RU2684628C1 - Способ изготовления фильтрующей пенокерамики для обработки алюминиевых расплавов - Google Patents
Способ изготовления фильтрующей пенокерамики для обработки алюминиевых расплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684628C1 RU2684628C1 RU2018117268A RU2018117268A RU2684628C1 RU 2684628 C1 RU2684628 C1 RU 2684628C1 RU 2018117268 A RU2018117268 A RU 2018117268A RU 2018117268 A RU2018117268 A RU 2018117268A RU 2684628 C1 RU2684628 C1 RU 2684628C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- ceramic foam
- slip
- ceramic
- polyurethane
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title abstract description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 title 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 6
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 7
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 3
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/14—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/0051—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof characterised by the pore size, pore shape or kind of porosity
- C04B38/0058—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof characterised by the pore size, pore shape or kind of porosity open porosity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
- C04B38/0615—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances the burned-out substance being a monolitic element having approximately the same dimensions as the final article, e.g. a porous polyurethane sheet or a prepreg obtained by bonding together resin particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
- C04B41/524—Multiple coatings, comprising a coating layer of the same material as a previous coating layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/02—Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
- C22B9/023—By filtering
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам получения пенокерамических фильтров (ПКФ) для очистки жидкого алюминия и его сплавов. Может использоваться в металлургии, литейном производстве. Технический результат – изготовление ПКФ на основе кварца с достаточной стойкостью к температурному воздействию алюминиевого расплава, не изменяющего свой объем при нагревании, исключающего операцию спекания при обжиге готового изделия, сохраняющего работоспособность при возможном химическом взаимодействии SiOс алюминием из расплава и исключающего вредное воздействие железа на обрабатываемый алюминиевый расплав. Технический результат достигается тем, что шликером, включающим наполнитель кварцевой природы в виде тонкоизмельченного (менее 50 мкм) боя керамических оболочек стального литья по выплавляемым моделям, воду и жидкое стекло, пропитывают трёхмерную полиуретановую сетку, сушат, выжигают полиуретан при 450-500°С. На заготовку послойно наносят шликер того же качественного состава с промежуточной сушкой каждого слоя при температуре 65°С в течение 30 минут. 1 пр., 3 табл.
Description
Способ изготовления фильтрующей пенокерамики для обработки алюминиевых расплавов
Изобретение относится к способам получения пенокерамических фильтров (ПКФ) для очистки жидкого алюминия и его сплавов. Может использоваться в металлургии, литейном производстве.
Известен способ изготовления пенокерамики для рафинирования металлов, включающий пропитку пористых материалов керамическим шликером следующего состава, мас. %: тонкомолотый дунит, форстерит или брак форстеритовых изделий (60-80) и тонкомолотая смесь периклаза или брака периклазовых изделий и глины в соотношении 80:20-90:10-20:40. При этом обжиг пенокерамики проводят при температурах 1200-1750°C [1], а его продолжительность не приведена.
К недостаткам способа можно отнести высокие энергетические затраты на его реализацию.
Известен способ изготовления фильтрующей пенокерамики, который включает пропитку органической пены керамическим шликером, содержащим, мас. %: алюмосиликатную пыль с электрофильтров в расчете на Al2O3 (30-90), магнезитовый шлам (0,5-20), K2O (2-8), SiO2 (4-40), металлургический тонкодисперсный шлак или смесь солей железа II и III и галлия - остальное. Пропитанные шликером заготовки из органической пены сушат при температуре 250-300°C и обжигают при температурах 1200-1600°C [2]. Продолжительность операций сушки и обжига не приведена.
К недостаткам способа относятся многокомпонентный состав шликера и высокие энергетические затраты на его реализацию.
Наиболее близким к изобретению является способ производства фильтрующей пенокерамики для очистки в том числе алюминия и алюминиевых сплавов от шлаковых включений, включающий пропитку трехмерной полиуретановой сетки шликером, удаление его избытка, сушку образцов при температурах 18-25°C до 6-8 часов, при температурах 100-150°C до 2 часов и закалку при температурах 450-500°C до 3 часов [3]. Шликер по данному способу имеет следующий состав, мас. %: высокомодульное жидкое стекло (50-75), гидроксид алюминия (20-40), высокоглиноземистый цемент или корунд до 30, технические углеводы (3-5), вода техническая в количестве, необходимом для получения оптимальной консистенции.
К недостаткам способа можно отнести многокомпонентный состав шликера, высокая длительность операции сушки, использование дорогостоящих материалов на основе Al2O3, технологическая необходимость тонкого совместного перетира всех компонентов сухой смеси, необходимость выдержки изделия при температурах 450-500°C в течение 3 часов.
Задача заявляемого решения - расширение сырьевой базы наполнителей суспензий для получения ПКФ за счет использования недорогих и доступных материалов - промышленных отходов в виде тонкоизмельченного боя керамичесиих оболочек стального литья по выплавляемым моделям кварцевой природы.
Технический результат - изготовление шликера на основе кварца, обеспечивающего получение ПКФ для обработки алюминиевого расплава с достаточной стойкостью к температурному воздействию, не изменяющего свой объем при нагревании, исключающего операцию спекания при обжиге готового изделия, сохраняющего работоспособность при возможном химическом взаимодействии SiO2 с алюминием из расплава и исключающего вредное воздействие железа на обрабатываемый алюминиевый расплав.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления фильтрующей пенокерамики, включающем пропитку трехмерной полиуретановой сетки шликером, удаление его избытка, сушку образцов, нагрев до 450-500°C, сушка производится при температуре 65°C в течение 30 минут, после выжигания пенополиуретановой основы проводится нанесение оставшихся слоев шликера с последующей сушкой между слоями по 30 минут при температуре 65°C, а в качестве наполнителя шликера используется тонкоизмельченный бой керамических оболочковых форм стального литья по выплавляемым моделям.
Шликер для изготовления пенокерамических фильтров включает наполнитель кварцевой природы в виде тонкоизмельченного (менее 50 мкм) боя керамических оболочек стального литья по выплавляемым моделям, содержит воду и жидкое стекло в качестве связующего.
Элементный состав тонкоизмельченного боя керамических оболочек, определенный методом микрозондового рентгеновского анализа с энергодисперсионным спектрометром, приведен в таблице 1.
Особенность тонкоизмельченного боя керамических оболочек в том, что он имеет стабильный элементный состав, гарантированный постоянством применяемых по технологии ЛВМ материалов и, обладая формулой SiO2, практически не склонен к полиморфным превращениям. Все они уже прошли в маршалите и кварцевом песке при литье стали по технологии ЛВМ при температурах заливки 1550-1630°C в нагретые до 900°C формы.
В связи с этим последующий нагрев тонкоизмельченного боя керамических оболочек не должен вызывать изменений объема, напряжений и трещин в изделиях из него. По этой же причине готовые ПКФ не нуждаются в обжиге, а их высокотемпературная обработка сводится к выжиганию пенополиуретановой основы при температурах 450-500°C. Выдержка при этой температуре не требуется, так как при достижении значения в 500°C каркас из пенополиуретана удаляется.
Возможное химическое взаимодействие SiO2 с алюминием из обрабатываемого расплава можно не учитывать, так как процесс восстановления кремния из его оксида алюминием требует гораздо большего времени, чем занимает заливка литейной формы через ПКФ.
Малая массовая доля железа в тонкоизмельченном бое керамических оболочек стального ЛВМ не оказывает вредного воздействия на алюминиевые расплавы при их фильтрации через ПКФ.
Кроме перечисленного выше применение тонкоизмельченного боя керамических оболочек в технологии получения ПКФ способствует развитию ресурсосбережения в литейном производстве, технологий рециклинга промышленных отходов, сырьевой базы литейно-металлургических технологий.
Пример.
Примененный в качестве наполнителя шликера бой керамических оболочек стального ЛВМ имел следующие свойства: насыпная плотность 2350-2360 кг/м3; влажность 2-3%; рН=6; изменение массы при прокаливании 1%; гигроскопичность 0,5-1%. Материал относится к 4-му классу опасности (вещества малоопасные) по ГОСТ 12.1.007-76.
Из боя керамических оболочек стального ЛВМ с помощью операций дробления и измельчения получали тонкодисперсный порошок. Куски боя керамических оболочек с исходным размером 20-50 мм дробились в щековой дробилке до максимального размера 10 мм. Далее материал измельчался в вибрационном истирателе ИВЧ-3 до заявленного производителем оборудования размера в 50 мкм.
Из высокопористого ячеистого материала (ВПЯМ) типа ППУ-ЭФ (пенополиуретан эластичный) [4] с количеством пор на дюйм поверхности PPI 10 готовили каркас фильтра с размерами 50×50×22 мм.
Шликер готовили смешиванием измельченного боя керамических оболочек, жидкого стекла и воды в соотношениях, приведенных в таблице 2. Жидкое стекло использовали плотностью 1450 кг/м3 и модулем 2,7.
Каркас из пенополиуретана погружали в шликер состава 1 (таблица 2) плотностью 1700-1750 кг/м3 и давали пропитаться. Излишки шликера удалялись с помощью прокатного валка. Заготовку сушили при температуре 65°C в течение 30 минут в лабораторном сушиле. Затем ее еще теплую помещали в нагретую не выше 200°C муфельную печь сопротивления, постепенно повышая температуру до 450-500°C для выжигания каркаса ВПЯМ. Выдержки заготовки в печи при этих температурах не требуется, так как каркас из ВПЯМ при достижении 500°C полностью удаляется. После извлечения заготовки из печи и ее охлаждения на воздухе до комнатной температуры полученный керамический каркас погружали в шликер состава 2 (таблица 2). Давали суспензии стечь и проводили продувку сжатым воздухом небольшого давления для раскрытия пор.
Затем заготовку сушили при температуре 65°C в течение 30 минут в лабораторном сушиле. После этого повторяли операции нанесения суспензии и сушки для второго и последующих укрепляющих слоев.
Полученный таким образом фильтр имел пористость 81,5% и средний размер пор 2,5 мм. Пористость определяли по формуле:
где ρ - истинная плотность керамики, кг/м3; ρ0 - плотность фильтра, кг/м3.
Плотность фильтра определяли по выражению:
где М - масса фильтра, кг; V - его объем, м3.
Средний размер пор определялся с помощью калибров.
В таблице 3 приведены сравнительные характеристики разработанного ПКФ с прототипом при одинаковом числе слоев, равном 3.
Полученные пенокерамические фильтры применялись для заливки литейных форм с полостью, формирующей стандартные литые образцы для определения механических свойств по ГОСТ 1583-93. В работе использовался сплав АК5М2 с температурой заливки форм 740±10°C.
Литые образцы подверглись механическим испытаниям на твердость по шкале НВ и предел прочности при растяжении. А из их технологических приливов были изготовлены шлифы для металлографического анализа.
Фильтрация расплава через разработанные пенокерамические фильтры не вызвала их разрушение или изменение формы. Химический состав сплава после фильтрования не изменился.
Значения твердости по шкале НВ и предела прочности при растяжении образцов, полученных из обработанного фильтрацией через опытные ПКФ находятся на уровне, соответствующем требованиям ГОСТ 1583-93 для сплава АК5М2.
Металлографические испытания показали следующие результаты:
- микроструктура образца из сплава АК5М2, полученного без фильтрующей обработки, представляет собой дендриты легированного твердого раствора на основе алюминия с небольшим количеством игольчатой эвтектики. Средний размер дендрита составляет 35 мкм, а эвтектики 23 мкм. Балл пористости - 3 по ГОСТ 1583-93;
- микроструктура образца из сплава АК5М2, полученного с использованием разработанного ПКФ имеет средний размер дендрита 30 мкм, а эвтектики - 20 мкм. Балл пористости - 1.
Источники информации:
1. Патент РФ на изобретение №2196755, С04В 35/20, С04В 38/00, 10.12.1999.
2. Патент РФ на изобретение №2196756, С04В 38/00, С04В 35/16, 10.12.1999.
3. Патент РФ на изобретение №2351573, С04В 38/00, 28.10.2005 - прототип.
4. Булатов, Г.А. Пенополиуретаны в машиностроении и строительстве / Г.А. Булатов. - М.: Машиностроение, 1978. - 184 с.
Claims (1)
- Способ изготовления фильтрующей пенокерамики, включающий пропитку трехмерной полиуретановой сетки шликером, удаление его избытка, сушку заготовки и нагрев до 450-500°C для выжигания пенополиуретана, отличающийся тем, что после выжигания пенополиуретановой основы проводится послойное нанесение шликера с сушкой каждого слоя в течение 30 минут при температуре 65°C, а в качестве наполнителя шликера используется тонкоизмельченный бой кварцевых керамических оболочковых форм стального литья по выплавляемым моделям.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117268A RU2684628C1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Способ изготовления фильтрующей пенокерамики для обработки алюминиевых расплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117268A RU2684628C1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Способ изготовления фильтрующей пенокерамики для обработки алюминиевых расплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2684628C1 true RU2684628C1 (ru) | 2019-04-10 |
Family
ID=66090211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018117268A RU2684628C1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Способ изготовления фильтрующей пенокерамики для обработки алюминиевых расплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2684628C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1770314A1 (en) * | 1990-02-14 | 1992-10-23 | Bruss N Proizv Ob Poroshkovoj | Method of filtering foam ceramics production |
| RU2233700C2 (ru) * | 2002-06-11 | 2004-08-10 | Козлов Александр Иванович | Состав шихты для высокопористого материала с сетчато-ячеистой структурой для носителей катализаторов |
| RU2351573C2 (ru) * | 2005-10-28 | 2009-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью, научно-производственное предприятие "Керамические фильтры" ( ООО НПП КЕФИ) | Способ производства фильтрующей пенокерамики |
| WO2009046609A1 (en) * | 2007-10-08 | 2009-04-16 | Jinan Shengquan Group Share-Holding Co., Ltd. | A ceramic filter comprising a carbon coating and a method for manufacturing the same |
| RU2571875C1 (ru) * | 2014-12-29 | 2015-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) | Способ получения керамических высокопористых блочно-ячеистых материалов |
| CN107285789A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-10-24 | 芜湖通全科技有限公司 | 一种熔融石英梯度孔泡沫陶瓷的制备方法 |
-
2018
- 2018-05-10 RU RU2018117268A patent/RU2684628C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1770314A1 (en) * | 1990-02-14 | 1992-10-23 | Bruss N Proizv Ob Poroshkovoj | Method of filtering foam ceramics production |
| RU2233700C2 (ru) * | 2002-06-11 | 2004-08-10 | Козлов Александр Иванович | Состав шихты для высокопористого материала с сетчато-ячеистой структурой для носителей катализаторов |
| RU2351573C2 (ru) * | 2005-10-28 | 2009-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью, научно-производственное предприятие "Керамические фильтры" ( ООО НПП КЕФИ) | Способ производства фильтрующей пенокерамики |
| WO2009046609A1 (en) * | 2007-10-08 | 2009-04-16 | Jinan Shengquan Group Share-Holding Co., Ltd. | A ceramic filter comprising a carbon coating and a method for manufacturing the same |
| RU2571875C1 (ru) * | 2014-12-29 | 2015-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) | Способ получения керамических высокопористых блочно-ячеистых материалов |
| CN107285789A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-10-24 | 芜湖通全科技有限公司 | 一种熔融石英梯度孔泡沫陶瓷的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS60238117A (ja) | セラミツク製フイルタ及びその製造方法と使用方法 | |
| CN108367993B (zh) | 经烧结的耐火锆石复合材料，其制造方法和其用途 | |
| Akpinar et al. | In situ mullite foam fabrication using microwave energy | |
| Carvalho et al. | A new source for production of ceramic filters | |
| Zhu et al. | Improvement in the strength of reticulated porous ceramics by vacuum degassing | |
| RU2380138C2 (ru) | Усовершенствованный пенокерамический фильтр для улучшения фильтрования расплавленного чугуна | |
| Pattnaik | Influence of sawdust on the properties of the ceramic shell used in investment casting process | |
| RU2684628C1 (ru) | Способ изготовления фильтрующей пенокерамики для обработки алюминиевых расплавов | |
| US4102689A (en) | Magnesia doped alumina core material | |
| RU2603402C2 (ru) | Состав керамического слоя для изготовления литейных форм и других изделий | |
| US9764377B2 (en) | Method for the production of core sand and/or molding sand for casting purposes | |
| Khomenko et al. | Impact of kaolin addition on properties of quartz ceramics | |
| RU2304568C1 (ru) | Способ изготовления фильтрующей пенокерамики | |
| JPH0677658B2 (ja) | セラミックフォームフィルタ及びその製造方法 | |
| Buchilin et al. | Ceramic filters for aluminum melt | |
| Doroganov et al. | Development and study of composite refractory materials based on modified dispersed systems. | |
| Nanda et al. | Shell mould strength of rice husk ash (RHA) and bentonite clays in investment casting | |
| Guler | Solid mold investment casting–A replication process for open-cell foam metal production | |
| RU2713541C1 (ru) | Способ упрочнения изделий из корундо-кварцевой керамики | |
| RU2822232C1 (ru) | Способ изготовления сложнопрофильных корундомуллитовых огнеупорных изделий | |
| Holtzer et al. | Reclamation of material from used ceramic moulds applied in the investment casting technology | |
| Zhang et al. | Characterization of Magnesia Foam Ceramics Prepared by Foam Impregnation and Its Application in Crude Magnesium Refining | |
| RU2782638C1 (ru) | Способ получения керамического огнеупорного изделия из циркона | |
| Baba et al. | Characterization of river Niger (Idah deposit), Ochadamu and Uwowo sands for foundry mould production | |
| Holt | Reclamation of Fused Silica From Investment Shells Used for Casting Steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200511 |