Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 40

Марка огнеупорных глин включает в себя буквенное обо­значение прочности при сжатии во влажном состоянии: П — прочная, С — среднепрочная, М — малопрочная и цифровое — предела прочности при сжатии в сухом состоянии: 1 — высоко­связующая, 2 — среднесвязующая и 3 — малосвязующая. При­мер обозначения марки огнеупорной глины: ПЗ — глина формо­вочная огнеупорная прочная по пределу прочности при сжатии во влажном состоянии и малосвязующая по пределу прочности при сжатии в сухом состоянии.

Влажность. Для глин, поставляемых в порошкообразном виде она устанавливается в пределах 6-10%. Большая влажность приводит к комкованию глины и затрудняет ее подачу и дозиро­вание. Если влажность порошкообразной глины ниже 6%, то ее связующая способность и долговечность понижаются вследствие пережога при сушке (потеря кристаллизационной воды и распад кристаллической решетки).

Связующая способность — важнейшее свойство, характери­зующее качество глин. С ее повышением уменьшается количество глины, вводимой в состав формовочной смеси, увеличивается газо­проницаемость смеси и в большинстве случаев снижается влаж­ность, что уменьшает ее прилипаемость и улучшает формуемость. Однако при изготовлении форм по-сырому глина должна обладать умеренной прочностью в сухом состоянии, так как в противном слу­чае затрудняются выбивка и подготовка отработанной смеси.

Пластичность обеспечивает четкий отпечаток модели и уменьшает осыпаемость форм из песчано-глинистых смесей.

Зерновой состав глин разнообразен, т.к. они содержат свыше 50% глинистой составляющей (частиц размером менее 0,02 мм) и до 50% песчаной составляющей (частиц размером бо­лее 0,02 мм). Он влияет на связующую способность глин, пла­стичность и другие свойства. Технические требования по зерно­вому составу устанавливаются в зависимости от вида глины, назначения и условий применения.

Коллоидальность определяется отношением (%) высоты осадка к общей высоте водоглинистой суспензии после отстаива­ния ее в течение 24 часов. Коллоидальность характеризует глины с точки зрения образования устойчивой водоглинистой суспензии. Влияет на распределение глинистой составляющей в формовочной смеси и этим оказывает влияние на ее прочность и пластичность.

Состав обменных катионов определяется специальными методами химического анализа и выражается в мг экв на 100 г глины. К числу обменных катионов относятся К+, Na^, Mg2+, Са2+. Чем выше сумма обменных катионов в глине, тем выше ее качество. При обмене одних катионов на другие меняются свой­ства глины. Например, при обработке кальциевого бентонита со­дой происходит замещение катионов Са2+ катионами Na+ и бен­тонит из кальциевого становится натриевым, что повышает его связующую способность.

Минералогический состав. Глины являются водными алю­мосиликатами или солями поликремниевых кислот. Минералоги­ческой основой большинства глин, используемых в литейном производстве, являются каолинит, гидрослюды и монтморилло­нит, поэтому они делятся на каолинитовые и каолинитогидрос- людистые (основные составляющие — каолинит и каолинит с гидрослюдой), монтмориллонитовые (основа — монтмориллонит, а также некоторые другие минералы). Химический состав глин является переменным, особенно каолинитогидрослюдистых, в ко­торых он меняется от каолинита до мусковита.

Химические формулы идеальных глинистых минералов обычно пишут двумя способами: в виде оксидов металлов в по­следовательности по возрастающей до кремнезема с указанием в конце молекул воды или в виде структурных формул.

Так, каолинит, монтмориллонит и мусковит показывают соответственно как

Al203-2Si02-2H20; Al203-4Si02-H20+rcH20;

К20-3 Al203-6Si02-2H20

или

Al2[Si205](0H)4; 2Al[Si205](0H)+nH20; 2KAl2[Si3AlO10](OH)2 Можно встретить написание формул этих минералов в виде солей поликремниевых кислот, т.е. Al2Si207-2H20; Al2Si4011H20+nH20 и 2KAl203-Si0lrH20.