Комплексное связующее для изготовления литейных стержней Советский патент 1980 года по МПК B22C1/20 

1

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам связующих для изготовления литейных стержней, и может быть использовано при производстве отливок из серого и ковкого чугуна в земляные формы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является комплексное связукицее для изготовления литейных стержней, содержащее сульфитно-спиртовую барду, глицериновый гудрон, (кубовый остаток от очистки глицерина-сырца), и крепитель КО 1 .

Сульфитно-спиртовая барда и глицериновый гудронсообщают стержневой смеси повьвиенную гигроскопичность, вследствие чего стержни с течением времени теряют свои физико-механические свойства. Это обстоятельство требует дополнительной подсушки готовых стержней, что бывает затруднительно в условиях производства. Составляющая известного связующего - крепитель КО - понижает сухую прочность стержней в сухом состоянии, что указывает на плохую сочетаемость КО с двухкомпонентной связующей системой сульфитная барда - глицериновый гудрон. Кроме того, крепитель КО значительно увеличивает время сушки стержней. с Целью изобретения является ускорение сушки стержней, повышение прочности и снижение их гигроскопичности.

Для достижения поставленной цели комплексное связующее для изготовления литейных стержней, включающее сульфитно-спиртовую барду и глицериновый гудрон, дополнительно содержит мочевино-формальдегидную смолу и техническую мочевину при следующем соотношении ингредиентов, вес. %

10-25

Глицериновый гудрон

Мочевино-формальдегидная

45-25

смола 12-8

Мочевина техническая

Сульфитно-спиртовая барда Остальное

Мочевино-формальдегидная смола, вво;иимая в состав предлагаемого комплексного связующего, сокращает время сушки стержней, увеличивает их прочность в сухом состоянии и значительно уменьшает гигроскопичность.

Предпочтительно использовать мсчевино-формальдегилную смолу марок М19-62 или УКС.

Мочевина способствует снижению вязкости сульфитно-спиртовой барды (GCB) и повышению прочности стержней в сухом состоянии.

При содержании мочевино-формальдегидной смолы и мочевины ниже нижних и выше верхних обусловленных пределов наблюдается снижение прочности стержней, в сухом состоянии.

Глицериновый гудрон представляет собой водный раствор кубового остатка от очистки глицерина-сырца плотностью 1,25-1,32 г/см и содержит в своем

составе глицерин, полиглицерин и жирные кислоты.

Предпочтительно использовать ССБ плотностью 1,27-1,29 г/см.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

В табл. 1 приведены составы связующего № 1-3 согласно изобретению и состав 4 известного связующего, а также свойства смесей теплового отверждения, которые имеют идентичный состав: на 100 вес.ч. кварцевого песка 2К016 берут 6 вес.ч. комплексного связующего.

Таблица 1.

Сульфитно-спиртовая барда, удельный вес 1,27-1,29 г/см

Глицериновый гудрон (кубовый остаток от очистки глицерина-сырца), уле 1ельный вес 1,25-1,32 г/см

Время сушки образцов-восмерок при , мин

Прочность стержней на растяжение, кгс/см

Гигроскопичность стержней, %

Стержневую смесь готовят следующим образом.

Сначала в бегунах 1 мин - перемешивают песок, затем добавляют сульфитную барду в.растворе с технической мочевиной и мешают 2 мин. Затем заливают глицериновый гудрон и мешают еще 3 мин до получения необходимой прочности в сыром состоянии, потом вводят смолу Ml 9-б2 и мешаиот . Наименование свойств Прочность на сжатие в сыром состояние, 0,070 кгс/см Прочность на растяжение в сухом состоянии, кгс/см 15,Q 16,0 17,2

38

53

55

го

17

20

25

20

10

15

3 1,8 0,48 0,42

2 мин; общее время перемешивания 8 мин.

Поскольку в составы стержневых смесей как правило вводят добавки глины огнеупорной или бентонита для повышения прочности стержней в сыром состоянии, в табл. 2 дополнительно приведены прочностные свойства для смеси со связующим № 2 (см.табл. 1) согласно настоящему изобретению. Таблица 2 Показатели свойств для смесей, содержащих 100 вес.ч. кварцевого песка, б вес.ч. комплексного связующего 2 при содержании глины или бентонита, вес.ч. 0,073 0,083 О.,1030,0700,075 0,108 0,173 17,0 15,0 15,3 17,016,0

Анализируя данные табл. 1 и 2, можно сделать следующие выводы.

Прочность стержней в сухом состоянии .3 основном зависит от соотношения ССБ /смола и содержания глицеринового гудрона в связующем, причем отношение ССБ/. смола может изменяться более или менее в широком интервале (22/45 53/25), в то время как возможны лишь небольшие изменения содержания в связующем глицеринового гудрона (в пределах 10-25%). При соотношении сев/смола меньше 22/45 или больше 53/25 прочность стержней резко падает.

Как видно из табл. 1, стержнивосмерки на основе нового комплексного связующего ССБ - глицериновый гудрон - смола - мочевина сохнут за 5 мин, т.е. скорость сушки увеличилась в 4 раза по сравнению со стержневой смесью на основе известного связующего ССБ - глицериновый гудрон - КО. Одновременно достигнуто резкое повьппение прочности стержней в сухом состоянии в 4-5 раз и снижение гигроскопичности в 3-4 раза.

Из данных табл. 2 следует, что с увеличением содержания глины (бетонита) в смеси прочность ее на сжатие закономерно возрастает. Добавка бентонита в сравнении с глиной дает значительно большее увеличение прочности в сыром состоянии.

Глина (бентонит) несколько увеличивает прочность смеси и в сухом

состоянии, причем действие их на РОдорастворимое органическое комплексное связующее практически одинаково, частицы глины (бентонита) взаимодействуют преимущественно через слои связующего, уменьшая склонность смеси к растрескиванию при сушке.

Таким образом, связующее согласно настоящему изобретению обеспечивает сокращение продолжительности сушки

0 стержней при одновременном повышении их прочности в сухом состоянии и снижении гигроскопичности.

Формула изобретения

5

Комплексное связующее для изготовления литейных стержней, включающее сульфитно-спиртовую барду и глицериновый гудрон, отличающееся темр что, с целью ускорения

0 сушки стержней, повышения прочности и снижения их гигроскопичности, оно дополнительно содержит мочевино-Формальдегидную смолу и техническую мочевину при следующем соотношении ин5гредиентов, вес. %:

Глицериновый гудрон 1П-25

Мочевино-формальдегидная

смола25-45

Мочевина техническая 8-12

0

Сульфитно-спиртовая барда Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 472737, кл. В 22 С 1/24, 1974.