Смесь для изготовления литейных форм и стержней

союз йоеетских Социалистических Республик(23) Приоритет Государстаеииыи комитет Совета Мииистроо СССР по делам изобретеиийи открытий бликовано 15.05.77. Бюллетень Ме а опубликования описания 29,06.77 3) УДК 621,74) Авт изо рыетения Ю, П. Васин, А, Е. Спасский, П, П, Рыжов, О. Н, Зайков, В.А. КЛ, А. Сидоренкова и А, Я, ЛарионоваЧелябинский политехнический институт им. Ленинского комсомо ичано 71) Заявитель ЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ 54) СМ Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовлечия литейных стержней и форм, отверждаемых тепловой обработкой.Известна смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых тепловой обработкой, содержащая наряду с огнеупорным наполнителем связующее на основе лигносульфонатов и минеральный активатор отверждения связующего, в качестве которого используется сульфат натрия 1), Ввиду обратимого характера отверждения связующего на основе лигносульфонатов, характерного для данной смеси, последняя обладает повышенной гигроскопичностью, что приводит к разупрочнению стержней и форм под влиянием влаги, поступающей из окружающей среды.Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигае. мому результату является смесь для изго. товления литейных стержней и форм, отверждаемых тепловой обработкой, содержащая наряду с огнеупорным наполнителем связующсе на основе лигносульфонатов и минеральный активатор отверждения связующего, в качестве которого используются минеральные соли аммония, например сульфат аммония 2. В процессе сушки стержней и форм из указанной смеси при температуре 280 - 300 С имеет место необратимое отверждение связующего на основе лигносульфонатов, вследствие чего повышается прочность и снижается гигроскопичность смеси. Однако желательно 5 и дальше улучшать эти свойства смесей, чтопозволит повысить скорость сушки, увеличить выпуск стержней и форм, улучшить качество отливок.Цель изобретения - повышение прочности О стержней и форм и снижение их гигроскопичности. Это достигается тем, что смесь содержит в качестве минерального активатора отверждения связующего фосфористую кислоту при следующем соотношении ингредиентов, 5 вес, %:Связующее на основелигносульфонатов 1,5 - 10,5Фосфористая кислота 0,15 - 5,25 Огнеупорный наполни 20 тель Остальное Стандартная фосфористая кислота (МРТУ69-6555-70) представляет собой порошкообразное вещество, растворимое в воде. Она 25 может быть использована как в исходном сухом виде, так и в виде водного раствора; химическая формула Н,РО,. При содержании фосфористой кислоты в составе смеси ниже 0,15 вес. 7 с нивелируется ее влияние как ак тиватора отверждения связующего, а при со0,1630 0,1888 0,2013 0,1723 0,1569 0,1449 ЗО мин 45 мин 60 мин 0,3787 0,4846 0,2177 держании кислоты более 5,25 вес. % дальнейшего улучшения свойств не. наблюдается,Примером связующего на основе лигносульфонатов является сульфитно-дрожжевая бражка (ОСТ-79-74),Активацию лигносульфонатов фосфористой кислотой осуществляют в процессе приготовления смеси. Кислота может быть добавлена к наполнителю до или после введения лигносульфонатов. Возможно также предварительное введение фосфористой кислоты в виде порошка или водного раствора в связующее на основе лигносульфонатов,Стержни и формы из предложенной смеси отверждают тепловой обработкой в температурном интервале 280 в 3 С. При этом достигается конденсация лигносульфонатов, их перевод из стеклообразного в вязкотекучее состояние, а затем и в необратимое состояние, Тепловая обработка стержней и форм при температуре ниже 280 С не обеспечивает полного перехода лигносульфонатов в необратимое состояние, вследствие чего смеси имеют повышенную гигроскопичность. Повышать температуру сушки сверх 300 С нецелеКварцевый песокСульфитно-дрожжевая бражка (плотность 1,24 г/смз;, содержание сухих веществ 52, 3400)Фосфористая кислотаСульфат аммония (ГОСТ 9097-65) Ортофосфорная кислота плотностью 1,565 г/смз (ГОСТ 10678-63)Серная кислота плотностью 1,830 -- 1,835 г/см (ГОСТ 2184-67) Прочность на растяжение, кгс/смф,при тепловой обработке 280 в 3 Св течение: Гигроскопичность, ммоль/г, при тепловой обработке 280 в 3 С в течение; сообразно, поскольку снижается поверхностная прочность стержней и форм.Выбор в качестве активатора отверждениялигносульфонатов именно фосфористой кис 5 лоты обусловлен тем, что наряду с высокойскоростью отверждения фосфористая кислотаобеспечивает и более высокую прочность смесей после их тепловой обработки при 280 -300 С по сравнению с вариантами использо 10 вания в качестве активаторов как минеральных солей аммония (например сульфата аммония), так и известных минеральных кислот(например фосфорной или серной),П р и м е р, Приготавливают смеси1 - 3,15 содержащие в качестве активатора фосфористую кислоту (согласно изобретению), и смесь4, содержащую в качестве активаторасульфат аммония (поототип). Кроме того,для сравнения эффективности действия кис 20 лотных активаторов приготавливают смесь5 с использованием в качестве активатораортофосфорной кислоты и смесь6, в которой активатором служит серная кислота.Составы смесей1 - 6 приведены в табл. 1.25 Содержание связующего и активаторов в Содержание ингредиентов, вес. 00М 7858 Формула изобретения 1,5 - 10,5015 - 525 Составитель С, Тепляков Техред А. Камьпникова Корректор О. Тюрина Редактор Н. Корченко Заказ 1393/2 Изд.491 Тираж 992 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раун.ская наб., д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 смесях Мо 1 - 6 выбирают, исходя из их оптимальных значений,Порядок приготовления смссей соответствует указанному. Из смесей готовят стандартные образцы и отверждают при 280 - 300 С в течение 7,5; 15; 30; 45; 60 и 75 мин. Прочность смесей на растяжение определяют по стандартной методике, а гигроскопичность - по массе влаги, адсорбированной отвержденными образцами в течение 48 ч при 20 С и относительной влажности воздуха 98/,.Прочность и гигроскопичность смесей Мо 1 - 6 приведены в табл. 2.Из табл, 2 видно, что при использовании в качестве активатора фосфористой кислоты прочность смеси повышается до 20,60 кгс/см, а продолжительность тепловой обработки сокращается с 45 - 60 мин до 30 мин. Кроме того, уменьшается гигроскопичность смеси.Пропорционально повышению скорости отверждения возрастает производительность и снижаются затраты, связанные с тепловой обработкой стержней и форм. Кроме того, сниукается склонность смесей к пережогу, повышается поверхностная прочность стержней. Смесь для изготовления литейных форм истержней, отверждаемых тепловой обработ кой, включающая огнеупорный наполнитель,связующее на основе лигносульфонатов и минеральный активатор отверждения связующего, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности форм и стержней и 10 снижения их гигроскопичности, она содержитв качестве минерального активатора отверждения связующего фосфористую кислоту при следующем соотношении ингредиентов, вес.%15 Связующее на основелигносульфонатовФосфористая кислотаОгнеупорный наполнитель Остальное 20 Источншп информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство Мц 63999, М.Кл. В 22 С 1/00, 1941.2. Сборник научных трудов Челябинского 25 политехнического института, Челябинск, 1975,вып. 155, с. 154 в 1 (прототип).