Способ оценки санитарно-гигиенических свойств песчано- смоляных смесей для изготовления литейных стержней и форм

 

(11) ИЗСБРЕТЕНЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. вид-ву— (22) Заявлено 25.01.78 (21) 2573590/22-02 (51) М. Кл." В 22 С 1/22//

G 01 N 1/24//

G 01N3/ОО с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УД К 621.74,2.4:

:614.72 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Любимов, С. В. Ванина, И. М. Магрилова, Ь

Д. М. Бобрищев-Пушкин и А. Е. Ермоленко ен. Р (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ПЕСЧАНО-СМОЛЯНЫХ СМЕСЕЙ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам оценки свойств песчано-смоляных смесей для литейных стержней и форм, отверждаемых как в нагреваемой, та к |и в холодной оснастке, и может быть использована при разработке новых или исследовании существующих указанного типа смесей.

Современные песчано-смоляные смеси, используемые для изготовления стержней и форм, оцениваются рядом показателей, в том числе характер|изующих их механические и санитарно-гигиенические свойства.

Определение этих свойств производится раздельно в разных условиях.

Санитарно-гигиеничесюие свойства песчано-смоляных смесей оцениваются содержанием токсичных, веществ в воздухе литейных цехов (1 |и 2).

Приведенные методы не исключают влияния таких переменных фа кторов, как движение конвокливных масс воздуха, объем помещений, и не учитывают специфику производства стержней.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ оценки санитарно-гигиенических свойств песчано-смоляных смесей для изготовления литейных стержней и форм, согласно которому от поверхности свежеприготовленных стандартных образцов песчано-cMIQJIHHblx смесей отбирают пробы воздуха я определяют в последних содержание токсичных выделений в воздушную среду (3).

Этот способ не универсален и ограниченно пригоден только для стержней, отверждаемых в холодной оснастке. При использовании этого способа невозможно учесть газовыдсление в процессе изготовления и отверждения образца смеси в нагревасмой оснастке, хотя их объем составляет преобладающую долю от общего объема

1о газовыделенпй из песчано-смоляной смолы.

Применительно к холоднотвердеющим смесям известный способ также нуждается в улучшении, та к как не учитывает газовыделения в течение времени, необходимого для изготовления образца и лереноса его в замкнутый объем, связанный с системой газового отбора.

Цель изобретения — создание способа оценки санитарно-гигиенических свойств песчано-смоляных смесей для изготовлени. -. литейных стержней и форм, обеспечивающего проведение испытаний смесей, отверждаемых в пагреваемой оснастке, и повышение точности испытаний холоднотвердеющих смесей.

743770

Для достижения поставленной цели предлагается способ оценки санитарно-гигиенических свойств песчано-смоляных смесей для изготовлен ия литейных стержней и форм, заключающийся в отборе проб возчуха от поверхности стандартных образцов песчано-смоляных смесей через систему .)азреженпя в поглотительные приборы с чослсдующим опред-..лснием содержания зредных выделений в отобранных пробах зоздуха, .Отлич!Ительный признак которого

< остоит в том, что одновременно с отбором проб воздуха производя отбор газов при изготовлении и отверждснии стандартных

Образцов.

Использование предлагаемого способа

opcIf«Ir санитарно-гигиенических свойств песчано-смо7Híûх смесей позволяет ош нить токсичность всех песчано-смоляных смесей, 1.1рпменяемых при изготовлении стержней и форм, кяк в нагрсвасмОЙ та к и В холодной оснастке; разработать новые мялотокси нные смеси, обладающие заданным комплексом

7!схяничсских свойств; сравнить механические и санитарно-гигиенические свойства есчапо-смоляных смесей, применяемых для разлпчпых процессов изготовления стержней, и выдать рекомендации по технологическим процессам изготовления стержней.

Прсдлаг,"-.амый способ иллюстрируется чертежом, ня котором прс,ставлена схема ста1ювкп., осуществляющей совмещение изготовления и отверждения стянчартных обпазцов («восьмерок»! песчано-смол!шой смеси п отбор проб воздуха. г1а столе 1 размещены нижняя и верхняя половины 2 и 8 соответственно оснастки. Оснастка посредством сч емпой насадки

4 -связана с пескодувной головкой 5.

Контроль давления сжатого воздуха в и)!!клс наддува осуществляется манометром !

>. Для очистки сжатого воздуха служат влягоотделитель 7 и маслоотделитсль 8, ля рсг ччпповяния давления — рег лятор

9. Прижимной х!сханизм 10 ппегматичсско10 лсйстппя. связанный с сетью сжатого воздуха посредством треххочового крана ll с)су н!ествляет жесч)ку10 фиксацию Ос!111 стки

Tc ç(c17IIc lIccKoд явного цикла. Для по 1я )и

; ссчано-смоляной смеси в насадку предус"отрен люк, открываемый и запираемый рукояткой 12. 3лсктронагрев Оснастки кон ролируется мплливольтметрами 18 и 14, С цслью стабилпзации давления в пневмопроводе в схему включен ресивер 1а, снаб:яенный манометром 16.

Такая лабораторная установка для изготовления стандартных образцов смеси пескодувным способом заключена в вытяжной шкаф 17 с кожухом 18, Выделя!Ощиеся пз песчано-смоляной смеси газы вместе с отбираемым воздухом направляются в поглотительные приборы 19 под действием разрежения создаваемого электроаппаратом

"0. Для отбора проб воздуха в вентиляционной трубе установки монтируют Г-образную стеклянную трубку 21 с внутренним диаметром 6 — 8 мм, устанавливаемую на прямом вертикальном участке воздуховода, на рясстоян!Ии пе менее пяти его диаметров от местного сопротивления. К свободному концу трубки присоединяют rroi.cfoòkfòcльные приборы.

Вентиляционная труба снаожепа шпбером 22, Образцы изготавливают пз песчано-смоляных смесей, приготовленных в бегунах. Стержневую смесь помещают в насадку и с помощью сжатого возчуха подают в пягрсваемую !!ли холодную оснастку.

15 Как только смесь поступает в оснастку, пачина:от отбирать воздух.

Воздух из камеры с выделившимися из

cìåñè газами под, действием разрежения, создаваемого элсктроаспиратором, поступает в поглотитсльпые приборы, где барботп.), ст через растворы, !!збиратсльно связывающие различныс компоненты газовой смес:,1. Скорость:воздуха 3 3c r il)Ill!riffï: ой

-руба уста !явлпвяют 5- — 8 м с и контроли З руinт с по»offr»fo термоансомстра.

Продо чжитсг!ь!!Ость отбора пробы воздуха при отвсржденпи песчано-смоляной смеси соответствует времени отверждения, устаповлсш!ому по технологическому рсгламспЗП тч Я г И ОХ ча>1(ДСПИП 011 РСДСЛЯСТСЯ ОПЫТI!û,.i путам и зависит от продолжительности газовыделения пз конкретной смеси.

После отбора пробы воздуха поглотительные растворы подвергают химическому

;!1!Я;!ПЗУ, О;..я-пптяр o-rircifekrI«feclmfx свойствах песчано-c)lo.71 .íû.: смесей судят по количеству Врс 1ных ве:цеств, выделяющихся при отверждении и охлаждении образцов., "..чя «папки механических свойств liecчапо-смоляных смесей те же образцы испытыва!От на разрывной машине, определяя прочность па растяжение в горячем п хо,7п;.пом ссстогишп (прп отвержс!енпп в па-! з гра,асмой оснастке) илп прочность на растяженпс в пропессе o7()11:oão nT3c1)) f7c !!!я

Сi. CC)I

В табл. 1 приведены результаты псс;»чованпй слсдуюпьих смесей, отверждаемых ь!) в нагревяемой оснастке: смеси, сочержаI!le!! смолу фурптол-107. без,катализатора (Л" 1); с катализатором Ф-1С, включаюптпм суа!ьс)пт1!о-сппртову!о ба!)Лу и фосфорпу1о кислоту (¹ 2); с катализатором Ф-1С, в гостив которого введены мочевпна и хлорпстыЙ а)1 !Опп!! (, "о 3 и g).

Из данных табл. 1 видно, что образцы, Изготовленные на основе смссси М 1. имс!от низкую прочность на растяжение в горячем

60 и холодном состояниях. При введении в песчано-смоляную смесь катализатора Ф-1С (М 2) наблюдается значительное увеличение прочности. Однако введение в омесь катализатора Ф-1С не влияет на количество

65 токсичных веществ, выделяющихся при из743770

Taoлица !

Проч:«ость на растяже- Концентраци!«токсичных веществ, .!«2 .««, цие, кгс « .!«- выдел!«ющихся

П родолжительность! в холодв горячем нога состо- состояни I ян ни

1 (при охлаждении 100 г смеси до 20 С

НомеР I отвержсмеси дени я,! л«ин при отверл дениц

100 г смеси охлаж;еНИ Я !!2«Ч форгяаль1 фе «ол формаль-, дегцд фенол

0,07 0,66

007 !I 043

0,0о 0,17

3 1

4 1 (0,0 !

9,00

0,16

31,68

2>,25

28,16 !

0,26

:",83

6,60

8,10

0,22

2,84

1 72 007 015 (15

0,20 готовлении образцов. Введение в смесь катализатора Ф-1С с добавлением мочевины и хлористого аммония (!¹ 3 и 4) вызывает увеличение прочности на растяжение в горячем состоянии н не влияет на прочность в холодном состоянии.

Кроме того, введение в катализатор Ф-1С мочевины и хлористого аммония уменьшает выделение формальдегида как при отверждении, так и при охлаждении образцов. 10

Таким образом, смесь № 4 обеспечивает наиболее благоприятное сочетание механических и санитарно-гигиенических свойств.

Для оценки санитарно-пигиенических и механических свойств холоднотвердеющей р5 смеси по предлагаемому способу используют ту же лабораторную установку с оснасгТаблица 2

П рочность на сжатие, К2CI СЛ -

Продолжительнос. ь отверждс««ия, иван

0,18

4,50

0,18,,00

0,10

30 готовлсння л«итейных стержней и форм, заключающийся в отборе проб воздуха от поверхности стандартных образцов пссчаносмоляных смесей через систему разрежения в поглотнтельные приборы с последующим определением содержания токсичных выде".åíèé в отобранных пробах воздуха, от л ич а ю щ н и с я тем, что, с целью обеспечения проведения испытаний смесей, отверждаемых s нагреваемой оснастке, н повы9 шення точности испытаний холоднотвердеющнх смесей, одновременно с отбором проб а производят отбор газов прн нзгото-.ленни и отвсрж,«HI«li стандартных об30 11азцов.

Прн использовании известного способа оценки санитарно-гипиенических свойств (3) концентрация формальдегида оказывается заниженной примерно на 10 — 15а««о, так как данная известная методика не учитывает выделения формальдегида в процессе изготовления образца.

Таким образом, предлагаемый способ оценки санитарно-гигиенических свойств обеспечивает проведение испытаний смесей, отверждаемых в нагреваемой оснастке, и повышает точность испытаний холоднотвердеющих смесей.

Формула изобретения

Способ оценки санитарно-гигиенических свойств песчано-смоляных смесей для изкой 1JlsI изготовления стандартных цилиндрических образцов (без нагрева), применяемых для определения прочности на сжатиее.

Оценка санитарно-пигпеннческих свойств холоднотвердеющей смеси производится по описанной методике.

Для оценки механических свойств холоднотвердеющей смеси те же образцы-цилиндры испытывают на разрывной машине

МР-05-1.

В табл. 2 приведены результаты исследований по оценке санитарно-гигиенических и мсхаш«ческнх свойств холоднотвердеющей смеси на основе смолы фуритол-107 (катализ".òîð — концентрированная фосфорная кислота) .

Ко««!«снтрац««я форгяальдегнла, вь«деляющсгося и H отнерж Ic.«IIIII ци;,индрического образца. на 100 г смеси. ««г .!«

Источники информации, принятые во ,внимание при экспертизе:

743770

Составитель С. Тепляков

Текред Д. Куклина

Рсдактор Т, Никольская

Коррекгор И. Осиповская

Заказ 678!953 Изд. М 331 Тирагк 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип, Харьк. фил. пред. «Натент»

1, Быховская М, С. Методы определения вредных веществ,в,воздухе и других средах, М., «Медгиз», 1960.

2, Перепуд Е. А., Гернет Е. В. Химический анализ воздуха промышленных предприятий, Л., «Химия», 1972.

3. «Литейное лроизводство», 1977, № 1, с. 33 — 34.