Патент на изобретение №2165818
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ВОДНАЯ ПРОТИВОПРИГАРНАЯ ПАСТА ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве водного противопригарного покрытия для литейных форм и стержней. В состав покрытия входит, мас. %: тальк молотый 15,0 – 54,9, каолин обогащенный 6,0 – 45,9, аэросил 0,3 – 0,5, поливинилацетатная дисперсия 4,2 – 4,9, концентрат сульфитно-дрожжевой бражки 1,7 – 2,1, формалин 0,07 или CuSO4 0,08, вода остальное. Введение в состав пасты каолина обогащенного позволяет повысить поверхностную прочность и огнеупорность покрытия и способствует извлечению стержней и отливок. 2 табл. Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам водных противопригарных покрытий для литейных форм и стержней. Известно упрочняющее водное покрытие на основе лигносульфонатов технических, уротропина, водного раствора поливинилового спирта и ортофосфорной кислоты [1] . Такое покрытие при обычной тепловой сушке образует на поверхности литейных форм и стержней прочную термостойкую эластичную пленку, но при заливке на рабочем месте ухудшается состав воздушной среды вследствие термодеструкции органических составляющих покрытия, в особенности при производстве чугунных отливок. Известен также состав для получения водного противопригарного покрытия на литейных формах и стержнях с применением наполнителя – графита скрытокристаллического, связующего – жидкого стекла и добавок – поливинилового спирта и оксидов железа [2]. Отрицательным следствием применения такого покрытия является плохая выбиваемость стержней из чугунных отливок. Это явление можно объяснить связующим воздействием в зоне контакта “покрытие стержня – расплав” стекловидной фазы щелочной составляющей силикатного стекла, работающей как плавень при температурном воздействии расплава. Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является водная противопригарная паста марки КсТ-1 на основе талька молотого, которая применяется для облегчения извлечения стержней и отливок из форм [3] . Прототип имеет следующий состав, мас.%: Тальк молотый – 59,4 – 63,1 (ср. 61,25) Аэросил – 0,3 – 0,5 Глина формовочная (бентонитовая) – 1,7 – 2,1 Поливинилацетатная дисперсия – 4,2 – 4,9 Концентрат сульфитно-дрожжевой бражки – 1,7 – 2,1 Формалин – 0,07 или CuSO4 – 0,08 Вода – остальное Недостатком данной пасты является то, что она не позволяет получить прочную поверхность литейных форм и стержней, и поэтому на практике дополнительно с этой пастой используют водную противопригарную пасту марки КсП-1 по ТУ 2-043-504-76 на основе кварца молотого пылевидного для упрочнения покрытия стержней и литейных форм. Указанные пасты после разбавления водой используют поочередно или одновременно в смеси 50 на 50%. Однако и такое сочетание паст не дает возможность получить покрытие литейных форм и стержней, которое бы обладало необходимой прочностью после отверждения. В результате, происходит усложнение технологии, увеличение ее стоимости (используются две противопригарные пасты) и ухудшаются условия труда обслуживающего персонала. Еще одним существенным недостатком при применении данных паст является то, что после сборки форм и транспортировки стержней к месту заливки на окрашенных рабочих поверхностях наблюдаются сколы и вмятины, вследствие чего ухудшается чистота поверхности отливок; осложняется выбивание стержней и извлечение отливок из форм; увеличивается брак отливок. Задачей изобретения является улучшение качества покрытия за счет создания на литейных формах и стержнях покровного защитного слоя, обладающего повышенной поверхностной прочностью, огнеупорностью и способствующего извлечению стержней и отливок при использовании одной противопригарной пасты. Поставленная задача достигается тем, что противопригарная паста, включающая тальк молотый, аэросил, поливинилацетатную дисперсию, концентрат сульфитно-дрожжевой бражки, консерванты – формалин или CuSO4 и воду, дополнительно содержит каолин обогащенный, частично замещающий тальк молотый. При этом ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.%: Тальк молотый – 15,0 – 54,9 Каолин обогащенный – 6,0 – 45,9 Аэросил – 0,3 – 0,5 Поливинилацетатная дисперсия – 4,2 – 4,9 Концентрат сульфитно-дрожжевой бражки – 1,7 – 2,1 Формалин – 0,07 или CuSO4 – 0,08 Вода – остальное. Данную пасту изготавливают путем смешивания сухих компонентов с жидкими составляющими. Процесс изготовления композиции включает две стадии. На первой стадии производят подготовку жидкой композиции, состоящей из воды, аэросила, поливинилацетатной дисперсии, концентрата сульфитно-дрожжевой бражки и консервантов в лопастной мешалке объемом 1,2 м3. На второй стадии производят смешивание сухих компонентов – каолина и талька и подготовленной жидкой композиции в смесителе типа СНП – 200. Дозировку сухих компонентов осуществляют посредством дозаторов типа ДВ 400 – 1000, а жидкой композиции – посредством жидкостных дозирующих устройств. Далее приготовленную пасту в металлургическом цехе разбавляют водой и используют в качестве противопригарной пасты для нанесения на литейные формы и стержни. Испытания опытного образца пасты с заменой в ней 50% талька на каолин показали, что стойкость опытного покрытия к истиранию составила более чем 1000 г/мм при 200 г/мм у серийной, выпускаемой Балашейским горно-обогатительным комбинатом, пасты – прототипа КсТ. Полученный результат объясняется структурой и поведением каолина в суспензии и при окрашивании литейных форм и стержней. Вследствие некоторой седиментационной устойчивости, а также благодаря развитой пластинчатой форме частиц каолина, в суспензии в какой-то степени задерживается осаждение других твердых частиц, например талька, что позволяет исключить из состава пасты глину формовочную. В то же время, имея высокое содержание фракции – 2 мкм (при содержании фракции – 5 мкм не менее 70%), каолин имеет высокую проникающую способность в поверхностный слой окрашиваемой литейной формы, стержня, предопределяя прочность как покрытия, так и подстилающего его слоя материала (с тенденцией уменьшения его газопроницаемости). Верхний слой покрытия имеет более развитую черепитчатую структуру из-за преобладания в нем пластинчатых частиц каолина, которые, имея одинаковую с тальком плотность, благодаря своей парусности, отстают при формировании слоя покрытия от аналогичных по размеру зерен талька. Такая структура верхнего слоя уменьшает шероховатость поверхности литейного стержня, формы и, в то же время, с учетом более высокой, чем у талька, адгезионной и когезионной прочности, а также огнеупорности каолин образует устойчивое к истиранию и пригару покрытие. Содержание в пасте каолина (6,0 и 45,9%) – критическое. При меньшем, чем 6,0% содержании каолина в пасте, повышение прочности (и уменьшение шероховатости) покрытия по сравнению с контрольным несущественно, а при большем 45,9% – на фоне практически отсутствия неровностей и увеличенной прочности покрытия происходит уменьшение необходимой газопроницаемости литейного стержня, формы, с ухудшением извлечения отливки и стержней. В таблице 1 приведены предлагаемые составы паст, а в таблице 2 – результаты сравнительных испытаний. Применение данной пасты более выгодно вследствие более низкой стоимости каолина обогащенного по сравнению с тальком и исключения из состава пасты глины формовочной (бентонитовой). Использование заявляемой пасты позволяет уменьшить износ технологического оборудования и улучшить санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала. Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР N 1650321. 2. Авторское свидетельство СССР N 1652021. 3. Руководящий технический материал РТМ 043-04-22-81 (Технологический процесс изготовления водного противопригарного покрытия КсТ-1,24,12,81). Формула изобретения
Тальк молотый – 15,0 – 54,9 Каолин обогащенный – 6,0 – 45,9 Аэросил – 0,3 – 0,5 Поливинилацетатная дисперсия – 4,2 – 4,9 Концентрат сульфитно-дрожжевой бражки – 1,7 – 2,1 Формалин – 0,07 или CuSO4 – 0,08 Вода – Остальное РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
