СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ Российский патент 1994 года по МПК B22C1/02 B22C1/20 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смеси для изготовления форм и стержней.

Широкое распространение в качестве литейного связующего для форм и стержней получили технические лигносульфонаты (ТУ 13-028-1036-05-089). Технические лигносульфонаты (ЛСТ) придают смесям невысокие прочностные характеристики (порядка 4-8 кг/см² на растяжение) и на практике используются совместно с формовочной глиной или другими связующими.

Наиболее близким к предлагаемому является состав смеси для изготовления стержней, мас.%: Кварцевый песок 97-48 Оборотная смесь 0-40 Глина 1-7 КБЖ 2-3 Древесные опилки 0-2
Целью изобретения является повышение прочностных характеристик стержневых смесей на основе недефицитного и дешевого связующего ЛСТ.

Это осуществляется за счет введения в кварцевый песок совместно с ЛСТ И глиной последрожжевого остатка кормовых дрожжей (ПДО), получаемого в результате упаривания сточных вод гидролизно-дрожжевого сульфатного производства. Сточные воды гидролизно-дрожжевого производства представляют многокомпонентную смесь веществ, неутилизируемых дрожжами из гидролизатов и питательных солей, а также продуктов метаболизма дрожжей и флотодобавок.

ПДО представляет собой сложную смесь веществ, образованных за счет химических и физико-химических связей, следующего состава, мас.ч.: Органическая часть 60-65
В т. ч. лигногуминовые вещества 13-18 Истинный белок 18-24 Смолистые вещества 8-12 Сахара 4-6
Неидентифицирован- ные примеси 6-8 Минеральная часть 35-40
В т.ч. остаток после прокаливания 15-20
В состав минеральной части входят преимущественно сульфаты, хлориды и фосфаты кальция, калия и алюминия. Приготовление смеси ведется в катковых бегунах. В кварцевые песок совместно с глиной и ЛСТ вводится ПДО. При этом ПДО может вводиться в виде порошка непосредственно в кварцевый песок совместно с глиной перед добавкой ЛСТ или в виде жидкой композиции, включающей ЛСТ, ПДО, воду и возможно формовочную глину. Наиболее эффективно осуществлять введение ПДО в смесь в виде жидкой композиции компонентов, которая должна быть тщательно перемешана и выдержана в течение 10-24 ч.

Испытывались ЛСТ разных поставщиков, в частности ЛСТ, производимые Камским, Кандопожским и Котласским ЦБК с натриевым и кальциево-натриевым основанием.

Были использованы обычные глины, употребляемые в качестве связующих формовочных смесей, в частности Нижне-Увельского, Кудиновского и Часов-Ярского карьеров.

В табл. 1 приводятся составы смеси, а в табл. 2 - свойства смесей.

ПДО вводили совместно с водой и ЛСТ после их тщательного перемешивания и 24 ч выдержки. Сушку образцов осуществляли в камерном сушиле при 250-270^оС в течение 20 мин.

Использование предлагаемых смесей позволяет повысить прочностные характеристики смесей в 1,5-2,0 раза.

Изобретение может быть использовано при изготовлении литейных форм и стержней, отверждаемых тепловой сушкой или в нагреваемой оснастке. Смесь содержит дешевые и недефицитные материалы, в частности, мас.%: технические лигносульфонаты 3,5 - 8,0; последрожжевой остаток производства кормовых дрожжей (ПДО) 0,5 - 2,0; глина формовочная 0,5 - 2,0; вода 0,5 - 4,0; кварцевый песок - остальное. ПДО может вводиться в процессе приготовления смеси в виде порошка совместно с глиной или лигносульфонатами в виде жидкой композиции. Прочность смеси на растяжение составляет 1,2 - 2,2 МПа в зависимости от марки кварцевого песка и завода - изготовителя технических лигносульфонатов. 2 табл.

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, отверждаемых тепловой сушкой или в нагреваемой оснастке, включающая технические лигносульфонаты, формовочную глину, воду и кварцевый песок, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности в высушенном состоянии, она дополнительно содержит последрожжевой остаток производства кормовых дрожжей при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Технические лигносульфонаты 3,5 - 8,0
Последрожжевой остаток производства кормовых дрожжей 0,5 - 2,0
Формовочная глина 0,5 - 2,0
Вода 0,5 - 4,0
Кварцевый песок Остальное