Смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1991 года по МПК B22C1/00 B22C1/22 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из смесей с органическим связующим на основе фталевого ангидрида, отверждаемым тепловой сушкой.

Цель изобретения - повышение прочности смеси и ее газопроницаемости, снижение газотворности и улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

Предлагаемая смесь содержит 75-80%- ный водный раствор оттека ксилита, кубовые остатки ректификации фталевого ангидрида и огнеупорный наполнитель.

Водный раствор оттека ксилита - органическое вещество на основе полисахаридов и является отходом при производстве фурилового спирта, имеет следующим состав, мас.%:

Ксилит35,0-40,0

Арабинит19,0-20,0

Сорбит9,0-12,0

Другие углеводыОстальное

Оттеки ксилита имеют плотность 1,30- 1,35 г/см3, рН рН 6-7.

Кубовые остатки ректификации фталевого ангидрида (корфа) являются связующим и имеют следующий состав, мас.%:

Фталевый ангидрид55,0...65,0

Ортофталевая кислота1,0...20,0

Малеиновый ангидридОстальное.

При тепловой сушке смеси происходит реакция поликонденсации ксилита, арабини- та и других полисахаридов с кубовыми остатками ректификации фталевого ангидрида, в результате чего образуются пространст.- венно сетчатые поликонденсационные солоО

ю

со оо ю

со

лимеры сложной структуры, что предопределяет достижение высоких прочностных характеристик смесей, улучшает их выбивае- мость, живучесть, газопроницаемость.

В качестве огнеупорного наполнителя использовали кварцевый песокмарки 2К0315А.

Приготовление смесей осуществляли в бегунах марки 018 путем перемешивания кварцевого песка со связующим и водного раствора оттека ксилита (в указанной последовательности. Смесь перемешивали в течение 20-30 мин, после чего изготавливали стандартные образцы, сушили их при температуре 170; 180; 190; 200 и 210°С в течение 2 ч и испытывали на прочность после сушки на растяжение RJ, сырую прочность на сжатие о«ж, газотворность G, газопроницаемость D, текучесть Н, работу выбивал А.

Составы смесей согласно изобретению приведены в табл. 1, их технологические свойства - в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что по сравнению с известным улучшаются следующие свойст- ва;сухая прочность на растяжение в 1,2 раза, сырая прочность на сжатие в 2 раза, газотворность в 1,5 раза, газопроницаемость в 2 раза.

Для оценки токсичности связующего исследовался состав продуктов его пиролиза. Пиролиз проводился для смеси 3 при 1500- 1510°С, идентификация продуктов осуществлялась на хроматографе «Цвет-4.

Результаты испытаний представлены в табл. 3.

Из табл. 2 видно, что связующее, согласно изобретению, не выделяет при пиролизе ни фенола, ни формальдегида, а выброс угарного газа СО снижен приблизительно в 1,5 раза, таким образом существенно улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.

Использование в качестве мономеров оттеков ксилита и кубовых остатков фтале- вого ангидрида, являющихся отходами химического производства, позволяет существенно снизить себестоимость связующего и смеси по сравнению с известным и упростить технологию их изготовления и применения.

Кроме того, использование отходов химического производства в качестве источника для получения связующего снизит уровень загрязнения окружающей среды и повысит рентабельность соответствующих химических предприятий.

15

Формула изобретения

Смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, водорастворимый полисахарид и органическое

0 связующее, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности смеси н ее газопроницаемости, снижения газотворности и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, она в качестве водорастворимого поли5 сахарида содержит 75-80%-й водный раствор оттека ксилита - отход при производстве фурилового спирта, а в качестве органического связующего - кубовые остатки ректификации фталевого ангидрида при следующем соотношении ингредиентов,

мас.%:

75-80%-й водный раствор оттека ксилита - отход при производстве фурилового спирта1,5-6,0

Кубовые остатки ректификации фталевого ангидрида 1,5-6,0 Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремнияОстальное

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из смесей с органическим связующим на основе фталевого ангидрида, отверждае- мым тепловой сушкой. Цель изобретения - повышение прочности смеси и ее газопроницаемости, снижение газотворности и улучшение санитарно-гигиенических условий труда. Смесь содержит, мас.% 75-80%-ный водный раствор оттека ксилита-отхода при производстве фурилового спирта 1,5-6,0; кубовые остатки ректификации фталевого ангидрида 1,5-6,0; огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния - остальное. Улучшение физико-механических и технологических свойств смеси достигается за счет совместного использования оттеков ксилита и кубовых остатков ректификации фталевого ангидрида, которые при тепловой сушке образуют пространственные сетчатые поликонденсационные сополимеры, способные повысить прочность смесей. Использование в качестве связующего кубовых остатков ректификации фталевого ангидрида способствует снижению вредных газовыделений из смеси, что приводит к улучше нию санитарно-гигиенических условий труда, 3 табл. С/)

Таблица

СмесьСвойства

RS, , кПа G, D, А, Н, %

МПа 1 см3/г усл.ед. Дж

В мо- Через, ч

мент

изго- 24 48

товления

11,98 1,5 1,71,8 10,1 420 0,0

22,47 2,4 2,5 2,5 19,2 765 0,0 25

Т а о т и ц а 3

Смесь Состав, мае. % Состав продуктов пиролиза, об.%

Песок Свящую- СО С02 | СНЧ | Фенол | ГН20 2К0315А щее

Состав

№ 3 95 6 24,3 18,3 0,11 0,14 ет Нет

Таблица