NO128205B

NO128205B -

Info

Publication number: NO128205B
Application number: NO35869A
Authority: NO
Inventors: A Lyass; P Borsuk; L Snulova; A Tsyruleva; R Tiskina
Original assignee: Tsnii Technologii Mash
Priority date: 1969-01-30
Filing date: 1969-01-30
Publication date: 1973-10-15

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av flytende selv- Process for the production of liquid self-

herdende blanding, fortrinnsvis til bruk for curing mixture, preferably for use for

fremstilling av støpekjerner og -former. production of casting cores and molds.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av flytende selvherdende blandinger, fortrinnsvis til bruk for fremstilling av støpekjerner og -former. The present invention relates to a method for the production of liquid self-hardening mixtures, preferably for use in the production of casting cores and moulds.

Det er tidligere kjent en fremgangsmåte til fremstilling av en flytende selvherdende blanding av et fyllstoff f.eks. kvartssand, et bindemiddel f.eks. vannglass, og et additiv som gir herding av blandingen, f.eks. dikalsiumsilikat og et skummingsmiddel slik som sulfonsyre (se fransk patent nr. 1 342 529). A method for producing a liquid self-hardening mixture of a filler is previously known, e.g. quartz sand, a binder e.g. water glass, and an additive that hardens the mixture, e.g. dicalcium silicate and a foaming agent such as sulphonic acid (see French Patent No. 1,342,529).

De således fremstilte flytende blandinger som har til hensikt The thus produced liquid mixtures intended

å tillate en lett fylling av kjerneboksene uten å måtte presse blandingen ned i disse bokser, selvherding av blandingen i friluft, bruk to allow an easy filling of the core boxes without having to press the mixture into these boxes, self-hardening of the mixture in the open air, use

av billige herdemidler, er imidlertid ikke forbundet med en lett fjerning av kjernene fra de støpte gjenstander, spesielt når gjenstandene har en kompleks form. of cheap hardeners, however, is not associated with an easy removal of the cores from the molded articles, especially when the articles have a complex shape.

Videre.har de tidligere fremstilte blandinger en trykkfasthet etter en time på 1.5 -.2 kg/cm 2 og dette er ofte ikke tilstrekkelig når kjernene skal lagres, transporteres eller sammensettes. Furthermore, the previously produced mixtures have a compressive strength after one hour of 1.5 - 2 kg/cm 2 and this is often not sufficient when the cores are to be stored, transported or assembled.

Når det i enkelte tilfeller lages kjerner med kompleks form, som har utragende deler, blir disse deler ofte skadet når kjernene monteres. When, in some cases, cores with a complex shape, which have protruding parts, are made, these parts are often damaged when the cores are assembled.

Det kan også nevnes at de tidligere fremstilte blandinger har en lang herdetid, (40 til 50 minutter) slik at selve støpeprosessen forlenges. Det er derfor umulig, å anvende disse blandinger til masse-produksjon av støpekjerner. It can also be mentioned that the previously prepared mixtures have a long curing time (40 to 50 minutes) so that the casting process itself is prolonged. It is therefore impossible to use these mixtures for the mass production of casting cores.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte til fremstilling av en flytende selvherdende blanding som gir opphav til en høy trykkfasthet i" fast tilstand, en kort herdetid og en lett fjerning av kjernene fra de støpte gjenstander. The purpose of the present invention is to provide a method for the production of a liquid self-hardening mixture which gives rise to a high compressive strength in the solid state, a short hardening time and an easy removal of the cores from the cast objects.

Dette oppnåes ifølge' foreliggende oppfinnelse, ved at det er tilveiebragt en fremgangsmåte til fremstilling av én flytende selvherdende blanding, fortrinnsvis til bruk for. fremstilling, av. støpe-, kjerner og -former, hvilken blanding består av. et fyllstoff f.eks. kvartssand, et bindemiddel slik som vannglass, et•additiv for herding av blandingen i form av dikalsiumsilikat eller matérialer inneholdende dikalsiumsilikat, et skummingsmiddel valgt fra gruppen av anioniske og ikke-ioniske overflateaktive midler, samt vann, kjennetegnet ved at det til blandingen også tilsettes en ved dannelsen av furanharpiks oppnådd vandig væske bestående av reaksjonsvann og vaskevann. This is achieved according to the present invention, by providing a method for the production of a liquid self-hardening mixture, preferably for use for. manufacture, of. castings, cores and molds, which mixture consists of. a filler e.g. quartz sand, a binding agent such as water glass, an additive for hardening the mixture in the form of dicalcium silicate or materials containing dicalcium silicate, a foaming agent selected from the group of anionic and non-ionic surfactants, and water, characterized in that a during the formation of furan resin obtained aqueous liquid consisting of reaction water and washing water.

Den vandige væske anvendes fortrinnsvis i mengder på fra 0.3 til 1.0 vektdeler. The aqueous liquid is preferably used in amounts of from 0.3 to 1.0 parts by weight.

I britisk patent nr. 1 085 651 beskrives "en selvherdende blanding omfattende et fyllstoff, et materiale som bevirker selvherding, et bindemiddel f.eks. en vandig natriumsilikatoppløsning, et skummingsmiddel, vann og et additiv som akselererer herding, øker styrken' og forbedrer blandingens utstøtingsegenskapér. Det benyttede additiv er ureaformaldehyd-furfurolharpiks som er en ureaformaldéhydharpiks modi-fisert med furfurol i en mengde på opptil 7 % >~ Ved foreliggende oppfinnelse brukes en tilsetning oppnådd ved fremstilling av furanharpikser hvori fural-alkoholinnholdet vanligvis ikke er under 50 %. Additivet som benyttes i det britiske patent og i foreliggende oppfinnelse er således helt forskjellige; additivet i patentet er en syntetisk ureaformaldéhydharpiks og additivet i foreliggende oppfinnelse er et av-fallsprodukt oppnådd ved fremstilling av furanharpikser. British Patent No. 1,085,651 describes "a self-curing mixture comprising a filler, a self-curing material, a binder eg an aqueous sodium silicate solution, a foaming agent, water and an additive which accelerates curing, increases strength" and improves the mixture's The additive used is urea-formaldehyde-furfurol resin, which is a urea-formaldehyde resin modified with furfurol in an amount of up to 7% >~ In the present invention, an additive obtained from the production of furan resins in which the fural-alcohol content is usually not below 50% is used. used in the British patent and in the present invention are thus completely different: the additive in the patent is a synthetic urea formaldehyde resin and the additive in the present invention is a waste product obtained from the production of furan resins.

Følgende eksempel illustrerer oppfinnelsen, og mengdeangiveIsene er vektdeler. The following example illustrates the invention, and the quantities indicated are parts by weight.

Væsken fra furanharpiks-fremstillingen er en vandig væske inneholdende 10 - 15 % aktive grupper av furfuryl-alkohol, metanol, fur-fural og formaldehyd, og'disse komponenter gir "ved innføring i vannglass betydelig økning i sistnevntes bindeevne. The liquid from the furan resin production is an aqueous liquid containing 10 - 15% active groups of furfuryl alcohol, methanol, furfural and formaldehyde, and these components, when introduced into water glasses, give a significant increase in the binding capacity of the latter.

De tørre komponentene slik som kvartssand og pulverformig slagg fra ferrokrom-fremstillingen i de ovenfor angitte mengder, The dry components such as quartz sand and powdered slag from the ferrochrome production in the quantities indicated above,

blandes i et blandeapparat-ved 30 - 60 omdr./minutt i 1 til 2 minutter. Deretter blir de flytende komponentene nemlig bindemidlet (vannglass), skummingsmidlet (sulfonsyre), vann og den ovenfor nevnte væske, om- mixed in a mixer at 30 - 60 rpm for 1 to 2 minutes. Then the liquid components, namely the binder (water glass), the foaming agent (sulfonic acid), water and the above-mentioned liquid, if-

rørt i en adskilt beholder og tilført til blandeapparatet hvor blandingen fortsettes i 2 - 3 minutter til blandingen får en frittflytende, skumaktig konsistens. stirred in a separate container and fed to the mixer where the mixing is continued for 2 - 3 minutes until the mixture attains a free-flowing, foamy consistency.

I denne frittflytende tilstand kan blandingen helles i kjerne-bokser og i former med mønstere. In this free-flowing state, the mixture can be poured into core boxes and into molds with patterns.

Forsøk har vist at tilsetning av nevnte væske til blandingen øker blandingens styrke 1.5-2 ganger (5-6 kg/cm p) når prøvestykker sammenpresses i 1 time, sammenlignet med trykkfastheten til en vanlig flytende blanding. Experiments have shown that adding said liquid to the mixture increases the strength of the mixture 1.5-2 times (5-6 kg/cm p) when test pieces are pressed together for 1 hour, compared to the compressive strength of a normal liquid mixture.

Videre reduseres blandingens herdetid 1.5-2 ganger (10 - 20 minutter) og arbeidet med utstøting av kjernene reduseres med 20 - 30%<.> - Furthermore, the mixture's curing time is reduced 1.5-2 times (10 - 20 minutes) and the work of ejecting the cores is reduced by 20 - 30%<.> -

De herdede kjerner og former trenger ingen varmetørking og kan fylles med smeltet metall like etter at de er fremstilt. The hardened cores and molds do not need heat drying and can be filled with molten metal immediately after they are produced.

Kjernene og formene som fremstilt ovenfor, kan anvendes ved støping av stål, jern og ikke-jernholdige metall-legeringer. The cores and molds as produced above can be used in the casting of steel, iron and non-ferrous metal alloys.

I en annen utførelse av oppfinnelsen kan vannglass anvendes som en vandig oppløsning av kaliumsilikat, mens nevnte væske kan anvendes i en mengde på fra 0.3 til 1.0 vektdeler. In another embodiment of the invention, water glass can be used as an aqueous solution of potassium silicate, while said liquid can be used in an amount of from 0.3 to 1.0 parts by weight.

Skummingsmidlene kan innføres i en mengde på fra 1/10000 til 1/1000 av vekten av støpeblandingen, som forandres fra en pastaformig tilstand til væskeform etter blanding i noen minutter. The foaming agents can be introduced in an amount of from 1/10,000 to 1/1,000 of the weight of the molding mixture, which changes from a pasty state to liquid form after mixing for a few minutes.

Skummemidlene er valgt fra gruppen av anioniske og ikke-ioniske overflateaktive forbindelser. The foaming agents are selected from the group of anionic and non-ionic surface-active compounds.

Blant de anioniske overflateaktive midler som gir skummet den nødvendige fluiditet og stabilitet, er alkylarylsulfonater, alkyl-sulfonater og alkylsulfater fremstilt enten ved sulfonering eller sulfatering av produkter fra oljeraffinering eller fra syntetiske metoder. Among the anionic surface-active agents that give the foam the necessary fluidity and stability, alkyl aryl sulfonates, alkyl sulfonates and alkyl sulfates are produced either by sulfonation or sulfation of products from oil refining or from synthetic methods.

De ikke-ioniske overflateaktive midlene inneholder vanligvis forbindelser fremstilt ved omsetning av etylenoksyd med organiske forbindelser som inneholder aktivt hydrogen. The nonionic surfactants usually contain compounds produced by reacting ethylene oxide with organic compounds containing active hydrogen.

Skummemidlene kan også velges fra gruppen av oksy-etylerte alkylfenoler, alkoholer, fettsyrer, fettaminer, alkylnaftaler og mer-kaptaner. The foaming agents can also be selected from the group of oxyethylated alkylphenols, alcohols, fatty acids, fatty amines, alkylnaphthalenes and mercaptans.

Claims

1. Process for the production of a liquid self-hardening mixture, preferably for use in the production of casting cores and

-forms, which mixture comprises a filler, e.g. quartz sand, a binder such as water glass, an additive for hardening the mixture and in the form of dicalcium silicate or materials containing dicalcium silicate, a foaming agent selected from the group of anionic and non-ionic surfactants, and water, characterized in that a during the formation of furan resin obtained aqueous liquid consisting of reaction water and washing water.

2. Method according to claim 1, characterized in that from 0.3 to 1.0 parts by weight of said aqueous liquid is added to the mixture.