Foundry Core Mixtures with Orthophosphoric Acid and Different Aluminum-Containing Compounds

Р. В. Лютий; М. В. Тишковець; Д. В. Люта

doi:10.15330/pcss.21.1.176-184

Автор(и)

Р. В. Лютий Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
М. В. Тишковець Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Д. В. Люта Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.21.1.176-184

Ключові слова:

алюмосилікати, нітрат алюмінію, ортофосфорна кислота, зв’язувальний компонент, стрижнева суміш, сульфат алюмінію, виливок

Анотація

Розглянуто наукові та практичні питання розробки стрижневих сумішей для ливарного виробництва, заснованих на зв’язувальних матеріалах фосфатного класу. Зв’язувальні матеріали, які представлені в цій статті, відрізняються від раніше відомих тим, що для їх отримання не використовуються дефіцитні компоненти і порошкові затверджувачі. Замість цього використовуються комбінації ортофосфорної кислоти з алюмовмісними матеріалами різної хімічної природи.
Встановлено утворення високоміцних фосфатних зв’язувальних компонентів при взаємодії ортофосфорної кислоти з алюмосилікатами (на прикладі дистен-силіманіту і пірофіліту) і шламовими відходами виробництва алюмінію. Їх раціонально застосовувати для процесів теплового зміцнення ливарних стрижнів в інтервалі температур 200...300 °С.
Теоретично доведено і практично підтверджено утворення зв’язувальних компонентів при взаємодії ортофосфорної кислоти з неорганічними солями алюмінію. У статті продемонстровані приклади синтезу фосфатів алюмінію з його нітрату і сульфату при нагріванні до 200...250 °С. Результати підтверджені термодинамічними розрахунками, а також рентгенофазовим аналізом.
Представлено склади розроблених стрижневих сумішей і приклади їх застосування для отримання якісних виливків з чавуну і сталі.

Посилання

[1]. L.G. Sudacas, Phosphate binding systems (RIA «Kvintet», St. Petersburg, 2008).
[2]. S.P. Doroshenko, V.P. Avdokushyn, K. Rusin, I. Matsechek, Molding materials and mixtures (Vyshcha shkola, Kyiv, 1990).
[3]. A.N. Boldin, N.I. Davydov, S.S. Zhukovsky, T.N. Kiryukhina, N.N. Kuzmin, S.D. Teplyakov and A.I. Yakovlev, Foundry molding materials. Forming, core mixtures and coatings: a Handbook (Mashinostroyeniye, Moscow, 2006).
[4]. V.A. Kopeikin, V.S. Klementieva and B.L. Krasnyy, Refractory phosphate binders, (Metallurgiya, Moscow, 1986).
[5]. Zhang Youshou, Liu Dong, Xia Lu, Ren Yanzhen, Cai Peng, Zhou Lei, Patent China No. 108907069 (30 November 2018).
[6]. Yang Yang, Patent China No. 106734858 (31 May 2017).
[7]. S. Alferyev, V. Polyakov, Patent USA No. 2014175323 (26 June 2014).
[8]. Kim Jai Ha, Hur Yang Wook, Son Sung Han, Joo Kyoung, Patent Korea No. 20090058977 (10 June 2009).
[9]. Xia Lu, Ren Yanzhen, Zhang Qian, Zhang Youshou, Liu Dong, Zhou Lei, Patent China No. 108405794 (17 August 2018).
[10]. Jung Yeon Gil, Kim Eun Hee, Woo Ta Kwan, Lee Je Hyun, Patent Korea No. 20180017400 (21 February 2018).
[11]. Jing Jinlong, Chen Xuegeng, Patent China No. 104815943 (5 August 2015).
[12]. R.V. Lyutyy, D.V. Keush, Ye.A. Anisimova, Patent Ukraine No. 99789 (25 June 2015).