ГБОУ СПО ВО ВлПК

Определение зернового состава песка
Тема:	Выбор материалов для производства отливок

Наименование:

П Литейное производство черных и цветных металлов Специальность: 150406 рофессиональная

область:

Шкварина Надежда Станиславовна

Преподаватель колледжа Лактионов Юрий Юрьевич Преподаватель колледжа

Разработчик:

Код:

Владимир 2012

Когда Вы изучите данный учебный элемент, Вы научитесь определять:

• класс песка

• группу и категорию

• какую марку песка можно применять для определенного сплава, способа формообразования.

Используемая литература:

1. Трухов А.П. Технология литейного производства.- М., Машиностроение, 2005 г.

2.Голотенков О. Н. Формовочные материалы. Пенза, 2004 г.

3.ГОСТ 29234.1–91.

Оборудование и приспособления:

- установка для взбалтывания,

- прибор для итогового анализа песка,

- технические весы с разновесами,

- сушильный шкаф с терморегулятором,

- стеклянный сосуд емкостью 1000 см3, мензурка, химический стакан емкостью 1000 мл, две фарфоровые чашки,

Материалы: кварцевый песок, раствор 1% NaOH в количестве 25 мл.

Лабораторная работа №1

Тема: Определение зернового состава песка

Цель проведения: практическое занятие проводится с целью закрепления знаний, формирования умений и навыков определения класса песка, группы и категории.

Теоретическая часть

Основной частью формовочных песков являются зерна кварца. Кроме них в состав песков входят глинистые составляющие (не >50%). В соответствии с ГОСТ 2138-84 формовочные пески делят на обогащенные и природные (необогащенные). Обогащенные пески подразделяют на классы Об1К, Об2К, Об3К в зависимости от содержания кремнезема и вредных примесей. Природные формовочные пески в зависимости от содержания глинистой составляющей делят на кварцевые К, тощие Т, полужирные П, жирныеЖ и очень жирные ОЖ. Кварцевые пески в свою очередь подразделяют на классы в зависимости от содержания кремнезема и вредных примесей: 1К, 2К, 3К, 4К.

Зерновой состав песка определяют с помощью ситового анализа – рассева песка через набор стандартных сит. Основной фракцией песка считается наибольшая сумма остатков просеянного песка на трех смежных ситах, выраженная в массовых частях. Установлен следующий набор сит:

Номер сита	2,5	1	1,6	063	04	0315
Размер стороны ячейки, мм	2,5	1,0	1,60	0,630	0,4	0,315
Номер сита	02	016	01	0063	005	поддон
Размер ячейки, мм	0,250	0,160	0,1	0,063	0,05	0

Если на трех смежных ситах находится на менее 70% массы зерен, то пески называют с сосредоточенной зерновой структурой, если не менее 60% - то с рассредоточенной.

Кварцевые пески с рассредоточенной зерновой структурой делят накрупные(КРК), средние (КРС), мелкие (КРМ) и с общей рассредоточенностью (КРО).

В зависимости от величины остатка основной фракции на двух крайних ситах формовочные пески делят на две категории: А – больший остаток на крайнем верхнем сите, Б – больший остаток на крайнем нижнем сите из трех смежных.

Обозначение марки формовочного кварцевого песка с сосредоточенной структурой состоит из обозначения класса, номера среднего сита основной фракции и категории.

Например, марка песка 1К0315А: класс 1К, основная фракция расположение на ситах 04, 0315, 02. Большая масса песка на сите 04.

Марка 3КРО означает, что это кварцевый песок с рассредоточенной зерновой структурой класса 3К.

Марка КРСА означает класс 1К с рассредоточенной структурой и средним размером зерна, остаток на сите 0315 больше, чем на сите 016(надо воспользоваться табличными данными ГОСТа).

Зерновой состав песчаной основы определяют с помощью ситового анализа. Предварительно требуется провести операции отмучивания когда удаляется глинистая составляющая песка и определяется процентное содержание глинистой составляющей.

Имеется два метода: нормальный и ускоренный ГОСТ 23409.18-78.

1-ый метод-НОРМАЛЬНЫЙ

Берут навеску песка массой 50г и высыпают в сосуд емкостью 1000 мл и диаметром 90-100 мм, добавляют 475 см³ воды нормальной температуры и 25 см³ 1% раствора NaOH. Сосуд плотно закрывают резиновой пробкой и закрепляют на установке для взбалтывания в течении 1 часа при частоте вращения 60±5 мин^-1, счищают после остановки с крышки приставшие зерна песка, доливают водой до отметки 150 мм, содержимое взбалтывают и отстаивают 10 минут. Воду сливают при помощи сифонной трубки Ø 6-9 мм, введенной в сосуд на глубину 125 мм, нижний конец трубки должен находиться на расстоянии 12-13 мм от поверхности осевшего песка. Операции долива воды, взмучивания, отстаивания 10 минут и сливания сифоном повторяют два раза. Затем в сосуд снова наливают воду до 150 мм, взмучивают, выдерживают 5 минут и сливают сифоном и так повторяют до тех пор, пока вода не станет прозрачной. Оставшийся песок высушивают в фарфоровой чашечке в сушильном шкафу при t=105-110ºC до постоянной массы. Затем песок взвешивают с точностью до 0,01 г.

Массовую долю глинистой составляющей определяют по формуле:

m – масса песка до отмучивания, г

m₁ – масса высушенного песка после удаления глинистой составляющей, г.

2-ой метод-УСКОРЕННЫЙ

Навеску песка 20 г помещают в сосуд для кипячения, наливают в него 300 см³ воды и кипятят в течение 5 мин. Затем содержимое сосуда взбалтывают 10 мин., предварительно добавив 200 см³ воды. Последующие операции отделения глинистой составляющей аналогичны нормальному методу. Ситовой анализ – рассеивание на ситах навесок высушенного после отмучивания песка (начальная навеска 50 и 20 г). Сначала проверяют чистоту и комплектность сит. Под самое нижнее сито №005 ставят поддон. На верхнее сито №2,5 насыпают испытуемый песок, стопку сит покрывают крышкой и закрепляют на приборе. Включают двигатель на 15 мин. остатки песка на каждом из сит тщательно счищают кисточкой на глянцевую бумагу и взвешивают с точностью до 0,01 г. Определяют марку песка.