Вспомним забытые технологии: отверждение стержней и форм из жидкостекольных смесей воздушно-углекислотной смесью (продолжение предыдущей статьи)

2. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ЖИДКОСТЕКОЛЬНЫХ СМЕСЕЙ, ОТВЕРЖДЕННЫХ ВОЗДУШНО-УГЛЕКИСЛОТНОЙ СМЕСЬЮ

В предыдущей публикации мы представили результаты нашего изучения работ по отверждению жидкостекольных смесей (далее ЖС) воздушно-углекислотной смесью (далее ВУС), выполненных до нас. Мы констатировали, что в числе неизученных или малоизученных вопросов было следующее:

- влияние способа отверждения на сроки хранения стержней и форм до заливки;

- влияние концентрации ВУС и продолжительности продувки на качество форм и стержней;

- стабильность смешивания и поддержания постоянного состава ВУС.

Многие литейные цеха для отверждения форм и стержней применяют СО₂-процесс. Но из-за невысокой прочности форм и стержней, отверждаемых углекислым газом, и большого расхода СО2 применение этого процесса не всегда экономично. Кроме того, при длительной продувке стержней, подвергающихся последующей выдержке до заливки, они разупрочняются.

Существующие способы отверждения не обеспечивают достаточно полного усвоения углекислого газа. Эти недостатки можно устранить двумя путями:

- уменьшением времени продувки форм и стержней посредством сокращения жидкого стекла в смеси;

- заменой части СО₂ более дешевым и доступным инертным по отношению к жидкому стеклу газом, имея в виду воздух.

С целью изучения особенностей упрочнения ЖС ВУС были проведены нижеописанные эксперименты.

Проверено изменение прочности смеси в зависимости от следующих факторов:

- количества продутого СО₂;

- модуля жидкого стекла;

- концентрации СО₂ при постоянном расходе ВУС с интервалом в 15-20%;

- способа отверждения и длительности последующей выдержки образцов.

2.1. ИЗМЕНЕНИЕ ПРОЧНОСТИ СМЕСИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОЛИЧЕСТВА ПРОДУТОГО УГЛЕВИСЛОГО ГАЗА

Приготовляли смесь из 100 мас.ч. люберецкого песка и 6 мас.ч. жидкого стекла (модуль – 2,4, плотность – 1480 кг/м³). Время перемешивания смеси после ввода жидкого стекла здесь и в дальнейшем было принято постоянным – 5 мин.

Из смеси в разъемных гильзах изготовляли стандартные образцы Ø 50х50. Образцы продували различными количествами чистого углекислого газа (от 0 до 8 л с интервалом в 1 л). Углекислый газ продували через образец со скоростью 0,1 л/с.

Продувка образцов из жидкостекольных смесей чистым углекислым газом необходима для того, чтобы знать исходную прочность жидкостекольной смеси при обычном отверждении и сравнивать с нею прочность такой же смеси, отвержденной ВУС различной концентрации.

Результаты испытаний приведены на рис. 1, анализ которого показывает, что прочность смеси сразу после продувки при увеличенном количестве углекислого газа возрастает, а затем падает. Прочность через 24 ч с увеличением количества углекислого газа также падает.

Согласно Ляссу А.М. [1] прочность обработанной СО₂ и высушенной жидкостекольной смеси обусловлена различной степенью разложения жидкого стекла в результате его взаимодействия с углекислым газом и выделением при этом геля кремневой кислоты, играющего роль связки песчаной основы. С потерей части влаги гель претерпевает усадку, растрескивается, в результате чего обусловленные им связи ослабевают. Нисходящий характер кривой 2 объясняется большей степенью разложения жидкого стекла и соответственно выделением большего количества геля кремневой кислоты.

Таким образом, при данной скорости продувки (0,1 л/с) оптимальное количество продутого СО₂ на образец должно быть 3-4 л. Оптимум расхода углекислого газа соответствует тому участку кривой 1 (испытание сразу после продувки, т.е. при влажности, которой характеризовалась исходная жидкостекольная смесь), на котором наблюдается относительное постоянство прочности и после которого эта характеристика начинает значительно снижаться.

Рисунок 1. Зависимость прочности образцов от продолжительности продувания чистым СО₂

2.2. ИЗМЕНЕНИЕ ПРОЧНОСТИ СМЕСИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОДУЛЯ ЖИДКОГО СТЕКЛА

Модуль – одна из важнейших характеристик жидкого стекла, определяющая его связующие свойства, сохраняемость жидкостекольной смеси, расход углекислого газа для отверждения и др.

Было приготовлено 5 смесей вышеприведенного состава на жидких стеклах модулей 2,0; 2,2; 2,4; 2,6; 2,8. Образцы продували тремя литрами углекислого газа со скоростью 0,1 л/с.

Результаты испытаний показаны на рис. 2. Кривые этого рисунка повторяют зависимость прочности от расхода углекислого газа при данном (постоянном) модуле жидкого стекла.

Рисунок 1. Изменение прочности смеси в зависимости от расхода СО₂:
1 - сразу после продувки; 2- через 24 ч.
Модуль жидкого стекла - 2,4

2.3. ИЗМЕНЕНИЕ ПРОЧНОСТИ СМЕСИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В ВОЗДУШНО-УГЛЕКИСЛОТНОЙ СМЕСИ

В экспериментах использовали жидкое стекло модуля 2,4. Расход воздушно-углекислотной смеси, так же как и чистого углекислого газа, был принят постоянным – 3 л. Образцы продували воздушно-углекислотной смесью, концентрация углекислого газа в которой изменялась от 0 до 100% с интервалом в 20% (нулевое значение концентрации СО2 соответствовало продувке образцов воздухом, при 100%-ной концентрации СО2 воздуха для продувки не использовался).

Увеличение прочности смеси с ростом концентрации СО2 сразу после продувки (рис. 3, кривая 1) обусловлено степенью разложения жидкого стекла и количеством выделяющегося при этом геля кремневой кислоты. Падение прочности смеси в случае сочетания продувки ее воздушно-углекислотной смесью с последующей сушкой на воздухе (выдержка при комнатной температуре и относительной влажности воздуха 60-70% в течение 24 ч) вызвано ранее описанной причиной – усадкой и растрескиванием геля кремневой кислоты с потерей им части влаги.

Для практических целей прочность отвержденной углекислым газом жидкостекольной смеси порядка 10 кгс/см2 не нужна. Для того, чтобы стержневой ящик можно было раскрыть и извлечь из него стержень, достаточна прочность порядка 5 кгс/см2, что соответствует примерной концентрации СО2 50%.

Результаты эксперимента показаны на рис. 3.

Рисунок 2. Изменение прочности в зависимости от модуля жидкого стекла:
1 - сразу после продувки; 2- через 24 ч.
Расход СО₂ на 1 образец - 3 л

2.4. ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО СПОСОБА ОТВЕРЖДЕНИЯ ВОЗДУШНО-УГЛЕКИСЛОТНОЙ СМЕСЬЮ НА ПРОЧНОСТЬ ЖИДКОСТЕКОЛЬНОЙ СМЕСИ

Из смеси вышеприведенного состава изготовляли образцы, которые продували воздушно-углекислотной смесью с концентрацией углекислого газа 20; 40; 60; 80 и 100%. Одну часть образцов испытывали сразу после их продувки, другую оставляли на хранение. Испытания на прочность проводили через 24; 72; 144; 216 и 288 ч выдержки при комнатной температуре и относительной влажности 50-60%. Результаты приведены на рис. 4.

Анализ вышеприведенных рисунков позволяет высказать следующее:

- как и следовало ожидать, наибольшей прочностью при длительном хранении характеризуется ЖС, которая не подвергалась обработке углекислым газом или его смесью с воздухом. Однако столь высокая прочность обманчива, т.к. высушенная на воздухе смесь, во-первых, обладает определенной остаточной влажностью, очень опасной в начальный период заливки формы металлом в связи с образованием зоны конденсации влаги и обусловленными ею дефектами (засоры, обвалы, песочные раковины), во-вторых, в ней отсутствует в качестве связки песчаной основы гель кремневой кислоты, позволяющей смеси сохранять хотя бы незначительную прочность в зоне конденсации и тем самым предупреждать разрушение поверхности формы;

- с повышением концентрации углекислого газа в ВУС и прочность отвержденных смесей при их длительном хранении снижается. Это очень важное обстоятельство надо принимать во внимание в практике СО2-процесса. Лучшей является такая организация труда и производства, когда отвержденные углекислым газом или ВУС формы и стержни собираются и подаются под заливку. Если невозможно избежать вынужденного хранения форм и стержней, то предварительно хранить их в ожидании заливки в собранном виде, что исключает потерю влаги и обусловленное этим разупрочнение.

Рисунок 3. Влияние концентрации СО₂ на прочность:
1 - сразу после продувки; 2 - через 24 ч.
Расход воздушно-углекислотной смеси - 3 л
Модуль жидкого стекла 2,4

Оптимальная прочность форм и стержней как сразу после отверждения, так и при их длительном хранении получается при продувке смеси ВУС с концентрацией углекислого газа в ней порядка 40-50%;

- с повышением модуля прочность смеси снижается;

- формы и стержни из смеси на высокомодульном жидком стекле (модуль более 2,4) не подлежат длительному хранению, так как прочность при этом заметно снижается. На длительное хранение можно оставлять формы и стержни, изготовленные из смеси на основе жидкого стекла невысокого модуля (до 2,4) в качестве связующего.

В литейном производстве широко распространено применение едкого натра в составе ЖС. Едкий натр вводят с целью снижения силикатного модуля жидкого стекла. Снижение модуля жидкого стекла, в свою очередь, благотворно влияет на технологические характеристики ЖС: увеличивает сохраняемость смеси, придает ей пластичность, улучшает формуемость, снижает осыпаемость форм и стержней. При прочих равных условиях для получения одинаковой прочности смесь на низкомодульном жидком стекле надо дольше и интенсивнее обрабатывать углекислым газом, чем в случае применения высокомодульного жидкого стекла.

В соответствии с концепцией [2] в настоящей работе проверили влияние способа ввода едкого натра на прочность ЖС.

Едкий натр вводили в смесь в сухом виде двумя способами в количестве 1% от массы песка в пересчете на сухое вещество: первый способ – в сухие компоненты, второй – в жидкое стекло.

Изготовленные образцы продували чистым СО2 в количестве от 1 до 8 л.

Из результатов этих экспериментов можно сказать, что в общем прочность получается несколько выше при добавлении едкого натра в сухие компоненты (рис. 5). Благодаря этому в начальный момент распределения связующего концентрация едкого натра на песчаных зернах, вероятно, получается более высокой, что ускоряет растворение очень тонкого поверхностного слоя кремнезема и способствует лучшему сцеплению песка со связующим отдельных песчаных зерен между собой.

Рисунок 4. Влияние способа жидкостекольной смеси на ее прочность:
1 - без продувки СО₂; 2 - концентрация СО₂ - 20%;
3 - концентрация СО₂ - 40%; 4 - концентрация СО₂ - 60%;
5 - концентрация СО₂ - 80%; 6 - концентрация СО₂ - 100%

2.5. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК НА ПРОЧНОСТЬ ЖИДКОСТЕКОЛЬНОЙ СМЕСИ

На кинетику процесса взаимодействия СО2 и жидкого стекла и расход углекислого газа для отверждения стержней и форм из ЖС определенное, влияние оказывают технологические добавки, вводимые в составы ЖС. Так, ввод в состав отверждаемой СО2 смеси фурилового спирта повышает σсж и снижает осыпаемость. Оптимальное содержание фурилового спирта в составе смесей составляет 0,3 – 0,4 мас.ч., при большем его содержании σсж смеси снижается [3].

Рисунок 5. Зависимость прочности смеси от количества продутого СО₂ при различных способах ввода едкого натра:
1,1`- NaOH - вводили в жидкое стекло;
2,2`- NaOH - вводили в песок;
1,2 - испытывали сразу после продувки образцов;
1`,2` - испытывали через 24 ч.

Действие фурилового спирта заключается в связывании воды в присутствии щелочей вследствие образования гидратированных соединений.

Это, предположительно, способствует снижению усадки жидкостекольных композиций, которая является следствием удаления воды из отверждаемого связующего. Вероятно, многоатомные спирты, способные к образованию гидратированных соединений с водой, оказывает такое же влияние на свойства ЖС, как и фуриловый спирт.

Кроме того, проводили эксперименты с другими добавками, гидролизующимися в щелочной среде с образованием многоатомных спиртов (диацетат глицерина, триацетат глицерина, поливинилацетат глицерина) и поливинилацетатной эмульсии. Однако σсж смесей с этими добавками ниже, чем с фуриловым спиртом [3].

В практике СО2-процесса установлено [4], что введение некоторых неорганических натриевых солей повышает интенсивность упрочнения при СО2-процессе, что позволило снизить содержание Na2О в связующем, ухудшающего выбиваемость смеси. Содержание Na2О в новых связующих сравнимо с содержанием этого окисла при применении силикатов натрия (жидких стекол) с модулем 3. В результате содержание Na2О снижено на 40% по сравнению с использованием традиционных силикатных связующих, что значительно улучшило выбиваемость смеси и снизило пригар.

Отмечается положительное влияние на свойства ЖС (в частности, прочности) акриловой кислоты и ее солей, полиакриламида [5]. Оптимальное содержание полиакриламида в смеси составляет 0,05 – 0,1%. Полиакриламид применяется в виде 15%-го раствора в 10%-ном растворе едкого натра. Установлено, в частности, существенное повышение прочности жидкостекольных смесей с 4% жидкого стекла от добавки полиакриламида. Применение полиакриламида может дать значительный эффект за счет снижения содержания жидкого стекла и уменьшения расхода СО2.

Исходя из вышеизложенного, была предпринята попытка улучшить условия продувки жидкостекольной смеси ВУС, снизить содержание жидкого стекла, ускорить твердение смеси.

В экспериментах использовали марганцевокислый калий (KMnO4), натрий двухромовокислый Na2Cr2O72H2O, галит натрия, фтористый алюминий, натрийаммонат фосфорнокислый, скрубберную пасту, Nа-КМЦ, дибутилфталат, глицерин, полифенольный лесохимический понизитель вязкости (ПФЛХ), углещелочной реагент (УЩР) и др.

Большинство этих добавок благотворно влияет на свойства жидкого стекла [6].

После специальной подготовки* добавки в определенных количествах вводили в жидкое стекло, которое потом использовали для приготовления ЖС.

Одну часть изготовленных из ЖС образцов продували тремя литрами углекислого газа, другую -  тем же количеством ВУС с концентрацией СО2 50%.

Об эффективности действия добавок судили по прочности образцов при испытаниях их сразу после продувку через 4 и 24 ч.

Анализ результатов показал, что введение добавок в жидкое стекло не оправдало надежд, которые на них возлагались. В большинстве случаев сравнивавшиеся прочности были примерно

одинаковыми, в некоторых случаях – ниже. В связи с этим подробное описание действия добавок не приводится.

Рисунок 6. Зависимость степени усвоения СО₂ от его расхода

2.6. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА СТЕПЕНЬ УСВОЕНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ЖИДКОСТЕКОЛЬНОЙ СМЕСЬЮ

Фактический расход углекислого газа, используемого для отверждения ЖС, составляет примерно 20 кг на 1 т отливок и в отдельных случаях достигает 2% от массы отвержденной смеси.

Как показали исследования ЦНИИТмаша [1], наибольшее технически необходимое и оправданное усвоение углекислого газа при модуле 2,05 составляет 0,65-0,7% от массы смеси. Учитывая, что средний модуль практически применяемого в литейном производстве жидкого стекла равен примерно 2,5, технически потребное количество углекислого газа становится еще меньше (0,4-0,5%).

Таким образом, бóльшая часть углекислого газа, используемого в качестве отвердителя ЖС, выбрасывается в атмосферу. Нашими экспериментами будет показано, что степень усвоения углекислого газа смесью еще ниже.

В связи с тем, что в наших экспериментах используется в основном ВУС с различной концентрацией углекислого газа, представляет определенный интерес проверить, как усваивается углекислый газ, смешанный в различных соотношениях с воздухом в зависимости от совокупности технологических факторов. К таким факторам относятся:

- общий расход углекислого газа при отверждении образцов жидкостекольной смеси;

- концентрация углекислого газа в воздушно-углекислотной смеси;

- влажность ЖС;

- содержание жидкого стекла в смеси;

- температура смеси;

- содержание глины в смеси;

- способ ввода едкого натра в смесь.

Для определения степени усвоения углекислого газа использовали массовый метод. Опыт проводили на чистом углекислом газе в количестве от 1 до 8 л на один образец.

Смесь состояла из 100 мас.ч. бантышевского песка и 6 мас.ч. жидкого стекла различных модулей (2,0; 2,4; 2,8).

Массовый способ определения усвоения СО2 заключается в следующем. Образец смеси вместе с гильзой после уплотнения взвешивался (С1), затем вместе с гильзой устанавливался в прибор и продувался определенным количеством углекислого газа или воздушно-углекислотной смеси. После усвоения части углекислого газа масса образца возрастает на некоторую величину Тогда суммарную массу гильзы, образца и поглощенного им углекислого газа можно обозначить С2. При известной массе гильзы (С3) расчет поглощенного углекислого газа, отнесенного к массе смеси (А), не представляет затруднений.

Возможный вынос части содержащейся в смеси влаги неусвоенным углекислым газом маловероятен. Это достоверно установлено другими авторами [7, 8].

Результаты изучения усвоения углекислого газа смесью в зависимости от модуля жидкого стекла показаны на рис. 6. Анализ этого рисунка показывает, что при продувке СО2 усваивается лишь 4% от его первоначального количества. Характерно, что с увеличением расхода газа увеличивается и его усвоенное количество для всех модулей.

Объемный способ. Образец жидкостекольной смеси, помещенный в специальную гильзу, продувается углекислым газом (или воздушно-углекислотной смесью).

Степень усвоения углекислого газа тесно связана с прочностью. При прочих равных условиях и до определенного предела насыщения смеси СО2 прочность тем выше, чем больше жидкостекольные связующие пленки поглотили углекислого газа. При медленной продувке смеси углекислым газом (10 см3/с) ее можно упрочнить дл 10 кгс/см2, израсходовав лишь 0,3 л углекислого газа на образец (рис. 7). При этих значениях расхода углекислого газа и полученной в результате взаимодействия усвоенного углекислого газа со смесью прочности степень его значительно повышается.

Влияние концентрации углекислого газа на степень его усвоения изучали на образцах смеси вышеприведенного состава. Для отверждения ЖС использовали ВУС с концентрацией углекислого газа 20, 60 и 80% соответственно.

Из полученных результатов трудно извлечь какую-либо закономерность. Они очень противоречивы, степень усвоения углекислого газа колеблется в широких пределах.

В ряде экспериментов изучали влияние влажности смеси на степень усвоения углекислого газа.

Перед добавлением жидкого стекла в сухой песок вводили 0,5; 1; 1,5 и 2% воды, с тем чтобы получить смесь с соответствующей избыточной влажностью.

При содержании 6% жидкого стекла модуля 2,4 и 5-минутном перемешивании исходная влажность смеси была 2,7%. С учетом добавленной воды влажность приготовленных смесей была соответственно 3,2; 3,7; 4,2 и 4,7%.

Для определения степени усвоения через образец продували 300 см3 СО2 при скорости     10 см3/с. Усвоение СО2 колеблется в пределах 60-73%.

Рисунок 7. Зависимость прочности смеси от расхода СО₂:
1- сразу после продувки;
2 - через 24 ч.

Для изучения влияния количества вводимого в смесь жидкого стекла на усвоение углекислого газа приготовили три смеси с 4; 6 и 8% жидкого стекла соответственно. Образцы продували ВУС, содержание углекислого газа в которой составляло 40 и 60%. Через образец продували 100; 200; 300 и 400 см3 воздушно-углекислотной смеси со скоростью 10 см3/с.

Усвоение СО2 колеблется в широких пределах - 10 до 45%. Закономерность между расходом жидкого стекла и степенью усвоения СО2 установить не удалось.

Тейлор Д.А. [9], исследуя влияние температуры жидкостекольной смеси на интенсивность ее отверждения углекислым газом, установил при прочих равных условиях почти прямую зависимость прочности от температуры смеси: с ее повышением от ) до +30° прочность растет, что хорошо согласуется с положениями химии относительно зависимости химических процессов от температуры реагирующих веществ и среды, в которой происходит реакция. По утверждению Тейлора Д.А., на прочность продуваемой углекислым газом смеси в значительной мере влияет вязкость жидкого стекла. Поэтому, рекомендует он, надо избегать приготовления жидкостекольных смесей на сильно охлажденном песке.

Для определения влияния температуры смеси на степень усвоения углекислого газа приготовленную смесь разделили на 2 части, которые поместили в отдельные эксикаторы. Одну часть смеси хранили в помещении при + 21°, другую – в холодильнике при + 10°. Проводя этот эксперимент, имели в виду то обстоятельство, что вязкость жидкого стекла повышается с понижением температуры. При повышенной вязкости жидкого стекла и соответственно образованной им связующей пленки возникают кинетические трудности в процессе взаимодействия углекислого газа и пленки.

Через образцы продували 100; 200; 300 и 400 см3 ВУС, концентрация СО2 в которой была 40 и 60%. Для обеих температур степень усвоения изменялась в широких пределах, поэтому выявить какую-либо закономерность не удалось. Определено можно констатировать, что изменение температуры смеси существенно влияет на усвоение СО2, не оказывает.

Так же, как и при продувке чистым углекислым газом, обработка образцов из ЖС смесью углекислотного газа и воздуха показала ее более высокую прочность смеси с ростом и температуры в пределах ±10°С от ее комнатного значения.

Для изучения влияния добавки глины на степень усвоения приготовили три смеси, в которых содержание жидкого стекла было постоянным (6%), а глины – 2; 4 и 6%; соответственно. Через образцы продували 100; 200; 300 и 400 см3 воздушно-углекислотной смеси с концентрацией СО2 40 и 60%. Какой-либо закономерности выявить не удалось.

Рисунок 8. Зависимость прочности образцов от последовательности продувания СО₂ и сжатым воздухом:
1- СО₂, сжатый воздух;
2- сжатый воздух, СО₂

Существенный интерес представляет изменение прочности ЖС в зависимости от сочетания ее продувки углекислым газом, а потом – сжатым воздухом и наоборот.

Результаты эксперимента на сей счет приведены на рис. 8.

В наших прежних публикациях мы уже отмечали весьма характерную и очень чувствительную зависимость вязкости жидкого стекла от его плотности, когда при плотности    1,55 г/см3 (модуль 2,4) вязкость жидкого стекла нарастает скачкообразно.

При продувке ЖС воздухом (после СО2-обработки), значительная часть влаги, содержащейся в геле кремневой кислоты, удаляется, в результате чего прочность ЖС, сформировавшейся за счет геля кремневой кислоты, снижается.

При первичной продувке ЖС сжатым воздухом ее прочность формируется в основном за счет вязкостного механизма. При последующей продувке смеси углекислым газом СО2 не может проникать  внутрь связующих пленок. Этому препятствует их возросшая вязкость.

 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана, изготовлена, отлажена и испытана опытная установка для получения воздушно-углекислотной смеси. Основные характеристики установки:

2. Разработана и испытана технология отверждения стержней из жидкостекольных смесей воздушно-углекислотной смесью, благодаря чему достигается снижение расхода углекислого газа в среднем на 30 – 50%.

3. Основные результаты лабораторных исследований заключаются в следующем:

- увеличением концентрации углекислого газа в ВУС, используемой для отверждения ЖС, прочность последней при испытании сразу после продувки растет. При испытании продутых ВУС образцов из ЖС через сутки, в течение которых они хранились при комнатной температуре, относительной влажности воздуха 60-70% установлено, что их влажность снизилась до равновесной, равной примерно 1%, а прочность снижается. При этом характер изменения прочности примерно воспроизводит ранее установленную Ляссом А.М. закономерность изменения этой характеристики в зависимости от количества СО2, использованного для отверждения. Анализ результатов испытаний хранившихся продутых образцов показал следующее:

Обработка жидкого стекла рядом технологических добавок с целью снижения расхода СО₂ и улучшения условий продувки жидкостекольной смеси воздушно-углекислотной смесью положительных результатов не дала.

При отверждении жидкостекольной смеси воздушно-углекислотной смесью степень усвоения углекислого газа увеличивается обратно пропорционально объему продутой газовой смеси. При малых скоростях продувки (10 см3/с) и изменении объема продутой смеси от 0 до 700 см³ степень усвоения углекислого газа снижается с 60 до 50%. При более высокой скорости продувки углекислого газа или его смеси с воздухом (100 см3/мин) СО2 усваивается в незначительном количестве (4% от его расхода).

Попытка установить какую-либо зависимость между концентрацией СО₂ в воздушно-углекислотной смеси и степенью его усвоения положительных результата не дала.

По результатам вышеизложенного исследования был спроектирован, изготовлен и внедрен на заводе «СИБТЯЖМАШ» (г. Красноярск, РФ) комплект технологического оборудования для получения воздушно-углекислотной смеси, благодаря чему была достигнута экономия 30% углекислого газа.

Рабочий проект с некоторыми изменениями и технология отверждения стержней и форм из жидкостекольных смесей воздушно-углекислотной смесью могут быть с успехом использованы применительно к разнообразным условиям украинских заводов.

___________________________

*Подготовка заключалась в предварительном растворении добавок, в частности солей, в воде. Некоторые из них растворялись в жидком стекле, другие (дибутилфталат, глицерин) вводили в жидкое стекло без всякой подготовки.

Литература: 

1. Лясс А.М., Побежимов П.И. О выборе режимов продувания углекислым газом смесей с жидким стеклом. - Труды ЦНИИТмаша, 1960, № 6, сс. 25-32.
2. Связующее для стержней, песчаные стержни и методы их изготовления. Hunt Charles R., Stewart Hallj. Core binders and sand cores and methods of making Huw [Chemoil Corp.]. Abetpal.nam.kl. 70.2 [(B22d), № 291671], заявл. 09.07.1964, опубл. 11.06.1969.
3. Лясс А.М. Быстротвердеющие формовочные смеси. «Машиностроение», М., 1965.
4. GettwertG. – Giesserei, 1981, v.68, № 22, pp. 659-666.
5. Ромашкин В.И., Шувалов В.Г., Зотова И.Г., Бородин М.А. Жидкостекольные смеси с модификатором ФМ для изготовления стержней. – Литейное производство, 1982, № 9, сс. 19-20.
6. Изыскание возможности улучшения физико-химических характеристик жидкого стекла и формовочных смесей на его основе. Отчет Краматорского НИИПТМмаша, инв. № Б879436. – М., 1980. – 161 с. Руководитель канд.техн.наук Белобров Е.А.
7. Лясс А.М. Теория и практика применения быстросохнущих смесей с жидким стеклом. – Литейное производство, 1956, приложение к № 2, сс. 31-35.
8. Устройство и способ отверждения форм и стержней. Fisher Zdenek, Fojt Ludek. Zpusob vytvrovani a forem a zapojenic provedeni toho Zpusoby. Авт. св. ЧССР l 4/01 (B01f3/02), № 151725, заяв. 01.09.1970, опубл. 15.01.1974.
9. Тэйлор Д.А. Свойства и испытание материалов, применяемых в СО2-процессе. – В кн.: 25-й международный конгресс литейщиков. М., 1961, сс. 653-683.