Способ приготовления связующего для литейных форм и стержней
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СВЯЗУКЬ ЩЕГО ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕ11, включающий упаривание сульфитно-дрожжевой бражки, отличающий с н тем, что, с целью улучшения качества форм и стержней за счет повышения прочности, сульфитно-дрожжевую бражку перед упариванием ультрафильтруют через полупроницаемую мембрану размером пор 5-10 нм с удалением из нее низкомолекулярной фракции мол. маг. 10U-5000. (Л с
СООЭ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) ()!) 4 (51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
OO ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H aB TOPCNOMV СВИДИТВ ВСТВУ (21) 3685232/22-02 (22) 03. 01. 84 (46) 23. (! 5.85. Бюл. ((- 19 (72) A.Ï.Ñåìèê, С.П.Дорошенко, В.B.ÀðòåìüåB, В.А.Ковба и В.Д.Аршук (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Украинское научно-производственное объединение целлюлознобумажной промьппленности (53) 621.742.4(088.8) (56) 1. Концентраты сульфитно-дрожжевой бражки, ОСТ 8 1-79-74. Мин-во целлюлозно-бумажной промьппленности, 1974., 2. Попова В.Л. и лр. Улучшение свойств сульфитно-дрожжевой бражки.
II
Литейное произв >дство, 1979, ((- 10, r с. 14-15.
3. Сб."Совершенствование качества сульфитных концентратов и расширение сферы их использования". Пермь, 1972, с. 15-18.
4. Сапотницкий С.A. Использование сульфитных щелоков, М., Лесная промышленность", 1981, с. 166-170. (54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающий упаривание сульфитн< -дрожжевой бражки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества форм и стержней за счет повьппения прочности, сульфитно-дрожжевую бражку перед упариванием ультрафильтруют через полупроницаемую мембрану размером пор 5-10 нм с удалением из нее низкомолекулярной фракции мо.i. маг.
100-5000.
115681 7
Изоб>ретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления связующих материалов для формовочных и стержневых смесей.
Иэвестен концентрат сульфитнодрожжевой бражки (СДБ), получаемый путем ее упаривания до определенного содержания сухих веществ (11.
Бражка, упаренная до содержания сухих веществ 40-52Х, называется кон-10 центрат бражки жидкий (КБЖ), упаренная до 70-75K — концентрат бражки твердый (КБТ).
Из органических веществ концентрат
СДБ самое дешевое и недефицитное свя-1э зующее, применяемое в литейном производстве (стоимость 30-36 руб/т). Однако из выпущенных в 1961 году
94 тыс. т концентратов лишь только
350 тыс. т применяются в литейном эо производстве.
Одной иэ причин малого применения концентратов СДБ в литейном производстве является нестабильность их прочностных свойств. Так, прочность на разрыв технологической пробы с КБЖ (48-50Х с.в.) различных целлюлозно-бумажных комбинатов (ЦБК) колеблется от 0,15-0,25 до 0,50,6 МПа вместо регламентируемых по
ОСТ 81-79-74 не менее 0,45 МПа. Нередки случаи, когда прочностные свойства концентратов отличаются в различных партиях КБЖ одного и того же
ЦБК. 35
С целью повьш>ения прочностных свойств КБЖ рекомендуется снизить в них содержание сухих веществ до 4748Х t.2). Однако получаемое таким образом связующее не имеет достаточ- 40 но высоких прочностных свойств. Прочность технологической пробы данного концентрата не превышает 0 5-0,6 МПа.
Способом повышения связующих свойств СДБ является получение их из 45 лорошкообразного концентрата (9598Х с.в.), который имеет высокие прочностные свойства (3).
Такой способ весьма сложен, так как для применения порошкообразного 50 концентрата в литейном производстве требуется дополнительная операция перевод порошка в водный раствор.
Кроме того, при полном высыхании концентрата происходит его частичная И поликонденсация, что существенно сни- жаеT прочностные свойства связующего и смесей
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сп<>с.об приготовления связующего для литейных форм и стержней, по которому СДБ упаривается при температуре, не превышающей
120-125 С, в выпарной батарее до содержания 48-52Х. с.в. (43.
Однако получаемый известным способом концентрат имеет прочность технологической пробы на разрыв не более
0,45-0,50 MIIa.
Целью. изобретения является улучшение качества форм и стержней эа счет повышения их прочности.
Для достижения поставленной цели согласно способу приготовления связующего для литейных форм и стержней, включающему упаривание СДБ,последнюю перед. упариванием ульчрафильтруют через полупроницаемую мембрану размером пор 5-10 нм с удалением иэ нее ниэкомолекулярной фракции мол. мас.
100-5000.
Низкомолекулярная фракция СДБ (100-5000) оказывает слабое влияние на формирование прочных структур,при тепловом отверждении связующего. При ее удалении в связующем возрастает относительное содержание активных фракций (мол. м. свыше 5000), что и обуславливает повышение прочностных свойств отвержденного связующего.
Размер пор полунепроницаемой мембраны (5-10 нм) выбран исходя иэ условия прохождения через нее молекул и макромолекул моносульфонатов (СДБ с мол. м. 100-5000). Получаемое после выпарки связующее имеет прочность технологической пробы на разрыв в 2,0-2,5 раза выше по сравнению с исходной. .В соответствии с изобретением приготовление связующего производят на ЦБК следующим образом. СДБ с содержанием сухих веществ 6,5-8,0Х (плотностью 1065-1080 кг/м ) ультрафильтруют через полупроницаемую мембрану с размером пор не более 10 нм.
В качестве такой мембраны может быть использована, например, ацетилцеллюлозная УАИ-100 (Т2 f)-06-2 1-399-77) со средним диаметром пор 5- 10 нм.
Основные технические параметры ультрафильтрования (плотность СКБ, давление, производитель»<>с. ть) зависят от применяемой установки. Так, например, для устанонк» "Ук1НИИБ" з 1 15680.7 с мембранами УЛИ- 100 плотностью СДБ в начале ультрафильтрации 10651080 кг/см, давление 0,5-0,6 ИПа при производительности О,1 м /ч.
При ультрафильтрации плотность раствора возрастает до 1120 кг/м (при содержании сухих веществ до 207).
Для ускорения ультрафильтрации плотность раствора можно понижать добавлением воды. Процесс улус.-рафильтра- 10 ции прекращается при плотности полученной СДБ 1118-1122 кг/м (содержание с.в. 18-227). Молекулярно-массовое распределение полученной СДБ и исходной следующее. 15
Исходная Полученная
СДБ СДБ
Средне- и высокомолекулярная фракции, (мол.м. 2О более 5000), 7 44,2
Прочность при растяжении высушенных образцов (по ОСТ 81-79-74), MIIa
0,45 1,0-1,2
68,4
Низкомолекулярная фракция (мол. м. 1005000), 7
55,8
31,8 связующее
Содержание сухих веществ, мас.7
48
400-500
ВНИИПИ Заказ 3863/!1 Тираж 747 Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óëòoðoä, ул.Проектная, 4
После ультрафильтрации СДБ упаривается при температуре не выше 140 С до содержания с.в. 48-507. После рхлаждения до 20-25 С связующее пригодно к работе. При таком режиме сушки изменение молекулярно-массового распределения в СДБ, достигнутого в результате ультрафильтрации, не
35 происходит.
Технологические свойства концентрата СДБ и связующего, получаемого согласно предлагаемому способу проверяются на смесях со следующим соста- 0 вом, мас.7: песок 1К016А-97, глина 3, связующее 5, вода 1.
КБЖ Новое
Вязкость условная при 20 С, ио вискозиметру ВЗ-4, с 400-500
Достигнутый эффект повышения прочности форм и стержней объясняется повышением связующей способности СДБ за счет более выгодного в ней молекулярно-массового распределения и удаления ниэкомолекулярной фракции (мол. м. 100-5000), что обеспечивает проведением ее ультрафильтрования, (до упарки) с заданными режимными характеристиками.
Выбор размеров пор для полунепроницаемой мембраны (5-10 нм) обусловлен тем, что именно при такой характеристике мембраны обеспечивается наиболее полное удаление из
СДБ ее низкомолекулярной фракции с мол. м. 100-5000, в присутствии которой связующая способность СДБ понижается.
Внедрение предлагаемого способа приготовления связующего на одном иэ ЦБК позволит получа".ь связующее иэ сульфитно-дрожжевой бражки со стабильно высокими технологическими свойствами. Изготавливаемые в настояшее время двойные установки ультрафильтрации позволяют получать в год около 5400 т связующего. Такого количества связующего достаточно для работы в течение года литейных цехов крупного предприятия..
Экономический эффект or внедрения в литейное.производство связующего, получаемого предлагаемым способом, в составе формовочных и стержневых смесей составит 0,5-0,7 руб. на тонну годного литья.
Получаемая в качестве побочного продукта ниэкомолекулярная фракция может быть использована в химической промьппленности при приготовлении высококачественных органических красителей.
