Розробка рецептури і технологій виробництва комплексного зв’язувального матеріалу на основі костянтинівського бентоніту. Покращення його характерних властивостей внаслідок фізико-механічної активації добавками глинистих і вуглецевмістних матеріалів.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” на кафедрі ливарного виробництва чорних і кольорових металів. Професор кафедри ливарного виробництва чорних і кольорових металів, Національний технічний університет України “КПІ”. НАН України, доктор технічних наук, професор Борисов Георгій Павлович. Захист відбудеться “20” лютого 2006 року о 1430 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К26.002.12 у Національному технічному університеті України "Київський політехнічний інститут", за адресою: 03056, м. З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут", за адресою: 03056, м.Останнім часом на українському ринку формувальних матеріалів намітилася тенденція до використання досить якісних, але і порівняно дорогих імпортних матеріалів типу компаундів для сирих піщано-бентонітових сумішей: Antrapur, Priocarbon, Policarbon (Німеччина) - компаунди на основі європейських Na-бентонітів з високою питомою міцністю і вуглецевмістними протипригарними матеріалами, що забезпечують формувальній суміші достатню міцність і пластичність, високу якість поверхні чавунних виливків. Метою роботи є розроблення рецептури і технологій виробництва комплексного звязувального матеріалу на основі костянтинівського бентоніту, який має високу термічну стійкість, забезпечує необхідний комплекс технологічних властивостей формувальної суміші внаслідок його фізико-механічної активації добавками глинистих і вуглецевмістних матеріалів, виготовлення якісних виливків із чавуну без поверхневих дефектів. Дослідити зміну властивостей бентонітів під час сумішоприготування, встановити звязок швидкості підвищення міцності сумішей з термостійкістю й структурними особливостями бентонітів. Дослідити вплив на підвищення міцності костянтинівського бентоніту в процесі сумішоприготування наступних факторів: хімічної активації Na2CO3; глинистих добавок, що відрізняються від костянтинівського бентоніту за своєю кристаломорфологією і додаються під час сумісного помелу з бентонітом. Експериментально доведено, що змішування бентонітів і глин різних родовищ, які відрізняються від костянтинівського бентоніту за своєю кристаломорфологією, дозволяє одержувати більш високі технологічні показники (міцність, текучість, формувальність) сумішей з бентонітовим звязувальним компонентом внаслідок підвищення рівня його диспергованості у порівнянні з бентонітом одного родовища.Показано, що на сьогоднішній день відомо багато запатентованих складів сумішей і протипригарних добавок, але останні не забезпечують підвищення якості бентоніту: більшу частину таких комплексних добавок використовують у складі глинистих суспензій, в той же час використання бентоніту у порошкоподібному стані є більш технологічним і економічно доцільним, у порівнянні з бентонітовими суспензіями. Для визначення впливу фізико-механічної активації костянтинівського бентоніту добавками глин, які відрізняються від нього своєю кристаломорфологією, здійснювали спільний помел у кульовому млині (час помелу 20 хв.) костянтинівського бентоніту з глинистими добавками у співвідношенні (бентоніт/добавка), % - 95/5; 90/10; 85/15, після чого приготовляли формувальну суміш наступного складу: 5 % комплексного бентоніту (із добавками глин), 95 % старовіровського кварцового піску 2К1О1025. Сухі компоненти суміші завантажували в змішувач і перемішували протягом 2 хв., потім суміш зволожували - 65 мл на 3 кг сухих матеріалів і здійснювали подальше перемішування протягом 4 хв. в змішувачі із закритою кришкою, після чого, продовжуючи перемішування при знятій кришці змішувача, з інтервалом 3 хв. визначали міцність суміші на стиск. Костянтинівський бентоніт потребує більшого часу для поглинання води (досягнення максимальної міцності) під час перемішування суміші, тому за умов однакової кількості води у суміші (2,8%) костянтинівський бентоніт забезпечує менші значення формувальності і текучості суміші. В четвертому розділі “Підвищення міцності костянтинівського бентоніту” визначені структурні і технологічні властивості костянтинівського і дашуківського бентонітів; проведені дослідження з метою підвищення міцності і, одночасно, скорочення часу перемішування формувальних сумішей з костянтинівським бентонітом, що повільно засвоює воду в процесі сумішоприготування, але має більшу термостійкість; розроблено склад комплексного звязувального матеріалу на основі костянтинівського бентоніту і добавок дашуківських глин, які структурно відрізняються від бентоніту.Показано, що формування по-сирому з використанням бентонітів як звязувальних компонентів і вуглецевмістних протипригарних матеріалів дозволяє виготовляти якісні виливки із чавуну з товщинами стінок до 30мм без пригару і поверхневих дефектів.