Смесь для изготовления водорастворимых стержней

(61) Дополнительное к а (22) Заявлено 18.12,74 (2 свид-ву 4051/02 1) М. Кл В 22 С 1/00В 22 С 9/10 В 22 С 7/02 вкисоединением з 23) Приорит Тасударственный комитет Совета Министров СССР бликовано 30.04.77. 53) УДК 621.743 А 2(088.8) етеньлам изобретенийи открытий и ата опубликования описания 20.06.77(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЪХ СТЕРЖНЕЙ), Этот готовлеранить, ные меи и стержне тим при из тобы его ус ать специал ости и гигрооли аммония именно хлония, при слетов, вес, %:10 - 50 50 - 90 лью уменьшения токсич ости смесь в качестве ит галогенид аммония,мония или бромид амм соотношении ингредие огенид аммония ническая мочевинаскопичн содерж рид ам дующемГал Тех Изобретение относится к области литейногопроизводства, а именно к составам смесей дляизготовления водорастворимых стержней.Известны составы на основе карбамида,содержащие кроме карбамида борную кислоту до 2% (состав КбБк 98 - 2), нитрат калиядо 20% (состав КбНк 80 - 20); поливиниловый спирт 1 - 5%, воду 2 - 20%, хлористыйкальций 1,5 - 4%.Наряду с приемлемыми характеристиками - низкая температура плавления, высокоекачество поверхности модели или стержня,применяемые составы имеют существенныйнедостаток, связанный с разложением карбамида, Разложение жидких карбамидных сос атавов приводит к выделению токсичного аммиака,Особенно опасным в этом отношении является перегрев карбамидных смесей, так какколичество образовавшегося аммиака резковозрастает с температурой. Газовыделениеаммиака карбамидных смесей зависит нетолько от температурного режима, но и отхимического состава применяемых смесей.Наличие гигроскопич ной соли повышаетспособность готовых моделей (стержней) поглощать влагу из окружающей среды. В результате наряду с токсичностью ухудшаетсякачество поверхности, нарушается технологический режим самого литейного производства 3:)(хранение готовых изделии недостаток особенно ощунии больших партий. Чт необходимо предусматрив ь р ы по хр а нению.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является смесь на основе технической мочевины с добавками растворимой соли.В качестве соли известный состав содержит азотнокислые соли калия и натрия или серно- кислые соли алюминия и аммония.Однако эта смесь обладает пониженной термостойкостью, что приводит к значительному выделению аммиака при нагревании смеси, следствием чего является образование газовых раковин в стержнях и ее повышенная температура плавления. Стержни (модели), полученные из смеси, имеют повышенную гигроскопичность за счет содержания в ней солей кислородсодержащих кислот,10 Бромид аммония 50 63 90 85,2 90 Техническая мочевина физико-механические свойства смеси приведены ниже: 140 150 170 160 180 130 2,7 Х 10 2,8 Х 10 2,7 Х 10 2,85 Х 10 2,5 Х 10 2, 6 Х 10 0,25 - 0,26 64 - 660,08 - 0,091,42 - 1,43120 Нет Нет Нет Действие предлагаемых добавок основано на изменении равновесия гидролиза карбамида, При контакте с водой, содержащейся в карбамиде, происходит реакцияМНзСОКН 2+2 Н 20 (МН 4) зСОз (1) в результате которой образуется карбонат аммония, Это соединение уже при сравнительно невысоких температурах (70 С) способно разлагаться с выделением аммиака, воды и углекислого газа(ХН 4) зСОз 2 ИНз+СОз+ Н 20 (2) Механическая прочность,кг/смфТермическое расширение,1/градЛинейная усадка, %Теплостойкость, СЗольностьУдельный вес, г/смзТемпература плавления, СВыделени е ам м иака, и л/м ин Состав смеси с содержанием галогенида аммония 10 - 50% является оптимальным, так как в указанном интервале температур выделение аммиака практически не наблюдается, при увеличении количества галогенида больше 50% приводит к увеличению выделения аммиака, при уменьшении галогенида меньше 10% гигроскопичность смеси повышается.Испытания на гигроскопичность были выполнены путем сравнительного взвешивания карбамитгалогенидсодержащих водорастворимых композиций по изобетению и известного состава. Для проверки из указанных составов были изготовлены образцы стержней цилиндрической формы. Образцы помещали в боксы с известной постоянной влажностью 75%. Привес определяли через 30 мин после заливки в форму и через 48 час. В известных смесях наблюдается заметное увеличение веса, что характеризует их более высокую гигроскопичность.Привес на известных смесях составил, вес. %:Через 30 мин 0,1 Через 48 час З,б Прп этом аммиак легкого удаляется в атмосферу и равновесие сдвигается вправо, Такимобразом, происходит непрерывное разложениекарбамида, и вода играет роль катализатора5 разложения. Повышение температуры облегчает удаление аммиака и увеличивает скорость разложения карбамида. Если же карбамид содержит соли аммония, то равновесиереакции (1) сдвигается влево тем сильнее,10 чем больше концентрация галогенида аммония,В таблице приведены составы смеси. У предлагаемой смеси привес составил,вес, %:15 Через ЗО мин 0,05 - 0,06Через 48 час 1,2Время удаления сокращается в 1,5 раза поср авнению с известными смесям и. Причиной сокращения времени удаления может быть 20 следующее: в известных карбамидсодержащих смесях происходит накопление продуктов термического разложения (биурет, мел.амин и др.), растворимость которых значительно ниже как карбамида, так и галогени дов аммонтеняВ смеси по изобретению накопления указанных веществ не происходит, так как увеличивается их температурный интервал химической устойчивости карбамида, т. е. его раз ложение подавляется. Формула изобретения Смесь для изготовления водорастворимых стержней на основе мочевины, включающая соль аммония, отличающаяся тем, что, с555966 Составитель В, Муравьева Техред М, Семенов Редактор С, Макогон Корректор Л, Орлова Заказ 989/9 Изд.370 Тираж 992 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 целью уменьшения токсичности и гигроскопичности, в качестве соли аммония она содержит галотенид аммония, а именно хлорид аммония или бромид аммония при следующем соотношении ингредиентов, вес. /юГалогенид аммония 10 - 50 Техническая мочевина 50 - 90.