CS255977B1

CS255977B1 - Ceramic casting material

Info

Publication number: CS255977B1
Application number: CS858482A
Authority: CS
Inventors: Anatol Plucar; Ljubos Wendler
Original assignee: Anatol Plucar; Ljubos Wendler
Priority date: 1985-11-25
Filing date: 1985-11-25
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS848285A1

Abstract

Řešení se týká keramické licí hmoty pro lití silnostěnných výrobků. Hmota je složena z 10 až 25 % specificky těžkého ostřiva zrnitosti do 60 /um, 65 až 80 % hrubozrnného keramického ostřiva o maximálním zrnu až 5 mm a 10 až 15 % jílovinové vazby. Po ztekucení je možné získat zpracovatelnou licí hmotu při obsahu vody 15 až 20 %. Při její přípravě se postupuje tak, že z vody a jílovinové vazby se připraví ztekucená suspenze, která se zatěžká jinými podíly slinutého specificky těžkého ostřiva. Vznikně suspenze s vysokou objemovou hmotností, v níž rozmíchaná hrubozrnná ostřiva zůstávají trvale ve vznosu. Hmota je vhodná pro výrobu silnostěnných velkorozměrových výrobků složitých tvarů odléváním do sádrových forem. S výhodou lze použít pro výrobu hořákových kamenů, vzduchových ventilů pro průmyslové pece, retorty, obvodové kameny pro stavbu pecních vozů. Výrobky vynikají mimo jiné rozměrovou přesností.The solution concerns a ceramic casting mass for casting thick-walled products. The mass is composed of 10 to 25% of specifically heavy grinding stone with a grain size of up to 60 /um, 65 to 80% of coarse-grained ceramic grinding stone with a maximum grain size of up to 5 mm and 10 to 15% of clay binder. After liquefaction, it is possible to obtain a processable casting mass with a water content of 15 to 20%. Its preparation is carried out in such a way that a liquefied suspension is prepared from water and clay binder, which is weighed down with other proportions of sintered specifically heavy grinding stone. A suspension with a high bulk density is formed, in which the mixed coarse-grained grinding stone remains permanently in suspension. The mass is suitable for the production of thick-walled large-sized products of complex shapes by casting into plaster molds. It can be used advantageously for the production of burner stones, air valves for industrial furnaces, retorts, and peripheral stones for the construction of furnace cars. The products excel, among other things, in their dimensional accuracy.

Description

Vynález se týká keramické licí hmoty.The invention relates to a ceramic casting composition.

Litím ze ztekucené hmoty se dosud zpracovávají zásadně jemnozrnné hmoty, s maximálním zrnem do 1 mm, obsahující vyšší podíl 20 až 50 % jílovinové plastické složky a vyžadující pro dosažení zpracovatelnosti litím vysoké obsahy 25 až 35 % vody. Rychlost tvorby střepu u takových hmot je pomalá a rychle klesá s rostoucí vrstvou vznikajícího střepu. Proto dochází k nehomogenitě - nerovnoměrné hutnosti,střepu, tím při pokusu o vytvoření silného střepu přes 10 mm k deformacím až trhlinám vlivem nerovnoměrného smrštění sušením i pálením.The liquefied material casting has so far essentially consisted of fine-grained materials, with a maximum grain size of up to 1 mm, containing a higher proportion of 20 to 50% clay clay component and requiring a high content of 25 to 35% water to achieve castability. The rate of cullet formation in such materials is slow and decreases rapidly with the increasing layer of cullet being formed. Therefore, inhomogeneity - uneven density, shard, and when trying to create a thick shard over 10 mm, deformations and cracks due to uneven shrinkage by drying and firing.

těchto důvodů se ve světě hrubozrnné keramické hmoty nezpracovávají litím, ale lisováním nebo u složitých tvarů dusáním.For this reason, in the world of coarse-grained ceramics, the process is not processed by casting but by pressing or, for complex shapes, by choking.

Popisované nedostatky při zpracování litím - velké smrštění nehomogenita vytvořeného střepu a následná deformace se odstraní tím, že hmota obsahuje 10 až 25 % specificky těžkého ostřiva zrnitosti do 60 /Um, 65 až 80 % hrubozrnného keramického ostřiva o maximálním zrnu až 5 mm a 10 až 15 % jílovinové vazby. Po ztekucení je možné získat zpracovatelnou licí hmotu při obsahu vody 15 až 20 %.Described deficiencies in casting processing - high shrinkage inhomogeneity of the formed body and subsequent deformation is eliminated by the fact that the mass contains 10 to 25% specifically heavy grit of grain size up to 60 µm, 65 to 80% coarse-grained ceramic grit with maximum grain up to 5 mm and 10 to 15% clay binding. After liquefaction it is possible to obtain a workable casting compound with a water content of 15 to 20%.

Aby se zabránilo odměšování hmoty to je sedimentaci hrubých podílů ostřiva je třeba použít následující způsob přípravy licí hmoty. Nejdříve se připraví suspenze složená z vody, jejíž množství se řídí podle požadovaného obsahu vody v konečné licí hmotě a jílovinové složky jako například kaolinu. Ta se ztekutí obvyklým způsobem známými ztekucovadly jako soda, vodní sklo případně v kombinaci s organickými látkami jako například huminát sodný.In order to prevent the separation of the mass, i.e. the sedimentation of the coarse fractions of grit, the following method of casting mass preparation must be used. First, a slurry composed of water is prepared, the amount of which is controlled according to the desired water content of the final casting mass and a clay compound such as kaolin. These are liquefied in the customary manner by liquefaction agents such as soda, water glass, optionally in combination with organic substances such as sodium huminate.

Nato se přidá jemný podíl 0 až 60 ,um objemově těžkého, slinutého ostřiva jako například korundu, zirkonsílikátu, oxidu zirkoničitého a důkladně promísí. Vznikne tak těžká suspenze s vysokou objemovou hmotností, ke které se přidá hrubozrnné ostřivo ve frakci do 5 mm.A fine proportion of 0 to 60 µm by volume of a sintered slag, such as corundum, zirconium silicate, zirconia, is then added and mixed thoroughly. This results in a heavy suspension with a high bulk density, to which a coarse-grained sanding in a fraction of up to 5 mm is added.

To zůstává za těchto podmínek ve vznosu, nesedimentuje a nedochází tedy k odměšování součástí takto připravené licí hmoty.Under these conditions, this remains fluidized, does not sediment and therefore does not squeeze off the components of the casting material thus prepared.

Tento způsob přípravy licí hmoty umožňuje použít ve hmotě větší stupeň zaostření, to je větší procento ostřiva, a to ostřiva s velkým maximálním zrnem až do 5 mm. Použitím hrubšího zrna ostřiva a vyšším naostřením zrychluje se tvorba střepu, střep se na sádrové formě vytváří rovnoměrně rychle a sám má minimální obsah vody, což je příznivé pro pevnost odlitku, potřebnou pro manipulaci s ním.This method of preparing the casting mass makes it possible to use a greater degree of focus in the mass, that is to say a greater percentage of the sanding, namely sanding with a large maximum grain up to 5 mm. The use of coarser grain and higher sharpening accelerates the formation of cullet, the cullet forms evenly quickly on the gypsum mold and has a minimum water content itself, which is favorable for the casting strength required for handling.

Vyšší naostření hmoty a použití hrubozrnného ostřiva snižuje i smrštění výrobku, je dosaženo 0,5 až 2 % většinou do 1 % smrštěním sušením, a nulové smrštění pálením. To spolu s homogenitou odlitku vylučuje deformaci na povrchu výrobku i celého výrobku, takže konečné výrobky jsou rozměrově přesné a nevyžadují žádnou dodatečnou úpravu broušením a podobně.Higher sharpening of the mass and the use of coarse grit also reduces the shrinkage of the product, reaching 0.5 to 2%, usually up to 1% by shrinkage by drying, and zero shrinkage by burning. This, together with the homogeneity of the casting, avoids deformation on the surface of the product and the entire product, so that the finished products are dimensionally accurate and require no additional grinding or the like.

Vyšší stupeň naostření hmoty a použití hrubých zrn až do velikosti 5 mm spolu s homogenitou střepu ve všech částech výrobku zlepšuje i žárové vlastnosti hlavně únosnost v žáru a odolnost proti náhlým změnám teploty. Přitom keramické vazby ve hmotě je jen tolik, kolik je nutné, aby po odvodnění na sádrové formě došlo k odskočení střepu od sádrové formy.Higher degree of sharpening of the material and use of coarse grains up to 5 mm together with homogeneity of shard in all parts of the product also improves the heat properties, especially the resistance to heat and resistance to sudden changes in temperature. At the same time, the ceramic bonds in the mass are only as much as is necessary for the shard to jump off the gypsum mold after dewatering on the gypsum mold.

Uvedené složení hmo^y a popsaný způsob přípravy licí hmoty umožňují vyrábět litím do sádrové formy tvarově složité velkorozměrové až 1 000 x 500 mm, silnostěnné výrobky o síle střepu 20 až 100 mm, jako jsou například retorty, vzduchové ventily a hořáky pro průmyslové pece a podobné výrobky.Said composition of the casting composition described above makes it possible to produce large-dimensionally large-dimensional shapes up to 1000 x 500 mm, thick-walled products having a body thickness of 20 to 100 mm, such as retorts, air valves and burners for industrial furnaces and the like Ware.

Složení takových hmot a způsob přípravy licí hmoty podle vynálezu bude ozřejměno na následujicích příkladech.The composition of such compositions and the process for preparing the casting composition according to the invention will be illustrated by the following examples.

Příklad 1Example 1

Korund-mullitická hmota má v suchém stavu následující složení:The corundum-mullitic mass in the dry state has the following composition:

% kaolin Osmoza ΐ korund frakce 0 až 40 /um % korund frakce 0,2 až 0,6 mm % mullítické ostřivo frakce 0,4 až 3,0 mm% kaolin Osmoza oru corundum fraction 0 to 40 / µm% corundum fraction 0.2 to 0.6 mm% mullet grit fraction 0.4 to 3.0 mm

Lisí hmota se připraví tak, že v 15 ml vody se rozplaví 15 kg kaolinu Osmoza, suspenze se ztekutí přídavkem 0,2 Ϊ sody. Pak se přidá za stálého míšení 15 kg nej jemnější frakce korundu. Tím vznikne suspenze o vysoké objemové hmotnosti tak, že udrží ve vznosu i dále postupně přidávané hrubozrnné frakce korundu a mullitického ostřiva.The molding mass is prepared by the addition of 15 kg of Osmoza kaolin in 15 ml of water, the suspension being liquefied by the addition of 0.2 Ϊ soda. Then add 15 kg of the finest corundum fraction while stirring. This results in a high bulk density slurry so as to keep the coarse fractions of corundum and mullite grit gradually added.

Takto připravená licí hmota má litrovou hmotnost 2 150 g při dobré stálosti a tekutosti dobře zatéká do formy a vyplňuje ji í pří složitých tvarech. Střep vytváří velmi rychle 7 až 10 mm za 10 minut. Hmota ani po 1 hodině stání nejeví odměšování - sedimentací hrubých podílů.The casting mass thus prepared has a liter weight of 2150 g and, with good stability and flowability, flows well into the mold and fills it even in complex shapes. The shard forms very quickly 7 to 10 mm in 10 minutes. Even after 1 hour of standing, the matter does not appear to be segregated - by the sedimentation of coarse fractions.

Příklad 2Example 2

Korund-kordieritová hmota podle vynálezu má následující složení % kaolín Sedlec Ia % korund frakce 0 až 40 /um % kordieritový šamot zrnitosti 0 až 5 mmThe corundum cordierite mass according to the invention has the following composition% kaolin Sedlec Ia% corundum fraction 0 to 40 µm% cordierite fireclay grain size 0 to 5 mm

Hmota pro zpracování litím do sádrové formy se připraví tak, že 12 kg kaolinu Sedlec Ia se rozplaví v 15 1 vody, v níž bylo rozpuštěno 30 g uhličitanu sodného. Do takto připravené suspenze se nejprve zamíchá 15 kg jemně korundované frakce a teprve po jejím dokonalém promíchání se přidá zbytek tj. 73 kg kordierítového šamotu. Po řádném rozmíchání je hmota připravena k odlévání do sádrových forem.The gypsum casting mass is prepared by adding 12 kg of Sedlec Ia kaolin to 15 l of water in which 30 g of sodium carbonate has been dissolved. 15 kg of finely corundum fraction are first mixed into the suspension prepared in this way and only after its thorough mixing is added the rest, ie 73 kg of cordierite fireclay. After proper mixing, the material is ready for casting into plaster molds.

Hmota má litrovou hmotnost 2 200 g, je dostatečně stabilní, zpracovatelná až do 1 hod. po ukončení míchání, dobře zatéká do formy a rychlost tvorby střepu je 12 mm za 10 min.The mass has a liter weight of 2,200 g, is sufficiently stable, workable up to 1 hour after mixing, flows well into the mold and the rate of shard formation is 12 mm in 10 min.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Ceramic casting mass characterized in that the mass is composed of 10 to 25 Ϊ of a specific heavy grit with a grain size of up to 60 µm, 65 to 80% of a granulated ceramic grit with a maximum grain