Смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых при тепловой сушке

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк Социалистических Республик)М.КЛ,2 В 22 С 1 с присоединением заявкиГасударственный камите СССР) Приори по делам изабретени(088.8) Опубликовано 30.05,80 ллетень20 открытии ликования описания 30.05.8(45) Дата 2) Авторыизабретения В, А, Соколова, А, А, Сорокина, С, И, П М, Я, Чемерииская, Л, К, Дубава, У, К,и В. П. Пайча Всесоюзный научно-исследовательский и литейного машиностроения, литейной тех и автоматизации литейного производства ВН и Ордена Трудового Красного Знам институт химии древесины АН Латвийск(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЬ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, ОТВЕРЖДАЕМЫХ ПРИ ТЕПЛОВОЙ СУШКЕИзобретение относится к литейному производству и предназначено для изготовления стержней и форм, отверждаемых при тепловой сушке, в индивидуальном, серийнам и массовом производстве отливок из чугуна, стали и цветных сплавов,Известна смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемая тепловой сушкой, содержащая, вес. %; 91,06 песка; 0,46 асбестовой крошки; 4,09 сульфитно-спиртовой барды; 4,09 связующего КО. Смесь имеет следующие физико-механические свойства: газопроняцаемость не ниже 70, влажность 2,6 - 3,0%, прочность на сжатие в сыром состоянии 0,065 - 0,09 кгс/см, прочность при растяжении в сухом состоянии 7,0 - 13,0 кгс/см 1 Ц.Эта смесь обеспечивает высокие физико- механические свойства стержней. Однако при работе с ней обязательным является дорог 0 стой 1 цее устройство эффективной приточно-вытяжной вентиляции на всех участках изготовления отливок; источником выделения вредностей является связующее ватор сакое совышенная орм. Это длитель- повышае, снижениеповышенном соее гигротем, что ржит воиза тор- нгредиен Водоуастворимый котрат термолизаАктиваторОгнеупорный напол нцен- торфа 3 - 4 ,3 - 1 Осно ител В качестве активатороль минеральных кислот Водорастворимый кон в процессе термолиза ем в качестве теплон водяного пара или е смесь содержи ческой сущту является тх стержней пловой сушесок, глину,центрат образует торфа с применесителя перепретоо смесей с неконся ни го Наиболее близкой по техни ности я достигаемому результа смесь для изготовления литейнь н форм, отверждаемая при те ке, включающая кварцевый П сульфитно-спиртовую барду и акти калиевую или натриевую селитру 1 Недостатком смеси является вы держание связующего в смеси, по 5 гигроскопичность стержней и ф резко снижает их прочность при ном хранении я сырой формовке я ет прилнпаемость смеси к оснастк Целью изобретения является содержания связующего в смеси,ние прочности смеси при поняже держании связующего и снижение скопичности. Указанная цель достигается 5 смесь в качестве связующего соде дорастворимый концентрат термол фа пря следующем соотношении и тов, вес. %.737052 Таблица 1 Составы смесей, вес.% Ингредиенты 34 Кварцевый песокВодорастворимый концентрат термолиза торфаХлористый аммонпйКалиевая селитраСульфитно-спиртоваябарда 97,5 96,5 96,0 955 945 93,5 2,0 0,5 3,5 0,5,30 0,5 35 0,5 5,0 О,5 4,0 0,5 0,5 60,Таблица 2 Смесь 1 О,О 13,0 8,0 16 О 15,0 15,0 200, 5,0, 15,0 1 О,О, 11,0 12,5 15,4 деноируемыми газами. Он представляет собой однородную жидкость темного цвета плотностью 1,29 - 1,30 гlсмз, рН 3 - 3,2, В его состав входят фенолы, органические основания и кислоты, альдегиды, сахара и олигосахара, нейтральные соединения. Материал стабилен при хранениями (наблюдался в течение более 1,5 лет),Водорастворимый концентрат термолиза торфа - дешевый недефицитный материал, имеет достаточную сырьевую базу, ранее нигде не использовался. Физико-механические и технологические свойстваПредел прочности при растяжении образцов, высушенных при 80 - 2 ООЯС в течение 20 нин, кг/сФ Гигроскопичность высушенных образцов (потеря прочности после вы. держки образцов в эксикаторе над водой в течение 6 ч),% Из представленных в табл. 1 данных следует, что оптимальное содержание водо- растворимого концентрата термолиза торфа составляет 3 - 4 вес, %, при этом достигается прочность при растяжении высушенных образцов 13 - 18 кгlсм (смеси 2 - 4), что в среднем в 1,5 раза выше прочности известной смеси б. Гигроскопичность оптимальных составов смесей находится в пределах 11 - 15,4%, что в 3,5 - 5 раз ниже, чем смеси на сульфитной барде. При меньшем содержании связующего (смесь 1) снижается прочность, при большем (смесь 5) - заметно увеличивается гигроскопичность,Преимущества смеси объясняются особенностями химического состава водораст воримого концентрата термолиза торфа. В отличие от сульфитной барды он содержит фенолы и их производные, органические основания, сахара и олигосахара, нейтральные соединения.Эти составляющие концентрата, имеющие активные функциональные группы, под действием тепла в процессе сушки стержВ качестве активатора в составе смеси используются соли минеральных кислот --хлориды и нитраты щелочных и щелочноземельных металлов или аммония. 5В случае необходимости прочность сырой смеси, так же, как известной смеси, может быть повышена за счет введения гли ны в количестве 1 - 2%.Изобретение поясняется составами и свойствами смесей, приведенными соответственно в табл. 1 и 2,ней и форм вступают в различного рода химические реакциями (подимеризация, кон.1 б денсация, окисление) с образованием новых соединений большего молекулярного веса. Образующиеся при этом низкомолекулярные соединения в значительной части удаляются из сферы взаимодействия, 20 В результате этого повышается прочность стержней и снижается их гигроскопичность, снижается содержание связующих в составе смеси с одновременным увеличевием ее прочности по сравнению с прочностью 25 смеси, содержащей сульфитную барду.Смесь испытана в лаборатории связующих материалов ВНИИЛИТМАШ. Смесь по изобретению может быть использована для изготовления стержней 2 - 5 классов 30 сложности и для литейных форм применительно к отливкам из чугуна, стали и цветных сплавов в индивидуальном, серийном и массовом производстве. Ориентировочный эффект от применения смеси составляет 2 - 3 рубна 1 т отливок за счет снижения расхода связующего в составе смеси и улучшения качества отливок.737652 Формула изобретения Составитель И. Куницкан Техред В. Серикова Корректор С. файн Редактор 3. Ходакова Заказ 561/705 Изд. М 304 Тираж 889 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. Патент Смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых пря тепловой сушке, включающая огнеупорный наполни- тель, органическое связующее и активатор - хлориды и нитраты щелочных и щелочно-земельных металлов или аммония, о тлич а ю,ща яся тем, что, с целью повышения прочности смеси при пониженном содержании связующего и уменьшении ее гигроскопичности, в качестве органического связующего смесь содержит водорастворимый концентрат термолиза торфа при следующем соотношении ингредиентов, вес, о : Водорастворимый концентрат термолиза торфа 3,0 - 4,0Активатор 0,3 в 1,0 Огнеупорный наполнитель Остальное 5 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;1, Связующие литейные материалы наоснове синтетических продуктов. - Техно 10 логия литейного производства, С-Х, М.,НИИМАШ, 1967, табл, .17, с. 30,2. Технологические свойства формовочных смесей, - Труды Х 11 совещания потеории литейных процессов, Наука,1968, с 119 - .121;