СТЕРЖНЕВАЯ СМЕСЬ С СОЛЕОРГАНИЧЕСКИМ СВЯЗУЮЩИМ
CORE SAND MIXTURE WITH ORGANOSALT BINDER

Изобретение относится к литейному производству, в частности для изготовления литейных стержней.
4
2
4
2
4
4
Известна стрежневая смесь, содержащая в качестве связующего MgSО·7НО (Евстигнеев А.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А., Салина М.В. Исследование неорганических связующих на основе сульфата магния // Литейное производство - 2008. №11. С.27-29). Упрочнение смеси происходит за счет плавления MgSO·7НO при нагревании. Расплав сульфата магния концентрируется, преимущественно, в местах контакта зерен наполнителя. Находясь в расплавленном состоянии, из кристаллической решетки сульфата магния происходит удаление воды, что в свою очередь приводит к кристаллизации расплава сульфата магния и, как следствие, связывания зерен огнеупорного наполнителя. Смеси, с использованием в качестве связующего MgSO, экологически безопасны на всех этапах технологического процесса, легко выбиваются и регенерируются при смачивании водой. Однако эти смеси имеют значительный недостаток - низкую прочность в сыром и отвержденном состоянии. Данный недостаток не позволяет использовать смеси с MgSO для изготовления сложных по конфигурации стержней и использовать их для получения ответственных отливок.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение прочностных свойств смеси с сохранением способности легко выбиваться и регенерироваться при смачивании водой.
4
2
Для достижения указанного технического результата смесь для изготовления литейных стержней, включающая огнеупорный наполнитель в виде кварцевого песка, воду и сульфат магния (MgSO·7HO) дополнительно содержит лигносульфонат технический (ЛСТ) при следующем соотношении компонентов (мас.%):
Огнеупорный наполнитель
85,5-87,5
MgSO<sub>4</sub>·7Н<sub>2</sub>O
4,0-4,5
ЛСТ
2,0-2,5
Вода
6,5-7,5.
Наибольшая прочность смеси в отвержденном состоянии достигается при содержании в смеси ЛСТ в количестве 2,0-2,5 мас.% при условии содержания в смеси сульфата магния в количестве от 4,0 до 4,5 мас.%. Содержание в смеси ЛСТ менее 2,0 мас.% приводит к снижению прочности, а содержание в смеси более 2,5 мас.% ЛСТ не приводит к существенному повышению прочности смеси.
Пример.
4
2
Перед приготовлением смеси готовят связующий раствор путем последовательного растворения в расчетном количестве воды расчетного количества порошка MgSO·7НО и ЛСТ. Для более эффективного растворения соли и ЛСТ рекомендуемая температура воды 30-35°С. Полученный раствор вводят в кварцевый песок и перемешивают в катковом смесителе в течение 5-8 минут. Полученную смесь подают на стержневой участок. В герметичной таре готовая смесь имеет неограниченную живучесть. Отверждение смеси происходит при ее нагревании. Экспериментально установлена оптимальная температура отверждения - 140-150°С.
В нижеприведенной таблице 1 приведены составы стержневых смесей.
Таблица 1
Ингредиенты
Состав 1, мас.%
Состав 2, мас.%
Состав 3, мас.%
Огнеупорный наполнитель
87,5
86,0
86,5
Связующее - MgSO<sub>4</sub>·7Н<sub>2</sub>O
4,0
4,5
4,0
Лигносульфонат технический (ЛСТ)
2,0
2,5
2,0
Вода
6,5
7,0
7,5
В нижеприведенной таблице 2 даны технические характеристики свойств заявляемой стержневой смеси в сравнении с известной смесью. Из представленной таблицы следует, что введение в смесь небольшого количества ЛСТ позволяет повысить прочность практически более чем в два раза с сохранением возможности к регенерации смеси.
Предлагаемая смесь может использоваться для изготовления литейных стержней в подогреваемых ящиках в условиях различной серийности производства.
Таблица 2
Показатель
Заявляемая смесь с MgSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O и ЛСТ
Известная смесь с MgSO<sub>4</sub>·7Н<sub>2</sub>О
Прочность на разрыв, МПа
1,6-2,0
0,65-0,85
Оптимальная температура отверждения, °С
140-150
140-150
Термостойкость, °С
950
1100
Количество циклов регенерации после заливки Аl - сплавом
неограниченное
неограниченное