Смесь для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения Советский патент 1983 года по МПК B22C1/10 

(5) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ ТЕПЛОВОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ

1

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей, для изготовления стержней и 1форм теплового отверждения.

Известна смесь для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения, содержащая огнеупорный наполнитель, карбамидо-формальдегидное связующее, феноло-формапьдегидное связующее, нефтяной мягчитель Стабилойл-18 и комплексный кислый катализатор м i3.

Однако эта смесь обладает недостаточно высокой прочностью после теплового отверждения.

Наиболее близкой к изобретению по технической, сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения, содержащая, мас.%: 1,25-2,51 карбамидо-формальдегидного связующего, 0,63-1,53 феноло-формальдегидного связующего,

0,10-0,28 нефтяных масел дистиллятных сернокислотной очистки, 0,06-0,36 катализатора отверждения - водного раствора бишофита {с 21,0-52,5 мас.% хлорида магния и другими примесями) и огнеупорный наполнитель --остальное.

/Используемые в указанной смес1 сочетание феноло-формальдегидного связующего, карбамидо-формал ьдегидного

10 связующего, -нефтяного мягчителя и нетоксичного катализатора обеспечивает получение высоких прочностных свойств, хорошей текучести смеси и 15 удовлетворительной живучести в 8 4C2J.

Однако желательно дальнейшее повышение показателя живучести при условии сохранения на прежнем высо20ком уровне .физико-механи-ческих и технологических характеристик стержней и форм, поскольку при этбм создаются предпосылки для изготовления стержней и форм стабильно высокого качества (снижается вероятность их брака по вине смеси, срок годности которой равен или превышает живучесть) ,. Цель изобретения - повышение вучести смеси при сохранении высок го уровня физико-механических и те нологических характеристик стержне и форм. Поставленная цель достигается т что смесь для изготовления литей, ных стержней и форм теплового отве дения, включающая огнеупорный напол нитель, карбамидо-формальдегидн|Ье связующее, фенолЪ-формальдегидное связующее, нефтяные дистиллятные м ла сернокислотной очистки и катализатор отверждения, в качестве последнего содержит отход производства 2-нафтола в виде сульфитсульфатной воды при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Карбамидо-формальдегидноесвязующее1,25-2,51 Феноло-формальдегидное связующееО,б5-1,53 Нефтяные дистиллятныемаЬла сернокислотной очистки0,JO-0,28 Сульфит-сульфатная вода0,05-0,60 Огнеупорный наполнительОстальное При этом сульфит-сульфатная вода и ет следующий состав, мае. : Бисульфит натрия1,0-20,9 Бисульфат натрияt,0-:19 Натриевая соль 2-нафтаминосульфокислоты0,5-0,8 Натриевая соль 1 - нафт ами н сул ьфокислоты0,8-1,1 Тиосульфаты0,8-1,0 ВодаОстальное Сульфит-сульфатная вода является о ходом производства продукта 2-наф тол и представляет собой жидкость желтоватого цвета плотностью 1,21 г/см и с . Использование такого дешевого и недефицитного отхода производства как сульфит-сульфатная вода в качестве катализатора отверждения смеси способствует более глубокому процессу поликонденсации связующих, повышает .их реакционную способность при тепловом отверждении,позволяет значительно увеличитьживучесть смеси при достижении достаточно высокой скорости отверждения и прочности на разрыв. При содержании сульфит-сульфатной воды ниже нижнего предела (0,05 мае.1 скорость теплового отверждения и достигаемая прочность стержней и форм, являются низкими и не соответствуют требованиям производства, а при содержании ее выше верхнего предела сокращается живучесть смеси. Предлагаемую смесь готовят следующим образом. В смеситель модели 112 или 111 загружают огнеупорный наполнитель, перемешивают 30 с, добавляют сульфит сульфатную воду и перемешивают: 1 мин, затем вводят связующую композицию из карбамидо-формальдегидной смолы и фенолоспирта, перемешивают З- мин. Вводят авто-тракторное масло марки АК-15, перемешивают . 1 мин, после чего смесь готова к употреблению. Пример .8 табл. 1 приведены составы предлагаемых смесей 1- и известной смеси 5Во всех указанных в табл. 1 составах предлагаемой смеси сульфит-сульфатная вода имеет следующий качественный и количественный состав, мае. %: Бисульфит натрия5,7 Бисульфат натрия6,5 Натриевая соль 2-нафтаминсульфокислоты (2-НСК)0,5 Натриевая соль 1-нафтаминсульфо кислоты (1-НСК)0,8 Тиосульфаты0,8 Плотность, г/см , 1,21 в табл. 2 приведены физико-механические свойства предлагаемых смесей 1-3 (свойства предлагаемой смеси оптимального состава приведены в отдельных табл. 3 и ) и смеси 5 (прототип). В табл. 3 приведены показатели прочности на разрыв отвержденных

образцов из предлагаемой смеси 4 (оптимального состава) в зависимости от режимов теплового -отверждения, а в табл. k приведены показа тали, позволяющие оценить )1 вучесть предлагаемой смеси k.

Ло данным табл. 2-4 видно, что предлагаемая смесь имеет более длительный срок живучести (до 1 ч, т.е. в 1,7 раза выше по сравнению с известной) и обеспечивает при этом достаточно высокую прочность на разрыв (до 36-38 кгс/см ) ,что позволяет экономично использовать приготовленную смесь, значительно сократить технологические потери смеси при вынужденных (аварийных) простоях и переналадках оборудования.

Кроме этого, предлагаемая смесь обладает хорошей текучестью (о чем

97,95 96, 95.08 96,63 96,63

1,25 1,88 2,51 2,17 0,65 1,09 1,53 0,72

0,05 0,3. 0,6 0,29

0,1 0,19 0,28 0,19 0,19 Живучесть, ч 1,-1,9 Ь5-2,0 Влажность, % Прочность на сжатие 3 сыром состоянии , гс/см

МОЖНО судить по невысокой прочности на сжатие в сыром состоянии). Применение в качестве катализато а дешевой сульфит-сульфат ной воды i(ориентировочная себестоимость 3 5 руб./м)/экономически выгодно, таккак оно соответствует современному направлению по созданию безотходных . производств с целью охраны , окружающей среды от загрязнения.

Результаты испытаний показывают, что предлагаемая смесь имеет .более высокую живучесть с сохранением достаточно высоких физико-механических и технологических свойств и может быть использована,для изготовления стержней и форм всех классов сложности в массовом и крупносерийном производстве. IТаблица

2,17 0,72

0,29 k 8 1,5-2,0 1,5-2,0 0, U.QitS Наименование Показатели свойств 1 I 2 Прочность на разрыв (предельная) в отвержденном состоянии,кгс/см 19,0 Г азот в орн ОСТЬ,

Сйаэу после иэготошмний смеси

«

8 12 И

1&

8 Продолжение табл.2

ТаблицаЗ

Таблица свойств для смесей I 3 5(прототип) 36,0 Формула изобретения Ь Смесь для изготовпения литейных стержней и форм теплового отверждения, включающая огнеупорныйs наполнитель, карбамидо-формальдегидное связующее, феноло-формапьдегидное связующее, нефтяные дистиллятные масла сернокислотной очистки и катализатор отверждения, о т ли- мающаяся тем, что, с целью повышения живучести смеси при сохранении высокого уровня физико-механических и технологических характеристик стержней и форм, она содер- ts жит в качестве катализатора отверждения отход производства 2-нафтс 1а в виде сульфит-сульфатной воды гри следующем соотношении ингредиентов, мае. %: 20 Карбамиде-формальдегидное связующее 1,25-2,51 Феноло-формальдегидное связующее0,65-1,53 Нефтяные дистил-25 лятные масла сернокислотной очистки0,10-0,28 BBSkl Z щ ва фа ма пр № 7 йо кп. 10. Сульфит-сульфатная вода0,05-0,60 Огнеупорный наполнитель Остальное 2. Смесь по п. 1,отличаюя с я тем, что отход прои.зводст2-нафтола в виде сульфит-сульной воды имеет следующий состав, . %: Бисульфит натрия1,0-20,9 Бисульфат натрияА,О-19, Натриевая соль 2-нафтаминсульфокислоты0,,9у Натриевая солъ 1-наф- . та инсульфокисгюты0,8-1,1 ТиосульфатыО ,8-1,0 ВодаОстальное Источники информации, нятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 8745, кп. В 22 С 1/22, 1977. .Авторское свидетельство СССР аявке 1Г 2922 90/22-02, В 22 С 1/22, 1980.