close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 09304

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.06.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 22C 1/16
ФОРМОВОЧНАЯ СМЕСЬ
ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ
(21) Номер заявки: a 20030793
(22) 2003.08.07
(43) 2005.03.30
(71) Заявитель: Производственное республиканское унитарное предприятие
"Минский автомобильный завод"
(BY)
(72) Авторы: Грудницкий Игорь Петрович; Адуцкевич Виктор Вячеславович; Явид Альберта Мечиславовна;
Гриб Сергей Владиславович; Шевеленко Тамара Петровна (BY)
BY 9304 C1 2007.06.30
BY (11) 9304
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Производственное
республиканское унитарное предприятие "Минский автомобильный завод"
(BY)
(56) RU 2026766 C1, 1995.
RU 2017554 C1, 1994.
RU 2043820 C1, 1995.
SU 1662735 A1, 1991.
SU 1087245 A, 1984.
(57)
Формовочная смесь для изготовления литейных форм, содержащая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, фенолформальдегидную смолу в качестве связующего и воду техническую, отличающаяся тем, что дополнительно содержит глину
бентонитовую порошкообразную, бигхаузную пыль и экструзионный крахмалосодержащий реагент при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
фенолформальдегидная смола
0,60-0,80
вода техническая
3,50-4,00
глина бентонитовая порошкообразная
6,00-8,00
бигхаузная пыль
2,00-3,00
экструзионный крахмалосодержащий реагент
0,05-0,07
огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния
остальное.
Изобретение относится к литейному производству, в частности к смесям для изготовления литейных форм, используемых для производства крупных отливок.
Известна смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая в своем составе огнеупорный наполнитель, бентонит или глину, различные добавки - молотый или
гранулированный уголь, древесный пек, битум, волокнисто-минеральное вещество и воду
(Берг П.П. Формовочные материалы. - М.: Машгиз, 1963. - С. 78-79, 93).
Однако применение в смесях молотого или гранулированного угля приводит к снижению газопроницаемости и прочности на разрыв в сыром состоянии в результате образования значительного количества золы и пылевидной фракции. Кроме того, имеются и
технологические трудности, связанные с самовозгоранием и взрывоопасностью молотого
угля при его хранении.
BY 9304 C1 2007.06.30
Для использования органических противопригарных добавок - древесного пека, битума, а также крепителя "КО" необходимы затраты на подогрев, расплавление и т.д., что
требует дополнительного оборудования и трудозатрат.
Антиужимное действие древесного пека проявляется при определенном соотношении
его с количеством асбеста в смеси. Если количество древесного пека в смеси можно определить анализом на содержание углерода, то методов определения количества асбеста в
многокомпонентной смеси не существует. Кроме того, имеются технологические трудности, вызванные сложностью дозирования асбестовой крошки.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой
является смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая следующие ингредиенты, мас. %:
жидкостекольное связующее
2,75-3,0
фенолформальдегидная смола
0,08-0,17
сульфат аммония (сухое вещество)
0,001-0,008
вода техническая
0,002-0,016
огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния
остальное.
(Патент РФ 2151018, 2000, 2-й вариант).
В качестве, огнеупорного наполнителя используется кварцевый песок. В качестве связующей композиции - смесь из жидкостекольного связующего с модулем 2,80-2,95 и
плотностью 1,40-1,41 г/см3 и смолы ФСМ-1 (по ТУ-345-87) плотностью 1,08-1,10 г/см3 с
добавлением в нее модифицирующей добавки. В качестве модифицирующей добавки используется либо 10 %-ный водный раствор сульфата алюминия Al3(SO4)3, либо 33 %-ный
водный раствор сульфата аммония (NH4)2SO4.
Недостатком прототипа является то, что данную смесь невозможно использовать как
облицовочную для получения отливок в разовых формах из единой формовочной смеси,
так как она характеризуется низкой живучестью: τ = 110-130 мин, в естественных условиях формовки не обеспечивается достаточная прочность форм, потребность в тепловой
сушке усложняет условия труда и увеличивает трудоемкость.
Задачей заявляемого технического решения является повышение прочности литейных
форм и увеличение живучести формовочной смеси.
Технический результат заключается в снижении брака по ужиминам, сорным раковинам, размывам в местах подвода металла.
Поставленная задача достигается тем, что в формовочной смеси для изготовления литейных форм, содержащей огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, фенолформальдегидную смолу в качестве связующего и воду техническую, дополнительно
содержится глина бентонитовую, бигхаузная пыль и экструзионный крахмалосодержащий
реагент при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
фенолформальдегидная смола
0,6-0,8
вода техническая
3,5-4,0
глина бентонитовая порошкообразная
6,0-8,0
бигхаузная пыль
2,0-3,0
экструзионный крахмалосодержащий реагент
0,05-0,07
огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния
остальное.
Бигхаузная пыль - это природный неорганический пигмент (гематит) красно-коричневого цвета, состоящий из оксида железа (не менее 65 %) с примесью глинистых минералов
и кварца. Представляет собой тонкодисперсное порошкообразное вещество. Применяется
(в изготовлении) для литейных форм для предупреждения возникновения газовых раковин
в отливках из черных сплавов (ТУ 1344-2002 г).
Экструзионный крахмалосодержащий реагент (ЭКР) - порошок кремового цвета,
представляющий собой модифицированный кукурузный крахмал, получаемый при терми2
BY 9304 C1 2007.06.30
ческой обработке крахмало-белковой суспензии на вальцовой сушилке. ЭКР используют
для стабилизации влаги, повышения пластичности одноразовых формовочных смесей и
против образования ужимин (ТУ 2483-002-41686452-97).
Глина бентонитовая порошкообразная представляет собой активированную бентонитовую глину с высокой прочностью в зоне конденсации влаги (ГОСТ 28177-89).
Совместное содержание в заявляемой смеси глины бентонитовой порошкообразной и
ЭКР обеспечивает прочность формы на первой стадии, при t° окружающей среды обеспечивается прочность в зоне конденсации влаги, стабильную влажность. Текучесть и формуемость смеси обеспечивается за счет поглощения (иммобилизации) влаги смеси,
образования на поверхности зерен песка желеобразных пленок, снижающих внутреннее
трение при уплотнении смеси. На второй стадии, при заливке форм жидким металлом
(при температурах выше 1300 °С), прочность обеспечивается за счет связующего - фенолформальдегидной смолы, и обеспечивается общая устойчивость смеси против давления
металла в заливаемую форму.
При введении в смесь добавки - бигхаузной пыли - создается на поверхности песчаносмоляной смеси поверхностный слой со специальными высокотемпературными свойствами для получения крупных отливок. Добавка бигхаузной пыли влечет за собой изменение
поверхностного натяжения жидкого металла под влиянием выделяемого свободного кислорода, образование буферного "фаялитового" слоя, проявление связующих свойств окиси железа при высоких температурах (когда смоляное связующее разрушилось).
Поставленная задача достигается благодаря совокупности заявляемых ингредиентов и
их количественному соотношению, используемому впервые.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемая формовочная смесь имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических
решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность
получить новый технический результат, следовательно, предложенная формовочная смесь
соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".
Приготовление смеси осуществляется в катковом смесителе в обычном режиме для
единых формовочных смесей, после чего полученную смесь подают на формовку. Хранение замеса приготовленной формовочной смеси для изготовления литейных форм осуществляют под полиэтиленовой пленкой.
В табл. 1 приведены составы формовочной смеси по изобретению (примеры 1, 2, 3), в
табл. 2 - их свойства.
Таблица 1
Заявляемые составы формовочной смеси для изготовления литейных форм
Ингредиенты, мас. %
Глина бентонитовая порошкообразная
Фенолформальдегидная смола СФ-480
Бигхаузная пыль
Экструзионный крахмало-содержащий реагент (ЭКР)
Вода техническая
Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния
№ примеров
1
2
3
6,0
7,0
8,0
0,6
0,7
0,8
2,0
2,5
3,0
0,05
0,06
0,07
3,5
3,75
4,0
87,85
85,99
84,13
Использование ингредиентов ниже заявляемых пределов (запредельное значение) не
обеспечивает необходимой прочности литейных форм и живучести смеси. Превышение
верхнего заявляемого предела ингредиентов приводит к увеличению влажности, ухудшению формуемости и технологических свойств.
3
BY 9304 C1 2007.06.30
Таблица 2
Основные свойства заявляемых формовочных смесей
Свойства формовочной смеси
Прочность на сжатие в сыром состоянии, мПа
Живучесть т, мин
Газопроницаемость, ед.
Влажность, %
1
0,08
960
110
3,6
№ примеров
2
0,092
840
117
3,8
3
0,1
720
95
4,0
Предлагаемая формовочная смесь для изготовления литейных форм по своим физикомеханическим свойствам значительно превышает формовочную смесь по прототипу.
Реализация предлагаемого изобретения позволяет увеличить живучесть и повысить
прочность форм в особенно ответственных участках (литниковый ход) и использовать ее
как облицовочную, получить хорошее качество поверхности отливок и решить вопросы
утилизации отходов металлургического производства, что благоприятно сказывается на
состоянии окружающей среды.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
88 Кб
Теги
09304, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа