СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ Российский патент 1997 года по МПК B22C1/20 

Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использовано для получения органического связующего на основе асфальта деасфальтизации для приготовления литейных форм и стержней.

Известно связующее литейное "ПТ" (крепитель стержневой), которое выпускается согласно техническим условиям ТУ 38.001316-78 на основе окисленного петролатума и бензина растворителя для лакокрасочной промышленности (уайт-спирита).

К основным недостаткам связующего литейного "ПТ" следует отнести следующие:
в результате окисления петролатума литейного "ПТ" имеет высокое число омыления (кислотное число) не менее 57 кг КОН/на 1г связующего, что делает его коррозионно-активным;
применение легколетучего растворителя (температура вспышки 33^o делает связующее физически не стабильным (при хранении вязкость его повышается).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) к изобретению является связующее "УСК-1". Известное связующее получают согласно техническим условиям ТУ 38.1071231 путем растворения кубового остатка производства синтетических жирных кислот (СЖК) марок "А" и "Б" в бензиновых и керосиновых фракциях в соотношении 50:50.

Недостатками "УСК-1" являются
использование в качестве основы высоковязкого (ν₁₀₀ 150.350 мм²/с) кубового остатка СЖК, имеющего неприятный, стойкий специфический запах синтетических жирных кислот;
высокое значение кислотного числа (до 50 мг КОН/г), так как кубовый остаток производства СЖК представляет собой концентрат высокомолекулярных кислот /4/, что делает "УСК-1" коррозионным продуктом;
для приготовления "УСК-1" с заданной условной вязкостью (2,2.3,5^oE) необходимо вводить в кубовый остаток СЖК до 50 мас. разбавителя в виде бензиновой или керосиновой фракции, которые, во-первых, являются дефицитными, а во-вторых, полностью улетучиваются в атмосферу цеха при сушке литейных форм или стержней, что отрицательно влияет на санитарное состояние производства;
"УСК-1" при хранении в резервуаре образует прочный донный осадок;
"УСК-1" имеет высокую температуру застывания (+4^oC).

Изобретение решает задачу создания экологически менее опасного связующего, не образующего осадка при хранении, снижении его температуры застывания, повышения механической прочности и газопроницаемости за счет применения в качестве основы отхода производства нефтяных масел-асфальта процесса деасфальтизации гудрона с температурой размягчения в пределах 35.40^oC по КИШ, имеющего кислотное число (ниже 20 мг КОН/г, низкую температуру застывания: до минус 27^oC).

Сущность изобретения заключается в том, что связующее для производства литейных форм и стержней на основе кубового остатка и разбавителя, согласно изобретению в качестве кубового остатка содержит отход производства нефтяных масел-асфальт процесса деасфальтизации гудрона, а в качестве разбавителя оно содержит узкую бензиновую фракцию, выкипающую в пределах 130 210^oC при следующем соотношении компонентов, мас.

асфальт деасфальтизации 60 80
бензин 20 40
Связующее для производства литейных форм и стержней получают путем смешения асфальта процесса деасфальтизации, имеющего температуру размягчения 35.45^oC по КиШ с узкой бензиновой фракцией, выкипающей в пределах 130.210^oC. Смешение производят в заданном соотношении асфальт+бензин при 60±5^oC в течение двух часов. После смешения в течение двух часов смесь подвергают отстою, а после подвергают аналитическому контролю по основному качественному показателю вязкость условная при 50^oC, величина которой должна находиться в пределах 2,0.4,0^o условной вязкости.

НОУ-ХАУ технологии получения связующего для производства литейных форм и стержней является то, что соотношение асфальт: разбавитель (бензин) при смешении зависит от температуры размягчения асфальта.

Пример 1. Асфальт процесса деасфальтизации гудрона с температурой размягчения 35^oC по КиШ смешивают с узкой бензиновой фракцией (130 - 210^oC) в соотношении 80:20 мас. соответственно.

В результате получают связующее для производства литейных форм и стержней со следующими качественными показателями:
Вязкость условная при 50^oC, ^oE 3,2
Температура вспышки в открытом тигле, ^oC, 110
Температура застывания, ^oC минус 25
Плотность при 20^oC, кг/м³ 1010
Массовая доля воды, Следы
Кислотное число мг /КОН/г 19
Пример 2. Асфальт процесса деасфальтизации гудрона с температурой размягчения 40^oC по КиШ смешивают с узкой бензиновой фракцией (130 - 210^oC) в соотношении 70:30 мас. соответственно.

В результате получают связующее для производства литейных форм и стержней со следующими качественными показателями:
Вязкость условная при 50^oC, ^oE 3,25
Температура вспышки, ^oC 107
Температура застывания, ^oC минус 27
Плотность при 20^oC, кг/м³ 1030
Пример 3. Асфальт процесса деасфальтизации гудрона с температурой размягчения 45^oC по КиШ смешивают с узкой бензиновой фракцией (130 - 210^oC) в соотношении 60:40 мас. соответственно.

В результате получают связующее для производства литейных форм и стержней со следующими качественными показателями:
Вязкость условная при 50^oC ^oE 3,3
Температура вспышки, ^oC 108
Температура застывания, ^oC минус 20
Плотность при 20^oC, кг/м³ 1040
Кислотное число мг КОН/г 17
Массовая доля воды, Следы.

Опытные образцы связующего "АСК" (асфальтосмоляной концентрат) по примером 1, 2, 3 были испытаны в земельной лаборатории Акционерного общества открытого типа "Уфимского моторостроительного объединения" серийной технологии изготовления. Сравнение опытных образцов "АСК" производилось в сравнении с серийной смесью на крепителе "ПТ". Результаты испытаний приведены в Акте приложенном к заявке, из которого следует, что образец 3 превосходит серийный образец по прочности на разрыв и по газопроницаемости.

Данное изобретение позволяет получать товарное органическое связующее для производства литейных форм и стержней на основе кубового остатка процесса деасфальтизации гудрона асфальта в смеси с узкой бензиновой фракцией. Получаемое связующее обладает рядом преимуществ перед известными, в том числе прототипом. Оно обеспечивает получение литейных форм и стержней с высокой механической прочностью и газопроницаемостью, с низкой температурой застывания, не образующее осадка, что является очень ценным с точки зрения хранения, транспортирования, слива и налива.

Использование: в областях литейного производства и нефтепереработки, может быть использовано для получения органического связующего на основе процесса деасфальтизации для приготовления литейных форм и стержней. Сущность: связующее для производства литейных форм и стержней на основе кубового остатка и растворителя, в качестве кубового остатка содержит асфальт процесса деасфальтизации гудрона с температурой размягчения 35...45^oC по "кольцу и шару", а в качестве растворителя - узкую бензиновую фракцию, выкипающую в пределах 130 - 210^oC при следующем соотношении компонентов, мас.%: асфальт деасфальтизации 60...80, узкая фракция 20...40.

Связующее для производства литейных форм и стержней, включающее кубовый остаток и органический растворитель, отличающееся тем, что в качестве кубового остатка оно содержит продукт процесса деасфальтизации гудрона асфальт, температура размягчения которого по "кольцу и шару" составляет 35 45^oС, а в качестве органического растворителя узкую бензиновую фракцию, выкипающую в пределах 130 210^oС при следующем соотношении компонентов, мас.

Асфальт от процесса деасфальтизации гудрона 60 80
Узкая бензиновая фракция 20 40л