Проектирование и производство литых заготовок. Кечин В.А - 132 стр.

UptoLike

107
затем пассивируют в водном растворе соды и сушат. При необходимости очи-
щенные отливки подвергают термической обработке в печах с защитной атмо-
сферой. Дальнейшую финишную обработку отливок осуществляют методами
механической обработки.
Основными компонентами огнеупорной суспензии являются жидкий свя-
зующий раствор и тугоплавкий наполнитель. В качестве связующего исполь-
зуют гидролизированный раствор этилсиликата (
ЭТС). Последний представляет
собой смесь эфиров кремниевых кислот, которые описываются общей форму-
лой (
С
2
Н
5
О)
2n+2
Si
n
O
n+1
, где n = 1,2,3,… ЭТС и вода не растворяются, друг в дру-
ге, поэтому реакция гидролиза протекает на границе их раздела. Для ускорения
гидролиза ЭТС и воду смешивают в быстроходных мешалках с целью диспер-
гирования ЭТС на мельчайшие капли и увеличения поверхности его раздела с
водой, на которой протекает реакция гидролиза. При использовании спирта
или
ацетона, в которых растворяются и ЭТС и вода, реакция гидролиза идет по
всему объему, поэтому допустимо менее интенсивное перемешивание. Для ус-
корения гидролиза вводят катализатор
HCl.
При гидролизе этоксильные группы
C
2
H
5
O частично замещаются гидро-
ксильными. Этот процесс сопровождается поликонденсациейукреплением
молекул. Сшивка более простых молекул в сложные с образованием линейных
и сетчатых структур происходит через гидроксильные группы:
- Si – O – H + H – O – Si - = - Si – O – Si - + H
2
0.
При гидролизе малым количеством воды связывающий раствор имеет
свойства кремнийорганического полимера. Он отверждается в атмосфере влаж-
ного аммиака; при этом завершается реакция гидролиза, этоксильные группы
полностью замещаются гидроксильными с образованием поликремневых ки-
слот n
SiO
2
(n+1) H
2
О. Рост этих молекул приводит к увеличению вязкости рас-
твора и образованию силикозоли. При высушивании и обжиге она сначала пре-
вращается в гель, а затем в твердый кремнезем
SiO
2
. Выход SiO
2
из исходного
ЭТС марки 40 составляет 40%, а из связывающего раствора должно быть ниже
12 – 16%. Поэтому требуемую концентрацию
SiO
2
получают при разбавлении
связующего раствора в процессе гидролиза или после него органическими рас-
творителями (спиртом, ацетоном) или водой.
С увеличением расхода воды на гидролиз возрастает доля этоксильных
групп, замещенных гидроксильными на этапе приготовления связывающего
раствора, поэтому при большом расходе воды сразу образуются золи кремние-
вых кислот. Такое связующее отличается малой
живучестью, оно быстро от-
верждается на воздухе при незначительной влажности.
Огнеупорную суспензию готовят двумя способами. По первому (раздель-
ному) способу вначале получают связывающий раствор, а затем в него добав-
ляют тугоплавкий наполнитель и перемешивают в течение 40…60 мин. По вто-
рому (совмещенному) способу связывающий раствор и суспензию готовят од-
новременно в одном
реакторе. В качестве тугоплавкого наполнителя использу-