RU2167021C2 - Mixture for manufacture of casting molds and cores - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: mixture contains the following components, wt. %: water glass, 5-7; sodium hydroxide (10-% aqueous solution), 0.5-1.0; hydrolytic resin (by-product of sulfuric acid lignin-containing raw materials), 1.2-2.0; refractory filler, the balance. EFFECT: increased strength of mixture and improved its knock-out. 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам формовочных и стержневых смесей. The invention relates to metallurgy, in particular to compositions of molding and core mixtures.

Известны различные составы смесей для изготовления литейных форм и стержней, однако каждая из которых имеет как свои преимущества, так и свои недостатки. There are various compositions of mixtures for the manufacture of foundry molds and cores, however, each of which has its own advantages and disadvantages.

Известна смесь, содержащая 4,5-5,5% жидкого стекла, 0,9-1,1% едкого натра, 0,8-1,0% экстракта селективной очистки масляных дистилляторов и огнеупорный наполнитель. A known mixture containing 4.5-5.5% liquid glass, 0.9-1.1% caustic soda, 0.8-1.0% extract of selective purification of oil distillers and refractory filler.

Эта смесь имеет хорошую прочность и неудовлетворительную выбиваемость, поэтому требует усовершенствования (см. а.с. N 627904 B 22 C 1/02, БИ N 38, 1978). This mixture has good strength and unsatisfactory knockout, therefore, requires improvement (see.with. N 627904 B 22 C 1/02, BI N 38, 1978).

Известна такая смесь, содержащая 84-88% огнеупорного наполнителя, 12-16% диатомитовой крошки и 5,3-5,9% жидкого стекла (см. а.с. N 648322 B 22 C 1/02, БИ N 7, 1979 г.). Such a mixture is known containing 84-88% refractory filler, 12-16% diatomite chips and 5.3-5.9% liquid glass (see A.S. N 648322 B 22 C 1/02, BI N 7, 1979 g.).

Эта смесь имеет улучшенную текучесть при сниженной прилипаемости ее к оснастке. Однако выбиваемость смеси оставляет желать лучшего. This mixture has improved fluidity with reduced adherence to snap. However, knockability of the mixture leaves much to be desired.

Наиболее близкой по технической сущности к разрабатываемой является смесь по а. с. N 1411089 A1, B 22 C 1/00, 23.07.88, включающая огнеупорный наполнитель, 4,0-6,0% жидкого стекла, 0,5-1,5% едкого натра, 0,8-1,2% гидролизной смолы (побочный продукт от сернокислого гидролиза лигниносодержащего сырья). The closest in technical essence to the developed is a mixture of a. from. N 1411089 A1, B 22 C 1/00, 07.23.88, including refractory filler, 4.0-6.0% water glass, 0.5-1.5% sodium hydroxide, 0.8-1.2% hydrolysis resins (a by-product from sulphate hydrolysis of lignin-containing raw materials).

Однако и эта смесь не лишена недостатков вышеуказанных смесей. However, this mixture is not without the drawbacks of the above mixtures.

Технический результат настоящей разработки заключается в повышении прочности смеси и улучшении выбиваемости ее из отливок. The technical result of this development is to increase the strength of the mixture and improve its knockability from castings.

Это достигается тем, что смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, едкий натр и гидролизную смолу (побочный продукт от сернокислого гидролиза лигниносодержащего сырья), содержит вышеуказанные компоненты в следующем соотношении, вес.%:
Едкий натр (10% водный раствор) - 0,5-1,0
Гидролизная смола (побочный продукт от лигниносодержащего сырья, сернокислотного) - От более 1,2 до 2,0
Жидкое стекло - 5-7
Огнеупорный наполнитель - Остальное
Пример.This is achieved by the fact that the mixture for the manufacture of foundry molds and cores, including refractory filler, liquid glass, caustic soda and hydrolysis resin (a byproduct of sulfuric acid hydrolysis of lignin-containing raw materials), contains the above components in the following ratio, wt.%:
Caustic soda (10% aqueous solution) - 0.5-1.0
Hydrolysis resin (a by-product from lignin-containing raw materials, sulfuric acid) - From more than 1.2 to 2.0
Liquid glass - 5-7
Refractory Filler - Else
Example.

Для приготовления смеси применяется кварцевый песок KО2A Чаадаевского карьера Пензенской области. Замес по массе кварцевого песка составлял 2,5-3,0 кг, в качестве связующего применялось жидкое стекло в количестве 5,0-7,0%, 10% водный раствор едкого натра 0,5-1,0%. Гидролизная смола в пределах 5-30% от количества жидкого стекла, т.е. 1,2-2,0%, вес.% в целом по массе смеси. Всего исследовались 6 составов стержневой смеси. Основные компоненты оставались постоянными, а состав гидролизной смолы изменялся в пределах 5, 10, 15, 20, 25 и 30% от количества жидкого стекла. To prepare the mixture, quartz sand KO2A of the Chaadaevsky quarry of the Penza region is used. Kneading by weight of quartz sand was 2.5-3.0 kg, liquid glass in the amount of 5.0-7.0%, 10% aqueous solution of caustic soda 0.5-1.0% was used as a binder. Hydrolysis resin in the range of 5-30% of the amount of water glass, i.e. 1.2-2.0%, wt.% In total by weight of the mixture. In total, 6 compositions of the core mixture were investigated. The main components remained constant, and the composition of the hydrolysis resin varied within 5, 10, 15, 20, 25, and 30% of the amount of water glass.

Технология приготовления стержневой смеси: в бегуны засыпался сухой кварцевый песок, затем подавалась гидролизная смола, компоненты перемешивались в сухом состоянии 2-3 мин, после чего подавалось жидкое стекло и шло перемешивание 2 мин, затем подавался раствор жидкого натра и шло перемешивание 2 мин. The technology for preparing the core mixture: dry quartz sand was poured into the runners, then hydrolysis resin was supplied, the components were mixed in the dry state for 2-3 minutes, then liquid glass was supplied and stirring was carried out for 2 minutes, then a solution of liquid sodium was fed and mixing was carried out for 2 minutes.

Приготовленная смесь, с целью равномерности, вымешивалась в течение 0,5 часа, после чего изготавливались стандартные образцы на сырую (цилиндрические) и сухую (восьмерки) прочность газопроницаемость. The prepared mixture, for the purpose of uniformity, was kneaded for 0.5 hours, after which standard samples were prepared for wet (cylindrical) and dry (eights) gas permeability strengths.

Сушка образцов осуществлялась в сушильном шкафу при температуре 200-250^oC в течение 15-20 мин, параллельно упрочнению производилась продувка образцов углекислым газом.Samples were dried in an oven at a temperature of 200-250 ^o C for 15-20 minutes, while samples were purged with carbon dioxide in parallel with hardening.

Стержни диаметром 50 мм и высотой 70 мм изготавливались в стандартном стержневом ящике из смеси обычного состава и из опытной смеси с добавкой гидролизной смолы. Rods with a diameter of 50 mm and a height of 70 mm were made in a standard core box from a mixture of conventional composition and from a test mixture with the addition of hydrolysis resin.

Исследования проводились одновременно. Стержни устанавливались в опытную форму, размер отливки имел следующие размеры: 260 х 120 х 60 мм. Заливка форм производилась серым чугуном при температуре 1300-1320^oC. После заливки формы выдерживались до полного охлаждения отливок, затем стержни из отливок - пробы выбивались на лабораторном копре. Выбиваемость определялась по числу ударов копра.Studies were conducted simultaneously. The rods were installed in the experimental form, the size of the casting had the following dimensions: 260 x 120 x 60 mm. The molds were filled with gray cast iron at a temperature of 1300-1320 ^o C. After pouring, the molds were kept until the castings were completely cooled, then the rods from the castings — the samples were knocked out on a laboratory head. Knockout was determined by the number of strokes of the copra.

Результаты некоторых исследований приведены в табл. 1. The results of some studies are given in table. 1.

Физико-химические свойства стержневых смесей приведены в табл. 2. Physico-chemical properties of core mixtures are given in table. 2.

Прочность сырых образцов возрастает пропорционально увеличению гидролизной смолы. Увеличивается прилипаемость смеси к рабочей поверхности стержневого ящика, газопроницаемость смеси - высокая и остается в пределах допустимости. С повышением содержания в смеси гидролизной смолы повышается газотворная способность. The strength of the crude samples increases in proportion to the increase in hydrolysis resin. The adherence of the mixture to the working surface of the core box increases, the gas permeability of the mixture is high and remains within acceptable limits. With an increase in the content of hydrolysis resin in the mixture, the gas-generating ability increases.

Выбиваемость жидкостекольных смесей возрастает с повышением содержания в смеси гидролизной смолы и доходит до оптимальной, т.е. стержень из отливки выбивается совместно с выбивкой литейной формы, выбиваемость опытной смеси близка к выбиваемости песчано-смоляных. The knockability of liquid-glass mixtures increases with an increase in the content of hydrolysis resin in the mixture and reaches the optimum, i.e. the core from the casting is knocked out together with the knockout of the mold, the knockability of the test mixture is close to the knockout of sand and tar.

Действие добавки гидролизной смолы основано на оптимальной комбинации неорганического и органического материалов. Как видно из табл. 2, применение гидролизной смеси в пределах от более 1,2 до 2,0% обосновано и дает положительный эффект. The action of the hydrolysis resin additive is based on the optimal combination of inorganic and organic materials. As can be seen from the table. 2, the use of a hydrolysis mixture in the range from more than 1.2 to 2.0% is justified and gives a positive effect.

Применение в качестве минимальной добавки гидролизной смолы к жидкостекольной смеси позволяет в 15-20 раз снизить работу выбивки стержней отливок. The use of a hydrolysis resin as a minimal additive to a liquid-glass mixture makes it possible to reduce the work of knocking out casting rods by a factor of 15–20.

Claims (1)

Смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, едкий натр и гидролизную смолу (побочный продукт от сернокислотного гидролиза лигниносодержащего сырья), отличающаяся тем, что компоненты содержатся в следующем соотношении, вес.%:
Жидкое стекло - 5 - 7
Едкий натр (10% водный раствор) - 0,5 - 1,0
Гидролизная смола (побочный продукт от сернокислотного лигниносодержащего сырья) - От более 1,2 до 2,0
Огнеупорный наполнитель - ОстальноеA mixture for the manufacture of foundry molds and cores, including a refractory filler, liquid glass, caustic soda and hydrolysis resin (a byproduct of sulfuric acid hydrolysis of lignin-containing raw materials), characterized in that the components are contained in the following ratio, wt.%:
Liquid glass - 5 - 7
Caustic soda (10% aqueous solution) - 0.5 - 1.0
Hydrolysis resin (a by-product of sulfuric acid lignin-containing raw materials) - From more than 1.2 to 2.0
Refractory Filler - Else

Images