ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ ПРИБЫЛЕЙ ОТЛИВОК
HEAT-INSULATING MIXTURE FOR WARMING CASTING HEADS

Изобретение относится к литейному производству, в частности к смесям, используемым для теплоизоляции прибылей отливок.
Известна теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, включающая порошок алюминия, древесные опилки, каолинитовую глину, фосфатное связующее, кварцевый песок. RU 20933066, B22D 27/06, 1997.10.20.
Однако смесь указанного состава имеет неудовлетворительные физико-механические и теплофизические свойства, а также является экзотермической смесью, так как она содержит в своем составе порошок алюминия, который является легко воспламеняющимся.
Известна теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, включающая
вспученный перлит, огнеупорную глину, связующее, трепел или кизельгур, отходы льняного производства и шелуху подсолнечных семян или зерен. SU 6926852, МПК В22D 27/06, 25.10.79.
Однако смесь указанного состава имеет пониженную огнеупорность и прочностные характеристики.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, включающая алюмохромфосфатное связующее, отход ваграночного производства чугуна и трепел. RU 23566888, МПК B22D 27/06, B22D 27/00, 27.05.2009.
Однако смесь указанного состава имеет пониженные прочностные характеристики.
Изобретение направлено на улучшение прочностных характеристик теплоизоляционной смеси.
Это достигается тем, что теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, содержащая огнеупорный наполнитель, металлофосфатное связующее и трепел, согласно изобретению дополнительно содержит специально обработанный торф низкой степени разложения, а в качестве наполнителя кварцевый песок, в качестве металлофосфатного связующего магнийалюмофосфатное связующее при следующем соотношение компонентов в масс.%:
Магнийалюмофосфатное связующее
7-10
Трепел
8-12
Торф
5-60
Кварцевый песок
остальное
Для изготовления теплоизоляционной смеси обработку торфяного сырья производили следующим образом: торфяное сырье с влажностью 91…93%, добываемое экскаваторным способом, выгружается на ленточный конвейер. По конвейеру торф поступает в сепаратор для отделения посторонних включений (пни, коряги и т.д.). Очищенный торф расчесывали в распушителе и подавали в варочный чан - смеситель, куда поступала горячая вода. В чане при температуре 65-70°С торф варили до расщепления торфяных волокон, получения однородной массы и выделения смоляных веществ. Продолжительность варки 20-25 мин.
Способ изготовления теплоизоляционной смеси заключается в следующем: трепел и кварцевый песок смешивают в Катковых бегунах, после чего добавляют приготовленную пастообразную торфяную массу и магнийалюмофосфатное связующее в указанных по изобретению количествах. Полученную смесь перемешивают до однородной массы. Готовую однородную теплоизоляционную смесь подают на стержневой участок для формования теплоизоляционных оболочек. Отформованные теплоизоляционные оболочки на поддонах поступают в сушильную камеру. Сушку проводят при температуре 120-140°С в течение 5-6 ч. Остаточная влажность не должна превышать 5%.
Составы смесей приведены в табл.1, свойства смесей приведены в табл.2. Для приготовления смеси использовали следующие материалы:
- Магнийалюмофосфатное связующее - ТУ 6-18-10-11-85.
- Трепел Первомайского месторождения Алатырского района Чувашской Республики содержит, мас.%: оксиды кремния 60,3-72,5; железа 2,8-4,2; алюминия 8,4-10,1; кальция 2,6-12,3; магния 0,9-1,3; натрия 0,18-0,29; калия 1,4-1,5.
- Кварцевый песок - ГОСТ 2138-91.
- Торф Шихазанского месторождения Канашского района Чувашской Республики. Состав торфа: элементный состав органического вещества: углерод - 50-60%, водород - 5,2-6,8, азот - 0,6-1,9, сера - 0,02-0,3, кислород - 26,0-45,0. Групповой состав органического вещества: битумы - 2-16; водорастворимые и легкогидролизуемые вещества - 10-58; гуминовые кислоты - 10-50; целлюлоза - 0,5-17; лигнин - 2-13.
Трепел в теплоизоляционной металлофосфатной смеси играет роль катализатора процесса отверждения магнийалюмофосфатного связующего и дополнительного инертного теплоизолятора - огнеупорного наполнителя, коэффициент теплопроводности которого составляет около 0,23-0,3 Вт/(м*К) (при 25°С).
Торф в теплоизоляционной металлофосфатной смеси играет роль природного теплоизолятора, коэффициент теплопроводности которого составляет около 0,048 Вт/(м*К) (при 25°С). Сочетание торфа и трепела в составе теплоизоляционной смеси улучшают прочностные характеристики, формуемость и теплоизоляционные свойства смеси, снижают ее осыпаемость.