Способ изготовления оболочковых форм и стержней из песчано-смоляных смесей по нагреваемой оснастке Советский патент 1988 года по МПК B22C13/08 

Oi

ю

О)

Изобретение относится к литейному П1)оизводству и может быть использо- в 1НО при изготовлении оболочковых фэрм и стержней, получаемых в нагреваемой оснастке, для отливок высокой точности.

Цель изобретения - Повышение проч нрсти стержней, улучшение санитарно- гигиенических условий труда. .

; В предлагаемом способе, заключающемся в заполнении оснастки смесью, Еыдержке-до затвердевания, продувке юздухом, перед заполнением оснастки гродувают газами, образующш-шся 1:осле продувки стержня воздухом.

Исследования по определению влия- Ия количества- свободного фенола в песчано-смоляных смесях показали, j что увеличение содержания свободного (зенола приводит к упрочнению стержня изготовляемого в горячей оснастке. Зптнмальное содержание свободного фе 1ола составляет 5-10% от связующего. IB выпускаемой же в настоящее время Ьмоле СФ 015 количество свободного фенола не превышает 4%, что обуслов- пено обеспечением наименьших газовы- |делений фенола в воздух рабочей зоны |при изготовлении стержней.

При горячем отверждении стержней и продувке их воздухом в отходящих газах в больших количествах содержится фенол. При обработке этими газами песчано-смоляной смеси, поступившей в стержнев ой Я1цик, фенол практически нацело поглощается песчано-смоляной смесью. При этом появляется возможность обезвредить Газовьщелени я от стержневых ящиков и понизить содер- жание смоляного связующего в песчано смоляной смеси без потерь прочности стержня, так как при прогреве фенол конденсируется с образованием полимерного материала.

Исследования проводили на лабораторной машине 4635В. В опытах исполь зов.али плакированную песчано-смоля- нуто смесь, содержащую фенолформалы дегидную смолу СФ-015 в количестве 4,0-4,5 мас.%. Температура стержнево го яшJгкa 240°С. Время изготовления стержней 2 мин. Общий вес трех сте рж ней 120 г. Продувку стержня возд ухом проводили с помощью вакуум-насоса. .Процесс изготовления стержней включа следующие операции: в нагретую оснастку из загрузочного бункера сжатым воздухом подавали стержневую смесь

в течение 5 с; проводили вьщержку смеси в .течение 1,5 мин; подключали к загрузочному бункеру вакуум и проводили продуйку стержня воздухом при вакууме 0,3 кг/см ; отходящие газы, пройдя через бункер, поступали в стеклянную трубку, заполненную песчано-смоляной смесью (150 г), где очищались от вредных веществ и сбрасывались в атмосферу; газы до и после очистки анализировали на содержание фенола газохроматографически; после продувки ящик раскрывали и извлекали готовый стержень; обработанную отходящими газами смесь загружали в бункер и опыты повторяли.

Пример 1. Изготовляли стержни из песчано-смо.ляной плакированной смеси, содержащей 4,0% фенолформаль- дегидной смолы СФ-015 и 12% уротропина, на лабораторной стержневой мащин 4735Б. Температура стержневого ящика 240 С. Время отверждения 2 мин. Вес стержней 120 г (3 шт.). Количество смеси в загрузочном бункере 180 г. Сжатым ВОЗД УХОМ подавали песчано- смоляную смесь из загрузочного бункера в стержневой ящик в течение 5 с Проводили вьщержку в течение 1 мин и затем с помощью вакуум-насоса проводили продувку стержня воздухом через загрузочный бункер в течение 30 с Отходящие газы очищали путем контактирования их с песчано-смоляной смесью, помещенной в адсорбере за бункером. Количество смеси в адсорбере составляло 150 г. Количество фенола в отходящих газах после очистки составляло 0,65 мг. После продувки яш;ик раскрывали и извлекали готовые стержни. Прочность охлажденнвк стержней составляла 25,1 кг/см, Обработанную отходяшрми газами песча но-смоляную смесь загружали в бункер для следующего цикла изготовления стержней. Стержни изготовляли анало гичным способом. Содержание фенола в отходящих газах после бчистки 0,63 мг Прочность стержней 28,2 кг/см. Обработанную отходящими газами новую песчано-смоляную смесь повторно загружали в бункер и проводили цикл снова.-Содержание фенола в отходящих газах без очистки составляло 75 мг. Прочность стержней 28,5 кг/см.

П р и м е р 2 (по прототипу). Изготовляли стержни из песчано-смоляной смеси, содержащей 4,5% смолы

СФ-015 и 1,5% уротропина на лабораторной стержневой машине 4735Б. Температура стержневого ящика 240 С, время отверждения 2 мин. Количество смеси, подаваемой в стержневой ящик, 120 г. Проводили выдержку в .течение 1,5 мин, а затем с помощью вакуум-насоса проводили продувку стержня воздухом через загрузочный бункер в течение 30 с. Количество фенола, в отходящих газах 63 мг. Прочность стержня 28 кг/см2.

Как видно из приведенных примеров предлагаемый способ позволяет снизить содержание вредных веществ (фенола) в отходящих газ-ах, что благоприятно влияет на санитарно-гигиеническое состояние воздуха рабочей зоны и с другой стороны обработка песчано- смоляной смеси отходящими газами позволяет повысить прочность изготовляемых стержней. Это позволит использовать смеси с пониженным содержанием смолы.

Дополнительно бьши проведены опы:- ты по определению поглотительной способности песчано-смоляных смесей. Исследования проводили на лабораторной установке, включающей вертикально расположенную трубчатую печь, в которой помещалась металлическая трубка, моделирующая стержневой ящик. Температура печи составляла 240,

280°С:

В нагретую трубку загружали 10 мл песчано-смоляной смеси с 4,0% смолы

5

0

си. Исследования проводили при различных скоростях отсоса.В таблице приведены данные по количеству фенола в отходящих после рчистки газах..В неочищенных газах концентрация фенола при исследуемых температурах бьша примерно постоянной и равнялась 14 мг.

Данные, приведенные в таблице, показывают, что при обработке отходящими газами песчано-смоляной смеси фенол практически полностью улавливается в- первом цикле независимо от температуры ящика и скорости продувки стержня воздухом. В 4-ом цикле проскок значительно возрастает. Для реальных условий наиболее эффективным соотнощением обработанной смес.и к смеси загруженной в стержневой ящик будет 1:1, так как после обработки смеси сразу же должна следовать загрузка ее в ящик.

Использование предлагаемого спосо- 5 ба, наряду с улучшением санитарно- гигиенических условий и упрочнением стержней, позволит в ряде случаев снизить содержание смолы в песчано- смоляной смеси, что благоприятно отразится на качестве отливок.

0

Форм, ула изобретени

Способ изготовления оболочковых 35 форм и стержней из песчано-смоляных смесей по нагреваемой оснастке, включающий заполнение оснастки смесью, вьщержку до затвердевания.и продувку воздухом, отличающийся

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении литейных .форм и стержней по горячей оснастке. Целью изобретения является улучшение санитарно-гигиенических условий тру- да и повышение прочности стержней. Способ включает заполнение оснастки смесью, вьщержку, продувку воздухом, обработку песчано-смоляной смеси газами, образующимися после продувки стержня воздухом. 1 табл.

СФ-015 и 1,2% уротропина. Через 1 мин 40 тем, что, с целью повьшения прочности после загрузки проводили продувку стержней, улучшения санитарно-гигиег- (1 мин) смеси воздухом путем вакууми- нических условий труда, смесь перед рования. Отходящие газы пропускали заполнением оснастки продувают газа- через трубку, заполненную 10 мл хо- ми, образующимися после продувки лодкой (свежей) песчано-смоляной сме- 45 стержня воздухом.

240

10 0,08 0,21 0,56 1,1 20 0,08 0,28 0,61 11,3 30 0,12- 0,43 0,60 1,8

Продолжение таблицы