Способ получения отливок

(5 02 КОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ий рд 0 Изобретение относится к литейному про- этом продукты деструкции смол и врелные изводству, в частности к способам полу- вещества (фенол, формальдегил, ароматичения отливок в литейных песчаных фор- ческие вещества и др.) проходят чер з мах, изготовленных методом вакуумно-пле- слой формовочного материала и йрочно ночнОй формовки, вдсорбируются в нем. Отливку охлаждаютЦель изобретения - получение сложныхв форме и извлекают из формы, а сыотливок с использованием песчано-смоляных "пучий формовочный материал перемешиваю 1; стержней и снижение вредных выбросов в . просеивают и нагревают до 350 - 400 С в токе окружающую среду. воздуха. Смолистые и другие органическиеПредлагаемый способ осуществляется еле- вещества, адсорби рова нные на формовочдующим образом. ном материале, окисляются в токе возлухаМетодом вакуумно-пленочной формовки,.:," до углекислого газа и воды, и сыпучийизготовляют форму из сыпучего формовоч- материал восстанавливает свои свойства.ного материала, содержащего оксиды алю;Формовочный материал охлаждают, при миния, меди, хрома, марганца или кобаль- . этом дополнительно вводят свежий формота. В форму устанавливают стержни, из- вочный материал, содержащий оксиды алюготовленные из песчано-смоляной смеси на, . синия, меди, хрома, марганца или кобальоснове синтетических выгорающих смол.та или обработанный водным раствором (фенолформальдегидных, фенолфурановых, , солей этих элементов.мочевинофурановых и т. д.), соединяют Пример (по прототипу)В кварцевую один из концов с атмосферой, проводят за- трубку засыпали послойно 100 г сыпучего ливку формы металлом под вакуумом, при, формовочного материала (Люберецкий пе(21) 4261061/02(71) Всесоюзный научно-исследоватеинститут охраны труда ВЦСПС в г.ловске(54) СПОСОБ ПОЛУЧ ЕНИЯ ОТЛ И ВОК (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам получения отливок в литейных песчаных формах, изготовленных методом вакуумно-пленочной - формовки. Целью изобретения является по. лучение сложных отливок с использованием выгорающих песчано-смоляных стержней и снижение вредных выбросов в окружающую среду. Способ включает изготовление формы из сыпучего формовочного материала, содержащего оксилы алюминия, мели и хрома, установку стержней, соелинение стержней с атмосферой, заливку металла в форму под вакуумом, охлажление и извлечение отливки, нагрев формовочного материала в токе возлуха ло 350 400 С. 1 з. н.ф-лы, 3 табл.)к), 5 г стержневой смеси с 0,1 г синтетической пленки. Трубку помещали в нагретуо печьи путем вакуумирования проводили отбор пробы вредных веществ, выделяюцихся при деструкции стержневой смеси и пленки. Вредные вещества проходили через слой формовочного материала и погло 1 цались в пробоотборной трубке с силикагелем. Через 3 мин трубку вынимали из печи, отделяли отгоревшую стержневую смесь, охлаждали сыпучий формовочный материал и. огрелеляли его сыпучесть. Пробу Отходящих газов определяли на содержание вредных веществ. Сыпучесть формовочного материала (100 г) 5 5 с, начальая сыпуцесть 4,8 с. Содержание врелных вецеств, мг; метанол 0,68; бензол 0,79; толуол 0,72; фенол 0,12. Охлажденный на гк)злухе ло комнатной температуры формовочный материал вновь загружали в кварцевую трубку и повторяли опыт. После второго цикла сыпучесть формовочного материала составляла 6,2 с. Содержание вредых вегцеств в отхоЛяц 1 их газах, мг: метанол 0,75; бензол 0,83; толуол 0,85; феиол 0,36. Горячий Выгруженный из трубки формовочный материал помещали в реакп)р кипящего слоя и охлаждали воздухом, 11 Р.151 зР рч 5 Огходя щие азы. Соде жа ние вредных веществ в отходящих газах, мг: метаИ)л 0,48; фенол 0,86.,(О 1 н)л 1 ит,ьно были проведены опыты в :алогичных условиях с использованием формо 1) 1 ОЙ смеси с различными добавками.Результаты опытов приведены в табл. 1.Так как содержание метанола, бензола го,уол а м е 1 Илось В опытах нез 11 а " и те,1 ь ц В Кач;СтВЕ ОСИОВНогО ВРедного вещсстбыл принят фенол. Это обусловленоанже тем, цто санитарные нормы для это: вещества оолее чем В 10 раз ниже по )и Рпению с другими указанными. выше веществами. Увеличение колицества фенола ч ггходя 1 цих газах приводит к увеличению времени Высьпания формовочной смеси из Воронки (снижение сыпучести).Как видно из результатов табл. 1, добавка в формовочную смесь оксидов перех);Рных металлов, особенно мели и хрома, с ижает содержание фенола в отходягцнх газах. Однако в процессе работы такая формовочная смесь теряет начальнук) эффективность, что связано с засмолением оксидов, нанесенных на формовочную смесь. Пр)дувка такой смеси воздухом в течениЕ 3 мин (время произволственного цикла В реальных условиях) при 350 - 400 С позволяет восстановить первоначальные свойства формовоцной смеси. В табл. 2 привелены результаты опытов, включающих продувку формовочной смеси воздухом.Продувку проводили в реакторе кипящего слоя ри 320- 440 С объемной ско - 1 ростью воздуха около 10 тыс. ч . Опыты проводили в условиях, аналогичных примеру, дополнительно была введена лишь стадия нагрева отработанного формовочного материала до требуемой температурьг в то ке ВоздухаВ табл. 2 приведено суммарное количество фенола, т. е. на стадии термодеструкции (моделирование заливки) и стадии нагрева и продувки воздухом формовочного материала, Сыпуцесть формовочного мате- "О риала измеряли после стадии термодеструкции.Результаты, приведенные в табл, 2, показывают, что нагрев отработанного формовочного материала до 350 - 400 С в токе 15 воздуха позволяет повысить сыпучесть формовочного материала и снизить выбросы вредных вец 1 еств (фенола) в воздух. Причем наличие оксидов меди или хрома значительно увеличивает этот эффект, так как оксилы катализируют процесс окисления органических веществ на поверхности формовочного материала, причем окисление проходит, в основном, до безвредных продуктов - углекислого газа и воды.При нанесении на формовочный мате риал только оксидов мели происходит постепенный унос оксидов вслелствие низкой алгезии этих оксидов к поверхности и их разрушения при нагреве в кипящем слое.Лучшая алгезия наблюдается у оксидовхрома, однако регенерация их происходит медленнее, чем оксидов меди,Хороу 1 о стабильность по сыпучести имели формовочные материалы, содержацие одновременно оксиды меди и хрома.Наилучшие показатели по снижениювыбросов вредных веществ и сохранению сыпуцести были достигнуты с формовочными материалами, содержащими дополнительно норов кообразныи адсорбент - азпомогель В количестве 5- - Оо.Опыты проводили в условиях, аналогичным описанным выше, температура прогрева формовочного материала в токе воздуха (регенерация) составляла 380 С.В табл. 3 приведено содержание вредны., 45 веществ в отходящих газах, определяемоепо сумме веществ, Образовавшихся при деструкции (760 С) и продувке воздухом (380 С),Результаты табл. 3 показывают, что введение алюмогеля в формовочный материал дополнительно с оксилами мели и хрома 50 значительно стабилизирует сыпучесть формоВочного материала и снижает количество вредных веществ в отходящих газах. Это связано с тем, что органические соединения прочно адсорбируОтся алюмогелем при деструкции смоляного связующего, а при нагре ве формовочного материала десорбирован. ные органические вещества практически полностью окисляются в присутствии катализатора (оксидов хрома и меди) ло диоксида углерода и воды. Оптимальное количество алюмогеля составляет 5 - 15 О. При мень2060 бки, ст ноак от.ржнеи, соедин.н. ссржней с дтмосрерой, заливку металла в 1 рму под вакуумом, олдждение н изв,е к.ние отливок и охлаждение формовой и 1 о материала, отли аюайя тем, что, с нсльк получения сложныотливок с использовднием песчдно-смоляных стержней и снижения выброса вредных вецеств, в сыпучий формовочный материал вводят оксилы длюмн.ния, меди и хрома, а после извлечения 10 отливки сыпучий формовочный мдтеридл игревдют в токе воздуд до 850400 С.2. Способ по и, 1, отличаю,с. тем,что сыпучий формовочный материал соде- жит оксиды алюминия, медирома прп 11, -следу ющем соотношении коонсчтоп,мас. %:Окспдь алюминия 5 15 Оксиды мели и рома О, 2,0 вдрцеий песок Остдльое ием количестве постепенно уудшаются.технологические и санитарно-гигиенические свойства формовочного материала, а свыше 1 Ж эти показатели практически остаются прежними, но стоимость формовочного материала увеличивается,Использование предлагаемого способа в литейном производстве позволяет получать отливки сложной конфигурации. При этом улучшается работа вакуум-насосов и снижается количество вредных веществ, выбрасы ваемых в атмосферу с отходящими газами. Формула изобретения 1. Способ получения отливок, включающий изготовление формы из сыпучего формовочного материала на основе кварцевого песка методом вакуумно-пленочной формовТд блицы 1 Содержание Фенола в отходящих газах, мг при прокдлкеи охлаждении формовочной смеси по циклам Содержание добавок в Ьорьовочнойсмеси, мас.ь 2-й 5-й 10-й щт %ю Ф ЧВЕт Ч700 С 1 20 С 700 С 20 С ю тт700 С 20 С 700 С20 С 0,36 О,12 О, 062 0,01 0,01 0,24 0,28 0,31 0,08 О, 12 0,10 О, 0.5 0,01 Отс. 0,10 0,05 0,11 0,04 ье з доба в,ки (попрототипу)С 0 0,5СцО 1 дСгО, О,СгО 1,0СцО о,5+СгОЗ 3,5МцО О, 5ЛЪот 0,5Гедоз 1 ОСцО 0,5+ИПО 2 0,5 0,21 О, 12 0,03 0,02 Отс.0,01 0,15 0,05 0,15 0,06 0,85 0,20 0,08 0,12 0,05 0,03 0,63 0,56 0,63 О, 1 о 0,64 0,32 0,09 005 0,05 0,03 0,56 0,63 0,44 0,3Э 0 44 0,12 д,16 0,12 0,92 0,96 1,6 0,32 0,96 0,44 0,18 д, 10 0 0 14 0,64 0,84 0,98 0,35 1о" 0,62 О, 5 О 3.) 0,28 1,53 0.98 2,44 о,8472060 Та блица 2 Содержа ни оксидов в Формовочной смеси, мас.Х х газах, (мг), и сыпикла работы Темпеодержание, Фенола в отходя есть (с), ы зависимости от ат 0 2-й 5 1-ймг гренасмеси,Со мг м г 320 350 380 420 440 0,48 0,24 0,23 0,22 0,22 010 48 016 52 0 10 4 9 О 15 5 2 0,09 4,9 0,15 5,2 0,09 4,9 0,13 5,1 ,008 48 012 51 0,30 0,17 0,14 0,15 О, 15 пО 5,4 5,4 3 5,6,0 5,6 5,4 5,4 5,3 0,22 0,14 0,13 0,05 4,9 0,02 4,9 0,01 4,9 0,01 4,9 0,01 4,9 0,05 5,0 0,01 4 ж 9 0,01, 4,9 0,01 4,9 0,01 4,8 0,01 4,8 СцО О,31 0,02 5,2 1 001 52 1 0,01 5,1 0 001 51 380 400 420 140 Без оксидов (длясравнения) 400 0 12 5 О О 25 5 2 О 39 5 5 0 69 6 2 аолица 3 Содержание вредных веществ в отходящих газах, м Сылучесть формовочной смеси, с одержание в очной смеси ас. 1-и цикл 1 Г 1 О-и цикл А 1,0 Со о та- Б е- Толуол Фенол Ната- Бен- Толуол фенол зол,25 25 14 0,1о 0,18 0,21 ф 9 ,9 ель В. Свчук Состав вская Техред А К ТиражОНОВКор Под ктор Л Пилипенксное да кто р Л.Веселказ 493 нного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ5, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5дательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина ВНИИПИ Государств 1 ЗО Производственно-из