Смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых тепловой сушкой Советский патент 1981 года по МПК B22C1/20 

(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ.ОТВЕРЖДАЕМЬЛХ ТЕПЛОВОЙ СУШКОЙ Изобретение относигся к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейнь х стержней и форм при отверждетга тепловой сушкой или в обогреваемой оснастке в массовом серийном и индивидуальном производствах В настоящее время при производстве цветного и чугунного литья широко испол зуются стержневые смеси с доступными и более дешевыми (по сравнению с другими типами синтетических смол) мочевиноформальдегидными смолами f 1. Однако в процессе изготовления стержней и в процессе заливки форм выделяется много токсичных веществ, значитель но ухудшающих условия труда в литейном цехе. Смеси на основе мочевино-формальдегидных смол имеют низкую термостойкость и повышенное содержание свободного азота, что может вызывать в отливках ситовидную пористость. Вследствие этого разработаны стерж невые и формовочные смеси с испопьзо- ванием мочевино-формальдегидных связующих в сочетании с веществами, повышающими механические и технологические свойства, например, с лигносульфонатами, мочевиной и глицериновым гудрономП Т Однако скорость отверждения, прочностные и технологические свойства этих смесей, в частности гигроскопичность, нуждаются в улучшении. Наибсшее близким к предлагаемому иаобретениго по технической сущности и дос гигаемому результату является смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых тепловой сушкой, содержащая 26Ол огнеупорного напопнятеля (кварцевого песка), 14 л комплексно го органического связующего с содержанием лигносуль4юнатов, а именно Юл крепителя КО и 4 л водорастворимых лигносульфонатов, например, суль(|яггноспкртовой барды (ССБ), а также 2 л добавки глины огнеупорной или асбестовой кромки, 3,3 л натриевой селитры и 3 керосина 3J .

Стержни и из указанной смеси обладакуг недостаточной прочностью в сухом сосгоянии.

Иель изобрете1гая повышение прочности стержней и форм в сухом состоянии.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемьк тепловой сушкой, включающая огкаупорный наполнитель комплексное оргашгческое связующее с содержанием лигносульфонатов, дoбaвкyf огнеупорной глины или асбестовой крошки, натриевую селитру и керосин, содерьжит указанные ингредиенты в следующем соотношении, вес.%:

Комплексное органическое связующее с содержанием лигносульфонатов2,94-7,29

Добавка огнеупорной глины или асбестовой крошки 0,8-3,5 Натриевая селитраО,1-О,3

КеросинО -О,3

Огнеупорный наполнитель Остальное Предлагаемая смесь содержит в качестве комплексного органического связующего с содержанием лигносульфонатов, вес.%: мочевино-формальдегидной смолы 0,8О-1,99; водорастворимого лигносульфо ната 1,79-4,30 и мочевины 0,35-0,80,

Сочетание в предлагаемой смесийвсех ингредиентов в указанных предела позволяет достичь необходимой прочности как в сыром, так и в сухом состоянии и вы-, сокой термостойкости, что дает возможность испопьзовать полученные стержни у. формы дли чугунного литья,

Введенные в смесь техническая мо- . певина и натриевая селитра интенсифицируют тепловое отверждение смеси.

При содержанки комплексного связукущего, а также натриевой селитры в составе предлагаемой смеси ниже нижнехчз прецела не аосгигаются требуемые показатели скорости теплового отверждения и прочности в сухом состоянии, а при содержа ник №t выше верхнего предела повышается газотворность смеси И ухудшаются ее санитарно-гигиенические характеристики.

Введение добавки, представляющей собой огнеупорную глину или асбестовую крошку, позволяет регулировать в широко пределах прочность в сыром состоянии дл

предлагаемой смеси,. При нижнем пределе содержания огнеупорной добавки смесь может быть использована для получения стержней и форм в горячей оснастке пескострельным способом. Увеличение количества вводимой огнеупорной добавки повышает прочность смеси в сыром состоянии, позволяет получать крупные стерж- йи и формы, не разрушающиеся при трано портировке их в сушила без применения драйеров.

Для снижения прилипаемости сте кней и форм к оснастке при любом способе их изготовления в предлагаемую смесь введен керосин.

Смесь готовят следующим образом, В смеситель зах зужают огнеупорный наполнитель совместно с мочевиной и селитро/1 и перемешивают 1-2 мин, ввод1 т лигносульфонаты (СДБ) и перемешивают еще 2-3 мин, далее вводят добавку огнелюрной глины или асбестовой крошки и перемешивают еще 3-4 мин, послед)ними вводят мочевино-формальдегидную смолу вместе с керосином и перемешивают до достижения необходимой прочности в сыром состоянии в течение 5-10 мин. Общее время приготовления аллеей составляет 11-19 мин. Живучесть смеси 1824 ч.

В табл. 1 приведены составы предлагаемых смесей 1-3.

Свойства смесей 1-3 показаны в табл. 2.

Прочность на растяжение в сухом состояния звестной смеси ие превьпиает 10 кгс/см , тогда как прочность предлагаемой смеси при соответствующем сумкйрном содержании ингредиентов кс шлексного связующего) (смесь 2 вта6л,2)составляет в среднем 11,8 кгс/см а при увеличенном содержании кошлексно-. го связующего (смесь 3 в табл, 2) доходит до 21,0-23,0 кгс/см

По сравнению с известной смесью предлагаемая смесь имеет более низкую гигроскопичность (соответственно, 0,420,52% и О,26-О,38%).

Таким образом, предлагаемая смесь обеспечивает повышение прочности в сухом состоянии стержней и форм, отвержденвых тепловой сушкой.

Таблица 1

Кварцевый песок

Огнеупорная гпвна или асбеотовая кромка

Мочевина Селитра натриевая

Лигносульфонаты (Сульфитнодрожжевая бражка)

Мочевино-формальавгидная смола КС-68

Керосин

Прочность на сжатие в сыром состояшш, кгс/см

0,06-0,08 0,20-0,23

5,96

91,45

88,61

0.8

3,5

2,8

0,35 0,65 0,8 0,1 О,25 0,3

1,79

3,5

4,5

1,1

0,8

1,99 0,25 ,2 0,3

Таблица 2

0,23-0,28