SU1581469A1 - Ezothermal mixture for heating heads of steel castings - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам экзотермических смесей, предназначенных дл  обогрева прибылей стальных отливок. Цель изобретени  - улучшение питани  стальных отливок за счет увеличени  времени протекани  и стабилизации термохимической реакции и утилизации отходов производства. Экзотермическа  смесь дл  обогрева прибылей стальных отливок содержит следующие ингредиенты, мас.%: алюминиевый отход дробеметной очистки алюминиевых изделий 21,0...23,0, железна  окалина 40,0.. 44,0This invention relates to a foundry, in particular, to compositions of exothermic mixtures intended to heat the profits of steel castings. The purpose of the invention is to improve the nutrition of steel castings by increasing the flow time and stabilizing the thermochemical reaction and the disposal of industrial waste. The exothermic mixture for heating the profits of steel castings contains the following ingredients, wt.%: Aluminum waste shot-blasting cleaning of aluminum products 21.0 ... 23.0, iron oxide 40.0 .. 44.0

хромитовый порошок 17,0...23,0chromite powder 17.0 ... 23.0

криолит 2,0...3,0Cryolite 2.0 ... 3.0

глина 5,0...6,0clay 5.0 ... 6.0

лигносульфонаты технические с плотностью ρ = 1,27 г/см 3 5,0...5,5technical lignosulfonates with a density of ρ = 1.27 g / cm 3 5.0 ... 5.5

вода 2,5...3,0. При этом отход, образующийс  при дробеметной очистке алюминиевых изделий, имеет размеры частиц, мас.%: менее 0,1 мм -4,0...5,0water is 2.5 ... 3.0. At the same time, the waste resulting from the shot blasting of aluminum products has particle sizes, wt.%: Less than 0.1 mm -4.0 ... 5.0

0,1-0,3 мм - 30,0...35,00.1-0.3 mm - 30.0 ... 35.0

0,3-1,5 мм - остальное, и содержит следующие компоненты, мас.%: алюминий 93,0...95,00.3-1.5 mm - the rest, and contains the following components, wt.%: Aluminum 93.0 ... 95.0

медь 4,0...5,0copper 4.0 ... 5.0

магний 1,2...1,8magnesium 1.2 ... 1.8

марганец 0,3...0,9. 2 з.п.ф-лы.manganese 0.3 ... 0.9. 2 hp ff.

Description

Изобретение относитс  к  итейно- му производству, а именно к составам экзотермических смесей, предназначенных дл  обогрева прибылей стальных отливок.The invention relates to the production of metals, namely, compositions of exothermic mixtures intended for heating the profits of steel castings.

Цель изобретени  - улучшение питани  стальных отливок за счет увеличени  времени протекани  и стабилизации термохимической реакции и утилизации отходов производства.The purpose of the invention is to improve the nutrition of steel castings by increasing the flow time and stabilizing the thermochemical reaction and the disposal of industrial waste.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что экзотермическа  смесь дл  обогрева прибылей стальных отливок содержит в качестве алюмини  отход дробеметной очистки алюминиевых изделий, окислител  - железную окалину, напо - нител  - хромитовый порошок и криолит , св зующего - технические лиг- носульфонаты с плотностью f - 1,27-г/см3 и глину, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Отход дробеметной очистки алюминиевых изделий 21,0-23,0This goal is achieved by the fact that the exothermic mixture for heating the profits of steel castings contains aluminum blast cleaning waste as an aluminum, iron oxide oxidant, iron oxide with chromite powder and cryolite, binding agent technical ligosulfonates with density f - 1, 27-g / cm3 and clay, in the following ratio of ingredients, wt.%: Waste blast cleaning of aluminum products 21.0-23.0

Јъ ЗЭЗ З ЗЕ

СОWITH

Железна  окалина 40,0-44,0 Хромитовый порошок 17,0-23,0 Криолит2,0-3,0Iron oxide 40,0-44,0 Chromite powder 17,0-23,0 Cryolite 2,0-3,0

Глина5,0-6,0 Clay5.0-6.0

Технические лигно- сульфонаты с плотностью р 1,27 г/см3 5,0-5,5 Вода2,5-3,0 Technical ligno-sulfonates with a density of 1.27 g / cm3 5.0-5.5 Water2.5-3.0

причем отход, образующийс  при дро- беметной очистке алюминиевых изделий , имеет размеры частиц, мас.%: менее 0,1 мм 4,0-5,0; 0,1-0,330,0-35,0; Moreover, the waste resulting from the shot-cleaning of aluminum products has particle sizes, wt.%: less than 0.1 mm 4.0-5.0; 0.1-0.330.0-35.0;

0,3-1,5 мм Остальное и содержит следующие компоненты, масД:0.3-1.5 mm Else and contains the following components, mas:

Алюминий93,0-95,0Aluminum93.0-95.0

Медь4,0-5,0 Copper4.0-5.0

Магний1,2-1,8Magnesium1,2-1,8

Марганец0,3-0,9Manganese 0.3-0.9

Отход дробеметной очистки алюминиевых изделий представл ет собой смесь алюминиевой дроби, чешуек, иго лочек и порошка, имеет высокое содержание активного алюмини  (93-95%), что позвол ет повысить эффективность ,протекани  термохимической реакции в смесио Наличие в отходе мелких и крупных частиц позвол ет одновременно увеличить врем  и температуру горени  смеси, крупные частицы играют роль очагов горени  более длительного действи , а мелкие частицы гор  активнее, но сгорают быстрее. Кроме того, существенное значение на процесс горени  оказывает шарообразна  форма частиц алюмини , так как около 50% отхода имеет форму, близкую к шаруо Поэтому именно така  форма, размер и состав отходов обеспечивают стабильное и длительное горение, что в итоге приводит к улучшению питани  отливок . Waste shot blasting cleaning of aluminum products is a mixture of aluminum shot, flakes, needles and powder, has a high content of active aluminum (93-95%), which allows to increase the efficiency of the thermochemical reaction in the mixture. It simultaneously increases the burning time and temperature of the mixture, large particles play the role of hot spots of longer duration, and small particles of the mountains are more active, but burn more quickly. In addition, the spherical shape of aluminum particles has a significant effect on the combustion process, since about 50% of the waste has a shape close to sharuo. Therefore, it is this shape, size and composition of the waste that ensures stable and long-lasting combustion, which ultimately leads to improved castings.

Так как алюминий в виде отхода, образующегос  при дробеметной очистке алюминиевых изделий, про вл ет дополнительные свойства по регулированию процесса горени , то это об- сто тельство позвол ет уменьшить количественное содержание замедлителей реакции горени  (инертных наполнителей смеси). Так в составе за вленной смеси функции инертного наполнител  выполн ет хромитовый порошок и криолит Вместе с тем хромитовый порошок повышает окисл ющую способность за счет содержани  в нем окиSince aluminum in the form of waste, which is formed during the blast cleaning of aluminum products, exhibits additional properties for controlling the combustion process, this circumstance makes it possible to reduce the quantitative content of flame retardants (inert fillers of the mixture). Thus, in the composition of the claimed mixture, the function of the inert filler is performed by the chromite powder and cryolite. At the same time, the chromite powder increases the oxidizing ability due to the content of oxide in it.

сwith

QQ

5five

00

5 Q 0 ,с5 Q 0, s

.- .-

5five

5five

сей железа и  вл етс  хорошим стабилизатором реакции горени .This iron is a good stabilizer of the combustion reaction.

Введение в состав экзотермической смеси таких отходов производства, как железна  окалина и материал, образующийс  при дробеметной очистке алюминиевых изделий, позвол ет решить задачу с их утилизацией.The introduction into the composition of the exothermic mixture of such industrial waste as iron oxide and the material formed during the shot blasting of aluminum products allows us to solve the problem with their disposal.

Приготовление смеси осуществл ют следующим образом.The preparation of the mixture is carried out as follows.

Железную окалину необходимо просе ть через сито с размерами  чейки 1 х 1 ммс Другие компоненты смеси в предварительной подготовке не нуждаютс  о Вначале перемешиваютс  в бегунах обычного типа сухие компоненты смеси, а затем ввод т воду и св зующее на основе лигносульфонатов. Обща  продолжительность перемешивани  составл ет 10-20 мин.Iron scale needs to be sifted through a sieve with cell sizes of 1 x 1 mm. Other components of the mixture do not need preliminary preparation. Initially, the dry components of the mixture are mixed in runners of the usual type, and then water and binder based on lignosulfonates are introduced. The total mixing time is 10-20 minutes.

Теплофизические свойства за вленной экзотермической смеси и прототипа приведены в таблице.The thermophysical properties of the claimed exothermic mixture and the prototype are given in the table.

Оптимальными  вл ютс  варианты 2,3,4 предлагаемой смеси. Снижение содержани  отхода дробеметной очистки алюминиевых изделий менее 21% приводит к ухудшению теплофизических свойств смеси. Увеличение содержани  указанного отхода свыше 23% снижает прочностные свойства смеси, особенно в сыром состо нии. Содержание хроми- тового порошка не регламентируетс  в строгих пределах и ввод его в состав смеси следует соизмер ть с содержанием железной окалины0 Так с увеличением количества железной окалины содержание хромитового порошка следует уменьшать в рекомендуемых пределах . Однако снижение хромитового порошка ниже 17% приводит к нестабильному и быстрому горению смеси с искрениемThe best options are 2,3,4 of the proposed mixture. Reducing the content of waste shot-blasting cleaning of aluminum products less than 21% leads to a deterioration of the thermophysical properties of the mixture. Increasing the content of the said waste by more than 23% reduces the strength properties of the mixture, especially in the raw state. The content of the chromic powder is not regulated within strict limits and its input into the mixture should be commensurate with the content of iron oxide. Thus, with an increase in the amount of iron oxide, the content of chromite powder should be reduced to the recommended limits. However, the reduction of chromite powder below 17% leads to unstable and rapid combustion of the mixture with sparking.

Содержание остальных компонентов выбрано с целью достижени  оптимальных технологических свойств смеси (влажности, газопроницаемости, прочности в сыром и сухом состо нии.) .The content of the remaining components was selected in order to achieve the optimum technological properties of the mixture (moisture, gas permeability, strength in wet and dry conditions.).

Предлагаема  смесь оптимального состава 3 и по прототипу опробованы дл  обогрева прибылей отливки корпуса Полубуксы, изготавливаемой из стали 20ГТЛ„The proposed mixture of the optimal composition 3 and the prototype were tested for heating the profit of the casting of the hull of the semi-hull made of steel 20GTL

Изготавливали отливки в одинаковых услови х и при анализе установлено , что питание отливки с применением предложенной смеси дл  обогрева прибылей выше, о чем свидетельст5Castings were made under the same conditions and it was established during the analysis that the power of the casting using the proposed mixture for heating the profits was higher, as evidenced by

Claims (3)

1. Экзотермическа  смесь дл  обогрева прибылей стальных отливок, включающа  алюминий, окислитель, глину, наполнитель, св зующее и воду , отличающа с  тем, что, с целью улучшени  питани  стальных отливок за счет увеличени  времени протекани  и стабилизации термохимической реакции и утилизации отходов производства, она содержит в качестве алюмини  алюминиевый отход дробе- метной очистки алюминиевых изделий, окислител  - железную окалину, наполнител  - хромитовый порошок и криолит , св зующего - технические лигно- сульфонаты с плотностью f 1,27 г/см3 при следующем соотношении ингредиентов , мае.%:1. An exothermic mixture for heating the profits of steel castings, including aluminum, oxidizer, clay, filler, binder and water, characterized in that, in order to improve the feeding of steel castings by increasing the flow time and stabilizing the thermochemical reaction and utilization of industrial waste, It contains aluminum as the aluminum waste from the blast cleaning of aluminum products, the oxidant contains iron oxide, the filler is chromite powder and cryolite, the binder is technical lignosulfonates with density f 1 , 27 g / cm3 with the following ratio of ingredients, May.%: Алюминиевый отходAluminum waste дробеметной очисткиshot blasting алюминиевых ..изделий 21-23aluminum .. products 21-23 15814691581469 Железна  окалина 40-44 Хромитовый порошок 17-23 Криолит2-3Iron scale 40-44 Chromite powder 17-23 Cryolit2-3 Глина5-6Clay5-6 Технические лигно- сульфонаты сTechnical ligno-sulfonates with плотностью Р density P 1,27 г/см э 5,0-5,5 Вода2,5-3,0 1.27 g / cm oe 5.0-5.5 Water2.5-3.0 2.Смесь по п, 1, о т л и ю- щ а   с   тем, что образующийс  при дробеметной очистке алюминиевых изделий отход с размерами частиц менее2. A mixture according to any one of the examples described above, that the waste generated by the shot blasting of aluminum products is less than 5 0,1 мм составл ет 4-5 мас.%, с размерами частиц 0,1-0,3 мм - 30-35 мас.% и остальное - с размерами частиц 0,3-1,5 мм.5 0.1 mm is 4-5 wt.%, With a particle size of 0.1-0.3 mm - 30-35 wt.% And the rest is with a particle size of 0.3-1.5 mm. 3.Смесь по п. 1, отличаю- 0 щ а   с   тем, что отход, образующийс  при дробеметной очистке алюминиевых изделий, содержит следующие компоненты, мас.%:3. The mixture according to claim 1, characterized by the fact that the waste resulting from the shot blasting of aluminum products contains the following components, wt%: Алюминий 5 МедьAluminum 5 Copper Магний МарганецMagnesium Manganese 93-95 5-593-95 5-5 1,2-1,8 0,3-0,91.2-1.8 0.3-0.9 Составы и свойства экзотермических смесейCompositions and properties of exothermic mixtures Состав смесей и свойстваThe composition of the mixtures and properties 20 21 22 23 24 38 40 42 44 46 - - - - - - - 20 21 22 23 24 38 40 42 44 46 - - - - - - - 5,8 5,5 5,2 5,0 4,8 - - - - - 2 ,2 2,5 2,8 3,0 3,2 1510 1550 1590 1570 16105.8 5.5 5.2 5.0 4.8 - - - - - 2, 2 2.5 2.8 3.0 3.2 1510 1550 1590 1570 1610 2323 12 412 4 10ten 4141 0,250.25 66 1490-15151490-1515 II Температура воспламенени ,0 С Скорость горени , мм/мин Теплотворна  способность , 1 кДж/кг Плотность металла на границе прибыль - отливка, г/см8Ignition temperature, 0 С Burning rate, mm / min. Calorific value, 1 kJ / kg Metal density at the boundary of profit - casting, g / cm8 740720700680690650-700740720700680690650-700 14,313,813,814,115,329,614,313,813,814,115,329,6 311035103530354036702720311035103530354036702720 7,7687,8097,8157,807 7,-8027,6897,7687.8097,8157,807 7, -8027,689 Продолжение таблицыTable continuation