Комплексный отвердитель для изготовления литейных стержней и форм из песчано-смоляных холоднотвердеющих смесей Советский патент 1988 года по МПК B22C1/10 B22C1/22 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам комплексных отвердителей на основе алюмохромфосфатной связки для холод- нотвердеюЕцих смесей (ХТС) тфеимуще- ственно с карбамидными смолами, используемых при изготовлении стержней и форм. .

Цель изобретега1Я - улучшение каче ства стержней и форм- за счет повьше- ния их прочности и устранения разупрочнения на завершающем этапе отверждения ,

Основой комплексного отвердителя является алюмохромфосфатная связка (АХФС), представляющая собой вязкий водный раствор кислых фосфорнокислых сЬлей алюминия и хрома плотностью п|ри 1,60-1,75 г/см и вязкостью по БЗ-4 1000-1300 с.

Кислый отход от производства моно хлоруксусной кислоты (ко МХУК) представляет собой взвесь сажи в разбавленной серной кислоте с легким спе- цифическим запахом, черного цвета, плотностью при 20 Х; 1,10- ,16 г/см , от - 0,06 до + 0,25.

30

Кислый отход образуется при производстве монохлоруксусной кислоты методом омыления трихлор- э гилена водой в среде серной кислоты.

I Комплексный отвердитель АХФС-КО МХУК представляет собой подвижную жидкость.темно-зеленого цвета вязкостью по ВЗ-4 при 20°С 160-220 с, КО МХУК снижает вязкость АХФС и. увеличивает ее кислотную активность. Это позволяет существенно повысить скоотверждения и прочность

рость ХТС.

Т а б л и на

Ингредиенты

Содержание ингредиентов, мас.%, в составе

1

lEIi

Алюмохромфосфатная связка (плотность 1,678 г/см) 90 85 80 Кислый отход от производства монохлоруксусной кислоты (плотность 1,12 г/смз)10-15 20

Комплексный отвердитель получают смешиванием составляющих его ингредиентов в обычных условиях. Раздельное введение его ингредиентов в смесь нежелательно ввиду высокой вязкости исходной АХФС.

Приготовление смеси осуществляют в лабораторном лопастном смесителе по следующему режиму: кварцевый песок марки 1 КО2 перемешивают с карба- мидной смолой марки КФ-Ж в,течение 1,5-2 мин, затем вводят комплексный отвердитель и продолжают перемешивание еще 1 мин.

Составы смесей с комплексными от- вердителями приведены в табл. 2.

Таблица2

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам кислых комплексных отвердителей, используемых для приготовления холод- нотвердею1щх смесей со смоляными. преимущественно кар бамидными, связующими при изготовлении стержней и форм. Цель изобретения - улучшение качества стержней и форм за счет по- вышения их прочности и устранения разупрочнения на завершающем этапе отверждения. Состав отвердителя, мас.%: алюмохром 1)осфатная связка 80-90 и кислый отход от производства монохлоруксусной кислоты (ко МХУК) 10-20. Причем КО МХУК имеет следующий состав, мас.%: серная кислота 15-30; монохлоруксусная кислота 3-6; сажа 20-30 и вода остальное. Предпочтительное содержание отвердителя в составе холоднотвердеювдх смесей 1,40-1,75 мас.% при содержании карба- мидной смолы (например, марки КФ-Ж) 1,75-2,10 мас.%. За счет введения КО МХУК в состав комплексного отв ерди- теля обеспечивается снижение содержания смолы в составе смеси в среднем на 14% и, соответственно, сокращение объема газообразных выделений в окружающую воздушную среду, а также пов.ышение прочности стержней .и форм на завершающем этапе их отверждения в 1,6-2,3 раза. 1 з.п. ф-лы, 5 табл. (Л 4i 4i сл

Пример. Составы предлагаемого кислого комплексного отвердителя приведены в табл. 1.

Для приготовления составов комплексных отвердителей используют АХФС плотностью при 20 С 1,678. г/см и вязкостью по ВЗ-4 при 20 С 1246 с и КО МХУК плотностью 1,12 г/см химического состава, мас.%: серная кислота 27; монохлоруксусная кислота 4; сажа 22; вода 47.

Кварцевый песок

марки 1К02 96,5 96,5 96,5 Карбамидная смола

марки КФ-Ж 2,1 2,1 2,1 Алюмохромфосфатная связка, (плотность

1,678 г/смэ)1,26 1,19 1,12

.Кислый отход от производства моно- клоруксусной кислоты (плотность 1,12 г/смЧ0,14 0,21 0,28

о

Нспользова не пр€ 1лагаемо1 о ком- , плексного отвердителя позволит cmi- зить содержание карбамидной смолы в состав смеси с 2,4 до 2,1 мас.%. Отсюда следует, что ХТС с предлагае- мым отвердителем характеризует несколько меньшими газообразными вьще- ленйями (формальдегида, аммиака).

Физико-механические свойства сне- сей приведены в табл. 3.

ТаблицаЗ

0,08 0,08 0,09

Из представленных, в табл. 3 данных следует, что свойства ХТС с предлагаемым комплексным отвердителем позволяют увеличить прочность стержней через 4 ч на 15-36%, а на завершающем этапе отверждения более чем в 1,6-- 2,3 раза.

При содержании КО МХУК в комплексном отвердителе ниже 10 мас.% и выше 20 мас.% снижается прочность стержней и форм на завершающем этапе их отверждения .

В табл. 4 приведены составы ХТС с комплексным отвердителем состава 1 (табл. 1), а в табл. 5 показаны физико-механические свойства этих смесей.

Та блица4

Ингредиенты

Содержание ингредиентов, мае.%, в смеси

I...IL..

Кварцевый

песок марки

1К0296,5 96,5 96,5 96,5

11род(л: :ение табп.4

2,28 2,10 2,75 1,40

через, ч:

113,8

11,0 9,6 7,7

22,6 32,6 30,0 13,0

40,4 48,3 45,3 36,5

0,08 0,08 0,08 0,09

Как видно из табл. 4 и 5, предпочтительное содержание комплексного отвер/1ителя в ХТС 1,40-1,75 мас.%.

Использование предлагаемого ком- плексного отвердителя обеспечивает снижение объема газообразных выделений в окружающую среду за счет сокращенного содержания ка рбамидной смолы в составе смеси на. 14%, повьшение качества стержней и форм за счет повышения прочности стержней и форм на завершающем этапе отверждения в 1,6- 2,3 раза и устранения их разупроч нения.

0

Формула изобретения

5 14041516

из песчано-смоляных холоднотвердею-связка 80-90 ших смесей, содержащий апммохромфос-Кислый отход от фатную связку и побочный продукт про-производства моно- изводства на основе водорастворимых хлоруксусной кис- кислых,соединений, отличаю- лоты 10-20 щ и и с я тем, что, с целью улуч-2. Отвердитель по п. 1, о т л и- шения качества стержней и форм зачающийся тем, что кислый отсчет повышения их прочности и устра-ход от производства монохлоруксусной нения разупрочнения на завершакяцем «кислоты имеет следу мций состав, этапе отверяздения, он в качестве упо-мас.%:

мянутого побочного 17родукта содержитСерная кислота 15-30

кислый отход от производства моно Монохлоруксусная

хпоруксусной кислоты при следующемкислота 3-6

соотношении ингредиентов, мас.%гСажа 20-30

АлюмохроьфосфатнаяВода Остальное