Применение специальных смесей при изготовлении крупных стальных отливок

Внедрено на литейно-арматурном заводе, г. Пенза, ноябрь 1978 г.

На крупных стальных отливках толщиной не более 70-100 мм в отверстиях диаметром меньше толщины стенки возникает сильный металлизированный пригар, не поддающийся удалению обычным обрубочным инструментом. Устранение такого пригара многократной окраской формы или стержня не приводит к положительным результатам даже при использовании связующе – раскисляющих  красок, разработанных на заводе.

Предложено заменить кварцевый песок как недостаточно огнеупорный материал другими наполнителями в составе смесей. При изготовлении отливок роликов массой до 6 т, толщиной стенок свыше 500 мм и сквозными отверстиями диаметром 200-250 мм, выполняемыми стержнями, для последних использовали смесь на карбонатном песке. Для получения карбонатного песка размалывали в бегунах 118 металлургический известняк с последующим просевом и отбором крупок  размером 0,5…3 мм, которые и использовали как накопитель в жидкостекольной смеси состава (в объёмных частях) карбонатный песок – 100, едкий натр 40-процентный – 1…1,5; жидкое стекло В 9…10 плотностью 1,42-1,44.

После продувки углекислым газом стержни высушивали при 150…200ºСдо остаточной влажности не более 1%, затем покрывали в три слоя цирконово-алюминиевой самовысыхающей краской, форму заливали сталью 25Л, выделение газов приводящего к кипению металла не наблюдалось. При  через  каналы стержня и формы  газов является сам карбонатный песок, разлагающийся при температуре свыше 800ºС по реакции:

СаСО₈ – СаО + СО₂

После остывания отливок стержни свободно удаляют при смачивании их водой в свободном состоянии или в гидрокамере. Под действием воды СаО гасится с резким увеличением объёма:

СаО + Н₂О= Са(ОН)₂

Образуется белый порошок гашеной извести и связи между частицами  наполнителями рвутся. Ранее применяемые стержни из смесей на основе кварцевого песка с разными добавками удалялись из отливок  только путём выжигания пламенем газовой горелки, на что уходило 25…30 часов рабочего времени.

При использовании тех же стержней используют жидкостекольную смесь на магнезитовой крупке. Рассевом на сите из неё отбирали частицы размером 0,5…3 мм. Состав смеси в объёмных частях: магнезитовая крупка – 100; едкий натр 40-процентный – 1…1,5; жидкое стекло В 8…9 плотностью 1,42-1,44. Применяют отверждение стержней продувкой СО₂ с последующей тепловой сушкой, красят в 3 слоя самовысыхающейся цирконово-алюминииевой краской. После остывания отливок стержни легко выбивают обычным пневмоинструментом. Пригара на отливках от стержней нет. При изготовлении отливок тюбингов, масса которых составляет 9 т, а толщина стенок колеблется в пределах 40…125 мм, в местах, выполняющих карманы размером 120х200 мм и глубиной 150 мм, использовали облицовку или стержни из жидкостекольной смеси с добавкой обезжелезенного циркона. Состав смеси в объёмных частях: песок кварцевый – 40…60; циркон обезжелезенный – 60…40 едкий натр 40-процентный – 1…1,5; жидкое стекло В 7…7,5 плотностью 1,42-1,44.

Все смеси внесены в заводскую нормаль и имеют практическое применение.