Кінетика структурування піщано-рідкоскляних сумішей паро-мікрохвильовим затвердінням

Abstract

Робота присвячена вирішенню проблеми зниження викидів шкідливих та отруйних речовини у навколишнє середовище та зниження витрат мінеральних копалин, зокрема, кварцового піску за рахунок використання у виробництві ливарних форм і стрижнів з екологічно безпечного сполучного матеріалу (натрієвого рідкого скла) і застосування паро-мікрохвильового затвердіння (ПМЗ-процес) для структурування піщанорідкоскляних сумішей (ПРС). В роботі використано стандартні і загальноприйняті методи і методики дослідження структури формувальних та стрижневих сумішей, визначення температури і маси. Вперше досліджено кінетику і розроблено опис механізму структурування ПРС структурованих за ПМЗпроцесом, визначені основні закономірності процесу структурування та розроблено відповідні аналітичні залежності. Встановлено, що основною причиною обмеження ефекту структурування по ПМЗ-процесу є поглинання водяної пари силікатом натрію з шару води-конденсату в капілярах ПРС. При цьому об’єм ПРС, структурованої за ПМЗ-процесом, тим більше, чим менше використано рідкого скла для приготування суміші, чим нижче уявна щільність ПРС і чим триваліше час впливу на суміш мікрохвильового випромінювання. Облік отриманих результатів при розробці технологій виробництва ливарних форм и стрижнів за ПМЗпроцесом дозволить прогнозувати властивості та якість ливарних форм і стрижнів, підвищити якість виливків і знизити їх собівартість, провести заміну екологічно небезпечних сполучних матеріалів імпортного виробництва на екологічно безпечне рідке скло вітчизняного виробництва, що у цілому зменшить шкідливі викиди з ливарних цехів в навколишнє середовище та їх потребу у кварцовому піску.