Смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых в нагреваемой снастке

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистическик Республик" с прйсоединением заявки Мо Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 17. 11. 80(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ ф , , -,."-.3%:". И ФОРМ, ОТВЕРЖДАЕМЫХ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ Наиболее близкой к предлагаемой являетсясмесь для изготовления ли- тейных стержней и Форм, отверждаемых в нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный наполнитель и связующее, включающее водорастваримый лигносульФонат(ССБ) и 20-ный раствор мачевияы в фенолоспирте 3 Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к сбставамсмесей для изготовления стержней иФорм па нагреваемой оснастке,Известна смесь для изготовления5литейных стержней и Форм, отверждае-мых в нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный наполнитель, Фенолоспирт; карбамидную смолу УКС и комплексный отвердитель на основе суль ОФитно-спиртовой барды(ССБ) и ортоФосФорной кислоты 1).Содержание ССБ в составе отверди"теля для смеси находится в пределах65-85 или г. пересчете на смесь. не 15более 0,68 вес т.е. ССБ используется в умеренных количествах. Крометого, ввиду наличия в составе этойсмеси карбамидной смолы, она содер"жит повышенное количество азота и поэтому склонна к образованию газовых . деФектов в отливках из черных спла-вов.Известна смесь для изготовлениястержней и Фарм в нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный наполни- тель, 20-ый раствор мочевины в фенолоспирте, ССБ и комплексный катализатор АМ, включающий воду, мочевину ихлориды аммония и алюминия 2, . Зц Данная смесь эФФективно отверждается в горячей оснастке при использовании только отмытых классиФицированных песков, а при использовании обыч- ных песков действие катализатора полностью или частично нейтрализуется. В известной смеси влияние катализатора .на связующие или реакционные свойства ССБ не указывается, Из химических соединений, входящих в катализатор АМ, положительное влияние на ССБ оказывает мочевина, а соли хлористых соединений при контактном отверждении оказывают отрицательное действие на прочностные свойства смесей с ССБ . Кроме того, недостатком катализатора АМ является большое количество кампонентов,следовательно;сложность его приготовления, необходимость контроля свойств при хранении, токсичность при тепловой обработке(хлор токсичен)3 77Данная смесь характеризуется относительно малой скоростью отверждения в горячей оснастке и невысоким уровнем прочностных свойств в,отвержденном состоянии, что особенно сильно проявляется при использовании в качестве огнеупорного наполнителя не- обогащенных кварцевых песков,Цель изобретения - сокращениепродолжительности отверждения стержней и форм в нагреваемой оснастке иповийеййе" их" прочности,Цель достигается тем, что смесьдля изготовления литейных стержнейи форм, отверждаемых в нагреваемойоснастке, включающая огнеупорныйнаполнитель, водорастворимый лигно. сульфонат и 20-ный раствор мочевиныв фенолоспирте,дополнительно содержит азотнокислый натрий или сернокислый калий при следующем соотношении ингредиентов, вес,:Водорастворимый лигносульфонат 2,70-5,2520-ый раствор мочевины,в фенолоспирте 0,90-2,45Азотнокислый натрийили сернокислый калий 0,135-0,70Огнеупорный наполнитель ОстальноеВ предлокенной смеси в качествекатализаторов отверждения выбраныазотнокислый натрий или сернокислыйкалий, положительное влияние которыхна повышение скорости сушки смесейс ССБ известно 4,Выбор азотнокислого натрия илисернокислого калия иэ большого рядаизвестных для лигносульфонатов катализаторов обусловлен тем, что именно эти соли обеспечивают одновременное повышение прочности и скоростиотверждения связующейкомпозиции,состоящей из ;СБ и фенолоспирта.При содержании аэотнокислого натрия или сернокислого калия в составесмеси ниже нижнего предела не достигается требуемого сокращения продолжительности отверкдения стержней иформ в нагреваемой оснастке, а присодержании их выше верхнего предела не наблюдается дальнейшего улучшения скорости горячего отверждения ипрочностистержней и форм.Систему из водорастворимого лигносудьфоната(ССБ),20-го растворамочежины в фенолоспирте и азотнокислого натрия или сернокислого калияможно рассматривать как комплексноесвязующее горячего отверждения.Предпочтительное содержание данного комплексного связующего в составе -смеси находится в пределах 4,57,0 вес.(остальное - огнеупорныйнаполнитель),В пересчете на 100 вес, комплексного связующего предпс мстительное 8895 содержание в нем ингредиентов нахо дится в следующих пределах, вес.:Водорастворимый лигносульфонат(ССБ) 60-7520-ый раствор мочевины в фенолоспирте 20-35Азотнокислый натрийили сернокислый калий 3-10П р и м е р, В лабораторные смешивающие бегуны вводят огнеупорныйнаполнитель, далее одновременно вводят сульфитно-спиртовую барду, 20-ыйраствор мочевины в фенолоспирте и катализатор в порошкообразном состоянии(азотнокислый натрий или сернис 15 тый калий, которые выпускаютсяпромышленностью в порошкообразном состоянии),а затем смесь перемешивают2 мин до состояния готовности,Образцы - восьмерки из смесей от 20 верждают на лабораторной установкемодели 4735 А при 300 С.Составы комплексного связующегоприведены в табл, 1В табл. 2 приведены результатыд 5 испытаний смесей, содержащих 95 вес.отмытого кварцевого песка(Люберецкого) и 5 вес. комплексного связующего.Из табл. 2 видно, что предложенные смеси обеспечивают получение высоких прочностных показателей за время горячего отверждения 90-120 с.В табл. 3 приведены составы предлагаемых(5-12)и известной(13)смесей.Свойства предлокенных и известнойсмесей приведены в табл. 4.Из данных табл. 4 следует, чтопредложенные смеси обеспечивают сокращение продолжительности горячегоотверкдения и повышение общей прочности .стержней и форм.40. В табл. 5 приведены результатыиспытаний, отличающихся тем, что вместо отмытого кварцевого песка в нихиспользуются необогащенные кварцевыепески Нижнеувельского(2 К 016 Б, содер 4 жание глины 1,2) и Кичигинского(2 К 0315 Б, содержание глины 1,8)месторождений, взятые в весовом соотношении 1:1.Иэ данных табл. 4 и 5 видно, чтозамена обогащенного кварцевого песканеобогащЕнными(с повышенным глиносодержанием) приводит к снижению прочностных показателей смесей, однако и,:в этом случае общий уровень прочностныхпоказателей, обеспечиваемыхпредложенными смесями, остается достаточно высоким и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к стержням приих изготовлении по горячей оснастке.Иэ приведенных примеров видно,чтобО предлагаемая смесь позволяет увеличить на 35-50 прочность стержней,атакже пОвысить производительностьстержневых машин эа счет сокращенияпродолжительности отверждения стер 5 ней на 15-20.778895 Т а б л и ц а 1"-:=. -сульфитно-спиртоваябарда 66,4 61,6 63,6 65,0 20-ный раствор мочевины в фенолоспирте 28,4 29,4 30,6 30,0 3,0 Натрий азотнокислыйили калий сернокислый 10,0 5,0 7,0 Таблица 2,7 фоРмула изобретения должительности отвержденияй и форм в нагреваемой оснаповьыения их прочности, онательно содержит азотнокислыйили сернокислый калий при слсоотношении ингредиентов,вления литейных верждаемых в нагвключающая огне водорастворимый Ъ-ый раствор моче- отличаюс целью сокращерастворимый лигФонат-5,25 5 Смесь для изгото стержней и форм "от реваемой оснастке, упорный наполнитель лигносульфонат и 20 вины в фенолоспирте а а я с я тем, что,ния простержнестке идополнинатрийдующемвес,Ъ:Водосуль 15, 18 20,13 21,65 24,80 16,46 20,73Заказ 7900/9 Тираж 889 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП"Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная,20-ый раствор мочевины в Фенолоспирте 0,90-2,45 Азотнокислый натрийили сернокислый калий 6,135-0,70 Огнеупорный наполни-тель Остальноер Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 382656, кл. С 08 6 37/18, 1971.2. РТМ 23.4.129-75 Комплексный катализатор АМ. Волгоград, НИИТМ, 1975.3. РТМ 37.002.0073-72 Технологический процесс изготовления стержней с отверждением в нагреваемой оснасткеМ., НИИАВтопром, 1974..4. Сборник научных трудов Челябинского политехнического института.Челябинск. Изд. ЧПИ, 1975, вып.155, с. 154-159.