Связующее для литейного производства Советский патент 1980 года по МПК B22C1/16 

(54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1

Изобретение относится к лйтейно.му производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней для литья черных и цветных металлов.

Известно использование концентратов бисульфитных магниевых солей в качестве связующего в формовочных смесях 1.

Однако указанное связующее не дает высокой производительности при ее тепловом отверждении и тем более при холодном отверждении.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является связующее на основе солей лигносульфоновых кислот и фосфористой кислоты 2.

Смеси с таким связующим отверждаются как при тепловой обработке, так и без нее, при этом в последнем случае скорость отверждения и прочность смеси низкие.

С целью повыщения скорости и прочности отверждения смесей после тепловой обработки и без нее предлагаемое связующее содержит в качестве солей лигносульфоновых кислот концентрат бисульфитных магниевых солей при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Концентрат бисульфитных магниевых солей лигносульфоновых кислот47,5-98,5 Фосфористая кислота1,5-52,5 Связующее приготовляют введением в концентрат лигносульфонатов с последующим перемещиванием известными способами фосфористой кислоты.

Стандартная фосфористая кислота (МРТУ-69-6555-70) представляет собой белое порошкообразное вещество, легко 10 растворимое в воде. Она легко растворяется в концентрате лигносульфонатов. Химическая формула фосфористой кислоты НзРОз.

При концентрации в связующем фосфористой кислоты ниже 1,5 вес. °/о влияние ее

15 как активатора отверждения связующего нивелируется, а при содержании ее более 52,5 вес./о не выявлено дальнейшее улучщение свойств согласно цели изобретения.

Концентрат лигносульфонатов магния 20 образуется как побочный многотоннажный продукт в бисульфитцеллюлозном производстве. Характеристика его сравнительно с требованиями ОСТ 81-79-74 на концентраты лигносульфонатов дана в табл. 1. Концентрат имеет стабильный состав и, как видно из табл. 1, практически по всем показателям, кроме предела прочности, отвечает требованиям ОСТа. Для, получения предлагаемого связующего были подготовлены восемь смесей, составы которых приведены в табл. 2. После приготовления связующего готовили смесь следующего состава, вес.%: Кварцевый песок93,29 Связующее по табл. 26,71 Прочностные свойства холоднотвердеющих смесей приведены в табл. 3. Скорости отверждения смесей приведены в табл. 4. Как видно из табл 3, оптимальная прочность (S) холоднотвердеющей смеси со связующим по известному техническому решению ll,52кгc/Cм за 48ч, а по изобретению 22,00 кгс/см ; после тепловой обработки при 100°С оптимальная Sno прототипу 14,0 кгс/с.м за 45 мин, по изобретению 14,24 кгс/см.

Показатели

Техническая каракте

Требования ОСТ.-81., „7 9.,.. 4 Однор Внешний вид и цвет жидко TeMZio ричке цвета Содержание сухих веществ, % не менее Содержание нерастворимых в воце веществ, /о не более Содержание золы, % не более Содержание редуцируюпе н щих веществ, % яе рован более рН 2096-ного раствора концентрата, не менее Предел прочности при растяжении высушенных образцов, кгс/см ке менее Вязкость условная 300 при 20 ± 1°С по вискозиметру ВЗ-4, С не более 2О Плотность; , Пе но не менее рован

Метод испытаний ристика

Результаты испы

тан и и 17,0кгс/см2 и 18,24 кгс/с:м-- соответственпо за 20,25,30 мин; опти.мальная бсо связующим по прототипу после тепловой обработки при 300°С 20,60 кгс/см и достигается за 30 мин, а со связующим по изобретению несколько ниже 16,0кгс/см и 15,20 кгс/см, но достигается за более короткий промежуток тепловой обработки - за 5 мин. Из табл. 4 видно, что оптимальная скорость отверждения смеси со связующим по прототипу 0,24 кгс/см ч, а со связующим по изобретению 0,54 0,46 и 0,27 кгс/см ч, т.е. в 1,12 раз выще; оптимальная скорость отверждения при тепловой обработке 100°С для известного технического решения и сог- ласно изобретению соответственно 0,31 кгс/олС мин и 0,71, 0,68 и 0,61 кгс/см2 мин, т.е. в 1,97 раза быстрее. Аналогичная картина наблюдается и при сравнении скоростей отверждения в случае тепловой обработки при 300°С; с известным связующим 0,69 кгс/см :м-1Л -,, а со связующим по изобретению 3,2 и 3,04 кгс/см .мин. т. е. в 4,4 и 4,6 раза libiuje. Таблица 1 изуально по ОС Ту 1„79.-.74 по ГОСТу по ОС Ту 81.79-74 по ГОСТу 2189-62 и по ОСТу 81-79-74 по ГОСТу 8420..-57 и по ОСТу 81-79-74 по ГОСТу 8518-..57

Концентрат бисульфит- ных магниевых солей лигносульфоновых кислот с соцержанием сухих веществ 52,72%; плотность 1,326

Фосфористая кислота

МРТУ 69-6555-701,5

2,567,52в,О4,53,52

4,8-113,011,20,0

11,52 -15,016,022,0

10,84---17,23

Таблица 2

47,5

70

80

85

50

52,5

20

50

15

30

т а б л .:

0,8

0,6О 11,20 11,СО

Скорость отверждения, кгс/см ч, при выдержке на воздухе в течение:Скорость отверждения кгс/см мин, при тепловой обработке (100°С) в течение: 0,17 О,7 0,350,32 17,5 мин 0,58 0,680,71 2О мин 25 мин 0,25 - 0,4О0,46 30 мин 0,31 - -45 мин О,23 - -60 мин Скорость отверждения,кгс/см мин, при тепловой () обработке в течение: 2,87 2,88 3,0 4,5 мин 2,50 2,37 2,7 5,0 мкп 1,36 1,09 1,22 1,54 7,5 мин 9,0 мин 15,0 мин 30,0 мин 45 мин

0,24

6О мин

Таблица 4 0,490,53 ,43 0,34 ,61 0,45 ,40 3,02 ,2 3,04 1,34 ,21 ,. 1,57 1,4 1,57 0,61 Формула изобретения Связующее для литейного производства на основе солей лигносульфоиовых кислот ii фосфористой кислоты, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости и прочности отверждения смесей после тепловой обработки и без нее, в качестве солей лигносульфоновых кислот связующее содержит концентрат бисульфитных магниевых солей при следующем соотнощении ингредиентов, вес. 7 Концентрат бисульфитных магниевых солей лигно47,5-98,5 сульфоновых кислот 1.5-52,5 Фосфористая кислота Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.6-ая Всесоюзная конференция по хии использованию лигнина. Тезисы докла. Зинатне, Рига, 1976, с. 165-166. 2.Авторское свидетельство СССР 557858, кл. В 22 С 1/20, 1975.