Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке Советский патент 1980 года по МПК B22C1/22 

1

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей, используемых для изготовления литейных стержней и форм по нагреваемой оснастке.

Известно применение фенолоспиртов в 5 качестве связующего в виде композиции, включающей помимо фенолоспирта мочевину и хлористый аммоний 1.

Характерной особенностью песчано-смоляных смесей с этим связующим является 10 значительное выделение свободного фенола и сравнительно медленное отверждение.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для из- 15 готовления литейных стержней и форм по нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный наполнитель и композицию фенолоспирта (фенолоспирт, хлористый аммоний и мочевина в весовом соотнощении 20 100:0,5:20) 2.

Указанная смесь обеспечивает получение достаточно высоких физико-механических показателей в отвержденном состоянии, однако она характеризуется значительным 25 выделением фенола при изготовлении стержней и сравнительно невысокой скоростью отверждения, что снижает эффективность использования ее в условиях современного массового производства отливок. зо

Цель изобретения - снижение выделений паров фенола в воздушную среду и улучшение на этой основе санитарно-гигиенических условий труда.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель и связующее - раствор мочевины и хлористого аммония в фенолоспирте, взятых в весовом соотношении соответственно 20:0,5:100, дополнительно содержит водный раствор хлорного железа плотностью 1,40- 1,55 г/см при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Раствор мочевины и хлористого аммония в фенолоспирте1,0-5,5 Водный раствор хлорного железа плотностью 1,40-1,55 г/смз 0,1-1,5 Огнеупорный наполнитель Остальное В качестве фенолоспирта предусмотрено использование промышленно выпускаемых технических продуктов .марок А, Б и В (ТУ-6-05-1164-72).

Хлорное железо вводится в виде водного раствора плотностью 1,4-1,55 г/см (техническое хлорное железо, ТУ 11-76).

riprt содержании хлорного железа ниже нижнего предела его положительное влияние на снижение количества фенола, выделяющегося при изготовлении стержней, проявляется в недостаточной степени, а при содержании его выше верхнего предела наблюдается резкое снижение механических и технологических свойств смеси.

Связывание свободного фенола основано на взаимодействии фенола с хлорным железом по реакции обмена:

Oho

он

3 (о) - FeClj- О)--0-Ге -н ЗНС1 f

Повышение прочности объясняется тем, что замещение атомов водорода гидроксильных групп ионами трехвалентного железа существенно изменяет структуру полимера и способствует образованию полимеров сетчатой структуры, имеющих более высокую прочность. Это позволяет снизйть содержание и смеси фенолоспирта и тем самым дополнительно улучщнть санитарно-гигиенические свойства смеси.

Порядок введения и перемещиваиия ингредиентов в процессе приготовления смеси

является обычным в практике приготовления песчано-смоляных смесей, отверждаемых в нагреваемой оснастке: сначала перемещивают огнеупорный наполнитель (кварцевый песок) с раствором хлорного

железа, а затем вводят композицию фенолоспирта.

Приготовление смесей, содержащих хлорное л елезо, иллюстрируется следующим примером.

В табл. 1 приведены составы предлагаемых смесей №№ 1-3 и известной смеси № 4.

Таблица 1

) Фенолоспирт: мочевина: хлористый аммоний 100:20:0,5 (по весу)

Режимы горячего отверждения:

температура нагрева оснастки, °С250±10

продолжительность выдержки смеси в оснастке, с 120

Таблица

Смеси 1 и 3 применяются при изготовлении простых

стержней.

При отверждении смеси 3, содержащей наибольшее количество композиции фенолоспирта, выделяется наименьшее количество фенола за счет высокого содержания в смеси хлорного железа. Низкая прочность объясняется частичной деструкцией полимера за счет избытка соляной кислоты.

Показатели свойств смесей №№ 1-4 Содержание свободного фенола, выделяющегося при изготовлении образцов, и их прочность в охлажденном состоянии показаны в табл. 2. Из данных табл. 2 видно, что предлагаемая .смесь по сравнению с известной обеспечивает снижение количества фенола, выделяющегося при отверждении смеси, не менее, чем в 2 раза (при эквивалентном содержании в смеси композиции фенолоспирта), а также повышение прочности смеси на 25-30% (сравнить показатели для смесей № 2 и 4 с эквивалентным содержанием композиции фенолоспирта). Благодаря сокращению выделений фенола в воздушную среду достигается улучшение санитарно- гигиенических условий труда на стержневых участках литейных цехов. Формула изобретения Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель и связующее-раствор мочевины и хлористого аммония в фенолоспирте, взятых в весовом соотношении соответственно 20:0,5:100, отличающаяся тем, что, с целью снижения выделений паров фенола в воздушную среду и улучшения на этой основе санитарно-гигиенических условий труда, она дополнительно содержит водный раствор хлорного железа плотностью 1,40- 1,55 г/см при следующем соотнощении ингредиентов, вес. %: Раствор мочевины и хлористого аммония в фенолоспирте1,0-5,5 Водный раствор хлорного железа плотностью 1,40-1,55 г/смз0,1-1,5 Огнеупорный наполнительОстальноеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство № 206801, кл. В 22С 1/00, 1964. 2. «Литейное производство, 1968, № 7, с. 6-8 (прототип).