалів і спеціальних смол, наприклад, суміші розкриває композицію для ливарної форми, яка силікату натрію і лужного або новолачного феномістить порожнисті мікрокульки, що містять оксид ло-альдепдного полімеру і подальше формування алюмінію, причому вміст оксиду алюмінію станоотриманої суміші ручним способом або за допомовить щонайменше 40% (мас) гою стиснутого повітря При застосуванні цього Переважну більшість гільз, які застосовують у технологічного процесу можуть бути одержані деСВІТІ, виготовляють шляхом вакуумного і мокрого талі з високою розмірною точністю як щодо ЗОВНІформування, з подальшим висушуванням і поліШНІХ, так і щодо внутрішніх розмірів, з екзотермічмеризацією ВІДПОВІДНИХ смол при високій темпераними властивостями, але - ні в якому разі не з турі, як то описано у патенті Іспанії № 8403346 ІЗОЛЯЦІЙНИМИ властивостями Хоч цей технологічСтандартний процес такого типу включає такі опений процес простіший, ніж згаданий мокрий спосіб, рації його застосування досить обмежене, оскільки, з - суспендування у воді суміші, виготовленої з одного боку, неможливо одержати гільзи з ІЗОЛЯречовин, що використовуються при виготовленні ЦІЙНИМИ властивостями, а з другого боку - одергільз, наприклад, алюмосилікатних волокон, алюжані гільзи є надзвичайно гігроскопічними мінію, оксиду заліза та фенольних смол або, альтернативно, суміші, приготованої з крем'янистих Нарешті, заявка WO 94/23865 розкриває приПІСКІВ, алюмінієвого шлаку, целюлози, алюмінію та датну для формування за допомогою стиснутого фенольних смол, повітря композицію на основі алюмосилікатних порожнистих мікрокульок Проте вимагається, щоб - всмоктування зазначеної водної суспензії за вміст оксиду алюмінію в них перевищував 40%, що допомогою вакууму через зовнішню і внутрішню робить непридатною значну частину ВІДПОВІДНОГО форми, і побічного продукту, тому що дуже велика частка - вилучення з форми свіжовиготовленої волоалюмосилікатних порожнистих мікрокульок, що гої гільзи і розміщення її на ПІДДОНІ, ЯКИЙ ПОТІМ виникають як побічний продукт технологічних проуміщують у сушильну піч, де він залишається цесів, має вміст оксиду алюмінію менше ніж 40% впродовж 2-4 год при температурі приблизно (мас) 200°С, після чого ГІЛЬЗІ дають охолонути У деяких випадках не весь алюмосилікатний Отже, слід визнати, що існує процес виготоввихідний матеріал перебуває у формі волокон, лення гільз мокрим способом і вакуумним формуоскільки частина його може бути замінена порожванням, який дозволяє одержати гільзи, що мають нистими мікрокульками із зазначеного алюмосиліІЗОЛЯЦІЙНІ або екзотермічні властивості, хоч і з катного матеріалу з метою зменшення необхідної розмірною неточністю, застосування яких пов'язаКІЛЬКОСТІ матеріалу і зниження вартості готового не з численними проблемами, і, з другого боку, виробу У таких випадках ці мікрокульки викорисіснує простіший технологічний процес виготовлентовують як присадкову складову ня гільз сухим способом із формуванням ручним методом або за допомогою стиснутого повітря, хоч Цей процес дозволяє одержати ІЗОЛЯЦІЙНІ або він дозволяє одержувати гільзи, що мають лише екзотермічні гільзи, але має численні недоліки, екзотермічні властивості, але не ІЗОЛЯЦІЙНІ, зате з серед яких можна назвати такі високою розмірною точністю - неможливість одержати гільзи з достатньою точністю ЗОВНІШНІХ розмірів, оскільки всмоктування Було б дуже бажано мати гільзи та ІНШІ елесуміші через форму дає високу точність щодо внументи додатків і ливників з ІЗОЛЯЦІЙНИМИ або екзотрішньої поверхні гільзи (тієї, що перебуває у контермічними властивостями, які відрізнялися б витакті з зазначеною формою), але не щодо іншої сокою розмірною точністю і які, при цьому, можна поверхні Через цю неточність ЗОВНІШНІЙ обрис було б виготовляти простим способом, що був би гільзи не збігається розмірами із внутрішньою повільним від вищезазначених недоліків відомих способів Цей винахід пропонує вирішення зазначених проблем, яке передбачає застосування вогнетривкого матеріалу, такого як алюмосилікат, у формі порожнистих мікрокульок із вмістом оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас), у складі композиції, придатної для виготовлення зазначених гільз та інших елементів додатків і ливників для ливарних форм ВІДПОВІДНО, предметом цього винаходу є застосування алюмосилікатних порожнистих мікрокульок із вмістом оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас) як складової частини композиції, вільної від вогнетривкого, ІЗОЛЯЦІЙНОГО або екзотермічного матеріалу у формі волокон і придатної для виготовлення гільз та інших елементів додатків і ливників для ливарних форм, ІЗОЛЯЦІЙНИХ або екзотермічних Іншим предметом цього винаходу є композиція, придатна для виготовлення гільз та інших елементів додатків і ливників для ливарних форм, яка містить алюмосилікатні порожнисті мікрокульки із вмістом оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас), зв'язувальну речовину і факультативні присадки Гільзи та ІНШІ елементи додатків і ливників для ливарних форм, виготовлені зі згаданої вище композиції, яка може бути ІЗОЛЯЦІЙНОЮ або екзотермічною, а також способи їх виготовлення, також є предметами цього винаходу З іншого боку, промисловий досвід щодо лиття з чавуну з кулястим графітом показує, що у виробах із вмістом кремнію, що дорівнює або перевищує 2,8%, товщиною понад 20мм і вмістом фтору у сирій формувальній суміші понад 300 млн 1 (часток на мільйон) відбувається реакція, яка зумовлює утворення у деталях білястих пор, що робить їх непридатними до використання Фтор, що зумовлює відбраковування деталей, може походити з бентоніту, з води або піску, але здебільшого його джерелом є фторвмісні сполуки, що використовуються у композиції для виготовлення екзотермічних гільз, через що, коли такі гільзи застосовуються тривалий час, багаторазове використання сирої формовочної суміші може призвести до накопичення у ній фтору у кількостях, що досягатимуть неприйнятного рівня Отже, було б дуже бажано, щоб гільзи та ІНШІ екзотермічні елементи для лиття з чавуну з кулястим графітом не вносили фтору, або щоб це внесення фтору було значно меншим Цей винахід пропонує вирішення зазначеної проблеми, передбачаючи використання при виготовленні гільз та екзотермічних елементів додатків і ливників для лиття з чавуну з кулястим графітом вставки, у складі якої є неорганічний фтористий флюс і яку закріпляють у певному МІСЦІ зазначених гільз і елементів ВІДПОВІДНО, ще одним предметом цього винаходу є спосіб виготовлення гільз та екзотермічних елементів додатків і ливників, придатних для лиття з чавуну з кулястим графітом, який включає формування і закріплення вставки, виготовленої з неорганічного фтористого флюсу, на заготовці зазначеної гільзи або зазначеного елемента, сформованій з композиції, приготованої з алюмосилікатних порожнистих мікрокульок із вмістом оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас), зв'язувальної ре 56175 8 човини і факультативних присадок Стислий опис креслень На Фіг 1 показано варіант виготовлення металевого виробу шляхом лиття, а також головні елементи, що використовуються в цьому процесі Як можна побачити, на цій фігурі зображений типовий приклад традиційного процесу виливання деталі (1), в процесі виливання якої використані верхня гільза (2) і бічна гільза (3), ливник (4) і його фільтр (5) Деталь (1) при охолодженні дає усадку, поглинаючи метал із гільз (2) і (3), які, щоб забезпечити протікання металу до виливка, мають містити у собі зазначений метал у рідкому стані, оскільки інакше вони не будуть здатні надавати метал, потрібний для деталі під час її охолодження Як відомо, коли гільзу не застосовують, охолодження металу відбувається надзвичайно швидко, у порівнянні з випадком, коли гільзу застосовують При цьому чим більша товщина гільзи, тим повільніше йде охолодження На Фіг 2 показано варіант виконання екзотермічної гільзи, придатної для лиття з чавуну з кулястим графітом, в нижній частині закріплено вставку, що містить неорганічний фтористий флюс Докладний опис винаходу Цей винахід пропонує композицію, придатну для виготовлення гільз та інших елементів додатків і ливників для ливарних форм як ІЗОЛЯЦІЙНИХ, так і екзотермічних, яка містить алюмосилікатні порожнисті мікрокульки із вмістом оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас), у варіанті, якому віддається перевага, - від 20% (мас ) до 38% (мас ), зв'язувальну речовину і факультативні присадки у неволокнистій формі,вибрані із групи, яка складається з окиснюваних металів, окиснювачів і неорганічних фтористих флюсів Зазначена композиція не містить аніякого вогнетривкого матеріалу у формі волокон Алюмосилікатні порожнисті мікрокульки (АЬОзS1O2), які можуть бути використані у цьому винаході, мають вміст оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас), у варіанті, якому віддається перевага, - від 20% (мас) до 38% (мас), діаметр - до Змм і, у загальному випадку, довільну товщину стінки Проте у варіанті втілення винаходу, якому віддається перевага, використовуються алюмосилікатні порожнисті мікрокульки з середнім діаметром менше 1мм і товщиною стінки приблизно 10% від діаметра кульки Алюмосилікатні порожнисті мікрокульки, що їх можна використати для застосування у цьому винаході, із вмістом оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас ), є наявними на ринку Залежно, головним чином, від густини порожнистих мікрокульок, можуть бути одержані придатні композиції для виготовлення гільз та інших елементів додатків і ливників для ІЗОЛЯЦІЙНИХ або екзотермічних ливарних форм Так, чим нижча густина порожнистих мікрокульок, тим вища ізолювальна здатність одержаної гільзи, тоді як мікрокульки з більшою густиною відповідають меншій ізолювальній здатності Інший важливий фактор для вибору порожнистих мікрокульок - це їх питома поверхня, оскільки чим вона менша, тим меншою буде витрата зв'язувальної речовини (смоли) і, ВІДПОВІДНО, тим меншою буде загальна собівар 56175 10 характеристики гільзи і будь-якого іншого елементість гільз та інших елементів додатків і ливників, і та додатка або ливника Завдяки цьому можуть тим меншим буде виділення газів бути використані алюмосилікатні порожнисті мікЯк зв'язувальна речовина може бути викорисрокульки з низьким вмістом оксиду алюмінію (метана смола будь-якого типу як тверда, так і рідка, нше ніж 38% (мас)), замість тих, що їх рекомендує така, що полімеризується із ВІДПОВІДНИМ каталізавідомий аналог (із вмістом оксиду алюмінію понад тором після формування композиції у гарячій мат40% (мас), заявка WO 94/23865), такі мікрокульки риці, у холодній матриці, або ж шляхом самотверраніше не використовувалися як вогнетривкі речоднення Наприклад, для випадку тверднення у вини у виробництві гільз та інших елементів додахолодній матриці можуть бути використані фенотків або ливників через низький вміст оксиду алюлуретанові смоли, що активуються амінами (газомінію Крім того, зазначені мікрокульки з низьким подібними), епоксіакрилові смоли, що активуються вмістом оксиду алюмінію дешевші, ніж мікрокульки SO2 (газоподібним), лужні фенольні смоли, що з більшим вмістом оксиду алюмінію, завдяки чому активуються ССЬ або метилформіатом (газоподібїх використання дає подвійну користь забезпечуним) і натрієві силікатні смоли, що активуються ється застосування побічного продукту, що надхоСОг Для випадку тверднення у гарячій матриці дить здебільшого із теплових електростанцій, і можуть бути використані фурилові, фенольні і нозменшується собівартість гільз та інших елементів волачні смоли, що активуються ВІДПОВІДНИМИ кадодатків або ливників талізаторами При самотвердненні (з ручним заповненням форми для одержання порожнистої Композиції згідно з цим винаходом придатні деталі) можуть бути використані силікатні смоли для виготовлення гільз та інших елементів додат(наприклад, силікат натрію), що активуються склаків і ливників для ливарних форм, ІЗОЛЯЦІЙНИХ або дним ефіром, який діє як каталізатор, алкідні смоекзотермічних Типова композиція, придатна для ли, що активуються уретаном, фурилові або февиготовлення гільз і екзотермічних елементів, понольні смоли, що активуються кислотним значена тут як "Композиція [І]" каталізатором, фенольно-лужні смоли, що активу"Композиція [І]" (екзотермічна) ються складним ефіром, фенольні смоли, що акСкладові % (мас) тивуються уретаном, і фосфатні смоли, що актиАлюмосилікатні порожнисті мікрокувуються оксидами металів Хоча всі зазначені льки (вміст оксиду алюмінію від 20% зв'язувальні речовини придатні для виготовлення, (мас ) до 38% (мас )) 10-90% згідно з цим винаходом, гільз та інших елементів АЛЮМІНІЙ (порошок або гранули) 7-40% додатків і ливників, екзотермічних або ІЗОЛЯЦІЙНИХ, Зв'язувальна речовина 1-10% проведені випробування дозволили рекомендуваДодатково, але не обов'язково, композиція [І] ти, з точки зору вартості, МІЦНОСТІ, механічних хаможе містити до 5% (мас) неорганічного фторисрактеристик і розмірної точності, фенолуретанові того флюсу, такого як кріоліт, і до 10% (мас ) окиссмоли, що активуються аміном (газоподібним), і нювача, такого як оксид заліза або перманганат епоксіакрилові смоли, що активуються SO2 (газокалію подібним) Типова композиція, прийнятна для виготовлення гільз і ІЗОЛЯЦІЙНИХ елементів додатків і ливКомпозиція ЗГІДНО З ЦИМ винаходом може місників, позначена тут як "Композиція [II]" тити факультативні присадки у неволокнистій фо"Композиція [II]" (ізоляційна) рмі, вибрані із групи, яка складається з окиснюваСкладові %(мас) них металів, окиснювачів і неорганічних фтористих флюсів Алюмосилікатні порожнисті мікрокульки (вміст оксиду алюмінію від 20% Як окиснювані метали можуть бути використа(мас ) до 38% (мас )) 85-99% ні алюміній, магній і кремній, у варіанті, якому віддається перевага, - алюміній Як окиснювачі моАЛЮМІНІЙ (гранули) 0-10% жуть бути використані солі лужних і Зв'язувальна речовина 1-10% лужноземельних металів, наприклад, нітрати, хлоКомпозиції, запропоновані цим винаходом, рати, а також перманганати лужних і лужноземеможуть бути легко приготовлені шляхом змішульних металів і оксиди металів, наприклад, оксиди вання їх складових частин до повної гомогенізації заліза і марганцю, у варіанті, якому віддається Гільзи та елементи додатків і ливників згідно з перевага, - оксиди заліза Як неорганічні фтористі цим винаходом можуть бути виготовлені або авфлюси можуть бути використані кріоліт (КіазАІРб), томатично (шляхом вдування запропонованої цим тетрафториди алюмінію і калію і гексафториди винаходом композиції за допомогою стиснутого алюмінію і калію, у варіанті, якому віддається пеповітря), або ж методом формування з самотверревага, - кріоліт дненням (ручне формування) утих випадках, коли невеликі обсяги виробництва не виправдовують Типова композиція згідно з цим винаходом міінвестицій в обладнання стить алюмосилікатні порожнисті мікрокульки із вмістом оксиду алюмінію від 20% (мас) до 38% Цей винахід також пропонує спосіб виготов(мас), алюміній, оксид заліза і кріоліт У цьому лення гільз та елементів додатків і ливників для випадку, коли у ливарну форму заливають розливарних форм, ІЗОЛЯЦІЙНИХ або екзотермічних, плавлений метал, наприклад, сталь, розпочинаякий використовує одну з раніше описаних компоється екзотермічна реакція і, як результат, почизицій згідно з цим винаходом як вихідний матеріал нається окиснення алюмінію з утворенням і включає або ручне формування зазначеної комдодаткового оксиду алюмінію, який, додаючись до позиції, або формування за допомогою звичайної оксиду алюмінію, вже наявного в алюмосилікатних машини, що використовує стиснуте повітря, здійспорожнистих мікрокульках, поліпшує вогнетривкі нення полімеризації використаної смоли шляхом 11 56175 12 додавання ВІДПОВІДНОГО каталізатора, і одержання понуються гільзи та екзотермічні елементи додатгільзи за короткий проміжок часу, як правило ків і ливників, придатні для лиття з чавуну з кулясприблизно за кілька секунд Розмірна точність, що тим графітом, які можна назвати "складеними", які забезпечується цим способом, набагато вища, ніж вносять мінімальні КІЛЬКОСТІ фтору, що вивільнюточність, яку дають традиційні способи формуванється з запропонованої цим винаходом композиції, ня, що дозволяє вважати зазначені гільзи і елемепридатної для виготовлення зазначених гільз або нти точними і, отже, такими, що можуть бути після елементів, і при цьому вільної від неорганічних виготовлення легко прикріплені до ливарної форфтористих флюсів Для цього готують суміш, яка ми без здійснення з ними додаткових маніпуляцій містить алюмосилікатні порожнисті мікрокульки із як вручну, так і автоматично вмістом оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас), у варіанті, якому віддається перевага, - від 20% Спосіб згідно з цим винаходом включає фор(мас) до 38% (мас), і факультативні присадки, мування композиції, у якій вогнетривкий матеріал вибрані серед окиснюваних металів і окиснювачів, (алюмосилікат) міститься у формі порожнистих такі, як зазначалося вище, і цю суміш, разом із мікрокульок (замість волокон) і до якої можна довибраною зв'язувальною смолою, за допомогою дати смоли будь-якого типу Використання невостиснутого повітря вдувають у матрицю, де має локнистих твердих матеріалів дозволяє одержати бути сформована відповідна гільза або ВІДПОВІДгомогенну композицію в сухому стані, що уможлиНИЙ елемент Операцію вдування цієї композиції за влює одержання формуванням за допомогою стидопомогою стиснутого повітря здійснюють для снутого повітря за короткий проміжок часу виробів того, щоб закріпити у нижній частині відповідної з бездоганною точністю внутрішніх і ЗОВНІШНІХ гільзи або ВІДПОВІДНОГО елемента, у певному МІСЦІ, розмірів вставку, до складу якої входить неорганічний фтоЦей спосіб дозволяє виготовляти гільзи та ристий флюс, яку було вставлено у матрицю пеелементи додатків і ливників для ливарних форм, ред вдуванням композиції, вільної від неорганічноІЗОЛЯЦІЙНІ або екзотермічні, з використанням у кого фтористого флюсу Зазначена вставка діє як жному випадку конкретної придатної композиції, ініціатор екзотермічної реакції Ця вставка, яку варіюючи лише густину мікрокульок, так що чим було виготовлено з використанням зв'язувальної нижчою є їх густина, тим більшою буде ізолювальречовини, або шляхом формування під тиском чи на здатність одержаного виробу Спосіб також допресування, виготовляється з суміші окиснюваних зволяє використання мікрокульок з малою питометалів, окиснювачів і неорганічних фтористих мою поверхнею, завдяки чому витрата флюсів, які звичайно використовують для виготовзв'язувальної речовини буде меншою і, ВІДПОВІДНО, ленні згаданих вище гільз та інших елементів дозменшується собівартість гільз датків і ливників, а також, факультативно, з алюКоли необхідно виготовляти гільзи великого мосилікатних порожнистих мікрокульок або інших діаметра або гільзи для лиття металу з низькою придатних складових для послаблення або регутемпературою плавлення (алюмінію), пріоритетне лювання екзотермічної здатності значення має ізолювальна здатність гільзи 3 іншого боку, коли необхідно виготовляти гільзи маВ одному конкретному варіанті втілення, якому лого діаметра або гільзи для лиття металу з висовіддається перевага, зазначена вставка виконана кою температурою плавлення, вигідно віддавати з суміші на основі алюмінію з домішками оксиду перевагу екзотермічній здатності гільзи заліза і кріоліту, а також, факультативно, з речовиною, що послаблює екзотермічну здатність Одна з переваг запропонованого способу полягає в тому, що він дозволяє використовувати Маса цієї вставки становить від 5% до 20% від будь-які смоли, а не лише смоли певних конкретмаси зазначеної гільзи або зазначеного елемента них типів Інша важлива перевага цього способу У зазначених складених гільзах і екзотермічзавдяки високій точності форми одержаної гільзи, них елементах екзотермічна реакція ІНІЦІЮЄТЬСЯ як зовнішньої, так і внутрішньої, и встановлення у при контактуванні розплавленого металу зі вставканалі додатка є надзвичайно простим Ще одна кою і швидко та/або у регульований спосіб пошидодаткова перевага цього способу полягає в тому, рюється на всю гільзу або елемент Однак вивільщо він дозволяє одержувати гільзи, ІЗОЛЯЦІЙНІ або нення фтору під час зазначеної реакції є екзотермічні, швидше і економніше, ніж ті, що їх мінімальним, оскільки він вивільнюється виключно виготовляють традиційними способами з викорисз ініціатора екзотермічної реакції КІЛЬКІСТЬ фтору, танням волокон і мокрих способів що вноситься, при використанні зазначеної вставки зменшується приблизно у 5 разів [див Приклад Гільзи та елементи додатків і ливників, що 2] пропонуються цим винаходом, виготовлені шляхом формування за допомогою стиснутого повітря, На фіг 2 показана екзотермічна гільза (6), містять алюмосилікатні порожнисті мікрокульки із придатна для лиття з чавуну з кулястим графітом, вмістом оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас), у виготовлена з суміші алюмосилікатних порожнисваріанті, якому віддається перевага, - від 20% тих мікрокульок із вмістом оксиду алюмінію від (мас) до 38% (мас), зв'язувальну речовину, а та20% (мас) до 38% (мас), окиснюваного металу і кож факультативні присадки у неволокнистій форокиснювача, яка включає в себе вставку (7), ініціамі У загальному випадку зазначені гільзи мають тор екзотермічної реакції, виконану з окиснювановисоку розмірну точність, завдяки чому вони після го металу, окиснювача і неорганічного фтористого виготовлення можуть бути легко встановлені у флюсу ливарну форму без додаткових маніпуляцій з ниВІДПОВІДНО, ЗГІДНО З ОДНИМ конкретним варіанми, вручну або автоматично том втілення цього винаходу, пропонується спосіб виготовлення гільзи або елемента додатка або Згідно З ІНШИМ аспектом цього винаходу про 14 13 56175 ливника для екзотермічних ливарних форм, при- 100кг твердих компонентів екзотермічної датних для лиття з чавуну з кулястим графітом, композиції, який включає такі операції -Зкг Isocure 323, - встановлення у матрицю вставки, що діє як - Зкг Isocure 623, і ініціатор екзотермічної реакції, виконаної з суміші, -0,1кг Isocure 702 яка містить окиснювані метали, окиснювачі і неорСуміш цих компонентів виготовляють у лопаганічні фтористі флюси, а також, факультативно, тевому змішувачі, після чого сумішшю "вистрілюалюмосилікатні порожнисті мікрокульки або ІНШІ ють" у металеву форму для одержання порожнисскладові для послаблення або регулювання екзотої деталі за допомогою піскострільної машини термічної здатності, маса якої становить від 5% до "Роперворк" ("Roperwork") із робочим тиском 2 20% від загальної маси зазначеної гільзи або за6кгс/см (0,6МПа) Коли форма заповнена, через значеного елемента, і неї пропускають каталізатор (газоподібний), сформована композиція твердіє і стає гільзою за 45с - вдування у зазначену матрицю за допомоПотім ІІ виймають із форми, і тепер гільза готова гою стиснутого повітря суміші алюмосилікатних до використання порожнистих мікрокульок, із вмістом оксиду алюмінію менше ніж 38% (мас), у варіанті, якому відМеханічні характеристики одержаної у такий дається перевага, - від 20% (мас) до 38% (мас), спосіб гільзи —твердість, визначена дряпанням, і окиснюваних металів і окиснювачів, разом із зв'яграниця МІЦНОСТІ при розтягу - подано у наведеній зувальною речовиною Як результат цієї операції нижче таблиці вдування вставка, яка є ініціатором екзотермічної TS SH реакції, виявляється частково вмурованою у гільПісля вилучення з форми 85 73(716) зу Через 1 год 94 78(765) Потім зв'язувальна смола твердне, і сформоЧерез 48 год 104 73(716) ваний виріб звичайними методами вилучають із Через 1 год на повітрі і 48 год форми при 100% вологості 41 68(667) Приклад 1 Де Одержання гільз - SH (від англ, scratch hardness) - це тверЕкзотермічні гільзи і ІЗОЛЯЦІЙНІ гільзи виготовдість, визначена дряпанням, прилад DIETER DEляють із таких композицій TROIT № 674 Тверді складові екзотермічної суміші - TS (від англ, tensile strength) - границя МІЦСкладові %(мас) НОСТІ при розтягуванні, значення наведені у кгс (в дужках - у ньютонах) для зразка із площиною Алюмосилікатні порожнисті мікрокуль3,5см2 киа) (вміст оксиду алюмінію 20-38% (мас)) 55% Щоб дослідити одержані гільзи в роботі, було вилито сталевий куб із довжиною ребра 97мм, із АЛЮМІНІЙ13) (металевий порошок) 16% застосуванням звичайних методів лиття АЛЮМІНІЙ0) (металевий порошок) 17% Оксид заліза0) 7% Усадка рідкого металу і усадка при твердненні для цього випадку компенсувалася за допомогою Кріоліт9) 5% а| циліндричної гільзи діаметром 50мм і висотою SG extendospheres (The P Q Corporation), 70мм, одержаної як описано вище Ця гільза була абсорбція у маслі (на 100г) 57,5, густина 0,4г/мл обладнана верхньою кришкою з того ж матеріалу, (400кг/м\ Ь| що й сама гільза, що зробило непотрібним викориПоказник розміру зерна