Смесь для изготовления литейных стержней и форм Советский патент 1993 года по МПК B22C1/22 

Введение в смеси в качестве связующего в предлагаемую смесь композиции, содержащей 50-70% карбзмидно-фурановой смолы и 50-30% карбамидно-формальде- гидной смолы, позволяет при одинаковом содержании связующего снизить выделение вредных мономеров свободного формальдегида в 1,36-1,8 раза по сравнению с прототипом, содержащим только карбамид- но-фурановую смолу, т.к. согласно техническим условиям и ГОСТ на указанные смолы, карбамидно-фурановая смола КФ-90 содержит 2.3% свободного формальдегида, а кар- бамидно-формальдегидная КФ-0 содержит 0,25%. Кроме того, указанная композиция имеет более низкую стоимость по сравнению с одной карбамидно-фурановой смолой

Введение в комплексный кислый катализатор, содержащий технические лигно- сульфонаты, кислоты, воду и азотнокислую медь, водного раствора солей-окислителей, включающего хлористый магний, азотнокислый аммоний и мар анцевокислый калий, позволяет значительно повысить реакционную способность смеси, а также увеличить прочность в отвержденном состоянии и снизить гигроскопичность, о чем сви- детельствует увеличение прочности стержней при их хранении в течение суток. При этом живучесть смеси остается достаточной для осуществления технологического процесса. Общее количество вводимого катализатора уменьшается в 2-2,5 раза по сравнению с прототипом, а его составляю щие недефицитны и имеются на любом предприятии.

Смесь готовят следующим образом. Процесс приготовления смеси производится следующим образом

Предварительно готовят связующую композицию из карбамидно-фурановой и карбамидно-формальдегидной смол. Азотнокислую медь растворяют в сульфоновых кислотах, либо используют готовый катализатор КЧ-41, представляющий собой 30% раствор азотнокислой меди в сульфоновых кислотах

Кроме того, отдельно готовят водный раствор технических лигносульфонатов, марганцевокислого калия, хлористого магния и азотнокислого аммония.

В смеситель загружают дозу кварцевого песка, которую в течение 40-50 с перемешивают со сграратом кальция или цинка и окисью железа Затем добавляют раствор азотно ислой меди в сульфоновых кислотах или катализатор КЧ-41 и перемешивают 30- 40с после чего добавляют дозу связующей композиции и перемеширают в течение 1 0-

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

1,5 мин. Последним в смеситель заливают водный раствор технических лигносульфонатов, марганцевокислого калия, хлористого магния и азотнокислого аммония и перемешивают 30-40 с. В случае необходимости в полученную смесь добавляют керосин, перемешивают 10-20 с, после чего смесь готова к употреблению, живучесть смеси 6 часов.

В табл.1 приведены конкретные составы смесей с нижним, средним и верхним пределами содержания ингредиентов (составы 1,2,3) смесь № 4 содержит ингредиенты, взятые ниже нижнего, а смесь № 5 выше верхнего пределов, указанных в формуле изобретения.

Испытания смесей производили на стандартных образцах-ыосьмерках, получаемых надувом смеси о нагреваемую оснастку. Живучесть определяли по времени образования корочки толщиной 3-4 мм, гигроскопичность определялась по потере прочности за сутки хранения

Результаты сравнительных испытаний смесей, указанных в глбл 1. приведены в табл.2.

Сравнение свойств указанных смесей показывает, что оптимальным сочетанием прочностных и технолсл ических свойств обладают составы 1,2,3, поедлашемой смеси. соответствующие формуле изобретения При использовании состава, содержащего ингрединеты (кроме песка) ниже нижних пределов, указанных в формуле изобретения, резко снижается скорость отверждения форм и стержней (состав 4) При увеличении в составе предлагаемой смеси содержания иш редиентов (кроме песка) выше верхних пределов, указанных в формуле изобретения, при высокой скорости отверждения получается слишком высокая прочность, необходимости в которой нет. однако, при этом возрастает стоимость смеси и увеличивается выделение формальдегида.

Результаты испытаний, приведенные в табл.2, показывают, что смесь по сравнению с известными имеет бо/юе высокую скорость отверждения. Уже через 10 с огвержде- ния в нагреваемой оснастке стержни имеют прочность, достаточную для их извлечения, т.е. 1,1-1.5 МПа и в дальнейшем, при их хранении в течение суток стержни не только не гигроскопичны и не теряют начальной прочности, но и увеличивают ее на 20-30%. Кроме того, использование ВСМРСИ в качестве связующего композиции из клрбамидно-фурэ- новой и карбамидно-формальдегидной смол. т.е. по сравнению с проютиппм и аналогом замена 30-50% карЬагн дмо Флонопой смолы на кврбамидно-фппмп-1 ,,. гидму1О позволила, во-первых, уменьшить в смеси содержание свободного формальдегида, т.е. уменьшить его выделение при отверждении и заливке форм и стержней, и тем самым, улучшить санитарно-гигиенические условия труда, а во-вторых, снизить на 20-30% стоимость смеси при увеличении ее прочности и скорости отверждения,

Формула изобретения Смесь для изготовления литейных стер- жней и форм, включающая огнеупорный на- полнитель, связующее на основе карбэмидно-фурановой смолы, вещество на основе жирных кислот и комплексный кислый катализатор, включающий азотнокис- лую медь, технические лигносульфонаты и воду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения санитарно-гигиенических условий труда, уменьшения гигроскопичности форм и стержней, повышения их прочности после отверждения и при последующем хранении, повышения скорости отверждения и снижения стоимости, она дополнительно содержит карбамидно-формальдегидную смолу, марганцовокислый калий, хлористый магний и азотнокислый аммоний, а в качестве вещества на основе жирных кислот - сте- арзт кальция или цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кэрбамидно-фурзновэя смола 1,2-1,8 Карбамидно-формаль- дегидная смола0,8-1,2

Стеарат кальция или цинка 0,1-0,2 Азотнокислая медь0.06-0,10

Технические лигносуль- фонаты0,13-0,22

Марганцевокислый

калий0,00015-0,0020

Хлористый магний0,0002-0,0030

Азотнокислый аммоний 0,0015-0,0050 Вода0,10-0,18

Огнеупорный наполнитель Остальное

Т з б л и u a 1

Изобретение относитi я к литейному производству в частности в narpctтемой оснастке Смесь содержит КРЗОЦРВИИ песок связующее на основ каоЬтмпдно-фурано- вой смолы стеарат нальция или цинка и комплексный кислый каплизатор рклюиа ющий азотнокислую мель и тс нгч лигносульфонат В качестве св пч ошего смесь содержит кар амидно смолу и карбамид но фопмальдегидную смо Изобретение относится к лгтеиному производству в ча(тности к составам смесей использ/емы « / п И ЮТОРЛОЧИО о нагреваемой оснасткр ЛИТРИННХ стержней и форм Цель изобретения улучшение санитарно-гигиенических условии труда уменьшение гигроскопичности форм и стержней, повышение их прочности г осле отрерждел in, ( Mint i iru г ч/ кстати J П -I ЛОПОД1Ш1Ч Л1 НО ИВРПОН ВОДНЫЙ PI тьор i ipi (нцевокиг/miо i алия х юристогс i ii ни п ч i ; LV ic i о o i/iuH ч при следу юи(м GOT hoLbenn им г ;едиен кш мае % K.i4i ir lMi) 1 ур нопая смет ка) Qc 1 и/л(П эргыш дегиднля гьчыа 08- 2 crt i.i ч ьция ши 1ич а01и2 кмг,л г т, о 0о 0 10 сульфонопп кислоты О Ос О 1 Плничесгир лигносугьфонагы О Ог 0 10 PI зпмнцовокисл и ялии 0 00015- 0 , х/н ристыи магнии 0 ()li()2 0 0030 азот глчи аммоний 0 OOlb U 0050 вода О 1ь 0 1 i огноупорнии наполнитель (i- вщ uenLiurt 01) о татонос За счет использования в с мем1 в i ачестве свчтую лего юрЬ зг иднс ii урзнэьои смолы модифици рог шипи nГ),1l1/ нo-фopмaл L догиднои смолен л гол Hoineini i 1 1-73 и дополнм- и/ Ч i с (Гц. i ан 1ч м р анцевокистот f 1/нн /lOpi CToro. магния и истого ji-r Oh11 шт о; с ч с .гниглрно-г ч гиен и uj fin i n 1чдя, уменьшается шгроско пични ть орм Р1 стер/кпрй при повыи ен. п прэчно«-1и сюрости отверч дения и сни-ча- егг г tfjt i о гь ния i г, и хртненм1 повыше- Hi си хкти отгерхдения и снич рние стоl.f С И i If СП В состг г(. связующего в качестве /apb& мидно р/рзиепой смолы пожгт Оыть ис- пользо1 TrJ4 „мопа КФ-90 в карСагп дно-Форма (ьдсгиднс и гм лч не польз ег- л гмпла КФ-О(КФ-МТ) (1Л ,с L «-«Ж-М-Я сж-1 00

Ингредиенты 1Л1МИ-) I V

дегл-д|-ае

ф Г, Г

Окись лето-п агьцир

Те.ниЮСКИЙ ..ИГ. CyribvOM T Mvl

М тганц рокисгши х

Л ,

1Ор.Стки . Э нп.АЗОТНШГИСПЫИНИИ

OpyryJ пс ормач и ncrs

оЭПТНО 1 Л.1

МО J11VI,-| МонОЭТ ч ПЛ - 1 н

СупьФогислотэ Вода

КОоРЛСРМ.1 Trrk

Таблица 1