Способ получения холоднотвердеющего связующего для литейных форм и стержней

пц 50294 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Сокивлиотичвских Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.09.74 (21) 2063415 1) М, Кл,- "С ОЗН 50 т 1 исоединением заявкиосуаврстввниыв комитет оветв Министров СССР по лвпвм изобретвиийи открытий 23) ПриоритетОпубликовано 15.02.76, Бюллетень6Дата опубликования описания 06.07.76 153) УДК 678 699 4(71) Заявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинс 1 го комсомол(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДНОТВЕРДЕЮ СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕР ГО Изобретение относится к области получения синтетических связующих, применяемых в литейном производстве для изготовления литейных форм и стержней,Известен способ получения холоднотвердеющего связующего для литейных форм и стержней путем совмещения сульфитно-спиртовой барды с отвердителем - солями шестивалентного хрома или органическими соединениями 11.Однако стержни и формы, изготовленные из связующего, полученного по известному способу, характеризуются низкои скоростью отверждения и имеют недостаточную механическую прочность на сжатие - до 5 - б кг/см через 3 - 4 ч. Кроме того, применение солей шестивалентного хрома в качестве огвердителя сульфитно-спиртовой барды крайне ограничено из-за их высокой токсичности.Для получения связующего для литейных стержней, обладающего высокой скоростью отверждения на холоду и высокой механической прочностью по предлагаемому способу сульфитно-спиртовую бард модифицируют фуриловым спиртом при 50 - 60 С с одновременным обезвоживанием под вакуумом. Сульфитно-спиртовую барду берут в количест 85 - 100 вес. ч., фуриловый спирт 50 - 65 вес. П р и м е р 1. В металлический реактор, 5 снабженный холодильником, мешалкой, пароводяной рубашкой и вакуум-сборником вводят а) 90, б) 100 вес. ч. сульфитно-спиртовой барды и а) 60, б) 50 вес. ч. фурилового спирта.Исходная сульфитно-спиртовая барда имеет 10 следующие характеристики: содержание сухого остатка а) 50, б) 60%, растворимость в воде неограниченная, вязкость по вискозиметру БЗпри 20 С и диаметре сопла 5,4 мм 110 - 120 с, рН 7,0 - 7,2. После переме 1 пивания в те чение 15 - 22 мин в рубашку подают пар исодержимое реактора нагревают до 50 - 60 С.При температуре 50 - 60 С и давлении 600 700 мм рт, ст, осуществляют модификацтпо сульфитно-спиртовой барды фуриловым сиир том при одновременном обезвоживании. Г 1 одостижении коэффициента рефракции 1,501 1,510 вакуум отключают, вместо пара в рубашку подают воду, реакционную смесь охлаждают до 20 - 25 С и готовое связующее 25 сливают. Режим и последовательность операций приведены в таблице.Давление,мм рт. ст,Время,Температура, С Операция мин Не выше 50 С Не выше 50Сульфитно-спиртовая бардаФуриловый спирт а) 90 б) 100 в) 60 б) 50 Не более а) 15 - 17 б) 20 - 22 10 - 20 а) 50 - 55б) 55 - 60а) 50 - 55б) 55 - 60а) 50,0 -65,0б) 55,0 -60,040 - 4520 - 25 а) 600 - 650 б) 650 в 7 а) 600 в 6 1 - 2 а) 20 - 25 б) 30 - 35 а) 1,501 б) 1,510 б) 650 в 7 Сброс вакуумаСлив связующего 1 - 2 а) 122,1 б) 116,4 4,6 10 Перемешивание фурилового спирта и сульфитно-спиртовой барды Нагрев смесиСоздание вакуумаВыдержка смеси под вакуумом Характеристика связующего1. Внешний вид - сиропообразная жидкость от темно-красного до коричневого цвета.2. Растворимость в воде полная при любых соотношениях.3, Вязкость по ВЗпри диаметре сопла 5,4 мм, с а) 120 б) 180.4. Время отверждения с 20 - 85 ю/ю ортофосфорной кислотой при 20 С, мин а) 2,5, б) 1,8.5. Прочность связующего с 20/ю-ной ортофосфорной, кислотой при 20 С через 4 ч отверждения на сжатие, кгссм г) 100, б) 120,П р и м е р 2. В металлический реактор, снабженный холодильником, мешалкой, пароводяной рубашкой и вакуум-сборником вводят а) 85, в) 105 вес. ч, сульфитно-спиртовой барды и а) 65, в) 45 вес. ч. фурилового спирта, Исходная сульфитно-спиртовая барда имеет следующие основные характеристики: содержание, сухого остатка а) 50, б) 60 ю/ю, растворимость в воде неограниченная, вязкость по вискозиметру ВЗпри 20 С и диаметре сопла 5,4 мм, 110 - 120 сек, рН 7,0 - 7,2, После перемешивания в течение 15 - 20 мин в рубашку подают пар и:одержимое реактора нагревают до 50 - 60 С. После этого создают небольшое разрежение. При температуре 50 - 60 С и давлении 600 - -700 мм рт. ст. осуществляют модификацию сульфитно-спиртовой барды фуриловым спиртом при одновременном обезвоживании. По достижении коэффициента рефракции 1,510 - 1,501 вакуум отключают, вместо пара в рубашку подают воду и охлаждают полученное связующее, после .его готовое связующее сливают из реактора. Выход 110,1 - 132,8 вес. ч. При осуществлении варианта б) (пример 2) происходит пенообразование связующего (образование козла). При осуществлении варианта а), пример 2, связующее имеет следующие характеристики. Внешний вид - сиропоооразная жидкость темно-красного цвета.Растворимость в воде - полная, при любых соотношениях.Вязкость по ВЗпрн диаметресопла 5,4 мм 230Время отверждения с 20 -85% -ной фосфорной кислотойпри 20 С, минПрочность на сжатие связующегос 20%-ной ортофосфорной кислотой при 20 С через 4 ч. отверждения, кгс/см 54 15 Для чугунного, стального и цветного литьярекомендуется, например, следующий составсмеси, вес. %:Кварцевый песок - 94Связующее на основе суль 20 фитно-спиртовой барды ифурилового спирта 5Катализатор (бензолсульфокислота) 1,0 25 Ниже приведена зависимость прочности на сжатие от времени отверждения: Время, ч 0,5 1 2 3 4 24 Прочность на сжа,0 10,0 12 24 40 45 тие, кг/см Осыпаемость смеси 0,5 - 0,6 ю/ газотворнаяспособность 14 - 15 см/г, газопроницаемость350 - 400 единиц, срок службы 20 - 25 мин,35 Формула изооретения Способ получения холоднотвердеющего связующего для литейных форм и стержней сме шением сульфитно-спиртовой барды с отвер502914 Использованная литература. Составитель И. Гинзбург Техред 3. Тараненко Редактор Л. Емельянова Корректор Л. Денискина Заказ 13207 Изд.1113 Тираж 630 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 дителем, отличаюшиися тем, что с целью увеличения скорости о;.варждения связующего на холоду и получения высокопрочных литейных форм и стержней, сульфитно-спиртовую барду мгод,:фицируют фуриловым спиртом при 50 - 60 С с одновременным обезвоживанием под вакуумом при соотношении 85 - 100:50 - 65 соответственно. 1. А. Л. Садомский. Исследование иразработка новых составов жидких самоот верждающих смесей с сульфитной бардой.Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.