×
26.08.2017
217.015.e5b3

Смесь для изготовления литейных форм

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002626698
Дата охранного документа
31.07.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления форм, применяемых при производстве литых биметаллических штампов горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением, ковочных штампов для твердожидкой штамповки. Формовочная смесь содержит, мас.%: стальную дробь 50-60, пыль из отходящих газовых потоков электродуговых печей 4-6, фенолформальдегидную смолу 3-6, 25%-ный водный раствор кристаллогидрата азотнокислой меди и 16%-ный водный раствор кобальта диамида в качестве катализатора 0,3-0,6, цирконовый песок в качестве наполнителя - остальное. Обеспечивается повышение газопроницаемости огнеупорности смеси.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к области получения и использования формовочных материалов для изготовления водо- и газонепроницаемых литейных форм, применяемых при производстве литых биметаллических штампов горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением, ковочных штампов для твердожидкой штамповки (штампы «Автофордж») сплавов на основе меди и др. методом направленной кристаллизации с использованием активных водо- и водовоздушных хладагентов.

Известна формовочная смесь [1] для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по нагреваемой оснастке, включающая кварцевый песок, новолачную формальдегидную смолу, уротропин и стеарат кальция, триолан «Б», обеспечивающая получение высокой прочности оболочковых форм и трудозатраты при изготовлении смеси.

Недостатком [1] является высокая водо- и газопроницаемость, не позволяющая применять активные водо- и водовоздушные хладагенты для обеспечения плоского фронта направленной кристаллизации отливок, необходимого при получении биметаллических штампов горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением, ковочных штампов для твердожидкой штамповки (штампы «Автофордж»).

Известна формовочная смесь [2] для изготовления литейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке содержащая, мас.%: новолачную фенолформальдегидную смолу 3,0-6,0, 33%-ный водный раствор уротропина 0,9-1,7; эмульсию на основе кремнийорганического продукта (КЭ60 - 09) 0,01-0,1; огнеупорный наполнитель - остальное. За счет содержания в смеси эмульсии (КЭ60 - 09) повышается прочность смеси, снижается прилипаемость ее к модельной оснастке, а также улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.

Недостатком [2] является высокая водо- и газопронизаемость, не позволяющая применять активные водо- и водовоздушные хладагенты для обеспечения плоского фронта направленной кристаллизации отливок, необходимого при получении биметаллических штампов горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением, ковочных штампов для твердожидкой штамповки (штампы «Автофордж»).

В качестве прототипа изобретения выбрана смесь для изготовления литейных стержней [3], отверждаемых в нагреваемой оснастке, содержащая кварцевый песок, связующее и катализатор-отвердитель КЧ-41. В качестве связующего смесь содержит эмульсионную связующую композицию на основе карбамидофурановой смолы КФ-90 и модифицирующих микродобавок, полученных путем активирующей обработки в двухроторном лопастном смесителе и в шаровой вибрационной мельнице пыли из электрофильтров аспирационных систем литейного двора доменного производства (АПДГТ), имеющей следующий состав, мас. %: SiO2 - 4, СаО - 3,45, MgO - 0,8, MnO - 0,13, Al2O3 - 1,08, FeO - 14,6, Fe2O3 - 50,3, С - 21,4, и алюмохромового порошка (АХ), содержащего, мас.%: Al2O3 - 72,5, Cr2O3 - 16,2, SiO2 - 5,8, Fe2O3 - 1,4, MnO - 0,05, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %: карбамидо-фурановая смола КФ-90 - 0,98-1,69, катализатор-отвердитель КЧ-41 - 0,39-0,50; АПДП - 0,12-0,49; АХ - 0,00-0,49; огнеупорный наполнитель - остальное.

Существенным недостатком формовочной смеси [3] является сложная и трудоемкая технология получения пыли из электрофильтров аспирационных систем литейного двора доменного производства требуемого фракционного состава.

Основной целью заявляемого изобретения является разработка высококачественной и недорогой формовочной смеси для изготовления высокотеплопроводных водо- и газонепроницаемых литейных форм.

Указанная цель достигается путем применения в составе формовочной смеси пыли, получаемой в центробежных установках из отходящих газовых потоков электродуговых плавильных печей, образующихся в результате плавки сталей и чугунов.

В действующих литейных цехах, в частности на Литейном заводе ПАО «КАМАЗ», где применяется электродуговая плавка сталей и чугунов, собирается из отходящих металлургических газовых потоков в специальных центробежных установках (бекхаузах) большое количество дисперсной пыли, фракцией порядка 0,1-0,12 мкм, содержащей, мас. %: оксид железа (II), FeO - 60-70; оксид железа (III), Fe2O3 - 15-20; оксид хрома (III), Cr2O3; оксид магния, MgO; оксид кальция, СаО; оксид марганца, MnO до 15-20.

Сущность изобретения заключается в том, что в формовочную смесь, содержащую огнеупорный наполнитель, связующее и катализатор, дополнительно вводят стальную дробь и пыль из отходящих газовых потоков электродуговых плавильных печей. В качестве связующего смесь содержит фенолформальдегидную смолу, в качестве катализатора - 25%-ный водный раствор кристаллогидрата азотнокислой меди и 16%-ный водный раствор кобальта диамида, а в качестве огнеупорного наполнителя - цирконовый песок, при следующем соотношении компонентов, мас. %: стальная дробь 50-60; пыль из отходящих газовых потоков электродуговых плавильных печей 4-6; фенолформальдегидная смола 3-6; катализатор (25%-ный водный раствор кристаллогидрата азотнокислой меди и 16%-ный водный раствор кобальта диамида) 0,3-0,6; цирконовый песок - остальное.

Изготовление образцов для испытания физико-механических свойств водо- и газонепроницаемых литейных форм из разработанной смеси осуществляют следующим образом.

В смеситель загружают металлическую дробь, цирконовый песок КЦЗ - 1, ОСТ 48-82-74, пыль из отходящих газовых потоков электродуговых плавильных печей и перемешивают в течение 60 с. Затем загружают фенолформальдегидную смолу СПФ - 011Л, ГОСТ 6 - 05-441-78 с катализатором - 25%-ный водным раствором кристаллогидрата азотнокислой меди [Cu(NO3)2⋅3H2O] и 16%-ный водный раствор кобальта диамида [Co(NH2)2], и перемешивают в течение 10 мин. После этого смесь загружают в опоку для получения литейной формы, формирующей гравюру пресс-оснастки по нагреваемой до 200-220°С металлической модели.

Образцы для испытаний физико-механических свойств также получают по нагреваемой металлической модели. Нагретая до 200-220°С металлическая модель подвергается вибрации в течение 3-5 с. При этом на поверхности модели образуется полутвердый слой из формовочной смеси под действием тепла металлической оснастки. Окончательное отверждение формовочной смеси осуществляется в печи при температуре 400°С в течение 30 мин.

Оптимальное содержание ингредиентов в разработанной смеси определено на основании анализа испытаний физико-механических свойств отвержденных образцов.

При увеличении содержания металлической дроби в интервале 50-60% теплопроводность формовочной смеси возрастает от 5,8 до 9,8 Вт/м⋅°С. Дальнейшее увеличение количества дроби приводит к снижению огнеупорности смеси. Варьирование содержания фенолформальдегидной смолы в пределах 3-6% приводит к изменению прочности отвержденных образцов из смеси на разрыв от 30 до 58 МПа. При содержании смолы выше 6% снижается газопроницаемость отвержденной смеси за счет образования продуктов термодеструкциии в результате коксования смолы. Цирконовый концентрат в объеме 20-30% обеспечивает достаточную огнеупорность смеси (до 1650°С).

Добавка в состав формовочной смеси пыли из отходящих газовых потоков электродуговых плавильных печей фракции 0,1-0,12 мкм объемом 4-6 мас. % при размерах частиц основных наполнителей: цирконового песка, фракции 0,1-0,16 мм и стальной дроби, фракции 0,2-0,63 мм приводит к уменьшению газопроницаемости смеси в 4 раза и к увеличению теплопроводности формовочной смеси в среднем на 10% в сравнении с аналогами.

Для гарантированного обеспечения водо- и газонепроницаемости литейных форм, изготовленных из разработанной формовочной смеси при применении в них водо- воздушных хладагентов, разделительные стенки литейной формы обрабатываются жидким натриевым стеклом (ГОСТ 13078-81).

Предлагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружены средства, которым присущи признаки, идентичные (совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.

Заявленное техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.

Заявленное техническое решение можно реализовать для получения и использования формовочных материалов для изготовления водо- и газонепроницаемых литейных форм, применяемых при производстве литых биметаллических штампов горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением, ковочных штампов для твердожидкой штамповки (штампы «Автофордж») сплавов на основе меди и др. методом направленной кристаллизации с использованием активных водо- и водовоздушных хладагентов, при этом решается экологическая задача - утилизации пыли из газовых потоков электродуговых плавильных печей, образующихся в результате плавки сталей и чугунов. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям.

Использованные источники

1. А.С. РФ №1242287 / Смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по нагреваемой оснастке / Авторы: В.В. Русскина, М.И. Романов, А.И. Стрельцов и др. Заявка 3867112, 04.01.1985, опубл. 07.07.1986, бюл. 25.

2. А.С. РФ №2011469 / Смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке / Авторы: Л.Н. Китаева, Э.М. Красильникова, Л.Ф. Покалякина, Л.Л. Шалаева. Заявка 5044113/02, 26.05.1992, опубл. 30.04.1994.

3. Патент РФ 2440211 С2, МПК В22С 1/22. Смесь для изготовления литейных стержней, отверждаемых в нагреваемой оснастке, и способ ее приготовления / И.В. Матвеенко, И.Я. Марьин. - №2010110449/02, заявл. 22.03.2010, опубл. 20.01.2012, бюл. №2.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 10.
10.07.2013
№216.012.5450

Чугун

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам износостойких чугунов на основе системы Fe-C-Al, и может использоваться для наплавки толкателей ДВС, работающих в условиях трения скольжения в контакте с закаленной цементированной стальной поверхностью вала. Чугун содержит, мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487187
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.574e

Суспензионная литая дисперсионно-твердеющая ферритокарбидная штамповая сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к области получения и использования литой дисперсионно-твердеющей ферритокарбидной стали для тяжелонагруженных штампов горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением, а также штампов для твердо-жидкой штамповки сплавов на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487958
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.02.2014
№216.012.a15f

Способ получения литых биметаллических штампов системы ферритная сталь - алюминиевый чугун

Изобретение относится к литейному производству. Способ включает заливку в охлаждаемую литейную форму первого слоя из суспензионной ферритной стали толщиной, составляющей 10÷50% объема литейной формы. Сталь содержит, мас.%: углерод - 0,27÷0,32, титан - 5,8÷6,2, никель - 0,5÷0,9, железо -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507026
Дата охранного документа: 20.02.2014
12.01.2017
№217.015.5ca5

Способ лазерного атомно-эмиссионного спектрального анализа волос

Изобретение относится к области спектрального анализа и может быть использовано в биологических и клинико-диагностических лабораториях для контроля состояния здоровья пациентов. Способ лазерного атомно-эмиссионного спектрального анализа волос включает обработку исследуемой пробы на этапах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589960
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.8dd0

Способ получения высокопрочного чугуна

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения высокопрочного чугуна, пригодного для производства изделий с высоким пределом прочности. Способ включает выплавку и легирование чугуна в индукционной печи, графитизирующее и инокулирующее модифицирование,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605016
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8e0f

Способ получения литой дисперсионно-твердеющей ферритокарбидной стали

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению литой дисперсионно-твердеющей ферритокарбидной стали для изготовления литых штампов горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением, ковочных штампов для твердожидкой штамповки. Расплавляют сталь 35Л. В полученный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605017
Дата охранного документа: 20.12.2016
25.08.2017
№217.015.ce64

Регулятор соотношений расходов потоков двух сред

Изобретение относится к области газодинамики и гидравлики, в частности может быть использовано для работы системы газообеспечения газосварочных горелок, электродуговых плазмотронов. Регулятор соотношений расходов потоков двух сред включает систему слияния двух потоков, регулируемых посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620631
Дата охранного документа: 29.05.2017
20.01.2018
№218.016.1a7a

Способ и устройство получения мелкодисперсных аэрозолей с предотвращением засорения форсунок

Изобретение относится к области струйной техники получения монодисперсных потоков капель, может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для нанесения покрытий струйно-центробежным способом. Способ получения мелкодисперсных аэрозолей с предотвращением засорения форсунок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636522
Дата охранного документа: 23.11.2017
13.02.2018
№218.016.2588

Струйно-центробежный способ получения потоков крупнозернистых суспензий

Изобретение относится к области струйной техники и может быть использовано в литейном производстве, строительной технике и дизайне. Струйно-центробежное устройство для получения потоков крупнозернистых суспензий содержит сосуд с жидкостью, кран, подающий жидкость в канал с фильтром, сальником,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642790
Дата охранного документа: 26.01.2018
04.04.2018
№218.016.3111

Способ и устройство для приготовления многокомпонентной смеси потоков быстрополимеризующихся жидкостей под воздействием атмосферы

Изобретение относится к химии полимеров, в частности для получения термореактивных полимеров, и может быть использовано для изготовления формованных деталей в автомобильной промышленности, а также в строительстве и легкой промышленности. Способ заключается в дозировании необходимого числа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644910
Дата охранного документа: 14.02.2018
Показаны записи 1-10 из 13.
12.01.2017
№217.015.5ca5

Способ лазерного атомно-эмиссионного спектрального анализа волос

Изобретение относится к области спектрального анализа и может быть использовано в биологических и клинико-диагностических лабораториях для контроля состояния здоровья пациентов. Способ лазерного атомно-эмиссионного спектрального анализа волос включает обработку исследуемой пробы на этапах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589960
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.8dd0

Способ получения высокопрочного чугуна

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения высокопрочного чугуна, пригодного для производства изделий с высоким пределом прочности. Способ включает выплавку и легирование чугуна в индукционной печи, графитизирующее и инокулирующее модифицирование,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605016
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8e0f

Способ получения литой дисперсионно-твердеющей ферритокарбидной стали

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению литой дисперсионно-твердеющей ферритокарбидной стали для изготовления литых штампов горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением, ковочных штампов для твердожидкой штамповки. Расплавляют сталь 35Л. В полученный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605017
Дата охранного документа: 20.12.2016
25.08.2017
№217.015.ce64

Регулятор соотношений расходов потоков двух сред

Изобретение относится к области газодинамики и гидравлики, в частности может быть использовано для работы системы газообеспечения газосварочных горелок, электродуговых плазмотронов. Регулятор соотношений расходов потоков двух сред включает систему слияния двух потоков, регулируемых посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620631
Дата охранного документа: 29.05.2017
20.01.2018
№218.016.1a7a

Способ и устройство получения мелкодисперсных аэрозолей с предотвращением засорения форсунок

Изобретение относится к области струйной техники получения монодисперсных потоков капель, может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для нанесения покрытий струйно-центробежным способом. Способ получения мелкодисперсных аэрозолей с предотвращением засорения форсунок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636522
Дата охранного документа: 23.11.2017
13.02.2018
№218.016.2588

Струйно-центробежный способ получения потоков крупнозернистых суспензий

Изобретение относится к области струйной техники и может быть использовано в литейном производстве, строительной технике и дизайне. Струйно-центробежное устройство для получения потоков крупнозернистых суспензий содержит сосуд с жидкостью, кран, подающий жидкость в канал с фильтром, сальником,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642790
Дата охранного документа: 26.01.2018
04.04.2018
№218.016.3111

Способ и устройство для приготовления многокомпонентной смеси потоков быстрополимеризующихся жидкостей под воздействием атмосферы

Изобретение относится к химии полимеров, в частности для получения термореактивных полимеров, и может быть использовано для изготовления формованных деталей в автомобильной промышленности, а также в строительстве и легкой промышленности. Способ заключается в дозировании необходимого числа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644910
Дата охранного документа: 14.02.2018
18.01.2019
№219.016.b098

Способ изготовления плазмообразующих головок шестиструйного плазматрона

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано в области атомно-эмиссионного спектрального анализа, при термической обработке порошковых материалов, в металлургии для контроля состояния плавки в реальном времени по составу отходящих газов, а также в качестве атомизатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677223
Дата охранного документа: 16.01.2019
19.01.2019
№219.016.b243

Способ получения литых биметаллических штампов системы "ферритокарбидная сталь - аустенитно-бейнитный чугун"

Изобретение относится к способу получения литых биметаллических штампов системы «ферритокарбидная сталь - аустенито-бейнитный чугун», включающему послойную заливку сплавов в литейную форму и направленное охлаждение со стороны нижнего торца заготовки. Способ характеризуется тем, что первый слой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677645
Дата охранного документа: 18.01.2019
31.05.2019
№219.017.71b9

Устройство для приготовления изделий из смеси быстрополимеризующихся жидкостей

Изобретение относится к химии полимеров, в частности, для изготовления из быстрополимеризующихся жидких смесей широкого ассортимента деталей в авиационной и автомобильной промышленностях, а также в строительстве и легкой промышленности. Устройство содержит дозирующие камеры, смонтированные на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689613
Дата охранного документа: 28.05.2019
+ добавить свой РИД