способ активации жидкого стекла
Классы МПК: | C01B33/32 силикаты щелочных металлов |
Автор(ы): | Дудин Г.С., Усачева Ч.В., Шубина А.К. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество "Камский автомобильный завод" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-06-22 публикация патента:
09.08.1995 |
Изобретение относится к способам производства жидкого стекла для получения силикатных связующих для изготовления форм и стержней в литейном производстве. Сущность изобретения: в жидкое стекло вводят в качестве активирующей добавки раствор серной кислоты плотностью 1,14-1,15 г/см3 с последующим перемешиванием до полного растворения образовавшегося геля кремниевой кислоты. Массовое соотношение жидкого стекла и серной кислоты 60 (5 10). 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. СПОСОБ АКТИВАЦИИ ЖИДКОГО СТЕКЛА, включающий введение активирующей добавки, отличающийся тем, что в качестве активирующей добавки используют раствор серной кислоты плотностью 1,14 1,15 г/см3 с последующим перемешиванием до полного растворения образовавшегося геля кремниевой кислоты. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что серную кислоту и жидкое стекло берут при массовом соотношении жидкое стекло: серная кислота 60 (5 10).Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам производства жидкого стекла для нужд народного хозяйства, в частности для получения силикатных связующих для изготовления форм и стержней в литейном производстве. Известны способы активации жидкого стекла путем электролитической обработки в диафрагмальном электролизере. Данные способы трудоемки, требуют специального оборудования, мало применимы в условиях литейного производства. Наиболее близким к заявляемому решению является способ повышения активности жидкого стекла за счет добавки кубовых остатков ректификации сланцевых фенолов на основе двух- и трехатомных алкилфенолов. Недостатком данного способа является введение в состав смеси на основе жидкого стекла органических веществ, повышающих газотворную способность смеси. Задача изобретения повышение активности жидкого стекла и за счет этого повышение прочностных свойств стержневых и формовочных смесей. Поставленная задача достигается путем введения в жидкое стекло активирующей добавки раствора серной кислоты плотностью 1,14-1,15 г/см3 с последующим перемешиванием до полного растворения геля кремниевой кислоты. Выделяющаяся кремниевая кислота сначала выпадает в виде кристаллоида, затем при перемешивании переходит в коллоидную форму, раствор становится гетерогенным, кремниевая кислота связывает ионы Na+, освобождая активные связи Si 0. В этой равновесной фазе активность жидкого стекла резко повышается, причем соотношение жидкого стекла и серной кислоты должно соответствовать пределам, мас.ч. Жидкое стекло 60Серная кислота
(плотность 1,14-1,15) 5-10
При уменьшении добавки серной кислоты значительного увеличения прочности стержневой смеси не наблюдается, увеличение добавки выше верхнего предела приводит к коагуляции жидкого стекла. Для каждой концентрации серной кислоты и жидкого стекла существует своя равновесная область, за пределами которой коагуляция не происходит. Для проведения экспериментов использовали жидкое стекло, полученное по технологии, включающей загрузку в автоклав измельченного песка, 17% щелочи NaOH, создание давления 25 атм, при температуре 200оС и перемешивание в течение 4 ч. Недостатком данного способа является получение жидкого стекла с низким модулем, не позволяющим получить смеси с высокими прочностными свойствами. В табл. 1 приведены составы связующих с разным содержанием серной кислоты. На связующих 1-7 были приготовлены составы стержневых смесей с одинаковым содержанием компонентов, мас. Песок 96
Феррохромовый шлак 4
Связующее 6 (сверх 100%)
В табл.2 приведены физико-механические свойства стержневых смесей. Из табл. 2 следует, что активация жидкого стекла серной кислотой значительно повышает удельную прочность стержневых и формовочных смесей при удовлетворительной влажности и осыпаемости.
Класс C01B33/32 силикаты щелочных металлов