Жидкоподвижная смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкоподвижных смесей по нагреваемой оснастке, Смесь содержит, мас.%, 5-9%-ный раствор поливинилового спирта 3,,0; фенолформальдегидный олигомер, например смогла СФП-011Л, 1,0-2,0; хлористый аммоний 0.05-0,3; силикатный порошок 0,2-0,5; пенообразователь, например сульфонол, 0,01-0,5; кварцевый песок - остальное . Введение в состав силикатного порошка в сочетании с хлористым аммонием позволяет сократить содержание фенолформальдегидных олигомеров на 20-25%, что снижает стоимость смеси и уменьшает выделение средных газов, в т.ч. фенола, формальдегид и аммиака. Силикатный порошок - побочный продукт, получаемый при очистке от газов и пыли. 2 табл. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 С 1/22

ГОСУДАРСТВЕИЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ЕДОМСТВО СССР ((ОСПАТЕНТ CCCP(фПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ((ПАТЕНТУ л

\ (1) 4948459/02 (2) 05;06.91 (6) 23.08.93, Бюл. N. 31 (1) Карагандинский завод отопительного борудования им, 50-летия СССР и Научносследовательский институт санитарной ехникй

2) H À.Íåñòåðåíêî, С.A.Àëåojêèí, А.П.Боов, Н.А.Ерохина, В.А.Левинсон, Н.П.Мирчева, В.М.Путько и Э.А.Столяр 3) Карагандинское акционерное общество Теплоприбор"

56) Шацких М.И. и др. Поливиниловый пйрт — заменитель масляных связующих для зготовления стержневых смесей, Труды сесоюзного научно-исследовательского и роектно-конструкторского института элек ротехнического производства, 1970, N 6, с. 25-28.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам жидко,подвижных смесей (пеносмесей) для изготовления форм и стержней в основном по нагреваемой оснастке.

Цель изобретения — снижение себестоимости смеси за счет сокращения расхода связующего и повышение прочности смеси.

Поставленная цель достигается за счет введения дополнительных компонентов— силикатного порошка, поверхностно-активного вещества и хлористого аммония.

Введение указанной комплексной добавки позволяет существенно повысить горячую и сохранить общую прочность смеси.

„„. Ж„„1836174 АЗ (54) ЖИДКОПОДВИЖНАЯ СМЕСЪ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней иэ жидкоподвижных смесей по нагреваемой оснастке, Смесь содержит, мас.%, 5-9%-ный раствор поливинилового спирта

3,5-7,0; фенолформальдегидный олигомер, например смола СФП-011Л, 1,0-2,0; хлористый аммоний 0,05-0,3; силикатный порошок 0,2-0,5; пенообразователь, например сульфонол, 0,01-0,5; кварцевый песок — остальное. Введение в состав силикатного Ilорошка в сочетании с хлористым аммонием позволяет сократить содержание фенолформальдегидных олигомеров на 20-25%, что снижает стоимость смеси и умен,ьшает выделение средных газов, в т.ч, фенола, формальдегида и аммиака. Силикатный порошок — побочный продукт, получаемый при очистке от газов и пыли. 2 табл.

Состав предлагаемой смеси, мас.%:

5-9%-ный водный раствор поливинилового спирта 3,5-7,0; фенолформальдегидн ый олигомер — порошковый продукт наволочного типа с содержанием уротропина

5-10 мас.% 1,0-2,0; силикатный порошок 0,2-0,5; хлористый аммоний 0,05-0,3; пенообразователь 0,01-0,5; кварцевый песок остальное

Изобретение предполагает использовать широкую номенклатуру ПВС. Могут использоваться все его марки со степенью

1836174 полимериэации более 900, При этом возможно приготовление 5-9%-ных растворов

ПВС или более высокой концентрации с последующим разбавпением водой. При этом вязкость 5-9 -ных растворов должна быть

14-35 с. Более высокая вязкость растворов приводит в дальнейшем к получению жидких композиций. склонных к загустеванию, Целесообразно использовать марки ПВС

16(1,15)2 и ВД 7-9о -ной концентрации, а

20(1 и 24) 6-5-6 -ной концентрации.

Приготовление водных растворов ПВС ведут при 70-98 С. Время приготовления раствора ПВС зависит от его физико-химических свойств, приготавливаемого объема и составляет в цеховых условиях при 9098 С5-8 ч.

Промышленностью выпускается ряд марок порошкообраэных наволочных фенолформальдегидных олигомеров, из которых наилучшим является связующее СФП-011Л, Удовлетворительные результаты дают также связующие СФП-011А, СФП-012А, СФП015А, СФП-015Â.

После введения 5-10 мас. (оптимально

7-8%) уротропина могут быть также использованы мелко размолотые наволочные смолы СФ-011, СФ-012, СФ-015М по ГОСТ

18694-80, Порошкообраэный олигомер измельчают таким образом, чтобы при просеивании через сито с сеткой 01К по ГОСТ

3584-73 на ней оставалось не более 2 остатка. Для анализа на рассев берется 3040 г оли гомера, просев заканчивается, когда остаток перестает проходить через сито при ударах руки об обечайку. Олигомер более крупных фракционных размеров склонен к оседанию в жидкой композиции.

Пенообразователь вводится в количестве 1,5-5,0 от массы жидкой композиции, что составляет 0,01-0,05 от общей массы смеси в зависимости от свойств исходных материалов. Наилучшие результаты обеспечивают пенообразователи из класса алкилсульфонатов. Примером пенообразователя, используемого в предлагаемой смеси, является сульфоноп или алкипсульфонат, которые обеспечивают равноценные результаты. В качестве огнеупорного наполнителя смесь содержит обычно используемые в литейном производстве пески. например кварцевый, В связи с сокращением общего содержания порошкообразных составляющих вязкость жидкой композиции в пределах 2060 с поддерживается за счет поливинилового спирта с концентрацией 5-9%.

Силикатный порошок представляет собой побочный продукт. получаемый при

В табл. 1 приведены составы смеси, в табл, 2 — результаты их испытани .

По результатам испытаний можно сделать следующие выводы. очистке от газов и пыли, различных производств, в частности злектропечей ферросплавных производств, Большое количество таких продуктов получается в алюминиевом

5 производстве, Как правило, такие продукты идут в отвал, Частично силикатный порошок используется в качестве изоляционных материалов и выпускается под названием

"Утепляющая пюнкеритная засыпка" (ТУ4810 01, 05-65-84).

Основным компонентом силикатного порошка является диоксид кремния 8096%.

Содержание других компонентов зави"5 сит от источника получения порошка и составляет, мас. : окислы железа 0,2-5,0; окись алюминия 1,0-10,0; окись магния 1,0-8,0; окись кальция 0,4-3,0; углерод 0,1-5,0; сера 0,01-0,2; органические соединения 0,1-1,5.

Воздействие на свойства смеси силикатных порошков, полученные в Челябинске, Запорожье и Ермаке, несмотря на отличие в химическом составе; оказалось равнозначным.

30 Хпористый аммоний — широко распространенный химический продукт, выпускаемый по ГОСТ 2210-73Е.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Использовался ПВС марок 11/2, 16/1 и

ВД и Роменский кварцевый песок марки

1КО16А с глиносодержанием 0,7 . Водные растворы ПВС готовились на водяной бане в течение 8 ч при температуре 8540 95 C. Жидкоподвижная смесь приготавливалась в . лабораторном лопастном смесителе при скорости вращения вала

150 об/мин в течение 3 мин после начала ее перехода в жидкое состояние. Масса замеса составляла 2,0 кг. Песчаные образцы изготавливались после опадания пены в песчаной смеси через 40 мин после ее приготовления. .Отвердение песчаных образцов проиэ50 водилось в камерной электропечи при температуре 225ОС в течение 25 мин.

Горячую прочность определяли но прочности образцов на растяжение, испытанных в течение не более 1 мин, после выема из

55 сушила.

1836174

Таблица 1

Введение силикатного порошка совместно с хлористым аммонием существенно по ышает сухую и горячую прочность смеси, пр этом наиболее эффективно использова- . ние фенолформальдегидного олигомера в 5 интервале 1,0-1,6%.

I ! Дальнейшее его увеличение в смеси ведет не к пропорциональному увеличению прочности, а после 2,0% прочность увеличивается незначительно. 10

Увеличение количества вводимого силикатного порошка более 0,5% на прочностные характеристики смеси не влияет.

Введение ПВС более 7,5% приводит к 15 повышенному содержанию влаги, низкой плотности смеси, которая становится неприго ной для использования, С содержанием

П С ниже 3,5% смесь в жидкое состояние не переходит даже при повышении содержа- 20 н я пенообразователя. Также не переходит с есь в жидкое состояние при содержании

П С 7,5% и менее 0,05% пенообразователя.

Положительное влияние хлористого аммония начинается с 0,05% и наиболее значительно до 0,2%, После 0,3% влияния хлористого аммония на прочностные показа тели нет, Формула изобретения

Жидкоподвижная смесь для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемых преимущественно в нагреваемой оснастке, включаю цая кварцевый песок, водный раствор поливинилового спирта, фенолформальдегидный олигомер в виде порошкообразного продукта наволочного типа с содержанием уротропина 5-10 мас.%, о тличающаяся тем,что,сцельюснижения . стоимости смеси за счет сокращения расхода связующего и повышения прочности в горячем состоянии, она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, силикатный порошок и хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%; водный раствор поливинилового спирта 3,5-7,0; фенолформальдегидный олигомер в виде порошкообразного продукта наволочного типа с содержанием уротропина

5-10 ма с.% 1,0-2,0; силикатный порошок 0,2-0,5; хлористый аммоний 0,05-0,3; поверхностно-активное вещество 0,01-0,5; кварцевый песок остальное

1836174

Таблица 2

Составитель И. Куницкая

Гехред М. Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Редактор А, Письман

Производственно-издательский комбйнат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2995 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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