ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: HUTNICTWO z. 1
_______1971 Nr kol. 312
ADAM GIEREK, ZOFIA SZCZECHOWSKA, JANUSZ GAJDA
CEMENTOWE KOMBINOWANE MASY FORMIERSKIE Z DODATKAMI PRZYSPIESZAJĄCYMI ICH WIĄZANIE
Streszczenie. Masy cementowe z dodatkiem szkła wodnego i żużla żelazochromowego (chromalitu) umożliwiają wykonanie form i rdzeni odlwniezych w znacznie krótszym czasie niż masy cementów®, bez potrzeby ich suszenia. Żywotność tych mas zależy od modułu szkła wodnego oraz rodzaju i ilości chromalitu.
Przebadano w warunkach laboratoryjnych własności tych mas w zależności od ich składu. Na podstawie badań labora
toryjnych wybrano optymalny skład. Wyniki ^badań laborato
ryjnych zostały następnie potwierdzone próbami przemysło
wymi prowadzonymi przy wybranym optymalnym składzie.
1. Wstęp
W ostatnich latach w zakresie technologii wykonywania form i rdzeni odlewniczych obserwuje się tendencje do likwidacji suszenia form i rdzeni.
Tendencje te wynikają z obniżenia czasochłonności wykonania form oraz czynników ekonomicznych.
Od 1965 r. w niektórych odlewniach krajowych z powodzeniem zaczęto sto
sować sypkie masy samoutwardzalne. Główną zaletą tych mas jest możliwość wykonywania średnich i dużych form oraz rdzeni bez potrzeby ich suszenia.
Dla tych mas można w pełni wykorzystać posiadane modele, rdzennice oraz urządzenia do przerobu, używane w klasycznych metodach formowania.
Stosowane obecnie masy cementowe w Hucie Zabrze do formowania rdzeni i form wlewnic pozwoliły na skrócenie czasu ich wykonania w porównaniu z formowaniem w masach zwykłych. Wymagają one jednak suszenia lub podsusza
nia w przypadku rdzeni. Jednocześnie masa cementowa musi pozostawać w rdzennicy do momentu jej całkowitego zestalenia, co powoduje zmniejszenie wykorzystania oprzyrządowania oraz blokuje miejsce na odlewni.
Dodając do mas cementowych przyspieszaczy wiązania skraca się czas zesta
lania rdzeni oraz eliminuje proces suszenia i podsuszania.
2. Badania własne
2.1. Metodyka* badań
Badania laboratoryjne przeprowadzono w Laboratorium Mas Formierskich Ośrodka Badania Wlewnic Huty Zabrze, a badania przemysłowe, w Odlewni Hu
ty Zabrze.
32 A. Gierek, Z. Szczechowska, J. Gajda
Zakres badań obejmował określenie wpływu procentowej zawartości cemen
tu, szkła wodnego, żużla z produkcji żelazochromu (chrornalitu) na własno
ści wytrzymałościowe nas cementowych.
Do badań użyto piasku kwarcowego płukanego. Cement Portiand 250 dozo
wano od 4 do 10%, zwiększając jego ilość o jeden procent w każdej kolej
nej próbie.
Szkło wodne sodowe dozowano od 0,5 do 3% zwiększając jego ilość o 0,5%
w każdej kolejnej próbie.
Chronalit dozowano od 1 do 2% zwiększając jego ilość o 0,5% w każdej kolejnej próbie.
Przeprowadzono pomiary przepuszczalności mas na wilgotno Pw oraz ich wytrzymałość na ściskanie Rc dokonywano w następujących odstępach czasu 0, 30, 1h, 2h, 3h, 6h, 24h.
Badania przeprowadzono na znormalizowanych kształtkach walcowych, za
gęszczonych trzykrotnym uderzeniem ubijaka standartowego. Pomiaru wytrzy
małości na ściskanie dokonano na uniwersalnym aparacie do badania wytrzy
małości materiałów formierskich typu LU. Do badań każdorazowo brano trzy próbki, z których wyciągano średnią pomiaru. Na podstawie uzyskanych la
boratoryjnych wyników badań wyselekcjonowano skład procentowy mas o naj
lepszych własnościach. Następnie wykonano rdzenie z tej masy o najlep
szych własnościach i zalano formę żeliwem, celem stwierdzenia zachowania się masy w podwyższonych temperaturach.
2.2. Charakterystyka poszczególnych składników
Do próbek użyto piasku kwarcowego płukanego Hadra - Lisów.
Zawartość lepiszcza wynosiła 0,8%.
Wyniki zebrano w zestawieniu analizy sitowej podanej w tabeli 1 oraz .na wykresach krzywych sum osnowy piaskowej według DIN (rys. 1) i APS (rys.2).
Na podstawie wyników analizy sitowej wyznaczono:
3) średnią wielkość ziarna z wykresów krzywych sum osnowy piaskowej we
dług DIN i APS, którą wynosi 0,43 mm}
4) frakcję główną 50/70/40;
Piasek
>! xi • Ei 1) liczbę ziarnistości L = — — --- = = 33;
2) średnią wielkość ziarna 1) liczbę ziarnistości L
Tablica 1 Analiza sitowa piasku kwarcowego płukanego Hadra - Lisów
Odsiewy G Przeliczenie
do ustalenia liczby ziar
nistości
Przeliczenie dla ustalenia teoretycznej powierzchni właściwej
Sumy odsiewów przeliczonych do wykreślenia krzywej sum Nr
sita
Prześwit oczka w
mm
Próbka nr 1
Próbka nr 2
Odsiewy 3+4
%
Odsi owy przeliczone
fc
xi Mnożnik
Xi-ai
ai Mnożnik
Si
x..Sl APS DIN
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
6 3,40. - - - 3 - 6 - 0 1 0 0, 0
12 1,70 2,50 2 , 6 0 5 , 1 0 5,14 5 25,70 9 46,26 5,1 94,9
20 0,85 8 , 1 0 8 , 00 1 6 , 1 0 16,23 10 1 6 2 , 3 0 18 292,14 21,4 78,6
30 0 , 6 0 8 , 3 0 8 , 4 0 16,70 16,84 20 336,80 31 522,04 3 8 , 2 6 1 , 8
40 0,42 6 , 2 0 6 , 00 1 2 , 2 0 12,30 30 369,00 44 541,20 50,5 49,5
50 0 , 3 0 1 1 , 6 0 1 1 , 6 0 2 3 , 2 0 23,39 40 935,60 63 1473,57 73,9 2 6 , 1
70 0 , 2 1 1 0 , 6 0 10,80 2 1 , 4 0 21,57 50 1078,50 89 1917,30 95,5 4,5
100 0,15 1 , 6 0 1 , 5 0 3,10 3 , 1 2 70 218,40 126 393,12 9 8 , 6 1,4
140 0,105 0, 5 0 0 , 5 0 1 , 0 0 1 , 0 1 100 1 0 1 , 0 0 178 179,78 99,6 0,4 200 0,075 0 , 1 0 0 , 1 0 0 , 2 0 0 , 2 0 140 28,00 252 50,40 99,8 0 , 2
270 0,053 - - - - 200 - 354 - - -
d e n k o - 0 , 1 0 0 , 1 0 0 , 2 0 0 , 2 0 300 60,00 620 1 2 4 , 0 0 1 0 0, 0 0 , 0
Suma 4S,60 49,60 99,20 100, 00 3315,30 5539,81
Zawartość
lepiszcza 0,40 0 , 4 0 0,80
Razem 50, 00 5 0 , 0 0 100, 00
OJ
OJ
Cementowekombinowanemasyformierskie
przritczonychm X
Wykres średniej wiełkośa ¿ t a m p r z y p o m o c y k r zywej s u m o s n o w y piaskowej w e d t u g D I N
U)-t*
11 • ■ 1111111 IM i t t n i n i i M M IIII IIIIIIMII l l l l l l i H I M M 1 II III 111II11III • IIIIIIMIII III ! l l l l l l i l l l l l i M i
• • ■ i i • i i i m u i
• I IIIIIIIIIMII I
«IIIIIIIIIIMII, i
• I II IIIIII IMII i m u i iim m i i i
• lllllłlllllflllH
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ( • ■ l l l l l l i l l l l l i M U I ' l l l l l l l . l i l l i
¡ ■■■■■■■■■( ■■l i i i i l i l l l i i n i i i i i 111111111 lii i' i ■■■■■■■■■■■■IIIIHIIIIIIIIU ■( i l l l l l l i ni i i n
■ ■■«■■•aiiiiiniii.m u 11*1
■ ■ ■ ■ ■ • ■ ■ ( • ■ • i i i i i i M i i i i n i
■ ■ ■ ■ ■ • ■ ■• i ii i ii i ii i ii ni i ii i
■ IIII IIIMI Ił l I ł l l l l l l l l l l l l l '1 l l l l l l l l l l l l l l i i l
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ i m m i i i n i i i M i ii i i i i i i i i i n i K i i
■ ■■*■■■■■■■■1111111111111111:111.. (II IIIII.Mim 1
■ ■■■■■■■■■■■•((■illllliiu.l ll • »IIIIIIIIMI.il
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ lllllllllilllllllll.il I I ' illllłlllllllil ■
■ ■■■■■■■■■■■•((• (I|(lIMMIIMłn . . lllllllll.il .
m
■ ■■■■■■■■•(••iłM iitiiiiuil II 1 1 id iiłiu ii1 .liii.
m
■ ■■■■■■■■•■■■••■■lli|IIIM1ltll|l 1 1 idlldll' .»II1 ■
«
■■■■■■(■■(iiiiiiłiiiiiiiiiłiiiii miaiiKU nim..m
■ ■■■■■■■■«(••■iKiiiiiiiiiiiitłtiMiaiiic .iiiiiiiii. . ■■
■ ■■■■■■■■ l l l l l I l I l l l l l I I l l H lt i r i l l l ’ iNHiiii I ■'
1 <■•' <• • IIMlI M<ll ' ■
■ ■■■■■■■•* ..■•IIIIIIMIH
■ ■ ■ ■ ■ ' .«»■Illllłlllllllil
■ ■ ■ ■ '. ■^•■(■■■»•■IIIIIIIII.
■ ar >■■■■■ •■■■■■ nimi MIII
■ ■ ' « « ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ I I I I K I I M I I I 1 W ^ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • • • • ł l l l l M i l » . . ■■■■■■■■a i a i l i l i i i i i t . i l n
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • I I I I I I I M I I ł l
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■• • II I III MIII'
■ ■■■■■■ ■■•■■■ II •••IIIIlim
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ > 1 1 1 1 I I I I I I I M I I ł l
S
a a a a a a B i i a i a i i i i i i i M i i n■ ■■■■■■■■■■■IIIIIIIMIIłl
■ ■■■■■■■■■■■■■■IlItllMIIii
■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ ■ • ■ • ■ I I I I II HM IIII
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ I I I I I I I M I I ł l
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ l l l l l l l l l l l l l l i i l
^■■■■■■■■•■(■••iniMMiii.
■ ■■■■■■■■■■■■•■»»»(MMIII.
■ « ■ « ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • • • • • I l i l l l l l l . l i l . . I I II i l l l i l f l l l l i . l
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ • l i l l ł l l l l l l I <■■ l i l l ł l l l l l l II I
:
• ■ • ■ I I I I I I I . l l l l l l l l l l i l l l l l l l l l l l . 1 ..i• • ( ■ ( • l l l l l l l l l l . i l | DII l l i l l l l l l l l l ll II 1
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ i i i i i i i i i i i i n i i i i » ! . : . >■» M ll l ł l l ł l l l . M 1 •
■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ ■ ■ ■ ■ i i i i i i i i i i i i i i i i m i . t a i m i i i i i i i i i i ł i >1.
■ ■■■■■■■ I I I I I l l l l ł l l l l l l l i l ' II l .ll li ll ll il ll ll lHI
■ ■ • ■ ■ ■ ■ ■ • ■ ■ • • • l l i l l l l l l l l l ll . 1.1 • • m i i i M M i i i i i .
■ ■■■■■■•■■■••«■•■»■»•■•ii' III < .■»•llllllll ..
■ ■■■■■■■•■■•»■■•■iiiiiii m u i . M i a i i i i i i i i i i i i i ; . .
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • a i i i i i i i i i i i i r m u .■i i i i i i i i i i i i i i. . .
■ ■■■■■■■■■■••«■•naiti' »mi. <•■■■••■••iiiiii.il .
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • • ■ •i i i i i i i i i i i i i i ii i i i l l i l l l l l l l l l ll..
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ ■ • • • ■ l i l i i ' l l l l ll l l" . • I 1 l l l l l l l l l l l . l t UM.
■ ■ ■ « ■ ■ • ■ ■ ■ ■ • « i i i i i i i iiiiiiiii. iirtiiiiiiłiiiiiiK »•.
■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ • • ■ l l l l l l l l IIIHIIIII. u ■ ■ I I l l l l ł l l l l l l l i l I
■ ... . . «iiiiiiiii <•• ••••••iiiiiiiii ..
■■■■■■■■•■■•••••i i i ii r i i n i i ■• i i ł i i ł i i i i i ł i . i .
■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ • • ■• • •i r 11111111111 n a i i i i i i i i i i n i i i i 1
■ ■■■■■•■■■■mii i nnmim . l a i i i i i i i i i i i i i n i .
*■■»■■■■■■•■■■■■ 11 immiMi . . .si •■■•••iiiiiii>.
«■■■■■■■■•■■(II- (II l l l l ll l l. I . <irt i l l f I l i a i l l l l l l ł l K *
■ ■■■■■■■■■■II'ill. l il l ł l l l l l l li. t l l ' l l i l l l l l l l l l l l I .
■ ■■■■■■■■•■l ' il l l IIIIIIIHIII li. u l l l i l l l l l l l l l l l 1 >
■•■■■■■■■■•■a.- <•■••< ••■ 1•• <ii|»i ...•Mliiiiiiiiii.il.
■ a a a a a t i i i ' i i i i i i i 1. : . m u ; . i i m i m . miii
■ ■■■■■■■I'. • I I I I I I I ' . f i i l i i . - » . I ł . • M . l l i n i u
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ' . « ■ I I I I I I I • Ml l l ł l tl l " I' II 1 ' l i l l l l l l l l . I
- • ■ • ( ■ iiiiiii .iiiiiii r 11 111111111M 1 ■
■ ■■■■■■■■ I ■(■(( II KIMII U
■a ■ ■ ■ ■ ■ ■ a a • ■ ( ■ • ■ i i i i r i M i i i i i
■ ■ ■ ■ ■ ■ I I I I I I I I I I I I I I I M I I I
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ a i a i a i i i i K i i i M i i .
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • I B I I I I II IIIIMIMl
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ l l l l l l l l l i ll łl l ll ll
■■■■■■■■■■•■(■(■•••••Mliii,
aaavaii ■■•■•■iiiiiiimiiii.
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ • ■ I I l UIIIMIII.
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ I I I I I I I M I I ł l
■ ■ B a a a a a i i i m i i i i i i i i i i i i .
■ ■■■■■■■■•■•■••iiiiiimiiii.
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ • ■ • ■ I I I I I I I M I I ł l
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ • ■ • ■ II »1 I M II...
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ • ■ • I I I I I I I M I I ł l
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ ■ ■ M I I M I I . M I I .
■ ■■■■■■■■•■IM (III MMIII.
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ I I I I I I I I I M l "
■ ■ ■■■■■■■!■■■• IIII Iimi I.
■ ■ ■ ■ ■ « • ■ ■ ■ • ■ l i l i ...III
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ • • i • • m i i mi u.
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ( ■ ■ i i i n i i i l M i M . .
■ ■■■■■■■■•■■IIIIIIIIMIII..
■ • ■ • ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ ■ ■ • ■ • • • • I I . M I I I .
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ( ■ ■ ■ • ■ • • • I I M l IM
I I I !
! ! ! ! 5 S S 8 5 ■n pnei*> ł oczka w mm
Rys. 1
Gierek,Z.Szczeohowska,J.Gajda
Wykres średniej wielkości ziarna przy pomocy krzywej sum osnowy piaskowej według AFS
I I
prześw it oczek w ¿u Rys. 2
VJ1
Cementowekombinowanemasyformierskie.
36 A. Gierek, Z. Szczechowska, J. Gajda
5) stopień jednorodności GG = 38%, a w oparciu o wykres krzywej sum APS obliczono:
-»^25 współczynnik rozdziału S = = 1 , 6 6
1 75
^75 ’ ^25
wskaźnik odchylenia S. = r .. .. . s. = 1,25.
K ■ i/r
Szkło wodne sodowe
Przydatność szkła wodnego sprawdzono W oparciu o normę PN-63/C/84064.
Sprawdzona zawartość Na20 wynosiła 10,094%.
Sprawdzona zawartość SiC>2 wynosiła 30,27%.
% SiO„
Moduł M = % Na. fj . 1,32 = 3,07.
r>
Ciężar właściwy mierzony przy pomocy areometru wynosił 1,436 G/cm .
Żużel żelazochromowy
Zawartość CaO wynosiła 51,5% czyli według instrukcji WT-66/MC/I0-002-02 dane Huty Zabrze) żużel odpowiadał klasie I.
Cement
Do prób użyto cementu Portland - 250.
2.3. Wyniki badań i ich analiza
W pierwszym etapie przebadano wpływ procentowej zawartości cementu i szkła wodnego na własności wytrzymałościowe mas cementowych. Najlepsze własności wykazały masy o zawartości 10% cementu oraz od 2,5% do 3,0%
szkła wodnego, co podaje tablica 2. W celu obniżenia ceny masy postanowio
no obniżyć zawartość cementu i szkła wodnego w masie, dodając inny skład
nik, który działałby w kierunku przyspieszającym wiązanie. Jako nowego składnika użyto żużla żelazochromowego.
Na podstawie przeprowadzonych badań wytrzymałościowych zauważono, że przy wzroście zawartości cementu wraz ze wzrostem procentowej zawartości szkła wodnego następuje szybki wzrost wytrzymałości Rc do 6 godzin od cfawi-..
li zaformowania, dalszy wzrost wytrzymałości w miarę upływu czasu nastę
puje już bardzo powoli. Dodatkowo można było zaobserwować, że przy zawar
tości cementu powyżej 7% następuje wzrost osypliwości po 24 godzinach.
Na rys. 3 pokazano zależność składu masy użytej do prób przemysłowych od wytrzymałości. Zawartość cementu wynosiła we wszystkich wypadkach 7%, a zmianie uległa zawartość szkła wodnego i chromalitu.
Cementowe kombinowane masy formierskie. 37
Tablica 2 Wpływ procentowej zawartości cementu, szkła wodnego i chromalitu
na własności wytrzymałościowe masy Zawartość
cementu w %
Zawartość szkła wodnego w %
Zawartość chroma
litu w %
Wytrzymałość'R0 w kG/cm
0 30* 1h 2h 3h 6h 24h
4 0,5 - 0,04 0,08 0,18 0,33 0 , 4 2 0,90 0,95
4 2 , 0 - 0 , 1 0 0,13 0, 2 1 0,63 1 , 3 8 2 , 6 0 2,25
4 3,0 - 0 , 1 1 0 , 1 6 0 , 2 2 0,35 0 , 5 0 0,65 1,07
10 0,5 - 0,07 0 , 1 2 0,18 0,35 0, 6 1 1 , 0 0 4,23
10 2 , 0 - 0,08 0,84 1,59 2 , 4 6 3,33 5 , 2 1 7,00
10 3,0 - 0 , 1 2 0, 6 0 1,85 4, 0 0 5,45 6 , 2 6 7,75
6 2 , 0 1 0,09 0, 3 8 0,77 1,75 2,94 4,23 3 , 6 0
6 2,5 1,5 0 , 1 1 0 , 2 2 0,76 1,75 3,91 5,65 4,75
7 2 , 0 1 , 0 0,09 0,47 1 , 1 0 2 , 4 0 3,55 4,85 4,15
7 2 , 0 1,5 0,07 0,50 1,25 2, 2 0 3,63 6,50 5,52
7 2 , 0 2 , 0 0,07 0 , 5 0 1 , 2 6 2,65 3,78 5,31 4,80
7 2,5 1 , 0 0,08 0 , 3 6 0,78 2,15 3 , 6 0 5,54 4 , 6 1
7 2,5 1,5 0, 06 0,37 0,81 1 , 9 0 4 , 2 0 6 , 9 0 4,75
7 2,5 2 , 0 0,04 0, 26 1,09 3,21 5,50 7,10 8,73
7 3,0 1 , 0 0,09 0,35 0,74 3 , 1 0 4,35 7,40 6,30
7 3,0 1,5 0 , 1 2 0, 38 0,89 2, 9 6 5 , 1 0 7,30 8,70
7 3,0 2 , 0 0 , 1 1 0,41 0 , 5 2 3,75 6,40 6,45 9 , 6 0
4 1,5 1 , 0 0,07 0, 2 0 0 , 5 6 1 i 50 2 , 4 0 4 , 2 0 2,79
5 1,5 1 , 0 0, 0 6 0 , 2 0 0, 46 0,97 1,19 2,31 2,35
Dalsze badania zmierzały do polepszenia własności mas przy jednoczes
nym zachowaniu kosztu jednostkowego masy na poziomie obecnie używanych mas cementowych.
Dodatek żużla żelazochromowego w ilości od 1,0% do 2,0% wpływa na dal
szy wzrost wytrzymałości oraz w znacznym stopniu przyspiesza wiązanie ma
sy.
W przypadku masy kombinowanej wytrzymałość po godzinie wiązania waha się w granicach od 0,23 do 1,35 kG/cm , a w przypadku mas cementowych dop tychczas stosowanych wytrzymałość ta waha się w granicach od 0 , 1 6 do 0 , 2 0 kG/cm2 [3]. Z analizy otrzymanych wyników można wnioskować, że na pręd
kość utwardzania decydujący wpływ mają następujące czynniki!
1) moduł i gęstość szkła wodnego,
2) ilość żużla żelazochromowego w masie, 3) temperatura otoczenia.
Bardzo istotny wpływ na żywotność masy ma żużel żelazochromowy, a w głównej mierze ilościowa zawartość w tym żużlu CaO. Żużel żelazochromowy
wytrzymałośćnaśóskanieRc
zawartość chromalitu w %
Rys. 3
U)
CD
Gierek,Z.Szczechowski,J.Ga.jda
Cementowa kombinowane masy formierskie. 39
klasy pierwszej, tzn. zawierający 48,0% CaO wpływa obniżająco na wytrzy
małość masy po 24 godzinach [1]-
Na żywotność masy istotny wpływ ma również ilościowa zawartość żużla żelazochromowego. W miarę upływu czasu po zmieszaniu masy zachodzą w ma
sie procesy chemiczne, których konsekwencją jest niemożliwość użycia tych mas do formowania.
Maksymalny czas, po którym udaje się zaformować próbki maleje ze wzrostem;
ilości wprowadzonego żużla.
Rys. 4
Z uzyskanych wyników dobrano skład procentowy masy do próbnych foraso- wań rdzeni, w celu przeprowadzenia badań zachowania się masy w temperatu
rze zalewania żeliwa.
Do próby wybrano masę o następującym składzie:
1. piasek kwarcowy suchy 3KP 88,5% - 320 kg 2. cement portland 250 7,0% - 2 5 , 4 kg 3. szkło wodne M=3,1, c.wł. = 1,45 2,5% - 9 , 0 kg 4. żużel żelazochromowy 2,0% - 7 , 4 kg
5. woda 5,0% - 18,0 kg.
Do mieszarki łopatkowej wsypano'piasek i dodano 2,5% wody po czym miesza
no te składniki przez 2 minuty. Następnie dodano 2,0% chromalitu, a po mi
nucie mieszania 7,0% cementu mieszając całość dalsze 2 minuty. Po upływie tego czasu dodano. 2,5% szkła wodnego zmieszanego z 2,5% wody. Całość masy mieszano jeszcze przez 3 minuty. Sumaryczny czas mieszania wynosił więc 8 minut.
Po przewiezieniu masy na miejsce formowania i pobraniu z niej próbki do kontroli wytrzymałości przystąpiono do formowania dwóch rdzeni typu B 1300 wlewnicy kwadratowej zbieżnej ku dołowi o ciężarze Q = 1100 kg.
Po zaformowaniu i odczekaniu 165 minut rozbrojono rdzennicę (rys. 4) i przystąpiono do pokrycia rdzeni czemidłem spirytusowym, używając do tego celu mieszanki Żeliot M rozprowadzonej spirytusem denaturowanym w
40 A. Gierek, Z. Szczechowska, J. Sajda
*5
stosunku wagowym 1:25, przy zachowaniu gęstości 1,25 g/cm . Nałożono dwie warstwy pokrycia. Pierwsza warstwa stosunkowo gęsta jako podkład, a druga rzadsza dla wypolerowania rdzeni.
Wlewnice zalano w jednej skrzynce bliźniaczej otwartej, bez górnej skrzyn
ki. Formę zalano żeliwem o temperaturze 1 2 1 0 ° C . Czas zalewania wynosił
105
sekund.Po ostudzeniu i rozbrojeniu formy masa wypadła bez twardych zbryleń po lekkim uderzeniu wlewnicy.
Po oczyszczeniu poddano wlewnice obróbce mechanicznej, a w czasie od
bioru technicznego nie stwierdzono żadnych wad.
4. Wnioski
Z przeprowadzonych badań laboratoryjnych i przemysłowych mas cemento
wych z dodatkami przyspieszającymi wiązanie wynika, że:
1. Dzięki skróceniu czasu wiązania mas z dodatkami przyspieszającymi wią
zanie istnieje możliwośó zwiększenia produkcji odlewni.
2. Skrócenie czasu zestalania masy zwiększa operatywność gospodarowania oprzyrządowaniem formierskim w odlewni.
3. Ze względu na całkowite wyeliminowanie suszenia konieczne jest stoso
wania czemideł spirytusowych.
LITERATURA
[1] Chudzikiewicz R. - Masy sypkie samoutwardzalne. Przegląd Odlewnictwa, nr 8, 1968 r., str, 351-354.
[2] Janicki E., Sakwa W. - Materiały formierskie właściwości i zastosowa
nie, WNT, Warszawa 19&5 r.
¡"31 Kozielewicz J. - Masy cementowe, Przegląd Odlewnictwa, nr 1, 1963 r., str. 16-20.
UEMEHTHHE KOMBKHMPOBAHHHE $OPMOBOMHHE MATEPHAJIH GO CMECEMM yCKOPflEmM® MX . CBE3Ky
P e 3 u m e
lieMeHTHŁie C M e c a c floOaBKoii c ï e M a h maaita c n p o a s s o s C T B a $ e p o x p o B a ( “xp o - MailKT" ) j a B T B03MOKHOCTŁ SHaUHTejIbHO C O K p a T K T b B p e U H n p O H 3 B O X C T B a WKTeB-
hhx $ o p u u C T e p * H e 0 0e3 H y X A U hx c y m K H
Cementowe kombinowane masy formierskie.. 41
2KnBynecTŁ 3 T n x OMeceii s a B M C H T o t Mojyafl Mflitoro C T e s « a T a K i t c e K O J J S i y e c I B S H B H f l S " X p O M a B H T a " .
B jrafiopaTopHHx y c j i o B M . a x MCCjieflOBaHO c b oSc t b s 3 Th x O M e c e i i b 3 a B H C H M 0 C T H
o t h x c o c T a s a n cjie^oBaiejibHo, npoaHaj i H S H p o B a H O noJiyyeHHHe pe3yjiBTaTK.
H a o o H o s e jiaCopaTopaHX siccjie,ii,oBaHHH B ta fip a H o caMhrii o n T M M a jiŁ H r f c o o T a s n p o a H a j i M 3 K p o B a H H H x cueoefi. C a e s o B a T e j i B K o , pesyjJbTa’fjj i m C o p a T o p H H x H c c n e a o “ B aH K 0 ChUtH nO K T B epSC ^ eH K Iip0H3B0;HCTBeHHi>lM>! O H H T a M U , npOBej,eHHhiaH H a H S Ó p a H - k o u, on T H M aab H O M c o c T a s e O M e c e ii .
THE CEMENT COMPOSITE MOULDING MASSES WITH ADDITIONS ACCELERATING THEIR BINDING
S u m m a r y
The cement masses with additions of water-glass and iron-chromium slag (chromalit) shorten considerable moulding and coramaking in foundry, for this moulding mixture is not subjected to drying. The durability of these masses depends on the modulus of water glass as well as the kind and qu&n-i tity of chromalit. The properties of mentioned moulding mixture were in
vestigated . at laboratory conditions in relation to variation of composi
tion.
On the base of laboratory tests has been chosen the optimal composi
tion. Then, the results of laboratory tests were confirmed by industrial trials carried out on the moulding mixtures of optimal composition.
