автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Механохимическая активация каолиновых и бентонитовых глин для формовочных смесей и противопригарных красок

На правах рукописи

МЕХАНОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВАЦИЯ КАОЛИНОВЫХ И БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН ДЛЯ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ И ПРОТИВОПРИГАРНЫХ КРАСОК

Специальность 05.16.04 - «Литейное производство»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск - 2007

003055729

Работа выполнена на кафедре «Литейное производство» ГОУ ВПО Государственного университета цветных металлов и золота, (г. Красноярск) и ОАО «АОМЗ», (г. Абакан).

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Л.И. Мамина.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, действительный член Международной академии открытий и изобретений Г.Л. Знаменский; кандидат технических наук, зам. ген. директора по научной работе ОАО «КТИАМ»: A.M. Московенко.

Ведущее предприятие

ЗАО «Сибтяжмаш» (г. Красноярск).

Защита диссертации состоится 28 февраля 2007 г., в 12.00 часов, в ауд. 201 (гл. корп.) на заседании диссертационного совета Д 212.298.06 при ЮжноУральском государственном университете.

Ваш отзыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просим направлять по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76, ЮУрГУ, ученый совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮУрГУ.

Автореферат разослан «f(?L J)t/$tlAj> 2007

года.

Ученый секретарь совета —------И.А. Щуров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Песчано-глинистые смеси для сырых и сухих форм являются универсальными для любых видов литья металлов и сплавов. Они экологически чисты, не содержат дорогих и дефицитных компонентов, а при подборе освежающих материалов легко восстанавливают свои свойства, благодаря чему находятся в постоянном обороте без регенерации. Однако с увеличением содержания глины в смесях увеличивается пригар на отливках, накапливается неактивная глина, что приводит к ухудшению рабочих свойств смесей.

В природном состоянии глины обладают различным кристаллохимиче-ским строением основных минералов: монтмориллонита и каолинита. Высокомарочные каолиновые глины обеспечивают сухим смесям при достаточной прочности и высокую термостойкость, но для сырых форм, особенно для АФЛ, они не обеспечивают формовочным смесям высокую пластичность и прочность. Этим требованиям удовлетворяют качественные бентониты, но кристал-лохимическая особенность строения монтмориллонита по составу обменных катионов вызывает необходимость дополнительной активации бентонита с целью перевода его из магниевого и кальциевого в натриевый, что способствует увеличению набухаемости, пластичности бентонита и прочности сырых форм.

В Красноярском крае сосредоточены значительные запасы каолиновых и бентонитовых глин. В настоящее время широко эксплуатируются месторождения каолиновых (Кампановское и Кантатское) и бентонитовой (Черногорское) глин.

Ведутся постоянные исследования и разрабатываются новые технологии подготовки бентонитовых глин с целью повышения их качества и снижения расхода их в составах формовочных смесей, противопригарных покрытий. Однако до настоящего времени не проводились исследования по разработке комплексных способов активации в процессе подготовки глин различными натрий-содержащими соединениями. Поэтому разработка способа механо- и механо-химической активации глин Красноярского края является весьма актуальной проблемой, решение которой позволяет изменять энергию, геометрию и состав глинистых частиц; улучшать свойства формовочных смесей и противопригарных покрытий, что в итоге позволяет повышать качество отливок.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Создание управляемых технологий, обеспечивающих повышение качества отливок на основе изучения закономерности влияния механо- и механохимической обработки глин на структуру и свойства песчано-глинистых смесей, противопригарных покрытий.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ:

- выбрать способы и модифицирующие добавки для активации глин различного кристаллохимического строения в процессе их подготовки;

- исследовать зависимость активности частиц глин по изменению их геометрических и энергетических параметров от режимов активации;

- изучить механизм влияния модифицирующих сложных соединений натрия на структуру и свойства глин;

- опробовать активированные глины в составах песчано-глинистых смесей для сухих и сырых форм;

- опробовать активированные глины в составах водных противопригарных покрытий для чугунного и цветного литья;

- разработать программу для компьютерного анализа качества и расчета геометрических параметров сыпучих зерновых и дисперсных материалов;

- провести производственные испытания активированных глин в составах формовочных смесей и красок на предприятиях Красноярского края.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

1. Выявлены зависимости диспергируемое™ и активности бентонитовых и каолиновых глин от режимов обработки в энергонапряженных мельницах планетарного типа;

2. Установлены зависимости геометрических и энергетических параметров бентонитовых глин от режимов их механохимической активации;

3. Определены зависимости свойств смесей от строения и активности глин; разработаны новые процессы приготовления формовочных смесей с ме-ханохимически активированными глинами;

4. Установлена эффективность применения комплексного способа активации по технологии «Изакт-процесс», позволяющего получать активированные глины и формовочные смеси с улучшенными свойствами.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ:

1. Определены рациональные режимы активации глин различного кри-сталлохимического строения в АГО-2 с варьированием времени активации от 60 до 120 с в атмосфере воздуха при соотношении массы глины и мелющих тел 2:1 и постоянной скорости и„г=1500 об/мин, позволяющие получать механоак-тивированые глины с улучшенными свойствами марок КСЗ(А), КМЗ(А), БМ2Т2(А) и БП1Т,(А);

2. Разработан комплексный способ механохимической активации кальциевых и магниевых бентонитов с модифицирующими натрийсодержащими соединениями;

3. Разработан процесс активации бентонита по технологии «Изакт-процесс» в планетарно-центробежной мельнице АГО-2 с применением комплекса натрийсодержащих добавок;

4. Оптимизированы составы формовочных смесей для чугунного литья с механо- и механохимически активированными глинами, что обеспечивает повышение прочности смесей на 15-25 % в зависимости от свойств зернового наполнителя;

5. Разработана технология приготовления универсального активированного водного графито-бентонитового противопригарного покрытия с улучшенными свойствами для чугунного и цветного литья;

6. Разработано методическое и программное обеспечение для комплексной оценки качества сыпучих зерновых, дисперсных материалов и расчета их геометрических параметров на языке программирования Object Pascal в среде разработки Borland Delphi 7.0.

ДОСТОВЕРНОСТЬ И ОБОСНОВАННОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ обеспечена использованием современного оборудования, сертифицированных средств измерения, широкими производственными испытаниями активированных глин и технологических процессов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы работы докладывались и обсуждались на межрегиональных конференциях «Материалы, технологии, конструкции», г. Красноярск (2001-2005 гг.), 6-м съезде литейщиков, г. Екатеринбург (2003 г.), 7-м съезде литейщиков, г. Новосибирск (2005 г.), на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы машиностроения и новые материалы», г. Красноярск (2006 г.), на Международной научно-технической кон-

ференции «Современные технологии освоения минеральных ресурсов», г. Красноярск (2006 г.) и на 4-й Международной научно-практической конференции «Внутривузовские системы обеспечения качества подготовки специалистов», г. Красноярск (2006 г.).

ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в 15 работах, в том числе 3 работы входящие в перечень Высшей аттестационной комиссии.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, содержащего 157 источников и 6 приложений. Основной материал изложен на 112 страницах, включая 31 таблицу и 45 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены задачи исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе дано описание состава, структуры и свойств каолиновых и бентонитовых глин, области их применения. Особое внимание в разделе уделяется описанию влияния различных способов подготовки (активации, обогащения, измельчения) на качество глин различного кристаллохимического строения, свойства литейной формы.

В работах по механической активации установлено, что общая активность частиц сыпучих материалов зависит не только от их химического состава и размера их частиц. Основной вклад в общую активность (Ао6щ) материалов вносят структурные преобразования в них.

Активность частиц глин можно оценивать по изменению геометрических параметров: средний размер, удельная поверхность, форма и микрорельеф поверхности частиц, фракционный состав (Аг).

Энергетические параметры материалов (Аэ) можно оценивать методом сравнительного анализа характеристических отражений на рентгенограммах, то есть по интенсивности и ширине пиков можно судить о степени аморфизации кристаллической решетки и количестве микроискажений в кристаллической структуре материалов.

Более объективной, простой и доступной для экспресс-анализа считается оценка А3 через энергию активации проводимости, диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь материала.

Количество «запасенной» материалом энергии, то есть активность его частиц в химических и физико-механических связях, зависит от природы и мощности действующих на него сил. Подтверждением этому могут служить и различные способы активации (механохимическая, механическая и комплексная), при которых активность частиц резко изменяется.

Здесь же приведено описание основных способов обработки глин. Химическая и комплексная обработка позволяет повысить технологические свойства глин за счет перехода кальциевых катионов в натриевые.

Отмечается, что оптимизировать требуемые свойства исходных компонентов и формовочных смесей, сокращать расход дефицитных материалов или заменять их более доступными можно различными методами активации, осуществляемыми на стадии подготовки исходных материалов или готовых составов формовочных смесей. Известные способы активации можно разделить по

виду воздействия на следующие: механическая или механохимическая обработка, обработка высокими или пониженными температурами, обработка химическими реагентами, физическими полями и комплексными методами.

Активированные каолиновые и бентонитовые глины обладают высокими технологическими свойствами, позволяют значительно улучшить свойства формовочных смесей и красок. Углеродные материалы, такие как графит, могут быть использованы в качестве интенсификаторов помола для более эффективной активации глин в различных агрегатах.

Во второй главе приведен минералогический, химический и фазовый состав исследуемых глин. Для исследования были выбраны глины различного крисгаллохимического строения: каолиновые глины Красноярского края Кам-пановского и Кантатского месторождений, Хакасские бентонитовые глины Черногорского месторождения в природном состоянии (из карьера) и активированные содой по фабричной технологии следующих марок: Кампановская -КСЗ, Кантатская - КМЗ и Черногорский бентонит - БМ2Т2, БШТ^

Приведено описание разработанной программы «Анализ качества сыпучих зерновых и дисперсных материалов и расчет их геометрических параметров» на языке программирования Object Pascal в среде разработки Borland Delphi 7.0 для комплексной оценки геометрических параметров зерновых и дисперсных материалов. Основой для разработки являлась методика оценки размера зерен песка по окружностям.

Программа может работать под управлением операционной системы Microsoft Windows 9х/2000/ХР, не требует инсталляции и не изменяет значений системного реестра. Для экспорта данных из программы необходимо наличие установленного приложения Microsoft Word, которое входит в состав пакета MS Office.

Разработанная программа состоит из следующих блоков:

- анализ зерновых и дисперсных материалов по микрофотографиям;

- анализ зерновых и дисперсных материалов по результатам ситового анализа;

- сравнение результатов микроскопического и ситового анализов материалов;

- расчет коэффициентов формы и микрорельефа частиц.

В первом блоке разработанной программы микрофотографии сканировали и проецировали на них ряд окружностей, диаметр которых выбирался в соответствии с размером частиц, подлежащих подсчету. Анализ начинали с частиц с наименьшим диаметром, затем диаметр окружностей постепенно увеличивали. После расстановки окружностей производится автоматический подсчет количества частиц по каждому диаметру и строятся гистограммы по результатам ситового и микроскопического анализов (рис.1,2).

В программе для оценки формы и микрорельефа частиц песков, глин и других сыпучих материалов предусмотрен расчет коэффициентов угловатости, шероховатости поверхности, пористости по данным микроскопического и ситового анализов.

Таким образом, разработанная программа для комплексного анализа геометрических параметров зерновых и дисперсных материалов позволяет провести расчет гранулометрического состава по данным ситового и микроскопического анализа, провести сравнение полученных результатов микроскопического и ситового анализов, оценить форму и микрорельеф поверхности частиц

материала, что позволит оценить активность частиц и оптимизировать свойства материалов на их основе.

Номер сита

Рис. 1. Пример расстановки и подсчета Рис. 2. Пример построения гисто-окруж ноете й при микроскопическом граммы фракционного состава песка анализе Черногорского бетонита но результатам микроскопического и

ситового анализов

Программное и методическое обеспечение для комплексной оценки качества сыпучих зерновых, дисперсных материалов и расчета их геометрических параметров на языке программирования Object Pascal в среде разработки Borland Delphi 7.0. внедрено в учебный процесс кафедры «Литейное производство» ГОУ ВПО ГУЦМиЗ.

В третьей главе приведены свойства глин различного кристаллохимического строения. Наиболее перспективным способом повышения качества глин является механоактивация, которую можно совмещать с процессом измельчения. Глины различных марок обрабатывали в энерго напряженной планетарно-центробежной мельнице АГО-2, которые эффективно эксплуатируются в различных производственных процессах. Исходные и активированные глины оценивали по следующим группам параметров:

- геометрические: средний размер частиц (dcp); фракционный состав; расчетная удельная поверхность, (SB3C4); форма и микрорельеф поверхности частиц. Размер частиц по фракциям оценивали по электроном икроскопическнм фот ографиям с компьютерным анализом. Форму и микрорельеф поверхности частиц оцениваем на электронном микроскопе просвечивающего типа УЭВМ-1СОК;

- энергетические: степень аморфизации кристаллической решетки и насыщенность дефектами кристаллической структуры. Аморфизацию решетки и дефектность структуры оценивали косвенно по интенсивности и ширине характерных пиков на рентгенограммах, снятых на дифрактометре ДТОН-3;

- технологические: набухаем ость, в од ологл ощенне, коллоидальность, предел прочности в зоне конденсации влаги, оценивали стандартными методами.

С целью определения рациональных режимов механического воздействия на глину, время активации в иланетарно-центробежной мельнице АГО-2 варьировали: для каолиновых глин - 15-300 с, для бентонитовых глин - 30-180 с,

при массовом соотношении глины к мелющим телам 2:1, при постоянной скорости иОб=1500 об/мин.

Свойства исходных и активированных глин представлены в таб.1. Из полученных данных видно, что в глине КСЗ содержание частиц размером < 1 мкм увеличивается на 4 % и 1-10 мкм на 6 %. В глине КМ3 содержание фракции размером < 1 мкм увеличивается на 16 %. В бентоните БМ2Т2 содержание частиц размером < 1 мкм увеличивается на 25 %. Исследования фракционного состава глин показали, что после активации в течение 120 с в бентоните отсутствуют частицы размером более 50 мкм. В бентоните БП1Т] содержание фракции размером < 1 мкм увеличивается - на 16 %.

Для оценки формы частиц каолиновых и бентонитовых глин приняли пятибалльную шкалу. Форма частиц (рис. 3) механоактивированных каолиновых и бентонитовых глин становится более окатанной, с однородной поверхностью, без микронеровностей (до измельчения - остроугольная, осколочная); форму частиц можно оценить в 4 балла (до измельчения - 2 и 3 балла).

Средний размер частиц всех исследуемых глин приведен табл. 1. Так, средний размер частиц глин КСЗ и КМЗ составляет 2,5 мкм, КСЗ(МА90) -2,2 мкм, а КМЗ(МАбО) - 1,8 мкм. Бентонит марок БМ2Т2 и БШТ, имеет средний размер частиц 2,5 мкм. После активации средний размер частиц БМ2Т2(МА120)- 1,5 мкм,аБП1Т)(МА120)- 1,9мкм.

Расчетная поверхность глины КСЗ до активации составляет 92 м2/г, КСЗ(МА90) - 105 м2/г; КМЗ - 92 м2/г, а КМЗ(МАбО) - 128 м2/г. Расчетная поверхность бентонита БМ2Т2 - 114 м2/г, БМ2Т2(МА120) - 190 м2/г, БПЦ^ 110 м2/г, а БП1Т,(МА120) - 150 м2/г.

Результаты расчета активности глин различного кристаллохимического строения представлены в табл. 1. Коэффициенты по каждому параметру для глин в состоянии поставки приняты за 1. Относительные коэффициенты по отдельным параметрам учитывают степень их изменения относительно стандартного состояния.

Геометрические и энергетические параметры исходных и активированных в рациональных режимах глин позволили оценить относительные коэффициенты активности Аг и Аэ. Из табл.1 видно, что интенсивность характерных пиков глины КСЗ до и после активации составляет 15 и 14 мм, ширина пиков глины — 7 и 8 мм соответственно.

Интенсивность пиков глины КМЗ до и после активации составляет 12 и 10 мм, ширина - 13 и 16 мм соответственно.

Снижение интенсивности характерных пиков и увеличение их ширины различно для каолиновых глин. Так, после активации у глин КСЗ дополнительная аморфизация составляет 7 %, а для КМЗ -17 %.

Дополнительное насыщение кристаллической структуры дефектами для КСЗ составляет 14 %, а для КМЗ - 23 %.

Интенсивность характерных пиков бентонита БМ2Т2 составляет 16 мм, а ширина - 6 мм. После активации интенсивность пика снижается до 14 мм, ширина пика увеличивается до 8 мм. Интенсивность пика бентонита БШТ1 составляет 12 мм, ширина пика - 18 мм. После активации интенсивность пика уменьшается до 9 мм, ширина пика увеличивается до 21 мм. После активации БМ2Т2 дополнительная аморфизация составляет 13 %, а БПЩ - 25 %. Дополнительное насыщение кристаллической структуры дефектами для БМ2Т2 составляет 33 %, а для БП1Т| - 16 %.

Таблица 1

Геометрические и энергетические параметры каолиновых и бентонитовых глин

Показатель активности Марка каолиновой глины Марка бентонитовой глины

КСЗ КСЗ (МА90) КМЗ КМЗ (МА60) БМ2Т2 БМ2Т2 (МА120) БП1Т, БП1Т, (МА120)

Содержание фракции < 1 мкм, % 37 41 35 51 39 64 34 50

К" "< I мкм 1 1,1 1 1,5 1 1,6 1 1,5

Содержание фракции 1-10 мкм, % 30 36 37 28 38 31 38 29

Кыо мкм 1 0,8 1 1,3 1 1,2 1 1,3

Средний размер частиц, мкм 2,5 2,2 2,5 1,8 2,5 1,5 2,6 1,9

Касо 1 1,1 1 1,4 1 1,7 1 1,4

Расчетная поверхность, м7г 92 105 92 128 114 190 110 150

кя 1 1,1 1 1,4 1 1,7 1 1,4

Коэффициент формы, балл 3 4 2 3 3 4 3 4

к* 1 1,3 1 1,5 1 1,3 1 1,3

Активность геометрическая (Аг) 5 6,9 5 7,1 5 7,5 5 6,9

Интенсивность пиков, мм (степень аморфизации) 15 14 12 10 16 14 12 9

к, 1 1,1 ' 1 1,2 1 1,1 1 1,3

Ширина пиков, мм (степень дефектонасыщения) 7 8 13 16 6 8 18 21

Кь 1 1,1 1 1,2 1 1,3 1 1,2

Активность энергетическая (Аэ) 2 2,2 2 2,4 2 2,4 2 2,5

Активность общая (Аобш) 7 9,1 7 9,5 7 9,9 7 9,4

Для каолиновых глин КСЗ(МА90) и КМЗ(МАбО) геометрическая активность возрастает с 5,0 до 7,0 отн.ед. Энергетическая активность глины КСЗ(МА90) возрастает с 2 до 2,2 отн.ед,, глины КМЗ(МАбО) ~ с 2 до 2,5 отн.ед.

Наибольший вклад в общую активность частиц К ам Панове кой каолиновой глины вносит геометрическая составляющая (около 75 % от общей активности).

6x500

в х 1000 гх 1000

Рис. 3, Форма и микрорельеф частиц каолиновых и бентонитовых глин: а КСЗ(МА90); б - КМЗ(МА60); в - ВМ2Т3(МА120); г - БП 1Т,(МА 120)

Геометрическая активность бентонита БМ2Тг(МА120) в процессе меха-ноактивации возрастает от 5 до 7,5 отн.ед., а для бентонита БП 1Т|(МА120) — от 5 до 7 отн.ед. Энергетическая активность бентонита БМ2Тг(МА 120) увеличивается от 2 до 2,5 отн.ед., а для бентонита БП1Т,(МА120) - от 2 до 2,5 отн.ед.

Установлено, что с увеличением времени активации у глин происходит увеличение общей активкосш (Аг), Так, общая активность КСЗ и КМЗ возрастает с 7 до 9,5 отн.ед, (вклад геометрической активности составляет - 70 %, энергетической -20 %), у БМ2Т2и БГТ1Т| с 7 до 10 отн.ед.

Полученные данные можно объяснить тем, что использование механоак-тивации направленно на улучшение качества глин за счет изменения его геометрических характеристик (уменьшение среднего размера частиц, увеличения содержания фракции менее 1 мкм, увеличения балла формы частиц). Вклад химических параметров в общую активность (А^) не учитывали, т.к. при выбранных режимах активации изменений в химическом составе глин не происходит. Коллоидальность активированных глин возрастает: для КСЗ с 23 до 39 %, для КМЗ с 14 до 25 %. а для БМ2Т; с 55 до 69 % и для БП 1Т; с 62 до

73 %. Более высокая дисперсность бентонитовых глин, совершенная спайность слоев и наличие ориентированной воды обусловливают коллоидальность в 2-3 раза большую, чем у каолиновых глин, (рис. 4).

КСЗ(МА)

180 240 300

Время активации, с

^ ОЯ БШТ,(МАК

¿»л

5 40

БМ2Т2(МА)

60

120 180 Время активации, с

КСЗ(МА)

180 240 300

Время активации, с

120 180 Время активации, с

а, в

Рис. 4. Зависимость свойств глин от времени активации: - каолиновых; б, г - бентонитовых; МА - механическая активация

Так,, глины КСЗ(МА90) и КМЗ(МАбО) обеспечивают в 1,5-2,0 раза большую коллоидальность глинистым суспензиям при увеличении на 5-7 % набу-хаемости глин. Коллоидальность суспензии на фабричном бентоните БШТ1 за счет активации содой повышается с 55 до 62 % по сравнению с природным БМ2Т2. Механоактивация бентонита в течение (90-120 с) позволила повысить коллоидальность БМ2Т2 с 55 до 70 %, а БГПТ] с 62 до 73 % при увеличении на-бухаемости для обеих марок на 10—15 %. Однако для природного бентонита на 20 % снижается водопоглощение, что позволяет снизить влажность формовочных смесей, растрескивание и деформацию формы.

В четвертой главе представлены результаты исследования активации бентонита с интенсификатором помола и модифицирующими поверхностно-активными веществами (ПАВ). В качестве модифицирующих поверхностно-активных веществ были выбраны различные натрийсодержащие соединения. Использование разных типов добавок было обусловлено тем, что модифицирующие добавки по-разному изменяют условия формирования коагуляционной структуры бентонитов и, следовательно, по-разному влияют на основные технологические свойства бентонита.

На основе проведенных расчетов определили оптимальное содержание реагентов: 1-3 % от массы природного бентонита БМ2Т2.При деформации бен-

тонита в присутствии ПАВ в частицах развиваются микротрещины. Адсорбированные слои, мигрируя по поверхности, достигают их устья и препятствуют смыканию. Пленки ПАВ между твердыми поверхностями оказывают на них расклинивающее действие, которое в случае очень узких щелей способствует их расширению.

Из полученных результатов видно, что наблюдаются общие тенденции как при активации в АГО-2, так и при перемешивании в бегунах. Так, с увеличением содержания поверхностно-активных веществ набухаемость бентонитов повышается, увеличивается коллоидальность и предел прочности в зоне конденсации влаги. Для активации использовали различные модифицирующие на-трийсодержащие добавки. Свойства активированного бентонита оценивали в сравнении со свойствами бентонита, активированного с кальцинированной содой. Из различных классов добавок были выбраны лучшие (Ыа5Р30ю, К'а2504 •10 Н20, Ка2С03).

Результаты исследований по влиянию типа и содержания модифицирующих поверхностно-активных веществ в присутствии графита как интенсифика-тора помола представлены на рис. 5. Полученные результаты показывают, что основные технологические свойства бентонита, активированного в присутствии интенсификатора помола, резко отличаются от свойств, полученных без его применения. Более высокую набухаемость имеют бетониты, активированные в АГО-2 и в бегунах при использовании добавок 1Чта5Р3Ою и N32804-10 Н20 (на 15-20 %), чем при использовании добавки №2С03. Характер изменения набу-хаемости бентонита, активированного в АГО-2 и в бегунах, различен. Это связано с тем, что добавка №5РзО10, имеет 5 ионов К!а+, что способствует более полному замещению ионов Са2+ и на ионы Ыа+, чем при добавке соды.

Наиболее высокие значения набухаемости имеет бентонита активированный с 1-3 % добавок На5Р3О10 и Кта2804-10 Н20. Коллоидальность его увеличивается в среднем на 5—10 %, что вероятно, можно объяснить тем, что после активации графит, как и бентонит, способствует деполяризации воды и увеличивает электрическую компоненту в силовых взаимодействиях, в результате чего образуется система: графит-вода-бентонит. Механизм действия графита, как понизителя вязкости, заключается в создании структурированных защитных оболочек на поверхностях частиц бентонита и капель воды, препятствующих непосредственному контакту между частицами.

С другой стороны, на увеличение коллоидальности бентонита оказывает влияние и образование молекулярных связей. Молекулярные связи в системе «графит-вода-бентонит» возникают в результате полимеризации близко расположенных электрически нейтральных молекул (например, графит-вода или бентонит-вода), когда каждая из молекул при взаимном влиянии своих полей становится электрическим диполем и притягивается к другим. Предел прочности при разрыве в зоне конденсации влаги при использовании добавок ЫазРзОю и НатЗО^г! 0 Н20 возрастает, а при использовании добавки Ыа^СОз существенно не изменяется. При этом прочность больше после активации бентонита в мельнице АГО-2. Это можно объяснить тем, что прочностные свойства бентонита определяются дисперсностью и прочностью контактов частиц:

чем больше дисперсность и прочность единичных контактов, тем больше прочность бентонита в зоне конденсации влаги.

При этом наиболее прочные конденсационно-кристаллизационные структуры формируются в случаях, если новообразования локализуются на реакционных поверхностях частиц добавки интенсификатора и образуются структу-

рированные гидросиликаты в зоне контактов. Возникающая упорядоченная коагуляционная сетка служит основой для развития более прочной кристаллизационной структуры смеси на основе бентонита, активированного с интенси-фикатором помола.

1 2 з

Содержание добавки, %

100

1 2 3

Содеркаиие добавки, %

1 2 3

Содержание добавки, %

0 12 3

Содержание добавки, %

Рис. 5. Зависимость свойств БМ2Т2 от типа и содержания химических добавок с интенсификатором помола при активации в АГО-2 (1-Ма5РзО10,2-Ыа280гЮН20,3-№2С03)

На основе полученных данных можно сделать вывод о том, что наиболее оптимальными технологическими свойствами обладает природный бентонит, активированный с натрийсодержащими добавками Ка5Р30ю и №2804-Ю Н20 в присутствии графита как интенсификатора помола, который предотвращает коагуляцию частиц бентонита за счет чего и происходит увеличение его технологических свойств в 1,5-2 раза.

Оптимизацию режимов механохимической активации бентонита по «Изакт-процесс» (Ф.С. Кваша, патент № 2044587) проводили в бегунах (Б) и мельнице-активаторе АГО-2 (А). В качестве комплекса добавок использовали те, которые обеспечивают оптимальные технологические свойства бентонита: триполифосфат натрия (Ыа5Рз0ю), пирофосфат натрия (Ка4Р207-10Н20) и 10-водный сульфат натрия (Ка2804-ЮН20). Результаты исследования приведены в табл.2. Анализ полученных результатов показал, что после перемешивания в бегунах и активации в АГО-2 со всеми комплексными добавками набухае-мость бентонита в 1,2-1,5 раза больше. Это можно объяснить тем, что все используемые комплексы добавок способствуют эффективному замещению катионов кальция на катионы натрия. При этом необходимо отметить, что набу-хаемость бентонита, активированного в АГО-2 в 1,5 раза выше, чем в бегунах.

После активации в АГО-2 частицы бентонита могут более эффективно поглощать влагу, в результате чего кристаллическая решетка бентонита может более интенсивно увеличиваться по оси с.

Аналогичную зависимость коллоидальности от состава добавок имеет бентонит после активации в бегунах. Это можно объяснить тем, что при активации бентонита в мельнице АГО-2 происходит резкое уменьшение размера частиц бентонита, а результате чего бентонит может образовывать более устойчивые гели при замачивании его в воде. В ходе перемешивания бентонита в бегунах существенного изменения среднего размера частиц Fie происходит.

Таблица 2

Составы модифицирующих добавок

№ стадии Тип добавки Состав и содержание добавок, %

1 2 3

1 Na2C03 (ГОСТ 5100-85) 1 - 0,8

NaOH (ГОСТ 4328-77) - 1,8 0,6

2 NatPiOi■ 10Н2О (ГОСТ 342-77) - 4 -

NasPiOm (ГОСТ 3493-86) 4 - 3,6

Максимальная коллоидальность бентонита {.100 %), активированного в АГО-2, достигается при использовании комплекса добавок 3.

Зависимость предела прочности бентонитовой смеси (ПГС) в зоне конденсации влаги от типа активатора и типа комплекса добавок представлена на рис.6. Предел прочности при разрыве в зоне конденсации влаги ПГС, активированной в АГО-2, в 1,5—2 раза больше, чем предел прочности ПГС, перемешанной в бегу к ах. Это также можно объяснить тем, что в процессе активации в АГО-2 достигается большая дисперсность, общая активность частиц бентонита, чем при перемешивании в бегунах.

g <*

г <М

комплекс дфбжвок □ Ь «л

1 2 3

Кфмпздэа дойавпк □ К ■ А

а б

Рис. 6. Зависимость свойств бентонита от типа активатора и комплекса добавок (Б-бегуны* А-АГО-2): а - коллоидальность; б - предел прочности в зоне

конденсации влаги

Полученные в результате исследований данные свидетельствуют о том, что наиболее рациональным является использование комплекса 3 при активации бентонита но «Изакт-процесс» в АГО-2.

В пятой главе представлены результаты исследования свойств песчано -глинистых смесей с активированными глинами на песках различных марок: Нижне- Ингашский марки 1Т,0(016 и Игирминский марки 1 К(0[03. Выбор гтес-

ков данных месторождений обусловлен широким применением их на заводах Сибири, а также большим различием их свойств.

Активация каолиновых глин Кампановского и Кантатского месторождений осуществлялась в планета рн о-центров еж ной мельнице АГО-2.

За основу была выбрана песчано-глинистая смесь состава, %: каолиновая глина - 6; вода-4; песок —до 100.

Так, увеличение содержания глины с 6 до 10 % способствует увеличению прочности в сухом состоянии в 1,5-2 раза для обеих глин исходных марок и 23 раза для активированных при рациональном времени (60-90 с) глин:

- прочность Кампановской глины в сухом состоянии увеличивается с 2 до 10-105 Па;

- прочность Кантатской глины в сухом состоянии увеличивается с 1,5 до 8-10 Па. Улучшение свойств смесей с активированными глинами имеет одинаковую зависимость при влажности - 4-6 %, (рис. 7).

Юн

Й *

6 я

Каоп ни. % □ КСЭ В КСЭ (МЛ5>0)

Ь 8 10

Као.|ни, % □ КМЗ □ КМЗ (МА60)

Вода - 4 %

Рис. 7. Прочность в сухом состоянии ПГС с каолиновыми глинами (КСЗ, КМЗ)

При формовке по-сырому имеют значение три взаимосвязанных показателя качества песчано-бентонитоеых формовочных смесей: прочность при сжатии во влажном состоянии, газопроницаемость и влажность. При выборе состава смеси необходимо стремиться к получению заданной прочности смеси при минимальном количестве бентонитовой глины, что обеспечивает достаточно высокую газопроницаемость. Для решения поставленной задачи было исследовано влияние времени активации природного и фабричного бентонита Черногорского месторождения на основные свойства песча] го-бентонитовой смеси следующего состава, %: бентонит - 7; вода-3,5; кварцевый песок-до 100.

М ех ан оакти в а ци ю бентонита проводили в планетарно-центробежной мельнице АГО-2 в течение 30-180 с и механохимическим способом в мельнице-активаторе АГО-2 в течение 90-120 с с использованием модифицирующих натрийсодержащих соединений. Результаты исследований представлены на рис.8.

Так, увеличение содержания природного бентонита с 5 до 9 % способствует повышению прочности в 2 раза. При замене природного бентонита на ме-ханоактивированньш прочность смеси повышается в 1,1-1,3 раза. Повышение содержания активированного бентонита с 5 до 9 % приводит к увеличению прочности во влажном состоянии в 1,2-1,6 раз (рис. 8).

Полученные зависимости хорошо согласуются с экспериментальными и расчетными данными, полученными при исследовании геометрических и энергетических параметров природного и фабричного бентонита: после активации в

планетар но-центробежной мельнице А ГО-2 в течение 90-120 с частицы природного и фабричного бентонита достигают максимальной активности.

Использование натр и йс одержан! их соединений в качестве модифицирующих добавок при активации бентонита в планетар но-центр об еж ной мельнице АГО-2 позволяет повысить в 1,5-2 раза его технологические свойства. Поэтому было исследовано влияние влажности смеси и количества активированного с различными добавками бентонита на прочность смеси во влажном состоянии. Полученные результаты показали, что использование в составе смесей глин, активированных с добавками Ыа;РзОш; 1^гь504 10 Н20; Ма2С03, позволяет регулировать прочность формовочной смеси во влажном состоянии (рис.9).

3

¡А ; Л

р г лЛш I

5 7 9

Бентонит, % ОЬМЛЗ ШВШТЦМАШ)

£ 5 | -

ин**

Бснпшиг; %

13ЫИТ1 ПИИТ] 1МЛ1М)

Вода-3 %

Рис. 8. Прочность ПГС во влажном состоянии с бентонитом (БМ2Т2 БП1 Т()

При использовании в смесях И гир минского песка при влажности 3, 4 и 5 % прочность увеличивается в среднем в 1,3 -1,5 раз, а у смесей с Нижне-Ингашским песком в 1,5-2,5 раза, так как Нижне-Ингашский песок более мелкий. При использовании активированного бентонита двойной электрический слой между кварцевым зерном и глинистыми мицеллами увеличивается за с1 т увеличения общего дипольного момента и для более мелкого Нижне-Ингашского песка этот эффект проявляется значительнее.

* Содержание ¡х-нтоннтв, %

5 7 9

Содержание бентонита, %

Вода - 3 %

а б

Рис. 9. Зависимость прочности ПГС на сжатие от типа модифицирующей добавки, марки песка и влажности смеси: а - Игирминский песок; б - Нижне-Ингашский песок; (1 -Ыа5Р,0!(1; $-Ж2804 10 Н30; 3-№2С03)

Таким образом установлено, что бентонит, активированный с модифицирующими натрнйсодержащими добавками в планетарно-центробежной мельнице АГО-2 в течение 90-120 с, позволяет регулировать прочность смеси и выбирать наиболее оптимальные значения прочности смеси во влажном состоянии: при влажности 3 % прочность смеси возрастает в среднем в 1,5 раза; при влажности 4 % в 1,5-2 раза; при влажности 5 % в 2—3 раза.

В настоящее время для чугунного литья, наряду с другими, широко используют и водные графито-бентонитоеые противопригарные покрытия для форм и стержней. Для разработки составов водного покрытия использовали исходный бентонит марок БШТь БМ2Т^ и активированный марок БП1Т[(МА120) и БМ2Т3(МА 120).

В результате проведенных исследований установлено, что использование активированного бентонита различных марок способствует увеличению расхода воды на 20 % и повышению вязкости покрытая с 8 до 12 с. Это можно объяснить тем, что бентонитовые частицы становятся более активными и притягивают к себе больше молекул воды, в результате чего увеличивается структурная вязкость суспензии. Повышение структурной вязкости влечет за собой улучшение качества покрытия по важным технологическим свойствам: -седиментационной устойчивости и приведенной прочности (рис.10).

ВМт -.11.11 1.И-Т: ы: | т 1 (Ылш) ;чч:>:

Мари бентонит*

|. V'! |:

ЕМЗГП БП1Т1 ;ул|?Э| |МА:У:

Марка ............

а б

Рис. 10. Зависимость свойств противопригарного водного покрытия от свойств бентонита; а - приведенная прочность; б - седиментационная устойчивость (24 часа) Установлено, что при использовании активированных каолина и бентонита в составах сухих и сырых форм ПГС прочность смесей увеличивается на 1520 %; качество отливок улучшается за счет снижения шероховатости и пригара.

Покрытия с активированным бентонитом марок БП1Т){МА 120) и БМ2Тл(МА120) имеют седиментационную устойчивость 99-100 %. Приведенная прочность покрытий увеличивается более чем в 2 раза (с 1,9 до 4 кг/мм). Это связано с тем, что уменьшение размера частиц бентонита и повышение их активности способствует более прочному сцеплению частиц между собой, а также с графитом и связующим.

Опытно-промышленные испытания проведены в литейном цехе ОАО «АОМЗ» города Абакана. Механоактивированые бентонит и каолин были опробованы в составах песчагто-глинистых смесей и покрытий для чугунного и стального литья. Объем литых изделий, полученных в формах с активированными глинами, представлен в табл.3.

Графито-бентояитовые покрытия с активированным бентонитом различных марок имеют прочность в 2 раза больше по сравнению с аналогом, седи-

ментационную устойчивость выше на 5-10 %, термостойкость на 20-30 % при снижении расхода сухих компонентов на 15—20 %.

Таблица 3

Объем литых изделий с активированными глинами

№ Сплав Масса отливок, кг Количество отливок, шт.

Песчано-глинистая смесь (ПГС)

1 Ст50Л 1-110 414

2 СЧ2 0 0,84-23 660

Всего: 8427 1047

Водное противопригарное покрытие

3 СЧ20 1-60 745

Всего: 2682 745

Всего отливок: 11109 1792

Анализ качества отливок с окрашенными стержнями показал, что использование в покрытии активированного бентонита позволяет улучшать качество отливки со стороны стержня, способствует снижению шероховатости поверхности отливок с Rz 40 до Rz 20. При этом соответственно уменьшаются и затраты на механическую обработку отливок.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

1. Выявлено, что при рациональных режимах активации каолиновых глин содержание частиц размером менее 1 мкм повышается на 15-25 %, а у бентонитовых на 30-40 %, при увеличении удельной поверхности с 92 до117 м2/г и 170 м2/г, соответственно.

2. Определенны рациональные режимы активации глин различного кри-сталлохимического строения в АГО-2: временя активации 60—120 с при массовом соотношении глины к мелющим телам 2:1 и постоянной скорости \>об=1500 об/мин, что позволило получить механоактивированые глины с улучшенными свойствами за счет увеличения общей активности частиц каолиновых глин на 20-25 %, бентонитовых на 25-30 %.

3. Разработана компьютерная программа «Анализ качества сыпучих зерновых и дисперсных материалов и расчет их геометрических параметров», позволяющая по гранулометрическому составу и микрофотографиям рассчитывать фракционный состав, средний размер частиц, коэффициент формы, удельную поверхность, модуль мелкости, строить гистограммы и таблицы.

4. Установлено, что использование 1-3 % ПАВ сложных соединений натрия при механохимической активации бентонита в бегунах и мельнице АГО-2 с Курейским графитом ГЛС-3 в качестве интенсификатора помола позволяет повысить основные технологические свойства глин: коллоидальность в 2-Л раза, прочность смесей в 2-3 раза, набухаемость в 1,5-2 раза, при снижении водопоглощения в 1,2-1,5 раза.

5. Найдено новое решение реализации процесса активации бентонита по технологии «Изакт-процесс» в планетарно-центробежной мельнице АГО-2 с применением комплекса натрийсодержащих добавок, заключающееся в по стадийном вводе добавок при активации, что позволяет оптимизировать свойства бентонита подбором добавок в зависимости от требуемого уровня свойств.

6. Оптимизированы составы песчано-глинистых формовочных смесей с механохимически активированным в рациональных режимах бентонитом, которые имеют прочность на 15-25 % выше.

7. Разработана технология приготовления универсального водного графи-то-бентонитового противопригарного покрытия с улучшенными свойствами для чугунного и цветного литья, прочность которого в 2-3 раза больше, седи-ментационная устойчивость 100 %, при снижении расхода сухих компонентов на 15-20 % и затрат на механическую обработку отливок на 15-20 %.

8. Оптимизированы составы смесей и покрытий с механохимически активированными глинами, которые опробованы и приняты к внедрению на предприятиях Красноярского края. Получены акты производственных испытаний смесей и покрытий для чуянного и стального литья. Изготовлена большая номенклатура отливок общим весом 11190 кг. Акты промышленных испытаний содержатся в Приложениях днссертационноГуэаботы.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИИ ПО РАБОТЕ:

1. Лесив, Е.М. Повышение качества Черногорского бентонита механохи-ш/чсской активацией [Текст]/ Е.М. Лесив, В.Н. Баранов, М.Н. Дьяконов. Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: сб. науч. тр. -Вып.7. - Красноярск. - 2001. - С. 13-14.

2. Дьяконов, М.Н. Механоактивация кварцевых наполнителей для литейных форм [Текст]/ М.Н. Дьяконов, Е.М. Лесив, В.Н. Баранов / Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: сб. науч. тр. - Вып.7. - Красноярск.-2001.-С. 103-105.

3. Лесив, Е.М. Механохимическая активация Черногорского бентонита [Текст]/ Е.М. Лесив, Н.Е. Жоголева // Литейное производство - М - 2003. - №2. - С. 22-23.

4. Жилин, Г.П. Возможности использования Раздолинского переклаза в литейных огнеупорных составах [Текст]/ Г.П. Жилин, Е.М. Лесив, В.И. Ново-женов, Т.Н. Тюнева // Литейное производство.- М. -2003. - №2. - С. 30 - 31.

5. Бабкин, В.Г. Применение неформованных огнеупоров в литейном производстве и металлургии алюминиевых сплавов [Текст]/ В.Г. Бабкин, И.А. Пи-хутин, Е.М. Лесив, // Литейщик России.- М. - 2004. - №1. - С. 22-23.

6. Мамина, Л.И. Механическая активация глин Красноярского края применяемых в литейном производстве [Текст]/ Л.И. Мамина, Е.М. Лесив, Л.П. Мирсанова // Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: сб. науч. тр. -Вып.10, ч. 1.-Красноярск.-2001.-С. 13-15.

7. Дьяконов, М.Н. Оптимизация режимов активации кварцевых песков в процессах их подготовки и пневмотранспорта [Текст]/ М.Н. Дьяконов, Л.И. Мамина, Н.И. Вершинина, Е.М. Лесив // Труды седьмого съезда литейщиков России: сб. ст. - Т. 2. - Новосибирск. - 2005. - С. 54-60.

8. Мамина, Л.И. Повышение качества графитовых изделий для литейного производства [Текст]/ Л.И. Мамина, В.И. Новоженов, Г.А. Королева, Т.Р. Гиль-маншина, В.Н. Баранов, Е.М. Лесив // Труды седьмого съезда литейщиков России: сб. ст. - Т. 2. - Новосибирск. - 2005. - С. 197-204.

9. Мамина, Л.И. Механическая активация каолиновых глин, применяемых в литейном производстве [Текст]/ Л.И. Мамина, Е.М. Лесив, М.К. Сарлин, С.А. Попов, A.B. Бурцев/ Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: сб. науч.тр.-Вып.11.-Красноярск.-2005.-С. 11-13.

10. Лесив, Е.М. Механическая активация слоистых минералов, применяемых в литейном производстве [Текст]/ Е.М. Лесив, Л.И. Мамина, A.B. Бурцев,

A.C. Подосельников //Вестник университетского комплекса: сб. науч. тр. -Вып.6 (20). - Красноярск. - 2005. - С. 34-36.

11. Лесив, Е.М. Механическая активация каолиновых и бентонитовых глин используемых в литейном производстве [Текст]/ Е.М. Лесив, Л.И. Мамина //Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: сб. науч. тр. - Вып. 12. - Красноярск. - 2006. - С. 11-13.

12. Лесив, Е.М. Механическая активация каолиновых и бентонитовых глин в процессе их подготовки [Текст]/ Е.М. Лесив, Л.И. Мамина //Современные технологии освоения минеральных ресурсов: сб. науч. тр. -Вып.4. - Красноярск. - 2006. - С. 392-394.

13. Лесив, Е.М. Механическая активация глин различного кристаллохи-мического строения [Текст]/ Е.М. Лесив, Л.И. Мамина //Проблемы машиностроения и новые материалы (Борисовские чтения): Материалы Всероссийской научно-технической конференции. - Вып.4. - Красноярск. - 2006. - С. 44-46.

14. Лесив, Е.М. Противопригарные краски для чугунного литья [Текст]/ Е.М. Лесив, A.B. Бурцев // Молодежь и наука - третье тысячелетие: Сборник материалов Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученных. - Красноярск,- 2006. - С. 387-388.

15. Лесив, Е.М. Разработка программного обеспечения для оценки качества сыпучих зерновых и дисперсных материалов и расчет их геометрических параметров [Текст]/ Е.М. Лесив, Л.И. Мамина // Внутривузовские системы обеспечения качества подготовки специалистов: Материалы 4-й Международной научно-практической конференции: сб. научных трудов; [под ред. Осокина E.H.]. - Красноярск,- 2006. - С. 173-175.

Типография ООО «Аспазия»

Формат 60x84 1/16 Подписано в печать 09.01.2007 г. Тираж 100 экз Заказ 3

Типография ООО «Аспазия». 660025, г.Красноярск, ул Семафорная, 321 Тел. 8(3912) 65-48-89

Глава 1.

1.1. 1.2.

Глава 2.

2.1. 2.2.

Глава 3.

3.5.

Глава 4.

Глава 5.

ОПТИМИЗАЦИЯ СВОЙСТВ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ И КРАСОК НА ОСНОВЕ АКТИВИРОВАННЫХ ГЛИН С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОТЛИВОК Формовочные глины, их кристаллохимическое строение и свойства

Способы активации глинистых минералов с целью оптимизации их свойств

Влияние активности глин на свойства формовочных смесей, красок и качество отливок Цели и задачи

ИССЛЕДУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИХ СВОЙСТВ

Составы исходных материалов и методы оценки их свойств Оборудование для механо- и механохимической активации глин

Разработка программа расчета на ЭВМ геометрических параметров сыпучих материалов Выводы

ЗАВИСИМОСТЬ СВОЙСТВ КАОЛИНОВЫХ И БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН ОТ РЕЖИМОВ МЕХАНОАКТИВАЦИИ Геометрические параметры частиц глин Энергетические параметры глин

Расчетная активность частиц каолиновых и бентонитовых глин

Технологические параметры глин

Выводы

ЗАВИСИМОСТЬ СВОЙСТВ БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН ОТ РЕЖИМОВ МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ Зависимость свойств бентонита от типа активатора и режимов обработки

Зависимость свойств бентонита с интенсификатором помола от типа активатора и режимов обработки

Оптимизация режимов активации глин с технологией «Изактпроцесс»

Выводы

РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ФОРМОВОЧНЫХ ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫХ СМЕСЕЙ И ПРОТИВОПРИГАРНЫХ ПОКРЫТИЙ

Сухие песчано-каолиновые смеси Сырые песчано-бентонитовые смеси Водные противопригарные покрытия

Опытно-промышленные испытания разработанных составов стр. 5 7

15

24

26 28

28 34

36

41

42

42 52 60 65

70

71

71

77

82

85 87

87 93 101 103 смесей и водных противопригарных покрытий

5.5. Выводы 111

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 112

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 113

ПРИЛОЖЕНИЯ 123

ВВЕДЕНИЕ

Для повышения качества литых изделий и снижения брака по вине литейной формы, который составляет 70-80 % от всех видов брака, важное значение имеет выбор материалов и составов смесей и противопригарных покрытий с оптимальными свойствами. Песчано-глинистые смеси для сырых и сухих форм являются универсальными для любых видов литья металлов и сплавов. Они экологически чисты, не содержат дорогих и дефицитных компонентов, а при подборе освежающих компонентов легко восстанавливают свои свойства, благодаря чему находятся в постоянном обороте без регенерации. Однако с увеличением содержания глины в смесях увеличивается пригар на отливках, накапливается неактивная глина, что приводит к ухудшению рабочих свойств смесей.

В природном состоянии глины обладают различным кристаллохимическим строением основных минералов: монтмориллонита и каолинита. Высокомарочные каолиновые глины обеспечивают сухим смесям при достаточной прочности и высокую термостойкость, но для сырых форм, особенно для АФЛ, они не обеспечивают формовочным смесям высокую пластичность и прочность. Этим требованиям удовлетворяют качественные бентониты, но кристаллохимическая особенность строения монтмориллонита по составу обменных катионов вызывает необходимость дополнительной активации бентонита с целью перевода его из магниевого и кальциевого в натриевый, что способствует увеличению набухаемости, пластичности бентонита и прочности сырых форм.

В Красноярском крае сосредоточены значительные запасы каолиновых и бентонитовых глин. В настоящее время широко эксплуатируются месторождения каолиновых и бентонитовых (Кампановское и Кантатское) и бентонитовой (Черногорское) глин.

Ведутся постоянные исследования и разрабатываются новые технологии подготовки бентонитовых глин с целью повышения их качества и снижения расхода их в составах формовочных смесей, противопригарных покрытий. Однако до настоящего времени не проводились исследования по разработке комплексных способов активации в процессе подготовки глин различными натрийсодержащи-ми соединениями. Поэтому разработка способа механо- и механохимической активации глин Красноярского края является весьма актуальной проблемой, решение которой позволяет изменять энергию, геометрию и состав глинистых частиц; улучшать свойства формовочных смесей и противопригарных покрытий, что в итоге позволяет повышать качество отливок.

Целью работы является создание управляемых технологий, обеспечивающих повышение качества отливок на основе изучения закономерности влияния механо- и механохимической обработки глин на структуру и свойства песчано-глинистых смесей, противопригарных покрытий.

Научная новизна:

1. Выявлены зависимости диспергируемости и активности бентонитовых и каолиновых глин от режимов обработки в энергонапряженных мельницах планетарного типа;

2. Установлены зависимости геометрических и энергетических параметров бентонитовых глин от режимов их механохимической активации;

3. Определены зависимости свойств смесей от строения и активности глин; разработаны новые процессы приготовления формовочных смесей с механохими-чески активированными глинами;

4. Установлена эффективность применения комплексного способа активации по технологии «Изакт-процесс», позволяющего получать активированные глины и формовочные смеси с улучшенными свойствами.

Практическая ценность работы:

1. Определены рациональные режимы активации глин различного кристал-лохимического строения в АГО-2 с варьированием времени активации от 60 до 120 с в атмосфере воздуха при соотношении массы глины и мелющих тел 2:1, и постоянной скорости г>Об=1500 об/мин, позволяющие получать механоактивирова-ные глины с улучшенными свойствами марок КСЗ(А), КМЗ(А), БМ2Т2(А) и БП1Т,(А);

2. Разработан комплексный способ механохимической активации кальциевых и магниевых бентонитов с модифицирующими натрийсодержащими соединениями;

3. Разработан процесс активации бентонита по технологии «Изакт-процесс» в планетарно-центробежной мельнице АГО-2 с применением комплекса натрий-содержащих добавок;

4. Оптимизированы составы формовочных смесей для чугунного литья с механо- и механохимически активированными глинами, что обеспечивает повышение прочности смесей на 15-25 % в зависимости от свойств зернового наполнителя;

5. Разработана технология приготовления универсального активированного водного графито-бентонитового противопригарного покрытия с улучшенными свойствами для чугунного и цветного литья;

6. Разработано методическое и программное обеспечение для комплексной оценки качества сыпучих зерновых, дисперсных материалов и расчета их геометрических параметров на языке программирования Object Pascal в среде разработки Borland Delphi 7.0.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, содержащего 157 источников и 6 приложений. Основной материал изложен на 112 страницах, включая 31 таблицу и 45 рисунков.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Выявлено, что при рациональных режимах активации каолиновых глин содержание частиц размером менее 1 мкм повышается на 15-25 %, а у бентонитовых на 30-40 %, при увеличении удельной поверхности с 92 до 117 м2/г и 170 м2/г, соответственно.

2. Определенны рациональные режимы активации глин различного кристаллохимического строения в АГО-2: временя активации 60-120 с при массовом соотношении глины к мелющим телам 2:1 и постоянной скорости do6=1500 об/мин, что позволило получать механоактивированные глины с улучшенными свойствами за счет увеличения общей активности частиц каолиновых глин на 20-25 %, бентонитовых на 25-30 %.

3. Разработана компьютерная программа «Анализ качества сыпучих зерновых и дисперсных материалов и расчет их геометрических параметров», позволяющая по гранулометрическому составу и микрофотографиям рассчитывать фракционный состав, средний размер частиц, коэффициент формы, удельную поверхность, модуль мелкости, строить гистограммы и таблицы.Установлено, что использование 1-3 % ПАВ сложных соединений натрия при механохимической активации бентонита в бегунах и мельнице АГО-2 с Курейским графитом ГЛС-3 в качестве интенсификатора помола позволяет повысить основные технологические свойства глин: коллоидальность в 2-4 раза, прочность смесей в 2-3 раза, набухаемость в 1,5-2 раза, при снижении водопоглощения в 1,2-1,5 раза.

5. Найдено новое решение реализации процесса активации бентонита по технологии «Изакт-процесс» в планетарно-центробежной мельнице АГО-2 с применением комплекса натрийсодержащих добавок, заключающееся в по стадийном вводе добавок при активации, что позволяет оптимизировать свойства бентонита подбором добавок в зависимости от требуемого уровня свойств. Оптимизированы составы песчано-глинистых формовочных смесей с механохимически активированным в рациональных режимах бентонитом, которые имеют прочность на 15-25 % выше.

7. Разработана технология приготовления универсального водного графито-бентонитового противопригарного покрытия с улучшенными свойствами для чугунного и цветного литья, прочность которого в 2-3 раза больше, седиментационная устойчивость 100 %, при снижении расхода сухих компонентов на 15-20 % и затрат на механическую обработку отливок на 15-20 %. 8. Оптимизированы составы смесей и покрытий с механохимически активированными глинами, которые опробованы и приняты к внедрению на предприятиях Красноярского края. Получены акты производственных испытаний смесей и покрытий для чугунного и стального литья. Изготовлена большая номенклатура отливок общим весом 11109 кг. Акты промышленных испытаний содержатся в Приложениях диссертационной работы.

1. Козлов, Л.Я. Производство отливок в мире Текст. // Литейщик России. -2002,-№2.-С. 10-13.

2. Дибров, И.А. Краткая история, состояние и пути развития литейного производства России Текст. // Литейщик России 2002-№ 1- С. 14-21.

3. Матвеенко, И.В. Управление качеством песчано-глинистых форм Текст. / И.В. Матвеенко, А.З. Исагулов// Литейное производство 1999-№ 5. -С.21-23.

4. Дорошенко, С.П. Совершенствование контроля свойств формовочных смесей, форм и стержней Текст. // Литейное производство- 1987- № 11-С. 14-16.

5. Жуковский, С.С. Формовочные материалы и технология литейной формы: Справочник Текст./ С.С. Жуковский, Г.А. Анисович, Н.И. Давыдов, [и др.]; [под ред. С.С. Жуковского]. М.: Машиностроение. - 1993.-432 с.

6. Боровский, Ю.Ф. Формовочные и стержневые смеси Текст./ Ю.Ф. Боровский, М.И. Шацких.-Л.: Машиностроение, 1980 86 с.

7. Туманский, А.Л. Формовочные глины Текст.- М.: Машгиз- 1957150 с.

8. Берг, П.П. Качество литейной формы Текст.- М.: Машиностроение-1970.-286 с.

9. Степанов, Ю.А. Формовочные материалы Текст./ Ю.А. Степанов, В.И. Семенов. -М.: Машиностроение 1969.-157 с.

10. Шишкин, Ю.П. Адсорбционные свойства глин Текст.- Киев.: Знание, УССР.-1981.- 47 с.

11. Бердов, Г.И. Новые методы экспресс анализа дисперсных матер-ловТекст./ Г.И. Бердов, В.Я.Толкачев.- Красноярск.- 1992. 162 с.

12. Айлер, Р.К. Коллоидная химия кремнезема и силикатов Текст.- М.: Госстроиздат 1959.-288 с.

13. Грим, Р.Е. Минералогия и практическое использование глин Текст.-М.: Издательство иностранной литературы 1967.-512 с.

14. Грим, Р.Е. Минералогия глин Текст.- М.: Издательство иностранной литературы 1959-455 с.

15. Баталова, Ш.Б. Физико-химические основы получения и применения катализаторов и адсорбентов из бентонитов Текст.- Алма-Ата.: Издательство «Наука», КССР.- 1986.- 52 с.

16. Тарасевич, Ю.И. Строение и химия поверхности слоистых силикатов Текст.- Киев: Наукова думка 1988.-248 с.

17. Жуковский, С.С. Прочность литейной формы Текст.- М.: Машиностроение- 1989.-258 с.

18. Мамина, Л.И. Формовочные материалы Текст./ Л.И. Мамина, Г.С. Саначева-Красноярск 1995- 160 с.

19. Лазаренко, Е.К. Курс минералогии Текст.- Киев: ДТВУ- 1951.- 256с.

20. Михайлов, A.M. Литейное производство Текст./ A.M. Михайлов, Б.В. Бауман, Б.Н. Благов [и др.]; под ред. A.M. Михайлова М.: Машиностроение.-1987.- 256 с.

21. Лаптева, Е.С. Физико-химические изменения слоистых силикатов в процессе механической активации Текст./ Е.С. Лаптева, Т.С. Юсупова, А.С. Бергер. Новосибирск.: Издательство «Наука», Сибирское отделение 1981- 88 с.

22. Айлер, Р.К. Химия кремнезема Текст./ Р.К. Айлер; перевод с англ. Л.Т. Журавлева.-М.: Мир.- 1982.-4.1-2.- 1120 с.

23. Рябченко, В.И. Управление свойствами буровых растворов Текст.-М.: Недра.- 1990.-232 с.

24. Сосненко, М.Н. Приготовление формовочных и стержневых смесей Текст.- М.: Высшая школа 1972 - 256 с.

25. ГОСТ 3223 93. Глины формовочные огнеупорные. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 1993-01-01. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1993. 24 с.

26. Гуляев, Б.Б. Формовочные процессы Текст./ Б.Б. Гуляев, О.А. Кор-нюшкин, А.В. Кузин-Л.: Машиностроение, Ленинград, отд.- 1987.-262 с.

27. Барбакадзе, Д.Ф. Формовочные материалы Грузии Текст. // Литейное производство 2001 -№ 7- С. 15-16.

28. Манасян, В.А. Инжеванский бентонит Текст. //Литейное производство.- 2001.-№8- С. 18.

29. Мерабишвили, М.С. Бентонитовые глины Текст. Тбилиси.: Мецние-реба.- 1979.-308 с.

30. Милло, Ж. Геология глин Текст.- Л. Машиностроение: Ленинград, отд.- 1958.-359 с.

31. Бок, И.И. Поглощающие глины и возможности использования их в Казахской ССР Текст.- Алма-Ата 1941.- 21 с.

32. Прянишников, С.Е. Бентониты Узбекистана Текст. Ташкент- 1963. С. 54-62.

33. Баталова, Ш.Б. Производственные силы Южного Казахстана Текст./ Ш.Б.Баталова, С.Д. Дуймагамбетова [и др.].- Алма-Ата- 1966, Т.5., С. 359— 361.

34. Галкин, Г.П. Разработки в области формовочных материалов и смесей Текст. //Литейное производство 2000 - № 6 - С.26-27.

35. Формовочные материалы. Каталог Текст.- М.:НИИ информации по машиностроению-1978 -46 с.

36. IKO Minerals лучшая форма сервиса! Текст. //Литейщик России-2003.-№6. -С. 19-20.

37. Овчаренко, Ф.Д. Бентонитовые глины Украины Текст./ Ф.Д. Овча-ренко, Е.А. Минакова Киев - 1960, Т. 4 - С. 56-65.

38. Жморщук, В.И. Бентонитовые глины новых месторождений Украины Текст./ В.И. Жморщук, И.С. Сычев и др. //Литейное производство.- 1995- № 7-8.-С.24.

39. Ильин, В.К. Бентонит Тарасовского месторождения Текст./ В.К. Ильин, Л.Ф. Зайцева и др. //Литейное производство.-1995.-№ 6 С. 17.

40. Балинский, В.Р. Зырянское месторождение бентонитовых глин Текст./ В.Р. Балинский, А.Ф. Ануфриева, Т.В. Сыролева //Литейное производство.- 1993.-№ 1.-С.9.

41. Ибрагимов, B.C. Хакасский бентонит Текст. //Литейное производство.- 1995.-№ 2 С.9-10.

42. Балинский, В.Р. Исследование бентонитовых глин Текст./ В.Р. Балинский, А.Ф. Ануфриева, Т.В. Сыролева, Е.В. Белогуб //Литейное производство.-1994.-№ 4.-С. 18.

43. Эпштейн, С.М. Исследование термомеханических свойств графитсо-держащих огнеупоров Текст./ С.М. Эпштейн, И.Ю. Хлебникова, Ю.В. Мате-рикин [и др.].//Огнеупоры и техническая керамика 1985-№12 -С.9-11.

44. Брагина, В.И. Технология угля и неметаллических полезных ископаемых Текст./ В.И. Брагина, И.И Брагин Красноярск.: Красноярское книжное изд-во - 1973.-255 с.

45. Болдырев, В.В. Механохимия твердых неорганических веществ Текст./ Е.Г. Авакумов // Успехи химии. Т.40. - 1971. - С. 1835-1856.

46. Авакумов, Е.Г. Механические методы активации химических процессов Текст. Новосибирск.: Наука - 1986. - 333 с.

47. Молчанов, В.И. Активация минералов при измельчении Текст./ О.Г. Селезнева, Е.Н. Жирнов.- М.: Недра.- 1988. 208 с.

48. Хайнике, Г. Трибохимия Текст./ Г. Хайнике; перевод с анг. М.Г. Гольдфельда. М.: Мир, 1987. - 584 с.

49. Thiessen Р., К. Mayer, G. Heiniche Grundlager der Trebochemie Текст./ Berlin, 1967.- 154 с.

50. Бутягин, П.Ю. Об инициировании химических реакций при разрушении твердых тел Текст./ П.Ю. Бутягин, А.В. Быстриков // Матер. V Всесоюз. Симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел: сб. ст. Таллинн, ч.1. - С.63-78.

51. Колосов, А.С. Некоторые вопросы моделирования и оценки энергетической эффективности процессов измельчения твердых тел Текст. // Изв. СО АН СССР. 1985. - №2, сер. хим. наук, вып. 1. - С. 26-39.

52. Авакумов, Е.Г. Кинетика твердофазных механохимических реакций в зависимости от условий механической обработки Текст./Е.Г. Аввакумов, Ф.Х. Уракаев // Кинетика и механизм химических реакций в твердой фазе. Кемерово: Кем.Гос.Ун-т. -1982. - С. 3-12.

53. Мамина, Л.И. О контроле активности зерновых и дисперсных формовочных материалов Текст./ Л.И.Мамина, В.И. Ковригин, С.Е. Филиппов // Повышение качества и эффективности литья по выплавляемым моделям: сб. ст. -М.- 1989. С.66-71.

54. Сапегин, А.В. Влияние активации и модифицирования на поверхностную энергию формовочных песков Текст./ А.В. Сапегин, В.А. Смолко, О.Г. Баранов, Н.Е. Дильдашева // Труды V-ro съезда литейщиков России: сб. ст. -М.: Радуница-2001.-С.355-357.

55. Ходаков, Г.С. Тонкое измельчение строительных материалов Текст. М.: Стройиздат- 1972.-238 с.

56. Веселовский, B.C. Угольные и графитные конструкционные материалы Текст.- М.: Наука.- 1966 225 с.

57. Мамина, Л.И. Механоактивация огнеупорных наполнителей для литейных красок Текст./ Л.И. Мамина, О.Б. Виноградова, Т.А. Лукьянова // РЖ «Технология машиностроения. Технология и оборудование литейного производства».- 1990-№9.-С. 135.

58. Серябряков, С.П. Экономия формовочных материалов при смесепри-готовлении центробежными методами Текст./ С.П. Серябряков, А.Г. Афанасьев, Ю.А. Колобков // Литейное производство. 1997 - № 4 - С.20.

59. Мамина, Л.И. Способы повышения качества сыпучих материалов для ЛВМ Текст./ Л.И. Мамина, Г.А. Лукьянова, Г.С. Саначева / «Повышение качества и эффективности литья по выплавляемым моделям»: сб. науч. тр. М-1989,-С. 61-65.

60. Мухоморов, И.А. Пригар и способы его предупреждения //Литейное производство.-2003-№ 5-С. 15-16.

61. Лакедемонский, А.В. Литейные дефекты и способы их устранения Текст./ А.В. Лакедемонский, Ф.С. Кваша, Я.И. Медведев [и др.] М.: Машиностроение.-! 972- 152 с.

62. Бульштейн, Р.И. Противопригарная краска для чугунных отливок Текст./ Р.И. Бульштейн, В.Н. Городчиков, Е.А. Белобров //Литейное производство. 1989.-№ 9. - С.26.

63. Дорошенко, С.П. Предотвращение пригара на отливках. Теория и практика Текст./ С.П. Дорошенко, В.Н. Дробязко, А.И. Шейко //Литейное производство. 1996. - № 2. - С.20-22.

64. Давыдов, Н.И. Промышленное производство новых самовысыхающих противопригарных покрытий Текст./ Н.И. Давыдов, А.И. Дибров, А.В. Хмельницкий [и др.] // Труды 5-го съезда литейщиков России: сб. ст. М.: Радуница.-2001. - С.274-276.

65. Сварика, А.А. Покрытия литейных форм Текст. М.: Машиностроение- 1977.-216 с.

66. Бульштейн, Р.И. Производство формовочных материалов в Украине Текст./ Р.И. Бульштейн, К.Е. Белобров, Е.А. Белобров // Литейное производство.-2001.-№ 10. -С.13-15.

67. Ромашкин, В.Н. Особенности формирования прочности сцепления противопригарных покрытий с поверхностью формы в процессе высыхания Текст. // Литейщик России.- 2003. №8. - С. 15-19.

68. Гущин, В.А. Влияние глинистой составляющей на трещинообразова-ние противопригарных покрытий Текст./ В.А. Гущин, В.А. Чечулин //Литейное производство. 1994. - № 7. - С. 17-18.

69. Ромашкин, В.Н. Особенности формирования прочности сцепления противопригарных покрытий с поверхностью формы Текст. // Литейщик России. 2003. - №7. - С.26-31.

70. Ромашкин, В.Н. Влияние удельной поверхности наполнителей на свойства противопригарных красок Текст./ В.Н. Ромашкин, Ю.А. Степашкин, Ф.А. Нуралиев // Литейное производство. 1999. - № 10. - С.43^14.

71. Давыдов, Н.И. Противопригарные покрытия для песчаных стержней и форм Текст. // Литейщик России 2002. - №4. - С.26-31.

72. Милаенко, И.Э. Гранулированное противопригарное покрытие Текст./ И.Э. Милаенко, Р.И. Булынтейн, Е.А. Белобров // Литейное производство.- 1994.-№4.-С. 19.

73. Жуковский, С.С. Технология литейного производства: формовочные и стержневые смеси Текст. Брянск: БГТУ. - 2002. - 470 с.

74. Карташов, В.Т. Изменение технологических свойств глин при термообработке Текст./ В.Т. Карташов, Я.И. Медведев // Литейное производство-1989.-№8.-С. 17-18.

75. Бровцин, А.К. Особенности физико-химических свойств глинистых материалов Текст. // Литейное производство 2000. - № 2. - С.23-25.

76. Леви, Л.И. О долговечности бентонитов Текст./ Л.И. Леви, Ю.Д. 11озднев // Литейное производство 1965. - № 7. - С.40-41.

77. Уильяме, Д.С. Факторы, влияющие на качество формовочных смесей Текст. // Литейное производство 1961. - № 5. - С.36-40.

78. Синчугов, Ю.Д. Сокращение расхода бентонита при регенерации смесей Текст./ Ю.Д. Синчугов, B.C. Мысовский, В.Ф. Колобова // Литейное произведет во. 1975. - № 7. - С.8-9.

79. Васин, Ю.П. Магнитная обработка формовочных материалов Текст./ Ю.П. Васин, П.В. Чернигоров, М.М. Бортников, [и др.] // Литейное производство.-1982.-№ 10.-С. 14-15.

80. Карташев, В.Т. Магнитная иэлектрическая обработка песчано-глинистых смесей Текст./ В.Т. Карташев, Ю.М. Погосбекян, А.Л. Ефремов // Ли гейное производство. 1975. - № 11. - С. 17-18.

81. Классен, В.И. Омагничивание водных систем Текст.- М.: Химия-1982.-296 с.

82. Токарева, А.И. Обработка связующих магнитным полем и электрическим током Текст./ А.И.Токарева, А.И. Беляков // Литейное производство. -1973. -№ 3. С.30-31.

83. Ивочкина, О.В. Электро-радикальный механизм активации этилсили-кагных связующих Текст./ О.В. Ивочкина, Л.Г. Знаменский, Б.А. Кулаков // «Литейные процессы»: межрег. сб.науч. тр.- Магнитогорск: Изд-во МГТУ-2002. Вып.2. - С. 161-163.

84. Илларионов, И.Е. Формовочные материалы и смеси Текст./ И.Е. Илларионов, Ю.П.Васин. Ч.: Изд-во Чуваш, университета - 1992 - 280 с.

85. Берг, П.П. Влияние ультразвука на прочность формовочных смесей Текст./ П.П. Берг, Н.Н. Андрияшина // Литейное производство 1972. - № 3. -С.31-32.

86. Андрияшина, Н.Н. Влияние ультразвука на связующие свойства глинистых минералов Текст. //Литейное производство 1979. -№ 3. - С. 17-18.

87. Гамов, Е.С. Приготовление глинистых суспензий в ультразвуковых полях Текст./ Е.С. Гамов, А.В. Гришкавичус, Е.И. Корниенко, [и др.] //Литейное производство 1977. - № 7. - С.36-37.

88. Егоров, В.И. Обработка крепителей ультразвуком Текст./ В.И. Егоров, В.Е. Волосенко, Н.Д. Архемчик // Литейное производство. 1972. - № 1. -С.4-5.

89. Круглицкий, Н.Н. Физико-химические основы регулирования свойств глинистых материалов Текст.- Киев: Наукова думка. 1968 - 320 с.

90. Круглицкий, Н.Н. Влияние ультразвуковых колебаний на устойчивость водных дисперсий Текст./ Н.Н. Круглицкий, В.В. Симуров //Укр.хим.журн. 1964. - № 8. - С.823-830.

91. Круглицкий, Н.Н. Ультразвук в химической технологии Текст./ Н.Н. Круглицкий, В.Ю. Третинник, В.В. Симуров. Киев: УКР НИИНТИ. -1970.

92. Круглицкий, Н.Н. Очерки по физико-химической механике Текст. Киев: Наукова думка - 1988 - 224 с.

93. Ильчевский, Н.Н. Приготовление комплексных связующих материалов для формовочных смесей Текст./ Н.Н. Ильчевский, Ю.В. Бурденко //Литейное производство 1998. - № 4. - С. 14-15.

94. Круглицкий, Н.Н. Структурно-механический резонанс в химии и химической технологии Текст./ Н.Н. Круглицкий, Г.П. Бойко. Киев: Наук, думка. - 1985. - 256 с.

95. Грановский, И.Г. Влияние звуковой и ультразвуковой обработки на прочностные характеристики цементов с добавками полимера Текст./ И.Г. Грановский, Н.Н. Круглицкий, Г.П. Бойко, [и др.] //Укр. хим. журн. 1973 -№ 2 .-С. 180-183.

96. Круглицкий, Н.Н. Достижение параметров звуковой обработки цементных паст Текст./ Н.Н. Круглицкий, И.Г. Грановский, Г.П. Бойко // Буд. матер, и констр 1972. - № 2. - С. 34-35.

97. Круглицкий, Н.Н. Вплив звуковоУ обробки на властивоеп по-л1мерцемент1в Текст./ Н.Н. Круглицкий, И.Г. Грановский, Г.П. Бойко // Буд. матер, и констр. 1971. - № 6. - С. 13-14.

98. Бречко, А.А. Формовочные и стержневые смеси с заданными свойствами Текст./ А.А. Бречко, Г.Ф. Великанов. Л.: Машиностроение - 1982. - 216 с.

99. Мамина, Л.И. Исследование влияния механической активации на свойства противопригарных и связующих материалов: Дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. Красноярск. -1980. - 162 с.

100. Болдырев, В.В. О механохимии неорганических твердых веществ Текст.// Дезинтеграторная технология: сб. ст. и док. Т.1. - Таллин. - 1990. -С 17-30.

101. Голицын, B.C. Механохимическая активация литейных связующих Текст./ B.C. Голицын, В.М. Шерстюк // Всесоюзного семинара по дезинтегра-торной технологии: тез. докл. Таллин - 1987. — СЛ21—123.

102. Валисовский, И.В. Пригар на отливках Текст. М.: Машиностроение.- 1983.- 192 с.

103. Леви, Л.И. Набухаемость бентонитов различных месторождений Текст./ Л.И. Леви, Ю.Д. Позднеев II Литейное производство. 1964. - № 9. -С.20-22.

104. Комисаров, В.А. Повышение связующей способности низкосортных глин Текст./ В.А. Комисаров, Н.Н. Кузьмин, Н.П. Завальнюк // Литейное производство. 1984.-№ 3. - С. 16-18.

105. Комисаров, В.А. Прочность формовочных смесей на низкосортных глинах при высокой температуре Текст./ В.А. Комисаров, Н.Н. Кузьмин, Н.П. Завальнюк//Литейное производство. 1985.-№ 1.-С.12-13.

106. Распопин, И.М. Применение активированного Дашуковского бентонита Текст./ И.М. Распопин, Ф.С. Кваша, В.В. Жуков, Ф.Б. Хальфин // Литейное производство. 1984. - № 6. - С. 16-17.

107. Петров, В.И. Особенности Усть Уральского месторождения Текст. //Литейное производство.- 1987.-№ 1.-С.30-31.

108. Кузьмин, Ю.Д. Использование производственных отходов в составах формовочных смесей Текст./ Ю.Д. Кузьмин, В.Л. Ершов //Литейное производство. 1992. -№ 11. - С. 17.

109. Сафронов, В.А. Активированный бентонит Текст./ В.А. Сафронов, Н.Н. Кузьмин, Э.Л. Отрошенко // Литейное производство. 1989. - № 4 - С.8-9.

110. Авторское свидетельство 1742265 кл. Способ активации бентонитовых глин. (Сафронов В.А., Кузьмин Н.Н., Отрошенко Э.Л.)

111. Кваша, Ф.С. Способ активации бентонита Текст./ Ф.С. Кваша, А.А. Волкомич, Л.П. Туманова, Т.В. Воронцова //Литейное производство 1997. -№ 10.-С. 10-11.

112. Наседкин, В.В. Бентонит в промышленности России Текст./ В.В. Наседкин, Ф.С. Кваша, В.В. Стаханов. М.: ГЕОС.- 2001. 136 с.

113. Грузман, В.М. Глинистая суспензия для изготовления облицовочной формовочной смеси Текст. // Литейное производство. 2001. - № 1. - С. 17.

114. Иванич, Л.Е. Прочностные свойства зоны конденсации влаги в пес-чано-глинистых смесях Текст./ Л.Е. Иванич, Б.В. Кочовски //Литейное произволе гво. 1997.-№ 2.-С. 12.

115. Бондаренко, В.И. Активация бентонитов для формовочных смесей автоматических линий Текст. // Литейное производство. 1990 - № 5- С. 2627.

116. Марков, В.А. Углеродсодержащие материалы в песчано-глинистых формовочных смесях Текст. // Литейное производство 1995 - № 6- С. 17-18.

117. Марков, В.А. Концепция механизма формирования свойств песча-но глинистых смесей в процессе перемешивания Текст./ В.А. Марков, К.Е. Нефедов, М.В. Пешков, А.А. Апполонов /Литейное производство - 2004. -№1. -С. 15-17.

118. Кваша, Ф.С. Современные углеродсодержащие противопригарные материалы для песчано-глинистых формовочных смесей. Состояние и перепективы 1 Текст./ Ф.С. Кваша, Л.П. Туманова // Литейное производство. 2003. -№ 11. - С. 26-29.

119. Уханов, С.А. Использование отходов системы вентиляции в составе формовочных смесей Текст. //Литейное производство. 2003- № 6 - С. 32-34.

120. ПАТ. РФ 2100129 МКИ А22 с 1/ 00. Способ обработки низкосортных бентонитов / Волкомич А.А., Кваша Ф.С., Калашников Н.Г., Хевсуриани П.М., Заяв. 12.02.96; Опубл. 27.12.97, Бюл. № 36.

121. ОСТ 13-183-83. Лигносульфонат технический. Общие технические условия Текст.- Введ. 1984-01-01. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1984. 12 с.

122. ГОСТ 13078-81. Жидкое стекло. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 1981-01-01. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1981. 22 с.

123. ГОСТ 17022-81 Графит. Типы, марки и общие технические условия. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 1981-01-01. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1981. 26 с.

124. Уббелоде, А.В. Графиты и его кристаллические соединения Текст./ А.В. Уббелоде, Ф.А. Льюис. М.: Наука - 1968. - 255 с.

125. Удалов, Ю.П. Новые кристаллические формы углерода Текст. // Современное состояние технологии производства и применения углеграфитовых материалов: пакет инф. мат-лов. С.-Петербург: ЦНТИ «Прогресс».- 2000. -С.1-13.

126. Костиков, В.И. Графитизация и алмазообразование Текст.- М.: Машиностроение. 1991. - 342 с.

127. Малиновский, Ю.А. О полиморфных модификациях углерода Текст.// Кристаллохимия и рентгенография минералов: сб. науч. тр.; [под ред. Франк-Каменецкий В.А.] Л.: Наука. 1987. - С.17-26.

128. ГОСТ 2138-91. Пески формовочные. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 1991-01-01. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1991. 20 с.

129. ГОСТ 13493-86. Триполифосфат натрия. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 1987-01-01. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1987. 24 с.

130. ГОСТ 342-77.Натрий фосфорнокислый пиро. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 1978-0101. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1978. 24 с.

131. ГОСТ 4171-76. Натрий сульфат 10-водный. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 1978-01-01. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1978. 22 с.

132. ГОС Г 195-77. Натрий сернистокислый безводный. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 1978-01-01. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1978. 22 с.

133. ГОСТ 4328-77. Натрий гидроокись. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 1978-01-07. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1978. 20 с.

134. ГОСТ 5100-85. Сода кальцинированная техническая. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ.1986-01-01. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1986. 24 с.

135. ГОСТ 4166-76. Натрий сернокислый безводный. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 197801-01. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1978. 20 с.

136. ГОСТ 27068-86. Натрий серноватистокислый 5-водный. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ.1987-01-07. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1987. 14 с.

137. ГОСТ 24363-80. Калий гидроокись. Входные и выходные параметры и типы соединений. Технические условия Текст.- Введ. 1980-01-12. -М: Гостстандарт России: Изд-во стандартов 1980. 12 с.

138. Серебряков, С.П. Анализ структуры материалов по электронным микрофотографиям Текст./ С.П.Серебряков, Л.В.Березина //Литейное производство. -2000. -№ 12. С.11-12.

139. Смолко, В.А. Фрактальная размерность дисперсных материалов Текст./ В.А.Смолко, А.В.Сапегин, А.В.Баландин [и др.] // Литейные процессы: межрегиональный сб.науч.трудов. Магнитогорск: Изд-во МГТУ. - 2002. -Вып.2. - С.125-127.

140. Дягтяренко, Г.И. Регулирование зернового состава формовочной смеси Текст. // Литейщик России. 2003. - № 1. - С.24-27.

141. Бердов, Г. И. Новые методы экспресс-анализа дисперсных материалов Текст./ Г. И. Бердов, В.Я. Толкачева. Красноярск. - 1992 - 161 с.

142. Васильев, В. А. Физико-химические основы литейного производства Текст. Уч. для вузов. М: «Интермет Инжиниринг».- 2001. - 366 с.

143. Подобед, О. Песчано-глинистые смеси. Состояние вопроса и перспективы Текст. // Труды 7-го съезда литейщиков России: сб. ст. Новосибирск.- 2005.-С.5-13.

144. Берг, П.П. Формовочные материалы Текст. М: Машиностроение. - 1963.-408 с.

145. Мдивинишвили, М.И. Кристаллохимические основы регулирования свойств природных сорбентов Текст.: сб. науч. трудов. Москва - 1983. - С. 15-17.

146. Ходаков, Г. С. Физика измельчения Текст. М: Машиностроение. -1972.-307 с.

147. Круглицкий, Н.Н. Физико химическая механика дисперсных структур: сб. науч. трудов Текст./ Н.Н. Круглицкий, Ю.Л. Ищук, Р.В. Кучер [и др.]; [под ред. Н.Н. Круглицкого]. - Киев: Наук, думка - 1986. - 264 с.