Смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1991 года по МПК B22C1/00 B22C1/20 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из смесей, отверждаемых тепловой сушкой.

Цель изобретения - повышение общей и поверхностной прочности смеси, снижение ее осыпаемости и себестоимости.

Смесь содержит связующее, горячий растворитель, огнеупорную глину и огнеупорный наполнитель, В качестве огнеупорного наполнителя использовали кварцевый песок. Связующим являются лигносульфо- наты технические, модифицированные кубовыми остатками от производства поливинилпирролидона в соотношении 9:1 соответственно.

В качестве горючего растворителя используют смесь спирта этилового и отхода производства полиимидного лака марки АД-9103. Отход лака имеет следующий состав, мас.%.

Полипиромеллитамидокислота 10-15 Диметилформамид85-90

Отход лака представляет собой однородную вязкую жидкость (по В3-41100-2500 с) от светло-желтого до коричневого цвета, относится к легковоспламеняющимся материалам. Температура вспышки его 58-60°С, температура самовоспламенения 420- 422°С.

Метод производства полиимидного лака АД-9103 - низкотемпературная поликонденсация пиромеллитового диангидрида с

о ел о

00

4,4-оксмдианилином в среде диметилфор- мамида

„0 t n112N

coon

CON И

NH2™

Жидкие отходы от производства лака АД-9103 образуются при фильтрации и после промывки реактора. Легковоспламеняющийся отход лака обеспечивает равномерное горение горючего растворителя и позволяет уменьшить содержание з нем этилового спирта.

В условиях горения растворителя происходит сшивка макромолекул лмгносуль,- фонатов через функциональные группы органических веществ, составляющих кубовые остатки от производства поливинил- пирролидона, в результате чего происходит повышение общей и поверхностной прочности стержней.

Для приготовления составов горючих смесей используют песок кварцевый марки 1KG2 и огнеупорную глину, модифицированные кубовыми остатками от производства поливи- нилпирролидона в соотношении 9:1, технические лигносульфонаты с натриевым основанием плотностью при 20°С 1,219 г/см3, условной вязкостью при 20°С по ВЗ-4 56 с, спирт этиловый (гидролизный), отход производства полиимидного лака с условной вязкостью по ВЗ-1 - 932 с.

Смесь готовят следующим образом.

В смешивающий агрегат дозируют кварцевый песок и огнеупорную глину, перемешивают 1-2 мин. Затем вводят связующее и горючий растворитель СЭ-ОППЛ и перемешивают 4-5 мин. Смесь выпускают, набивают формы и стержни. После разборки стержневого ящика стержни гюджигают. Время горения образцов после их поджигания составляет 4-6 мин. Испытания смеси на прочность производят на стандартных цилиндрических образцах после полного сгорания растворителя и охлаждения их до комнатной температуры.

Составы и свойства смесей согласно изобретению приведены в тэбл.1 и 2.

Как видно из табл.1, использование лака согласно изобретению позволит снизить содержание этилового спирта в составе смеси с 8,0 до 5,6 мас.%. Отсюда следует, что

предлагаемая смесь характеризуется несколько меньшей себестоимостью по сравнению с известной.

Физико-механические свойства смесей 1-3 приведены в табл.2.

Из представленных в табл.2 данных следует, что предлагаемые смеси имеют прочность на сжатие по сухому в 1,4-2,7 раза больше, чем известные, а осыпаемость стер- хсней в 10-12 раз меньше.

Наилучшие показатели получены у составов 1-3, содержащихЗ..% модифицированных технических лигносульфонатов и 1,4-1,8 мае. % отхода от производства поли- имидного лака.

Использование предлагаемой смеси обеспечивает увеличение общей прочности стержней в 1,4-2,7 раза, что улучшает их качество; уменьшение осыпаемости стерж- ней в 10-12 раз, что позволяет улучшить поверхность стержней, а также уменьшение себестоимости смеси за счет снижения содержания этилового спирта в составе смеси на 10-30%.

Формула изобретения

«

Смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный на- полнитель на основе диоксида кремния, огнеупорную глину, лигносульфонатное связующее и горючий растворитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения общей и поверхностной прочности смеси, снижения ее осыпаемости и себестоимости, она в качестве лигносульфонатного связующего содержит технические лигносульфонаты, обработанные кубовыми остатками от производства поливинилпирролидона, в массовом соотношении 9:1 соответственно, а в качестве горючего растворителя - этиловый спирт и отход производства полиимидного лака при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Технические лигносульфонаты, обработанные кубовыми остатками от производства поливинилпирролидона в массовом соотношении 9:1 соответственно3,5-5,5

Этиловый спирт5,6-7,2

Отход производства

полиимидного лака1,4-1,8

Огнеупорная глина2,0-4,0

Огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремнияОстальное

Таблица

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из смесей, отверждаемых тепловой сушкой. Цель изобретения - повышение общей и поверхностной прочности смеси, снижение ее осыпаемости и себестоимости Смесь содержит, мае % лигносульфонаты технические, обработанные кубовыми остатками от производства поливинилпирролидона в массовом соотношении 9 1 соответственно, 3,5-5,5; спирт этиловый 5,6-7,2, отход производства полиимидного лака 1,4-1,8; огнеупорная глина 2,0-4,0, огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния остальное. Использование в составе смеси модифицированных кубовыми остатками от производства поливинилпирролидона технических лигносульфонатов и горючего растворителя при поджигании способствует сшивке макромолекул лигносульфонатов через функциональные группы органических веществ, составляющих кубовые остатки, в результате чего происходит повышение общей и поверхностной прочности стержней 2 табл. (Л С

Таблица2