Лако-красочные материалы — производство

Технология изготовления стержней и форм из ЖСС получила большое распространение на заводах Советского Союза. Необхо­димо отметить, что широкое внедрение технологии было бы невоз­можно без творческого участия коллективов многих заводов и ин­ститутов.

На заводах для приготовления ЖСС пользуются установками как периодического, так и непрерывного действия.

Производительность действующих на заводах установок пери­одического действия колеблется в пределах от 1,5 до 30 т/ч, уста­новок непрерывного действия — от 5—10 до 40—45 т/ч. На рис. 119 и 120 показаны две установки: периодического и непрерыв­ного действия.

Изготовление стержней. В СССР наибольшее распространение ЖСС получили при изготовлении стержней в единичном и мелко­серийном производстве, где ранее на операциях уплотнения смеси применялся тяжелый ручной труд.

На некоторых заводах для улучшения заполняемости стержне­вых ящиков смесью пользуются кратковременной (в течение 10— 20 с) вибрацией. Продолжительность твердения смеси в стержне­вом ящике до его раскрытия зависит от состава ЖСС и колеблется обычно от 15—20 до 35—50 мин. Стержни окрашивают водными и самовысыхающими противопригарными красками. В случае применения водных красок стержни подвергают тепловой сушке (в течение от 30 мин до 1,5—2 ч), при использовании самовысы­хающих красок подсушка стержней не требуется. Через несколько часов после изготовления стержни можно отправлять на сборку и заливать металлом.

Из жидких смесей получают преимущественно стержни сред­ней сложности — III, IV и V класс сложности по существующей классификации [36] и различного размера — от 5—10 дм3 до 1 м3 и более.

Некоторые виды стержней, изготовляемых на заводах из жидких смесей, приводятся на рис. 121—124.

Изготовление форм. Жидкие смеси успешно применяют также и при изготовлении форм для фасонных отливок.

На УЗТМ пз жидких смесей делают крупные формы для фа­сонных отливок массой до 7 т, например для отливок гусеничной рамы экскаватора (рис. 125).

На ДЗМО и ряде других заводов из жидких смесей делают формы для крупных стальных отливок чаш шлаковозов

На Коломенском заводе тяжелого станкостроения формы из жидких смесей получают с помощью так называемого пенолита, сочетающего в себе конструктивные особенности пескомета и сме­сителя непрерывного действия.

Многие заводы освоили изготовление из ЖСС форм для станоч­ных отливок, причем для снижения расхода смеси часто вместо опок используют специализированные жакеты. Жидкие смеси при­готовляют в высокопроизводительных смесителях непрерывного действия.

Извлекать модели из форм необходимо несколько раньше рас­крытия ящиков: сразу после схватывания смеси, когда она еще сохраняет повышенную пластичность.

Изготовление стального литья. На заводах накоплен значи­тельный опыт применения ЖСС для производства отливок из раз­личных сталей — углеродистых, низколегированных и высоко­легированных, в том числе хромоникелевых и марганцовистых.

Практика работы заводов свидетельствует о том, что жидкие смеси можно применять при изготовлении стальных отливок мас­сой до 30 т при толщине стенок до 150 мм.

Особого внимания заслуживают работы, проведенные коллек­тивом специалистов ДЗМО [48, 52] по разработке и внедрению технологии изготовления стержней и форм из ЖСС для таких круп­ных стальных отливок, как чаша засыпного аппарата доменной печи (диаметр 5,4 м, высота 3,1 м, масса 26 т), опорные кольца шла — ковоза (габаритные размеры 4,7 X 3,4 X 0,73 м, масса 14 т), платформы сталеразливочных тележек (габаритные размеры 7,5 X X 3 X 0,64 м, масса 14 т), чаши шлаковозов, масса которых ко­леблется от 13 до 22 т, а также для большой номенклатуры других фасонных отливок.

Рис. 123. Стержень для отливки блока Рис. 124. Верхний стержень для дизеля отливки полублока

В связи с применением ЖСС существенно изменилась техноло­гия изготовления чаш засыпных аппаратов. Если раньше стержни делали длиной 3,5 м при горизонтальной набивке и их приходи­лось кантовать, то при новой технологии стержни по длине раз­делены пополам, а по ширине увеличены вдвое. Направление за-

Ливки стержней смесью совпадает с направлением сборки и отпа­дает необходимость в кантовке. Внутренняя часть формы выпол­няется двенадцатью стержнями.

В настоящее время на заводе все чаши шлаковоза изготовляют в формах и стержнях из жидких смесей.

На рис. 126 показана схема оснастки для изготовления стержня и формы чаши шлаковоза. Форма состоит из стержня 1, распо­ложенного на поддоне 2, и кожуха, состоящего из двух опок 3

И 4 и выполняющего наружную часть отливки. На верхнюю опоку устанавливается прибыльная надставка 5. Стержень изготовляется в сборном стержневом ящике (6—8). Для снижения расхода смеси

И придания стержню необходи­мой жесткости внутренняя его часть выполнена металлическим патроном 9. Внутренняя по­лость патрона заполняется боем огнеупорного кирпича 10, шла­ком и т. п.

Кожух выполняется по мо­дели 11, закрепленной на под — модельной плите 12. Заливка стержневого ящика и кожуха жидкой смесью осуществляется на специализированном участке в кессоне. Смесь готовится на смесителе непрерывного дейст­вия и подается к форме ленточ­ным транспортером.

На рис. 127 показана залив­ка формы чаши шлаковоза 128 — сборка под заливку метал-

Жидкои смесью, а на рис. лом одной из таких форм.

По первоначальному технологическому варианту полученные из ЖСС формы чаши шлаковоза окрашивали водной краской СТ
и подсушивали в течение 4 ч вместо длительной тепловой сушки по старой технологии. В настоящее время противопригарную краску не применяют, форму и стержень (болван) опрыскивают раствором жидкого стекла и заливают металлом без подсушки. По предварительным данным, в результате применения новой тех­нологии трудозатраты на отливку чаши сократились с 80 до 28 нормо-часов, т. е. на 65%. Эта экономия достигается в резуль­тате устранения набивки смеси трамбовками, отказа от обмазки форм пастами, сокращения отделки и пр. При изготовлении по жидким смесям платформы сталеразливочных тележек трудоза­траты снизились с 229 до 169 ч. Снижение трудозатрат соста­вило 26%.

На рис. 129 показана крупная стальная отливка для пресса усилием 1000 тс, изготовленная по новой технологии.

Изготовление чугунного лигья. Особенно большое распростра­нение получили жидкие смеси при производстве чугунного литья разнообразного назначения. Масса изготовляемых отливок дости­гает 50—70 т при толщине стенок до 200—300 мм.

Широко применяют ЖСС при получении отливок в станко­строении, дизельном, химически*.;, строительно-дорожном машино­строении, турбостроении и пр.

8 П. А. Борсук 225

На подавляющем большинстве заводов применяют ЖСС на основе жидкого стекла с феррохромовым шлаком или нефелиновым шламом. Некоторое применение находят ЖСС с сульфитно-дрож­жевой бражкой и хромовым ангидридом.

Выбиваемость и вымываемость смесей на чугунном литье удо­влетворительная.

На рис. 130—132 приведены некоторые чугунные отлив­ки, получаемые с применением ЖСС.

Производство изложниц. Широкое применение получили жид­кие смеси при производстве изложниц как в Советском Союзе, так и за рубежом, причем для изложниц из жидких смесей делают стержни и формы. Новая технология выгодно отличается от традиционной простотой, высокой производительностью, более равномерным уплотнением смеси по высоте форм и стержней,

Большей точностью готовых отливок, резким сокращением ре­жима сушки стержней и форм (в 2—3 раза).

Изготовление отливок из цветных сплавов. Жидкие смеси весьма успешно применяют при производстве отливок ответствен­ного назначения из алюминиевых сплавов. Для этого вида литья из жидких смесей делают большей частью формы, а также средние и крупные стержни. Масса отливок колеблется от 1—2 кг до 200— 300 кг и выше.

Производственное внедрение жидких смесей на алюминиевом литье осуществлялось ЦНИИТмашем [15] с 1966 г. В настоящее время заводи по инструкциям ЦНИИТмаша освоили на алюминие­вом литье жидкую смесь на основе смолы УКС и кислотного ката­лизатора. Эта смесь выгодно отличается от смеси на жидком стекле легкой выбивкой, повышенной скоростью твердения, меньшей хрупкостью и уступает жидкостекольной смеси по стоимости и санитарно-гигиеническим показа­телям.

Формы и стержни перед залив­кой металлом не окрашивают и не подсушивают. Их можно заливать сразу же после изготовления.

Накоплен положительный опыт использования жидких смесей при производстве магниевого литья.

На рис. 133 и 134 показаны от­ливки из алюминиевых сплавов, полученные по этому процессу.

Применение ЖСС за рубежом. Лицензии на ЖСС проданы Со­ветским Союзом фирмам ряча стран: Франции, Швеции, Дании, Норвегии, Англии, Японии, Ин­дии. Опыт Советского Союза ис­пользован при освоении ЖСС со­циалистическими странами —ПНР, ЧССР, ГДР, НРБ.

В Англии жидкие смеси при­меняют в основном при изготовле­нии поддонов, изложниц и различных металлургических чаш из чугуна массой от 1,5—2 до 24 т. Формы и. стержни окраши­вают цирконовыми спиртовыми красками и заливают металлом без подсушки. Для приготовления ЖСС применяют передвижной смеситель непрерывного действия фирмы Fordath производительно­стью 20 т/ч. Работающий смеситель показан на рис. 135. Чугунная отливка, изготовленная в форме из ЖСС, приведена на рис. 136.

Рис. 133. Отливка из Рис. 134. Отливка из алюминиевого

Алюминиевого сплава. Масса сплава. Масса отливки 10 кг

Отливкн 4,9 кг

В Японии по советской лицензии из жидких смесей изгото­вляют стержни и формы для изложниц и машиностроительных отливок. Так, фирма Ниппон Чузо с применением жидких смесей делает изложницы массой до 27—30 т. Несколько десятков фирм, входящих в Ассоциацию высокопрочного чугуна, освоили этот процесс и пользуются им в повседневной производственной практике при изготовлении отливок разнообразной номенкла­туры из стали, серого чугуна и чугуна с шаровидным графитом.

Чугунная отливка, изготовленная на одной из японских фирм в форме из ЖСС, представлена на рис. 137.

В ЧССР на Витковицком заводе (г. Острава) в сталелитейном цехе смонтирован смеситель непрерывного действия производи-

Тельностью 10—12 т/ч. По жидким смесям делаюг чаши и засыпные устройства доменных печей массой до 34 т На заводе «Шкода» (г. Пльзень) из жидких смесей изготовляют стержни для сталь­ного литья.

В ПНР жидкие смеси нашли широкое применение при изготов­лении чугунных и стальных отливок, причем в производственной практике используют жидкие смеси не только на основе жидкого стекла и двухкальциевого силиката, но и на основе синтетических смол.

Распространению и успешному примененню ЖСС на заводах ПНР в значительной мере способствовали многоплановые работы, проводимые Краковским литейным институтом, по исследованию жидких смесей, освоению и усовершенствованию технологии по­лучения из них стержней и форм.

В ряде стран — Франции, Италии, Норвегии, Японии и др.— находят применение различные модификации ЖСС, предложен­ные и запатентованные некоторыми фирмами, о чем уже упомина­лось выше.