Патент на изобретение №2187405
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней. Смесь включает следующие ингредиенты, мас. %: алюмохромфосфатное связующее, модифицированное на стадии синтеза метилолмочевинами 2-6; железоокисный отход металлургического производства 1-4; огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния – остальное. Модифицирование алюмохромфосфатного связующего 0,6-1,1 мас.% метилолмочевин позволяет снизить гигроскопичность и осыпаемость литейных форм и стержней, повысить живучесть композиции, избежать ее разупрочнения после отверждения. 1 табл. Изобретение относится к холоднотвердеющим смесям, используемым для изготовления литейных форм и стержней в металлургической промышленности. Фосфатные холоднотвердеющие смеси, разработанные в последнее время, принадлежат к легко выбиваемым, малотоксичным композициям с регулируемыми свойствами. Их широкое внедрение в литейном производстве обеспечивает экономию ресурсов и улучшение условий труда. В основе железофосфатных холоднотвердеющих смесей лежит использование в качестве отвердителей железосодержащих материалов, различных по химическим и минералогическим свойствам. Среди них наибольшее распространение получили трифолин, крокус, железорудный концентрат и различные отходы промышленного производства. В качестве жидкого компонента в таких системах используют либо Н3PO4 , либо ее модифицированный вариант – алюмохромфосфатную связку. Недостатком последней является высокая стоимость, хрупкость и гигроскопичность. По указанной причине проводится разработка композиций с улучшенным комплексом свойств. Известна [SU 1028413, кл. В 22 С 1/16, 1983 г.] холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель на основе кремнезема, алюмохромфосфатное вяжущее и отвердитель – триэтаноламин, при использовании которой улучшается чистота поверхности отливок из сплавов на медной основе. К ее недостаткам относятся высокая токсичность триэтаноламина и ограниченная область применения смеси. Известен [SU 1660830, кл. В 22 С 1/02, 1989 г.] состав смеси для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемой тепловой сушкой, включающий, мас.%: алюмохромфосфатное связующее – 2,5-3,5, соединение на основе полиглицеринов – 0,3-0,9, продукт взаимодействия Y-аминопропилтриэтоксисилана и диэтиленгликоля – 0,1-0,5, огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния – остальное. Смесь характеризуется повышенной живучестью и газопроницаемостью. Ее существенными недостатками являются невысокая термостойкость, дефицитность входящих в нее компонентов, необходимость использования тепловой сушки при отверждении. Наиболее близкой по технической сущности является смесь для изготовления литейных форм и стержней [SU 1662736, кл. В 22 С 1/02, 1989 г.], обладающая повышенной живучестью и содержащая, мас. %: алюмохромфосфатное связующее – 4,0-6,0, трифолин – 4,0-6,0, огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния – остальное. Ее недостатки – хрупкость, гигроскопичность, повышенная осыпаемость и разупрочнение. Технической задачей изобретения является оптимизация состава смеси для изготовления литейных форм и стержней с целью снижения гигроскопичности и осыпаемости, повышения живучести и прочностных характеристик. Поставленная цель достигается тем, что в известной смеси алюмохромфосфатное связующее заменено на модифицированную метилолмочевинами алюмохромфосфатную связку, в которой метилолмочевины и алюмохромфосфаты находятся в виде сложноэфирных соединений, а в качестве отвердителя взят железоокисный отход производства. Модификация позволяет снизить гигроскопичность и осыпаемость литейных форм и стержней, повысить живучесть композиции, избежать ее разупрочнения после отверждения. С другой стороны, изменяя содержание метилолмочевин в алюмохромфосфатном вяжущем, можно добиться целенаправленного улучшения рабочих характеристик холоднотвердеющей смеси. Сущностью предлагаемого решения является смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, алюмохромфосфатное связующее, модифицированное метилолмочевинами и железоокисный отвердитель – отход металлургического производства. Предлагаемое техническое решение отличается от известных тем, что с целью повышения живучести смеси, снижения осыпаемости и избежания разупрочнения после отверждения, она в качестве связующего содержит алюмохромфосфатную связку, модифицированную на стадии синтеза 0,6-1,1 мас.% метилолмочевин, а отвердителем служит железоокисный отход металлургического производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: модифицированное алюмохромфосфатное связующее – 3-6; железоокисный отвердитель – 1-4; огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния – остальное. Предлагаемое изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в таблице. При изготовлении смеси для литейных форм и стержней использовали отход металлургического производства следующего состава, мас.%: окислы железа – 53; СаО – 0,5; MgO – 8,4; Al2О3 – 6,8; Cr2О3 – 1,5; SiO2 – 29,8. Сравнительная характеристика смесей для получения литейных форм и стержней, изготовленных в закрытом катковом смесителе периодического действия по примерам осуществления предлагаемого способа и по прототипу, представлена в таблице. Из описания изобретения и таблицы видно, что по заявленному техническому решению удается получать смеси для литейных форм и стержней с повышенной живучестью, низкой осыпаемостью, улучшенными показателями прочности на сжатие и разрыв, неразбухающие в воде после отверждения. Формула изобретения
Модифицированное алюмохромфосфатное связующее – 2 – 6 Железоокисный отход металлургического производства – 1 – 4 Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния – Остальное1 РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
