Смесь для изготовления литейных стержней и форм

 

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель, воду и добавку на основе продуктов Переработки пентазансодержащего сырья, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения прачности и снижения осыпаемости стержней и форм при сохранении облегченной выбиваемости их из отливок, она содержит в качестве указанной добавки кубовый остаток от производства фурилового спирта методом гидрирования фурфурола при следующем соотношении ингредиентов, мае,%: Жидкое стекло2,0-3,0 Отвердитель0,2-5,0 Вода0,5-1,5 Кубовый остаток от производства фурилового спирта методом гидрирования фурфурола0,1-0,5 Огнеупорный наполнитель Остальное

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (t9) (t t) А (st)s В 22 С 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2624850/02 (22) 07.06.78 (46) 23.06.92. Бюл. N. 23 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения ЦНИИТMALLl и Всесоюзный проектно-технологический институт тяжелого машиностроения (72) В,Н.Poìàùêèí, С.С.Жуковский, B.Ã.Øóвалов. П,К.Побежимов, Ю,M.Þíoâè÷, В,M.Áîðòíèê, Н.Г.Семанов и Л.Г.Гранкина (56) Патент Англии N 1418381, кл. С 3, 1975.

Патент Англии № 1377072, кл. С 3, 1974.

Патент Англии ¹ 1299?79, кл. С 3, 1972, Авторское свидетельство СССР по заявке

N. 2374120/02, кл. В 22 С 1/00, 1976. (54)(57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, включаюИзобретение относится к литейному производству, а именно к смесям для изготовления литейных стержней и форм.

Известны жидкостекольные формовочные смеси, в том числе, отверждаемые продувкой углекислым газом и самотвердеющие, содержащие отвердитель. которые для улучшения выбиваемости включают добавки органического и неорганического происхождения, такие как сахара, производные сахаров, глиноземсодержащие материалы, синтетические смолы, окислители и др.

Вместе с тем указанные добавки в большинстве случаев не устраняют основного недостатка формовочной смеси с жидким стеклом — затрудненной выбиваемости изза высокого содер>кэния в смеси жидкого стекла. При уменьшении количества >кидко2 щая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло. отвердитель; воду и добавку на основе продуктов переработки пентазансодержащего сырья, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и снижения осыпаемости стержней и форм при сохранении облегченной выбиваемости их из отливок, она содержит в качестве указанной добавки кубовый остаток от производства фурилового спирта методом гидрирования фурфурола при следующем соотношении ингредиентов, мас, (,:

Жидкое стекло 2,0-3,0

Отвердител ь 0,2-5,0

Вода 0,5-1,5

Кубовый остаток от производства фурилового спирта методом гидрирования фурфурола . 0,1 — 0,5

Огнеупорный наполнитель Остальное го стекла значительно понижается прочность и повышается осыпаемость, особенно при длительном хранении стержней и форм.

Одной из наиболее эффективных добавок для улучшения выбиваемости являются C сахара. Например, известна смесь для изготовления литейных форм и стержней, отвер- Я ждаемая углекислым газом, содержащая огнеупорный наполнитель, связующее— жидкое стекло и добавку — глюкозный сироп.

Данная смесь характеризуется затрудненной выбиваемостью из-за высокого содержания жидкого стекла. Причем снижение количества жидкого стекла приводит к значительному падению прочности особенно при длительно(л охлаждении. Кроме того, в составе смеси используют мате734912 прочность. Повышение количества фурилового спирта сверх 0,5 мас, приводит к ухудшению санитарно-гигиенических условий на участке заливки и вместе с тем не

5 дает дальнейшего увеличения прочности.

В качестве жидкого стекла целесообразно испольэовать водный раствор силиката щелочного металла с удельным весом

1,48-1,50 г/см, модулем 2,б — 2,8.

10 Смесь в соответствии с настоящим изобретением содержит от 2,0 до 3,0 мас.% жидкого стекла, При использовании жидкого стекла в количестве менее 2,0 мас.% йе удается получить смесь с необходимыми

15 прочнастными свойствами, а увеличение его выше 3,0 мас. приводит к ухудшению выбиваемости смеси.

В качестве отвердителя в смеси согласна изобретения используются гаэаобрэз20 ные материалы — углекислый гээ, твердые— феррохромовый, доменный и др. шлаки металлургических производств, жидкие— сложные эфиры мнагоатамных спиртов и органических и неорганических кислот.

25 При использовании жидкого атвердителя количество ега может изменяться в пределах от 0,2 да 0,5 мас.%.

Содержание твердого атвердителя колеблется от 1,0 до 5 0 мас,%.

30 При использовании отвердителя в количестве менее 0,2 мас.% резка снижается скорость затвердевания смеси и, соответственно, увеличивается цикл изготовления форм и стержней.

35 При содержании отвердителя более 5,0 мас, снижается живучесть смеси, падает прочность и увеличивается асыпэемасть.

При содержании воды менее 0,5 мас.% наблюдается плохое распределение свяэу40 ющего по абьему смеси, что приводит к падению прочности и возрастанию осыпаемости. Увеличение ега более 1,5 мас.% приводит к увеличению влажности смеси, чта отрицательна сказывается на ка45 честве отливок, Формовочная смесь согласно изобретению содержит в качестве нэлалнителя любой огнеупорный материал, применяемый в литейном производстве, например, кварце50 вый песок, Добавку кубового остатка ат производства фурилоэага спирта целесообразно предварительно совмещать с жидким стеклам и вводить в процессе приготовления смеси в виде единой композиции, 55 Изобретение иллюстрируется следующим примерам.

В табл. 1 приведены составы смесей 1-3 согласно настоящему изобретению. э также риалы — сахара, применяемые в пищевой промышленности, что приводит также к удорожанию смеси.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных стержней и форм, содержащая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель (газообразный

COz), воду и добавку на основе переработки пентазансодержащего сырья, а именно фуриловый спирт.

Помимо самоочевидных ограничений, связанных с малой доступностью и высокой стоимостью фуриловога спирта, указанная известная смесь содержит в своем составе . 3-5 мас.% жидкого стекла, а при попытке снижения его содержания до 2,5 мас.% (с целью дальнейшего улучшения выбиваемости стержней и форм) обнаруживается снижение прочности и повышение осыпаемости стержней и форм.

Целью изобретения является повышеwe прочности и снижение осыпаемости стержней и форм при сохранении облегчен- ной выбиваемости их из отливок.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных стержней и форм, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель, воду и добавку на основе продуктов переработки пентаэансодержащего сырья, содержит в качестве указанной добавки кубовый оста-. ток от производства фурилового спирта методом гидрирования фурфурола при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Жидкое стекло 2,0-3,0

Отвердитель 0,2-5,0

Вода 0;5-1,5

Кубовый остаток от производства фурилового спирта методом гидриравэния фурфурола 0,1-0,5

Огнеупорный наполнитель Остальное

Кубовый остаток от производства фурилового спирта методом гидриравания (обработкой водородам) фурфурола обладает следующим примерным химическим составом, мас. :

Фуриловый спирт 10,0

Метилфуриловый спирт 2,0

Фурфурол 1,2

Метилфурфурол . 0,01

П ентолдиал ы 33,0

Смолистые вещества 48.8

Прочие органические примеси .. Остальное

Использование его в составе смеси менее 0,1 мас.% незначительна павышэет

ГЙГТ;)й Г -. РГУ KP l1 Р ГAATAPTrTAI

Таблица1

Таблица 2

Осыпаемость, Смесь

lч 24 ч

24 ч

После 1 ч 3 ч продувки

Со, После продувки

С0

200 400 600 800

1000

0,25 0,12 0,1 0,2

0,15 0,06 0>1 0,2

О;1 0,05 0,05 0,1

О 2 О 12 О 09 О 5

0,4-0,3 0,2-0, 1.8

0,3-0, 35 0,15-0.,20

0,2-0,3 О, 1-0, 15

0,3-0,35 0,22"0,25

i,6

13""14 13-14

2 16-17 15-16 ...3 !6-17 16-17

4 . 10"12 1 О"12

0,45"0,4

0,4-0,5

0,3-0,4

0,5-0,6

1 0-12 13-14

14-15 17-18

13-!4 16"17

8-10 12-13

1,3

1,0

l,5 по прототипу ным техническим решением (4) для обеспечения корректности сравнения содержания жидкого стекла в смеси 4 снижено до 2,5 мас., а содержание фурилового спирта по- . вышено до 0,3 мас.%. 5

Свойства смесей 1-4 приведены в табл.2.

Как видно из данных. табл. 2, смесь согласно настоящему техническому решению 10 обладает повышенной прочностью и пониженной осыпаемостью при сохранении облегченной выбиваемости из отливок.

Возможность. использования в составе смеси согласно настоящему изобретению 15 известных жидких и твердых отвердителей дополнительно иллюстрируется табл. 3 и 4.

Прочность на сжатие,кгс/сма

Таким образом, предлагаемая смесь, обладая облегченной выбиваемостью из отливок, в то же время обеспечивает получение приемлемых физико-механических характеристик, в частности прочности и осыпаемости стержней и форм, что стало возможным за счет повышения прочности и снижения осыпаемости.

Кроме того, использование формовочной смеси согласно настоящему изобретению позволяет сократить трудоемкость очистных и обрубных работ на 30-40 .

Стержни и формы, изготовленные из смеси согласно настоящему изобретению, можно использовать при получении отливок из стали; чугуна и цветных металлов.

Выбиваемость, кгм,при нагреве ло С:

734912

Таблица3

Таблица4

Составитель

Техред M.Moðãeí Tàë Корректор M.Àíäðóøåíêo

Редактор E.Ãèðèíñêàÿ

Заказ 3999 Тираж Подписное

ВНИКЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

313035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5