Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

ХОЛОДНОТВЕРДЕЮ11АЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ , включающая огнеупорный наполнитель , обезвоженную водонерастворимую отстойную смолу термолиза древесины, кубовые остатки.ректификации сланцевых фенолов, полярный растворитель в виде спиртов или кетонов, или сложных эфиров и отвердитель на основе окиси кальция, о тлич ающаяс я тем, что, с целью повьшения качества форм и стержней за счет увеличения их прочности, смесь дополнительно содержит поверхностно-активное вещество в виде маслорастворимых или водомаслорастворимых сульфокислот или сульфонатов при следующем соотношении ингредиентов, мае. %: Обезвоженная водонерастворимая отстойная смола термолиза древесины0,2-1,0 Кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов0,4-2,0 Полярный растворитель в виде спиртов или кетонов, или слож (Л ных эфиров0,2-0,8 Отвердитель на основе окиси кальция1-2 Поверхностноактивное вещество в виде маслорастворимых или водомасСП лорастворимых 00 сульфокислот или СА9 сульфонатов 0,05-0,40 О5 Огнеупорный наполнитель Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1115

am В 22 С 1!22

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ водонерастворимая отстойная смола термолиз а древесины

Кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов

Полярный растворитель в виде спиртов или кетонов, или сложных эфиров

Отвердитель на основе окиси

О, 2-1,0

0,4-2,0

0,2-0,8 кальция

Поверхностноактивное вещество в виде маслорастворимых или водомаслорастворимых сульфокислот или сульфонатов

Огнеупорный наполнитель

О, 05-0,40

Ост альное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3541280/?2-02 (22) 17.01.83 (46) 30.09.84. Бюл. - 36 .(72) В.В.Кикоть, А.А.Степанов, H.Н.Лобанова и И.И.Сийнаши (71) Всесоюзный проектно-технологический институт литейного производства (53) 6?1.742.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 722651, кл. В ?2 С 1/20, 1978.

2 ° Авторское свидетельство СССР

У 697241, кл. В 22 С 1/20, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке й- 3497636/22-02, кл. В 22 С 1/22, 1982. (54)(57) ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩАЯ CMECb ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитель, обезвоженную водонерастворимую отстойную смолу термолиза древесины, кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов, полярный растворитель в виде спиртов или кетонов, или слож ных эфиров и отвердитель на основе окиси кальция, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения качества форм и стержней за счет увеличения их прочности, смесь дополнительно содержит поверхностно-активное вещество в виде маслорастворимых или водомаслорастворимых сульфокислот или сульфонатов при следующем соотношении ингредиентов, мас. 7.:

Обезвоженная

115836 2

Отвердитель на основе окиси кальция 1,3-3,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

Однако прочность форм и стержней из указанной смеси нуждается в повышении.

Целью изобретения является повы10 шение качества форм и стержней эа счет увеличения их прочности.

Поставленная цель достигается тем, что холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и

15 стержней, включающая огнеупорный наполнитель, обезвоженную водонерастворимую отстойную смолу термолиза древесины, кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов, полярный

20 растворитель в виде спиртов или кетонов или сложных эфиров и отвердитель на основе окиси кальция, дополнительно содержит поверхностно-активные вещества в виде маслорастворимых или водомаслорастворимых сульфокислот или сульфонатов при следующем соотношении ингредиентов, мас. 7.:

Обезвоженная водонерастворимая отстойная смола термолиза древесины 0,2-1,0

Кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов

Полярный растворитель в виде спиртов или кетонов, или сложных эфиров О, 2-0,8

Отвердитель на основе окиси кальция

Поверхностноактивное вещество в виде масло-. растворимых или водомаслорастворимых сульфокислот или сульфонатов 0,05-0,40

Огнеупорный наполнитель

0,4-2, О

1-2

0,3-3,0

Остальное !

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам смесей для изготовления литейных форм и стержней, содержащим а качестве связующего жидкие органические продукты пиролиза древесины и фенолсодержащие соединения.

Известна смесь для и готовления литейных форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель, связующее на основе продуктов термолиза древесины и аминосоединение 113.

Однако смесь не обеспечивает высокой прочности форм и стержней, требует для отверждения тепловой сушки и содержит токсичные и дифицитные продукты — амины.

Известна также холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель, связующее в вцпе композиции фенолоспирта и осадочной смолы, получаемой при термолизе древесины и отвердитель — хромовый ангидрид (? 3..

Однако данная смесь характеризу.ется повышенным содержанием связующего (4-6 ), что ухудшает санитарноги иенические условия производства З0 за счет выделения газов при заливке металла, приводит к значительному выбросу вредных веществ в атмосферу.

Кроме того, в качестве модицифирующих добавок используют дорогостоящие и токсичные фенолспирты, а в качестве отвердителя также токсичный дефицитный и дорогой хромовый ангидрид.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является холоднотвердеющая смесь 33 для изготовления литейных форм и стержней, содержащая, мас. 7.:

Обезвоженная 45 водонерастворимая отстойная смола термолиэа древесины

Кубовые остат- 50 ки ректификации сланцевых фенолов 0,2-2,0

Полярный растворитель в виде 55 спиртов или кетонов или сложных эфиров

Введение з смесь одного поверхностно-активного вещества (ПАВ) позволяет эа счет увеличения смачиваемости огнеупорного наполнителя и более полного покрытия его поверхности связующим снизить содержание отстойцвета, запах отсутствует, температур о ный интервал плавления 80-135 Г, содержит, мас. 7:

Высшие сланцевые фенолы 55-95

Нейтральные вещества 5-1 с

Температура плавления фенолов выше 260 о С при остаточном давлении

70 мм рт.ст., pH водно-ацетонового раствора 5-7. Технические условия на кубовые остатки разрабатываются °

В качестве полярного растворителя используют этанол, ацетон, метилэтилкетон, этилацетат, диэтиленгликоль, диоксан, смеси этих компонентов и пр. Нижний предел содержания растворителя обусловлен требованиями по вязкости связующего и растворимостью кубовых остатков, верхнийэкономическими соображениями и техникой безопасности.

В качестве огнеупорного наполнителя используют кварцевый, цирконовый, оливиновый и др. пески. В качестве отвердителя — окись кальция, феррохромовый шлак, нефелиновый шлам, портландцемент.

Смесь приготавливают следующим образом.

Кубовые остатки растворяют в полярном растворителе, добавляют ПАВ, перемешивают смесь -и вливают ее в водонерастворимую обезвоженную отстойную смолу. Полученное связующее смешивают .с огнеупорным наполнителем, после чего добавляют отвердитель.

В табл. 1 приведены предлагаемые составы ХТС (1-5) и известный — прототип (6).

Свойства смесей 1-6 показаны в табл. 2.

Из данных табл. 2 следует, что предлагаемая смесь обеспечивает повышенную прочность форм и стержней на всех этапах отверждения, что способствует повышению их качества, а следовательно, и качества получаемых с их применением отливок, может применяться для изготовления форм и стержней всех видов литья (сталь, чугун, цветные сплавы).

30 з 1115836 ной водонерастворимой смолы и улучшить санитарно-гигиенические свойства смеси, дополнительно . увеличив прочность и скорость твердения.

В качестве ПАВ используют водомас5 лорастворимые и маслорастворимые сульфонаты, например эмульсол НГЛ-205 (ГОСТ 12328-66), или сульфокислоты, например алкиларилсульфокислоты технических марок АС-6 (водомаслорастворимые), АС-9,5, ДС-8, MC-20) маслорастворимые (с молекулярной массой

280-400), а также эмульсолы марок

НГ-203 и НГ 203А. Нижний предел по молекулярной массе ПАВ составляет

280-300. ПАВ, широко применяемые в литейном производстве в качестве вспенивателей для водорастворимых связующих, такие как ДС-РАС, контакт Петрова, КЧНР, некаль и др., рб имеющие молекулярную массу порядка

170-280, из-за плохой растворимости в осадочной смоле и несовместимости с ней не могут применяться.

Верхний предел ПАВ по молекуляр- 25 ной массе составляет 450-480. При большей молекулярной массе увеличивается вязкость ПАВ и также ухудшается их растворимость s связующем.

Содержание ПАВ в ХТС составляет

0 05-0,47 по массе. Нижний предел концентрации ПАВ обусловлен статически незначащим влиянием их на проч-. ность смесей, верхний — экономическими соображениями.и тем, что даль35 нейшее его увеличение не приводит к большему увеличению прочности.

Обезвоженная водонерастворимая отстойная смола (временные ТУ УССР ,1-19-15-82) вязкая подвижная жидУ . 40 кость темно-коричневого (черного) цвета, с запахом горелого сахара, вязкостью 60 + 10 сантипуаз, плотностью 1, 15 + 10, 10 г/см, рН 2,45,0.

Кубовый остаток ректификации сланцевых фенолов (например отходов сланцехимического производства ПО

"Сланцехим" r. Кохтла-Ярве) представляет собой твердый продукт термоката50 литического уплотнения сланцевых фенолов от коричневого до черного

1115836

ii0

О,? 0,4

0,4

1,6 0,8

2,0 1,6

0,8

0,4

0,4

0,2

0 05

0,2

0,2

0,6 0,4

0,6

0,2 ацетон

0,6 этанол этилацетат

0,8

1,3

1,5

1,5. нефелиновый шлам

1,0

1,2

1,5 окись кальция

95,7

96,5

95,1

Обезвоженная водонерастворимая отстойная смола термолиза древесины

Кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов

Сульфонаты алкилароматических соединений: водомаслорастворимые (эмульсол

НГЛ-205) маслорастворимые

Сульфокислоты алкилароматических соединений: водомаслорастворимые (эмульсия.

НГ-203-А) маслорастворимые

Раствор ители:

Отвердители: феррохромовый шпак

Кварцевый песок

95,25 96,8 96, 1

1115836

Т а б л и п а 2

Свойства

6 (по прототипу) 4,9

4,2

6,?

4,8

8,6

8,8

18,8 20,4 12,5

28,4

29,2

18,3

3 ч

24 ч

39,6

26,2

Осыпаемость че. рез:

0,.1

О, 1-0,2

24 ч, X

0,1

0,1

0,1

0,2 газопроницае. мость, ед.

150 150

100-150

150

160

150

Составитель С.Тепляков

Редактор Н.Горват Техред О.Неце Корректор А.Тяско

Заказ 6822/9 Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Прочность на сжатие, кгс/см,через:

1 ч

Показатели свойств для смесей

34,8 79,6 36, О 23, О