RU1836174C - Жидкоподвижна смесь дл изготовлени литейных форм и стержней - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано дл  изготовлени  литейных форм и стержней из жидкоподвижных смесей по нагреваемой оснастке, Смесь содержит, мас.%, 5-9%-ный раствор поливинилового спирта 3,,0; фенолформальдегидный олигомер, например смогла СФП-011Л, 1,0-2,0; хлористый аммоний 0.05-0,3; силикатный порошок 0,2-0,5; пенообразователь, например сульфонол, 0,01-0,5; кварцевый песок - остальное . Введение в состав силикатного порошка в сочетании с хлористым аммонием позвол ет сократить содержание фенол- формальдегидных олигомеров на 20-25%, что снижает стоимость смеси и уменьшает выделение средных газов, в т.ч. фенола, формальдегид и аммиака. Силикатный порошок - побочный продукт, получаемый при очистке от газов и пыли. 2 табл. сл с

Description

: Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам жидко- подвижных смесей (пеносмесей) дл  изготовлени  форм и стержней в основном по нагреваемой оснастке.

Цель изобретени  - снижение себестоимости смеси за счет сокращени  расхода св зующего и повышение прочности смеси. Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  дополнительных компонентов - силикатного порошка, поверхностно-активного вещества и хлористого аммони .

Введение указанной комплексной добавки позвол ет существенно повысить гор чую и сохранить общую прочность смеси.

Состав предлагаемой смеси, мас.%:

5-9%-ный водный раствор

поливинилового спирта

фенолформальдегидный

олигомер - порошковый

продукт наволочного типа

с содержанием уротропина

5-10 мас.%

силикатный порошок

хлористый аммоний

пенообразователь

кварцевый песок

Изобретение предполагает использовать широкую номенклатуру ПВС. Могут использоватьс  все его марки со степенью

3,5-7,0;

1,0-2,0;

0,2-0,5;

0,05-0,3;

0,01-0,5;

остальное

оо

СА)

О л

Ъ

ы

полимеризации более 900. При этом возможно приготовление 5-9%-ных растворов ПВС или более высокой концентрации с последующим разбавлением водой. При этом в зкость 5-9%-ных растворов должна быть 14-35 с. Более высока  в зкость растворов приводит в дальнейшем к получению жидких композиций, склонных к загустеванию. Целесообразно использовать марки ПВС 16(1,15)2 и ВД 7-9%-ной концентрации, а 20(1 и 24) 6-5-6%-ной концентрации.

Приготовление водных растворов ПВС ведут при 70-98°С. Врем  приготовлени  раствора ПВС зависит от его физико-химических свойств, приготавливаемого объема и составл ет в цеховых услови х при 90- 98°С5-8ч.

Промышленностью выпускаетс  р д марок порошкообразных наволочных фенол- формальдегидных олигомеров, из которых наилучшим  вл етс  св зующее СФП-011 Л. Удовлетворительные результаты дают также св зующие СФП-011 А, СФП-012А, СФП- 015А, СФП-015В.

После введени  5-10 мае.% (оптимально 7-8%) уротропина могут быть также использованы мелко размолотые наволочные смолы СФ-011, СФ-012, СФ-015М по ГОСТ 18694-80. Порошкообразный олигомер измельчают таким образом, чтобы при просеивании через сито с сеткой 01К по ГОСТ 3584-73 на ней оставалось не более 2% остатка . Дл  анализа на рассев беретс  30- 40 г олигомера, просев заканчиваетс , когда остаток перестает проходить через сито при ударах руки об обечайку. Олигомер более крупных фракционных размеров склонен к оседанию в жидкой композиции.

Пенообразователь вводитс  в количестве 1,5-5,0% от массы жидкой композиции, что составл ет 0,01-0,05% от общей массы смеси в зависимости от свойств исходных материалов. Наилучшие результаты обеспечивают пенообразователи из класса алкил- сульфонатов. Примером пенообразовател , используемого в предлагаемой смеси,  вл етс  сульфонол или алкилсульфонат, которые обеспечивают равноценные результаты . В качестве огнеупорного наполнител  смесь содержит обычно используемые в литейном производстве пески, например кварцевый.

В св зи с сокращением общего содержани  порошкообразных составл ющих в зкость жидкой композиции в пределах 20- 60 с поддерживаетс  за счет поливинилового спирта с концентрацией 5-9%.

Силикатный порошок представл ет собой побочный продукт, получаемый при

очистке от газов и пыли, различных производств , в частности электропечей ферросплавных производств. Большое количество таких продуктов получаетс  в алюминиевом производстве. Как правило, такие продукты идут в отвал. Частично силикатный порошок используетс  в качестве изол ционных материалов и выпускаетс  под названием Утепл юща  люнкеритна  засыпка (ТУ48- 01,05-65-84).

Основным компонентом силикатного порошка  вл етс  диоксид кремни  80- 96%.

Содержание других компонентов зави- сит от источника получени  порошка и составл ет , мас.%:

окислы железа0,2-5,0;

окись алюмини 1,0-10,0;

окись магни 1,0-8,0;

окись кальци 0,4-3,0;

углерод0,1-5,0;

сера0,01-0,2;

органические соединени 0 ,1-1,5. Воздействие на свойства смеси силикатных порошков, полученные в Чел бинске, Запорожье и Ермаке, несмотр  на отличие в химическом составе; оказалось равнозначным .

Хлористый аммоний - широко распространенный химический продукт, выпускаемый по ГОСТ 2210-73Е.

Изобретение иллюстрируетс  следующим примером.

Использовалс  ПВС марок 11/2, 16/1 и ВД и Роменский кварцевый песок марки 1К016А с глиносодержанием 0,7%. Водные растворы ПВС готовились на вод ной бане в течение 8 ч при температуре 85- 95°С. Жидкоподвижна  смесь приготавливалась в лабораторном лопастном смесителе при скорости вращени  вала 150 об/мин в течение 3 мин после начала ее перехода в жидкое состо ние. Масса заме- са составл ла 2,0 кг. Песчаные образцы изготавливались после опадани  пены в песчаной смеси через 40 мин после ее приготовлени .

Отвердение песчаных образцов произ- водилось в камерной электропечи при температуре 225°С в течение 25 мин.

Гор чую прочность определ ли по прочности образцов на раст жение, испытанных в течение не более 1 мин, после выема из сушила.

В табл. 1 приведены составы смеси, в табл. 2 - результаты их испытаний.

По результатам испытаний можно сделать следующие выводы.

: Введение силикатного порошка совме- ст()о с хлористым аммонием существенно по зышает сухую и гор чую прочность смеси, прл этом наиболее эффективно использова- ние фенолформальдегидного олигомера в интервале 1,0-1,6%.

| Дальнейшее его увеличение в смеси ве- де}г не к пропорциональному увеличению прочности, а после 2,0% прочность увеличиваетс  незначительно.

I Увеличение количества вводимого сили- ка|гного порошка более 0,5% на прочностные характеристики смеси не вли ет.

j Введение ПВС более 7,5% приводит к повышенному содержанию влаги, низкой плотности смеси, котора  становитс  непри- дл  использовани . С содержанием ПЕ1С ниже 3,5% смесь в жидкое состо ние не переходит даже при повышении содержа- ни  пенообразовател . Также не переходит civjecb в жидкое состо ние при содержании ПВС 7,5% и менее 0,05% пенообразовате- л 1

; Положительное вли ние хлористого ам- мёни  начинаетс  с 0,05% и наиболее зна- чцтельно до 0,2%. После 0,3% вли ни  хл ористого аммони  на прочностные показатели нет,1

5

10

15 0

5

0

Claims (1)

1. Формула из.обретени  Жидкоподвижна  смесь дл  изготовлени  литейных форм и стержней, отверждае- мых преимущественно в нагреваемой оснастке, включающа  кварцевый песок, водный раствор поливинилового спирта, фе- нолформальдегидный олигомер в виде порошкообразного продукта наволочного типа с содержанием уротропина 5-10 мас.%, отличающа с  тем, что, с целью снижени  стоимости смеси за счет сокращени  расхода св зующего и повышени  прочности в гор чем состо нии, она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, силикатный порошок и хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%;

   водный раствор поливинилового спирта3,5-7,0; фенолформальдегидный олигомер в виде порошкообразного продукта наволочного типа с содержанием уротропина 5-10 мас.% 1,0-2,0; силикатный порошок 0,2-0,5; хлористый аммоний 0,05-0,3; поверхностно-активное вещество 0,01-0,5; кварцевый песок остальное

   Таблица 1

   Таблица 2