Комплексный активатор для смесей на карбамидно-фурановых связующих при изготовления литейных стрежней и форм по нагреваемой оснастке и способ его приготовления Советский патент 1978 года по МПК B22C1/10 B22C5/04 

Для дсх:тижвния поставленной цели предлагается способ приготовления ука занного комплексного активатора, вклю чаюпий растворение ингредиентов в вод я их перемешивание, отличительный признак которого заключается в том, что приготавливают раздельно водные растворы нитрата кгшьция и сульфата аммония с последующим их перемешиванием, добавляют .водный раствор суль1 ятно-спиртовой барды и перемешивают {композицию до достижения гомогенного состояния.. Для приготовления предлагаемого комплексного активатора целесообразно использовать следующие технические продукты: Нитрат кальция техничес,(й(СТУ-71-Х-20-6 Сульфат аммония технический (ГОСТ 9097-65) Сульфитноспиртоваябарда(ГОСТ 8518-57) При содержании нитрата кальция, сульфата аммония и сульфитно-спиртовой барды в составе комплексного акти ватора ниже нижнего или выше верхне указанных пределов наблюдается снижение прочности, повышение осыпаемое тн стержней и форм и уменьшение живучести смесей. Предлагаемый способ получения комплексного активатора предполагает сле дуюйшй порядок растворения ингредиентов и режим их перемешивания. Растворение нитрата кальция, сульфата аммония и сульфитно-спиртовой барды производится в воде при комнатной тем пературе. Каждый ингредиент растворяется раздельно в мешалках, После полного растворения солей их растворы сливаются в одну емкость и перемешивают в течение 10-15 мин. Затем вводят расчетное количество раствора сульфитно-спиртовой барды и при необходимости корректируют общее содержан воды в активаторе. После этого продолжают переманивание активатора в течение 2-3 лшн. Общее время перемеши вания составляет 12-18 мин. Комплекс ный активатор рекомендуется готовить на недельный срок работы. Принятый порядок приготовления ком плексного активатора объясняется следующим. При совместном растворении компонентов в воде и их взаимном перемешивании происходит взаимодействие Между нитратом кальция и сульфатом гшмония с образованием сульфата каль дня. Ввиду упрочняющего действия крис таллогидратов сульфата кальция (гипса) происходит уменьшение живучести и повыаение прочности смеси в сыре состоянии, что создает трудности при формообразовании стержней пескострельным или пескодувньпи способами. При раздельном растворении компонентов происходит сольватация соответствующих ионов солей молекулс1ми волы, затрудняющая их химическое взаимодействие при последующем смешивании растворов. С введением сульфитно-спиртовой барды устойчивость ионов солей повышается, так как последние блокируются высокомолекулярными составляющими лигносульфонатов. Поэтому значительно увеличивается живучесть и снижается прочность смеси в сыром состоянии. Пример . Описанным выше споcoeioM приготавливают комплексный активатор согласно настоящему изобретению (составы - см. табл. 1). Кроме того, известнь способом приготавливают катализатор 21-37 (состав - см. табл. 1). Для оценки эффективности предложенного активатора проготавливались смеси на карбамидно-фурановом связующем КФ-40 (ТУ-6-05-1614-73). Температура отверждения стандартных образцов, полученных из смесей, составляла 170-200С, продолжительность отверждения 20-25 сек . При отверждении образцов из смеси с катализатором 21-37(по выбраннсму прототипу) температура оснастки составляла 220-250С. Все смеси приготавливались с использованием в качестве огнеупоргюгс наполнителя взятых в весовом соотяошении 1:1 двух кварцевых песков : Кичигинского (У0315) и Нижнеувельского (К016) месторождений. Составы испытанных смесей были идентичными и включали 3 вес. % карбамидно-фурановой смолы КФ-40, 0,7 вес.% комплексных активаторов ( 1, 2 или 3 (составы последних - см. табл. 1) или (для сравнения) 0,7 вес.% катализатора 21-37, а также указанный выие огнеупорный наполнитель (остальное до 100 вес.%). Результаты испытаний приведены в табл. 2. Таким образом, предложенный комплексный активатор обеспечивает получение следующих преимуществ; -повышение живучести смеси; -повышение прочности, особенно в случае использования песков с повышенным глиносодержанием (за счет протекания в процессе, тепловой обработки химической реакции с образованием гипса); -снизкение температуры нагрева оснастки с 220-250 0 до 170-200С; -снижение газотворной способности и осыпаемости смесей. Кроме того, нитрат аммония, обра:.пк)|цийся В процессе горячего отверждения, обладает способностью химически связывать свободный формальдегид, выде71яемый смолой, что улучшает санитарно-гигиеиические условия труда на рабочих участках.

Таблица 1

Нитрат кальция

Сульфат г1ммония

Сульфитно-спиртовая барда

Мочевина

Нитрат аммония

Мелясса

Вода

36,8 5,0

2,5

.37

-21

-21

55,721

Таблица