Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 34

Упрочнение смесей происходит в процессе сушки. По мере испарения влаги из раствора частицы связующих в пленках сближаются, между молекулами связующего возникают силы сцепления, что приводит к увеличению прочности, т.е. прочность смесей формируется при температурном воздействии за счет воз­никновения и развития сил адгезии и когезии.

Необессмоленное связующее KB (упаренная «кислая вода» газогенераторных станций, работающих на древесном топливе), применяется для изготовления стержней III-IV классов сложно­сти, в качестве противопригарной добавки в формовочные смеси при изготовлении форм для тонкостенного чугунного литья, а также для приготовления противопригарных покрытий.

КВС-2 (основа продукта — необесфенольная растворимая смола, получаемая при обработке древесины) применяется для изготовления стержней III-IV классов сложности, в качестве про­тивопригарной добавки в формовочные смеси при изготовлении форм для тонкостенного чугунного литья, а также для приготов­ления противопригарных покрытий.

Характерными особенностями органических водораствори­мых связующих, отверждаемых тепловой сушкой, являются по­вышенные гигроскопичность и прилипаемость к модельной осна­стке, хорошая выбиваемость.

2.3.5. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СВЯЗУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

Жидкое стекло — водный раствор силикат-глыбы, которая представляет собой твердый аморфный сплав растворимого стекла общего состава R20m,Si02, где R — натрий или калий, т. — число молекул Si02, приходящихся на одну молекулу щелочных оксидов.

Жидкое стекло получают в печах при температуре 1400- 1500°С путем сплавления кремнезема и оксидов щелочных ме­таллов. В результате получается стекловидная масса, носящая название силикатной глыбы. В зависимости от сырья, применяв- мого при изготовлении силикат-глыбы, жидкое стекло бывает трех сортов: содовое, сульфатное и сульфатно-содовое. Для изго­товления содовой силикат-глыбы применяют кварцевый песок с высоким содержанием Si02 и соду. Жидкое стекло, полученное из силикат-глыбы и соды, называется натриевым. При изготовлении сульфатной глыбы применяют кварцевый песок, сульфат натрия и уголь. Если при варке силикат-глыбы используются калиевые соединения, то жидкое стекло называется калиевым. В литейном производстве Беларуси применяется натриевое жидкое стекло.

После окончания процесса варки силикат-глыба охлаждает­ся, подвергается дроблению и растворению в воде, которое осуще­ствляется в автоклавах под давлением 0,5-0,7 МПа. Основной ха­рактеристикой жидкого стекла является силикатный модуль, определяемый отношением числа грамм-молекул диоксида крем­ния Si02 к числу грамм-молекул оксида натрия Na20:

т = ( SiOa/ Na20) 1,032,                                           (2.37)

где 1,032 — отношение молекулярных масс оксида натрия и ди­оксида кремния.

В соответствии с ГОСТ 13078-81 жидкое стекло в зависимо­сти от силикатного модуля подразделяется на три марки: А — с модулем 2,31-2,60; Б — 2,61-3,0; В — 3,01-3,5. В литейном про­изводстве в основном используется жидкое стекло с модулем 2,61-3,0. Оценка качества жидкого стекла как связующего мате­риала производится по показателям его модуля, плотности, проч­ности стандартной пробы и порога коагуляции.

Применение в литейном производстве жидкостекольных смесей и развитие технологических процессов разделяют на три этапа, каждый из которых был отмечен значительными достиже­ниями в этой области.

1-  й       этап. Конец 40-х — начало 50-х годов: разработка С02- процесса, широко и успешно применяющегося до настоящего времени.

2-  й       этап. Конец 50-х — начало 60-х годов: разработка само­твердеющих смесей с использованием твердых порошкообразных отвердителей. В конце 50-х годов было предложено отверждать силикат натрия солями типа фтортитаната, фторсиликата, фтор- вольфрамата натрия. В 1957 году создана технология изготовле­ния форм и стержней из самотвердеющих смесей, содержащих жидкое стекло и порошкообразный отвердитель на основании сплавов кремния, ферросилиция и силикокальция, получившая название «Ншпиямо-процесс».