Смесь для изготовления литейных стержней и форм

(55 В 22 С 1/18 ОБ Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-производственное объединениепо технологии машиностроения ЦНИИТМАШ и Всесоюзный проектно-технологический институт тяжелого машиностроения(56) Патент Англии М. 1418381,кл. С 3, 1975.Патент Англии М 1377072,кл. С 3, 1974,Патент Англии К. 129979,кл, СЗ, 1972,Авторское свидетельство СССР по заявкеМг 2374120/02, кл, В 22 С 1/00, 1976.(54)(57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, включаюИзобретение относится к литейному производству, а именно к смесям для изготовления литейных стержней и форм,Известны жидкостекольные формовочные смеси, в том числе, отверждаемые продувкой углекислым газом и самотвердеющие, содержащие отвердитель, которые для улучшения выбиваемости включают добавки органического и неорганического происхождения, такие как сахара, производные сахаров, глиноземсодержащие материа-. лы, синтетические смолы, окислители и др.Вместе с тем указанные добавки в большинстве случаев не устраняют основного недостатка формовочной смеси с жидким стеклом - затрудненной выбиваемости из. за высокого содеркэния в смеси жидкого стекла. При уменьшении количества жидкощая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель; воду и добавку на основе продуктов переработки пентазансодержащего сырья, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности и снижения осыпаемости стержней и форм при сохранении облегченной выбиваемости их из отливок, она содержит в качестве указанной добавки кубовый остаток от производства фурилового спирта методом гидрирования фурфурола при следующем соотношении ингредиентов, мас,фЖидкое стекло 2,0-3,0 Отвердитель 0,2-5,0 Вода 0,5-1,5 Кубовый остаток от производства фурилового спирта методом гидрированияфУРФУРола: 0,1-0,5 Огнеупорный наполнитель Остальное го стекла значительно понижается прочность и повышается осыпаемость, особенно при длительном хранении стержней и форм.Одной из наиболее эФФективных добавок для улучшения выбиваемости являются сахара. Например, известна смесь для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемая углекислым газом, содержащая огнеупорный наполнитель, связующее -жидкое стекло и добавку - глюкозныи сироп.Данная смесь характеризуется затрудненной выбиваемостью из-за высокого содержания жидкого стекла. Причем снижение количества жидкого стекла приводит к значительному падению прочности особенно при длительно(л охлаждении. Кроме того, в составе смеси используют материалы - сахара, применяемые в пищевойпромышленности, что приводит также к удорожанию смеси.Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь дляизготовления литейных стержней и форм,содержащая огнеупорный наполнитель,жидкое стекло, отвердитель газообразныйСО 2), воду и добавку на основе переработкипентазансодержащего сырья, а именно фуриловый спирт,Помимо самоочевидных ограничений,связанных с малой доступностью и высокойстоимостью фуриловога спирта, указаннаяизвестная смесь содержит в своем составе. 3-5 мас.% жидкого стекла, а при попыткеснижения его содержания до 2,5 мас.% сцелью дальнейшего улучшения выбиваемости стержней и форм) обнаруживается снижение прочности и повышениеосыпаемости стержней и форм,Целью изобретения является повышение прочности и снижение осыпаемостистержней и форм при сохранении облегчен-ной выбиваемости их из отливок.Для достижения поставленной целисмесь для изготовления литейных стержнейи форм, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, отвердитель, воду идобавку на основе продуктов переработкипентаэансодержащего сырья, содержит вкачестве указанной добавки кубовый остаток от производствафурилового спирта методом гидрирования фурфурола приследующем соотношении ингредиентов,мас.%:Жидкое стекло 2,0-3,0Отвердитель 0,2-5,0Вода 0;5-1,5Кубовый остаток от производства фурилового спирта методом гидрированияфурфурола 0,1-0,5Огнеупорный наполнитель ОстальноеКубовый остаток от производства фурилового спирта методом гидриравания обработкой водородам) фурфурола обладаетследующим примерным химическим составом, мас.%:Фуриловый спирт 10,0Уетилфуриловцй спирт 2,0Фурфурол 1,2Метилфурфурол . 0,01Пентолдиолы 33,0Смолистые вещества 48,8Прочие органическиепримеси . ОстальноеИспользование его в составе смеси менее 0,1 мас.% незначительна павцшэет прочность. Повышение количества фурилового спирта сверх 0,5 мас,% приводит кухудшению санитарно-гигиенических условий на участке заливки и вместе с тем не5 дает дальнейшего увеличения прочности.В качестве жидкого стекла целесообразно испольэовать водный раствор силиката щелочного металла с удельным весом1,48-1,50 г/см, модулем 2,б - 2,8.10 Смесь в соответствии с настоящим изобретением содержит от 2,0 до 3,0 мас.%жидкого стекла, При использовании жидкого стекла в количестве менее 2,0 мас.% йеудается получить смесь с необходимыми15 прочностными свойствами, а увеличениеего выше 3,0 мас.% приводит к ухудшениювцбиваемости смеси.В качестве отвердителя в смеси согласна изобретения используются гаэаобрэз 20 нце материалы - углекислый гээ, твердые -феррохромовый, доменный и др. шлаки металлургических производств, жидкие -сложные эфиры многоатомных спиртов иорганических и неорганических кислот.25 При использовании жидкого отвердителя количество его может изменяться в пределах от 0,2 да 0,5 мас.%.Содержание твердого отвердителя колеблется от 1,0 до 5,0 мас,%.30 При использовании отвердителя в количестве менее 0,2 мас,% резка снижаетсяскорость затвердевания смеси и, соответственно, увеличивается цикл изготовленияформ и стержней,35 При содержании отвердителя более 5,0мэс,% снижается живучесть смеси, падаетпрочность и увеличивается осцпэемасть.При содержании воды менее 0,5 мас.%наблюдается плохое распределение свяэу 40 ющего по абьему смеси, что приводит к падению прочности и возрастаниюосыпаемости. Увеличение его более 1,5мас.% приводит к увеличению влажностисмеси, чта отрицательна сказывается на ка 45 честве отливок.,формовочная смесь согласно изобретению содержит в качестве нэлалнителя любой огнеупорный материал, применяемый влитейном производстве, например; кварце 50 вый песок,Добавку кубового остатка от производства фурилаэого спирта целесообразнопредварительно совмещать с жидким стеклом и вводить в процессе приготовлениясмеси в виде единой композиции,55 Изобретение иллюстрируется следующим примерам.В табл. 1 приведены составы смесей 1-3согласна настоящему изобретению. э такжеГЙГТ;)й ГЕОРГ у Ь й д Гййтддтгтп 1 лпллт734912 Таблица 1 т и чность на сжатиекгс/см Смесь паемость 24 ч 3 ч ПослепроПосл про- дувк ао 4 оо 6 оа 8 оа 10 ОО 10-12 13-14 0,414-15 17-18 0,4 13-14 16-17 0,3 а,г 0,2-0,18 0,25 0,12 а, 15-020 0,15 0,06 0,1-0,15 О 1 0 о 0,22"0,25 0,2 о, 12 13-14 13-116-17 15-1 16-17 16-1 0,4-0,30,3-0,350,2-0,30,3-0,35 та0,50,40,6 01 0,2 0,05 0,1 0,09 0,5 8 10 12-13 а,а" 12 10 1,5 по про тотипу ным техническим решением (4) для обеспечения корректности сравнения содержания жидкого стекла в смеси 4 снижено до 2,5 мас. ф, а содержание фурилового спирта по-, вышено до 0,3 мас.%. 5 Свойства смесей 1-4 приведены в табл.2.Как видно из данных. табл. 2, смесь согласно настоящему техническому решению 10 обладает повышенной прочностью и пониженной осыпаемостью при сохранении облегченной выбиваемости из отливок.Возможность. использования в составе смеси согласно настоящему изобретению 15 известных жидких и твердых отвердителей дополнительно иллюстрируется табл. 3 и 4,Таким образом, предлагаемая смесь, обладая облегченной вцбиваемостью из отливок, в то же время обеспечивает получение приемлемых физико-механических характеристик, в частности прочности и осыпаемости стержней и форм, что стало возможным за счет повышения прочности и снижения осыпаемости,Кроме того, использование формовочной смеси согласно настоящему изобретению позволяет сократить трудоемкость очистных и обрубных работ на 30-40,Стержни и формы, изготовленные изсмеси согласно настоящему изобретению, можно использовать при получении отливок из стали; чугуна и цветных металлов. аеВыоиваемость кгмпри нагреве дорс;В т734912 Таблица 3 абл едактор Е.Гиринска орректор М.Андрушенко СоставительТехред М.Моргентал аказ 3999 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете И 3035, Москва, Ж, Раушскаодписноеи и открытиям при ГКНТ СССРаб., 4/5