Способ изготовления литейных стержней и форм при использовании лигносульфонатов в качестве связующего и состав связующего

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИ СПУБЛИН 9) 1) В 22 С 9/12; В 2/20 ГОСУДи С ПО ДЕЛА ЕННЫй КОМИткт ССС ЗОЬРЕТЕНИЙ И отНРЫ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ М АВТОРСКОМУ СВИДЕ П:ЛЬСТ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХСТЕРЖНЕЙ И ФОРМ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИЛИГНОСУЛЬФОНАТОВ В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУЮ 1 ЦЕГО И СОСТАВ СВЯЗУОЦЕГО,(57) 1. Способ изготовления литейныхстержней и форм при использовании "лигносульфонатов в качестве связующего, включающий приготовление смеси,формообраэование и отверждение стер- ней и форм посредством тепловой обработки, отличающий с я тем, что, с целью повышения скорости отверждения и прочности, а также сни - жения гаэотворности стержней и форм, связующее на основе лигносульфонатов предварительно смешивают со светлыми нефтепродуктами, а именно уайтспиритом или бензином, с последующей тепловой обработкой стержней и форм при 275-3250 С.2. Состав связующего для литейных стержней и форм, изготавливаемых способом по п. 1, на основе лигносульфонатов и легколетучйх растворителей - светлых нефтепродуктов, а именно уайт-спирита или бензина, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения скорости отверждения и прочности, а также снижения гаэотворности стержней и форм, ингредиенты связующего взяты в количественном соотношении соответственно 1: (0,025-0,125).Иэббретение относится к литейному производству.Известен способ изготовлениястержней и форм, включающий операции приготовления смесей, формовкистержнейи форм и последующего отверждения их при,тепловой обработке 11,При использовании в качестве связующего лигносульфонатов сул;фитный щелок, сульфитно-спиртовая барда, сульфитно-дрожжевая бражка,жидкий лигнин) стержни и Формы,полученные таким способом, имеютпониженную скорость отверждения,недостаточную термостойкость и прочность, повышенную газотворность.Известен сйособ приготовлениясвязующего из лигносульфонатов инефтепродуктов беэ эмульгаторов. Приэтом в качестве нефтепродуктов используются тяжелые масла или битум 2При использовании этого связующего уменьшается продолжительностьприготовления смесей, предотвращается образование газовых раковини пористости в отливках. Однако посвойствам, сообщаемым смесям при тепловой обработке стержней и Форм,оно не обладает преимуществами посравнению с лигносульфонатами. Этообусловлено тем, что тяжелые масла 30или битум не воздействуют на характер отверждения лигносульфонатовпри тепловой обработке стержней иФорм, поэтому недостатки смесей,обусловленные свойствами лигносульфонатов, сохраняются.Наиболее близким к описываемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления стержней и ФоРм при использовании лигносульфонатов в качестве связующего, в соответствиис которым смесь приготавливают путем.перемешивания огнеупорного наполнйтеля, глины огнеупорной, связующегона основе лигносульфонатов и лег-.когорючего растворителя, а именноауйт-спирита или бензина, или эта.нола, или эфироальдегидной фракции,Формуют стержни и формы с последующим поджиганием их с поверхности 31. 501В таком способе используют связующее на основе лигносульфонатов всочетании с легкогорючими растворителями, в том числе светлыми нефте-55продуктами, а именно уайт-спиритомили бензином, лигносульфонаты исветлые нефтепродукты взяты в весовом соотношении соответственно1: 1, 33-2) 44) .,Одной йэ операций при изготовле-нии стержней и Форм является поджигание их с поверхности. Наличиеоткрытого пламени в условиях литейного цеха ограничивает воэможностиприменения данного способа ввиду 65 существующих требований по техникебезопасности, В то же время призамене операции поджигания стержнейи форм операцией сушки их в сушилке стержни и Формы характеризуются пониженной скоростью теплового отверждения и прочностью, а также повышенной газотворностью.Целью изобретения является повышение скорости отверждения и прочности и снижение газотворности стержней и форм.Для этого предлагается способизготовления литейных стержней иформ при использовании лигносульфонатов в качестве связующего, включающий приготовление смеси, формообразование и отверждение стержней иформ посредством тепловой обработки, который отличается тем, чтосвязующее на основе лигносульфонатов предварительно смешивают сосветлыми нефтепродуктами, а именноуайт-спиритом или бензином, с последующей тепловой обработкой стержней и форм при 275-325 ОС.Для осуществления предлагаемого способа предлагается связующеена основе лигносульфонатов и легколетучих растворителей - светлыхнефтепродуктов, а именно уайт-спирита или бензина, ингредиенты которого взяты в количественном соотношении соответственно 1:(0,025 Оф 125)При тепловой обработке лигносульфонаты конденсируются со светлыминефтепродуктами н образуют полимеры повышенной термостойкости,Повышенная термостойкость обуславливает возможность повышения температуры тепловой обработки стержнейи форм и увеличение тем самым скорости их отверждения.При конденсации лигносульфонатовсо светлыми нефтепродуктами в процессе тепловой обработки стержнейи форм отверждающаяся стеклообразная пленка связующего последовательно переходит иэ стеклообраэного ввысокоэластичное и вязкотекучее сос.тояния, а затем отверждается. Высокоэластичное и вяэкотекучее состояния обуславливают релаксацию напряжений, возникающих в пленке приудалении растворителя, тем самымпредотвращают растрескивание иотслаивание пленки и повышают прочность смесей. Снижение газотворностисмесей обусловлено повышением температуры отверждения стержней и форм.Смесь готовят путем предварительного смешивания светлых нефтепродуктов с лигносульфонатами, после чего полученную композицию вводятв огнеупорный наполнитель с последующим перемешиванием до требуемойпрочности смеси в сыром состоянии,699423 Т а б л,и ц а 1 Ингредиенты 4,2 5,62 5,64 5,65 0,70 7,6 0,42 0,14 1;0)125 1:1,81 1: 0,025 1: 0,075 Таблица 2 Компоненты 93,68 86,20 34,21 93,94 Песок кварцевый 6,32 11,82,0 6,06 5,79 Глина огнеупорная При снижении температуры отверждения стержней и форм ниже 275 вС скорость конденсации лигносульфойатов и перехода их в вязкотекучее состояние резко снижается, поэтому эффективность вводимых светлых нефте продуктов уменьшается, а повышение температуры выше 325 ОС нецелесообразно иэ-эа интенсивной деструкции связующего и снижения прочности смесей. 10При изменении выбранного соотношения ингредиентов связующего (лигносульфонатов и .светлых нефтепродуктов) вне указанных пределов 1: (0,025-0,125) снижаются скорость теплового отверждения и .прочность стержней и форм.П р и м е р. С использованием предлагаемых связующих (составы 1-31 и известного связующего (состав 41 пригота, ивают формовочные смеси 20 и описанным выше способом изготавливают стандартные образцы для проведения прочностных испытаний. Сульфитно-дрожжеваябражка (ОСТ 81-79-74) Уайт-спирит (ГОСТ 3134-52) Весовое соотношение междуСДБ и уайт-спиритом Связующее (сульфитнодрожжевая бражка + уайт-спирит) Составы связующих 1-4 приведены в табл. 1.Составы использовавшихся для испытаний смесей приведены в табл.2Образцы для прочностных испытаний ;месей 1-3 отверждают при ЗОООС в теение 30 мин, а смеси 4 - при 300 С в течение 15 мин. Результаты испытаний приведены в табл. 3.Из данйых табл. 3 следует, что способ, а также состав связующего согласно настоящему изобретению обеспечивают заданное повышение скорос,ти отверждения смеси и ее прочностиснижение гаэотворности. Кроме того, сокращается себестоимость смесей в 2-3 раза (по сравнению с известными) и улучшаются санитарно-гигиенические условия труда эа счет резкого сокращения количества легколетучего растворителя. Благодаря малой прочности в сыром состоянии облегчается уплотняемость смесей,в частности улучшаются условия для изготовления стержней пескодувным процессом. Содержание ингредиентов599423 Т а блица 3 Показатели Прочность на сжатие в одром состоянии, кгс/смф О к 062 Ою 060 О,15 Ою 064 ПрОчность на растяжение,кгс/Ом 11 ф 2 18,9 14 г 2 3,6 1,93 3,16 2 ф 36 Оф 68 0,03 Осипаемость, % 0,03 0,04 3,70 Скорость отверждения,кгс/см мин 10 6,31 20-2 к 5 4,72 2,40 Удельная газотворность,аюф/гФ связующего 097 0 ф 6-0,7 0,88 1,52 Корректор А, ференц Заказ 6514/2 Тираж 813 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5