Смесь для изготовления литейных стержней и форм по нагреваемой оснастке

 

/ . 1(†7

1 !.й;+i

О П И- -С-А — --И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соиуюалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву

I (22) Заявлено 300977 (21) 2534053/22-02 (51)М. Кл.2

В 22 С 1/22 с присоединением заявки М

Государственный ком нтет

СССР

ll0 дман нэобретеннй. н открытнй (23) Приоритет

С)публиковано 151179.Бнллетень М 42 .(53) УДК 621 ° 742 ° 4 ,(088.8) Дата опубликованил описания 1511.79 (72) Авторы изобретения

В.М. Бортник, И.В.Корен блкм, В.В. Котов, В.Г. Лаврентьев, Л.И.урецкий, И.П.Титов и В.В.Рубан (71) заявитель

Всесоюзный проЕктно-технологический институт тяжелого машиностроения (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ

И ФОРМ ПО НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам формовочных смесей, и мо» жет быть использовано при изготовлении литейных стержней и форм по наг.реваемой оснастке.

Известны смеси для изготовления литейных форм и стержней по йагреваемой оснастке, содержащие наряду с огнеупорным наполнителем синтетические смолы (ФФ-IC КФ-90, УКС, КФ-35 и др. ) и ускорители отверждения — . кислые катализаторы (1), Смеси на основе синтетических смол обеспечивают высокие прочностные показатели и скорость отверждения ° 9днако дефицитность исходных комповентов для синтеза смол (фуриловый спирт, одноатомный фенол) и высокая стоимость синтетических смол ограничивают их применение в практике литеййого производства.

Кроме того, при работе с ними происходит выделение вредных веществ с низкими параметрами по предельно допустимой концентрации их в окружающей среде (ПДК), в частности одноатомного фенола, ПДК которого составляет 0,3 мг/мз, что создает определенные трудности для обеспечен и я санит арн о- гигиенических условий труда работающих.

Наиболее близкой к изобрет ению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для иэ готовл ени я литейных форм и ст ержней по нагреваемой оснастке, кото рая наряду с огнеупорным наполнителем содержит фенолсодержащее связующее s виде фенолоспиртов с добавкой

I мочевины (до 259 содержания фенолового спирта) и кислые катализаторы (21 °

15 эта смесь удовлетвор .ет условиям производства стержней в горячих ящиках с точки зрения прочностных свойств и скорости отверждения, Однако она имеет относительно высо20 кую стоимость, дефицитна и токсична (по причине дефицитности и низких значений ПДК одноатомного фенола) .

Кроме того, фенолоспирты имеют ограниченный срок хранения - до б-ти месяцев.

Целью изобретени.". является улучшение санитарно-гигиенических условий труда, повьыение стабильности связующего при хранении и снижение

30 себестоимости смеси.

6972 :,2

Содержание ингредиентов „- нес.ч.

Ин гредкенты и их свойства.

1 2 3 4 5 б

100 100 100 100 100 100

Песок кварцевый

Кубовые остатки, содержащие днухатомные фенолы

1,5 3,0 2,5 2,5 4,0 2,0

0,5 1 0 0 3 0,35 0,3 0,3 уротропи»

Кубовые остатки, содержащие фуриловый спирт

2,0

Для достижения поставленной цели смесь для изготонле»кя литей»ы= стержней к форм по »агренаемой ос»астке включающая огнеупорный наполнктель, фенолсодержащее сн язующее, добавку на основе аминсодержащих соединений и кислый катализ атор, содержит н качестве фенолсодержаще"

ro связующего соединение на основе днухатомных фенолов, а н качестве добавки»а основе аминсодержащих соединений — гексаметилентетрамин при следующем соотношении ингредиентов, н ec . ч:

Огнеупорный наполнитель 100

Соединение на основе двухатомных фенолов 1 5-4 О

Гексаметилентетрамин 0,3-1,0

Кислый катализатор 0,1-1 О

В качестве соединения на основе двухатомных фенолов предложенная смесь содержит технический продукт кубовые остаткк, представляющие собой высококипящую (при 260 С и выше) фракцию экстрак THB»bIK фенолов, получаемую при полукоксавании каменных углей к содержащую около

60% резорцина и его алкилзамещенных производных в виде 60-90Ъ-ного в одного раствора.

Этот продукт является отходом производства к н настоящее время не имеет промышленного использования.

Кубовые остатки вводятся в смесь н виде 60-90%-ного водного раств эра.

Двухатомные фенолы, в частности резорцин и его производные, вследствие мета-расположения гидроксиль»ых .групп имеют повышенную реакционную способность в реакциях поликондеясации с альдегидамк.

С целью увеличения прочностных показателей в предложенную смесь можно вводить также кубовые остатки, содержащие фуриловый спирт до

60% — отход от производства фуркпового спирта.

В качестве добавки на асноне аминсодержащих соединений предложенная смесь содержит гексаметилентетрамин (уротропин).

С точи :- ре»кя сани:-арно-гигиенических услоЬ»й труда пары резорцкна. входящего н состав к убоных остатков и " частвующего и реакции полкканде»сацки с формальдегидом, имеют низкую летучесть, н связи с чем опасность острых отравлений павами резорцкна с»кжается„ Колкчестно же формальдегида, выделяющегося прк нагреве уротропина,, »ез:a .èòåë - »о н срав не»кк с колкчестном свобод»от о формальдегида в традиционных реэоль»ых смолах,, применяемых при работе по нагренаемой оснастке „

В качестне кислого катализатора могут служить органические к минез ральные кислоты, кислые соли и др., обычно используемые н составах сме" сей горячего отверждения .

B качестве напалнктеля применяется кварцевый песок, цкркон, дкстен-силлкманкт, хромит к другие материалы„. обычно используемые для изготовления литейных форм и стержней.

Вместе с тем, кварцевый песок не должен содержать более 0,5Ъ глинистой состанляющей, а также карбонатов „ окислов щелочных и щелочноземельных металлов, ко" îðûå вступают но взаимодействиее с кислым катализатором.

Выбор нижних пределон содержания ингредиентов смеси обусловлен необходимостью получения смеси с достаточньмк параметрами для горячего отверждения . . Выбор в ерхних цределон содержания чнгредчентон абуслонлен зкономчческкми соображениями.

Смесь приготавливают следующим образом.

40 Огнеупорный наполнитель перемешивают в течение 2-5 мкн r предварительно подготонленной жидкой композицией, состоящей из уратропкна, куб оных остатков и катализатора. Перемешкна»ие н пределах укаэанного нре-. менк обеспечивае- равномерное рас" пределение жидких компонентов н огнеупорном наполнителе.

Составы и свойства смесей приведены в таблице.

Таблица

697242

Продолжение т аблицы

Кислый катализатор: продукт ВАГ- 3 (ТУ 6-05-1116-74) 0,3 0,3

0,4 бе» э осул ьфо кислот а (70Ъ-ный раствор в воде ) 0,4

0,4 0,4

12-15 11-12 19-23

8-10 12 — 15 1 1-1 3 до 20 до 24 до 24 дз 48 до 48 до 48

Живучесть, ч

Предложенная смесь по сравнению с известной смесью обеспечивает улучшение санитарно-гигиенических условий труда на операциях ее приготовления, изготовления стержней и заливки форм металлом за счет отсутствия в составе исходных материалов одноатомных фенолов „обеспечивает снижение себестоимости

1 т смеси по сравнению со смесью на основе фенолоспиртов на 4,2 руб., а также позволяет обеспечить гарантированное снабжение литейных цехов фенолсодержащими связующими материалами.

По сравнению с фенолоспиртами связующее на основе двухатомных фенолов практически обладает неограниченной стабильностью при хранении.

Формула изобретения

1. Смесь для изготовления литейных стержней и форм по нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, фенолсодержащее связующее, добавку на основе аминсодержащих соединений и кислый катализатор, о т л и ч а ю щ а я.c я тем, что, с целью улучшения санитарно-гигиени ческих условий труда, повышения стабильности связующего при хранении, снижения себестоимости смеси, Ссставитель С.Тепляков

Техред С.Мигай Корректор Г.Назарова

Редактор С, Лыжова

Тираж 94 5 Подписное

11HHHTIH 1Ьсударственного комитета СССР п е делам изобретений и открытий

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

Заказ 6534 Д

Филиал ППП Патент, r ..Ужгород, ул.Проектная, И» гредие»ты и их свойства

Прочность на растяжение, к гс /см, после выдержки в течение 3-5 мин при

Tñ2 30 С

Содержа»ие ингредиентов, вес.ч.

2 3 4 5 б она содержит в качестве фенолсодержащего связующего соединение на основе двухатомных фенолов, а в ка25 честве добавки на основе аминсодержащих соединений — гексаметилентетрамин при следующем соотношении

i ингредиентов, вес . ч:

Огнеупорный наполнитель 100

30 Соединение на основе двухатомных фенолов 1,5-4,0

Гексаметилентетрамии О, 3-1, 0

Кислый катализатор 0,1-1, 0

2. Смесь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве соединения на основе двухатсмнь»х фенолов она содержит кубовые остатки полукоксования каменных углей в виде высококипящей фракции экстрактивных фенолов с содержанием до

60% реэорцина и его алкилэамещенных проиэводньх.

3. Смесь по п.2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что содержит кубовые остатки полукоксования каменных углей в виде водного раствора с концентрацией 60-90%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технологический процесс изготовления стержней с отверждением в нагреваемой оснастке. РТМ 37 ° 002. .0073-72, N. НИИТавтопром, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

55 Р 206801. кл. В 22 С 1/00, 1964.