RU2087244C1

RU2087244C1 - Mixture for manufacture of casting cores and molds in heated rigs

Info

Publication number: RU2087244C1
Application number: RU95104467A
Authority: RU
Inventors: Э.М. Красильникова; Л.Ф. Покалякина; В.В. Рожкова; Г.К. Калашникова; В.Н. Долженков; А.А. Мехтиев; А.П. Золин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "ГАЗ"
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1997-08-20
Also published as: RU95104467A

Abstract

FIELD: foundry. SUBSTANCE: mixture contains fireproof filler, hardener and carbamidofuran resin used as binder. Mentioned components are taken in the following ratio, % by weight: hardener 0.3-0.6; resin 1.5-3.0; fireproof filler 100. EFFECT: increased efficiency and improved quality of cores or molds. 2 tbl

Description

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении стержней и форм в нагреваемой оснастке. The invention relates to foundry and can be used in the manufacture of cores and molds in a heated snap.

Широко известны в литейном производстве смеси для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающие огнеупорный наполнитель, карбамидно-фурановое связующее и комплексный катализатор. Однако эти смеси имеют ряд существенных недостатков. Они обладают повышенной токсичностью, так как КФ 90 содержит до 2,3% свободного формальдегида. Кроме того, такие смеси дорогостоящи, так как в одной тонне КФ 90 содержится около 36% дорогостоящего фурфурилового спирта. Widely known in foundry are mixtures for the manufacture of foundry cores and molds in heated equipment, including a refractory filler, a urea-furan binder and a complex catalyst. However, these mixtures have a number of significant disadvantages. They have increased toxicity, since KF 90 contains up to 2.3% of free formaldehyde. In addition, such mixtures are expensive, since one ton of KF 90 contains about 36% of expensive furfuryl alcohol.

Известны также смеси, включающие в свой состав огнеупорный наполнитель и связующее, состоящее из композиции смол: карбамидно-фурановой и карбамидно-формальдегидной и комплексного катализатора с добавками. В этой смеси смола КФ 90 частично заменена смолой КФО, содержащей до 20% азота, что приводит к образованию газовых раковин на отливках. Кроме того, применение двух смол повышает трудоемкость производства при приготовлении композиции связующего. Mixtures are also known, including a refractory filler and a binder, consisting of a composition of resins: urea-furan and urea-formaldehyde and a complex catalyst with additives. In this mixture, KF 90 resin is partially replaced by KFO resin containing up to 20% nitrogen, which leads to the formation of gas shells on castings. In addition, the use of two resins increases the complexity of production in the preparation of a binder composition.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления стержней в нагреваемой оснастке, применяемая в АО "ГАЗ", содержащая огнеупорный наполнитель, отвердитель и смолу КАФУР. Недостатком данной смеси является то, что входящая в ее состав смола КАФУР содержит около 29,5% фурфурилового спирта, токсичного, дорогостоящего и дефицитного материала. Кроме того, в смоле КАФУР содержится до 12% азота, что увеличивает вероятность образования газовых раковин, особенно на высокопрочном чугуне. Closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result is a mixture for the manufacture of rods in a heated snap, used in JSC "GAZ", containing refractory filler, hardener and resin KAFUR. The disadvantage of this mixture is that the KAFUR resin included in its composition contains about 29.5% furfuryl alcohol, a toxic, expensive and scarce material. In addition, KAFUR resin contains up to 12% nitrogen, which increases the likelihood of gas shells, especially on ductile iron.

Целью заявляемого изобретения является улучшение санитарно-гигиенических условий, снижение себестоимости смеси, а также уменьшение брака отливок по газовым раковинам. The aim of the invention is to improve sanitary conditions, reducing the cost of the mixture, as well as reducing the marriage of castings in gas sinks.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, отвердитель, в качестве связующего содержит смолу ФИРАР-12Л при следующем соотношении компонентов, мас. To achieve this goal, the mixture for the manufacture of foundry cores and molds in heated equipment, including refractory filler, hardener, contains FIRAR-12L resin as a binder in the following ratio of components, wt.

огнеупорный наполнитель 100
отвердитель 0,3-0,6
смола ФИРАР-12Л 1,5-3,0
Карбамидно-фурановая смола марки ФИРАР-12Л выпускается по ТУ 2223-11-00208953-95 и представляет собой модифицированный продукт сополиконденсации карбамида, фурфурилового спирта и формальдегида. По внешнему виду это подвижная сиропообразная жидкость. Условная вязкость при температуре 20±0,5^oC по вискозиметру ВЗ-246 (4 мм) 16 26 с, массовая доля свободного формальдегида не более 1,0% Разрушающее напряжение при растяжении образцов из песчано-смоляной смеси, отверждаемых в течение 30 с, при температуре 220^oC в горячем состоянии не менее 0,35 МПа, в холодном не менее 1,9 МПа. Смола ФИРАР-12Л значительно менее токсична, на производство одной тонны смолы расходуется 24-26% дорогостоящего фурфурилового спирта. В смоле ФИРАР-12Л содержится не более 9% азота, что позволяет уменьшить количество брака отливок по газовым раковинам.refractory filler 100
hardener 0.3-0.6
resin FIRAR-12L 1,5-3,0
FIRAR-12L carbamide-furan resin is produced according to TU 2223-11-00208953-95 and is a modified copolycondensation product of urea, furfuryl alcohol and formaldehyde. In appearance, it is a mobile syrupy liquid. Conventional viscosity at a temperature of 20 ± 0.5 ^o C on a VZ-246 viscometer (4 mm) 16 26 s, mass fraction of free formaldehyde not more than 1.0% Tensile stress upon tensile testing of samples from a sand-resin mixture cured for 30 s , at a temperature of 220 ^o C in a hot state of at least 0.35 MPa, in a cold state of at least 1.9 MPa. FIRAR-12L resin is significantly less toxic; 24-26% of expensive furfuryl alcohol is consumed for the production of one ton of resin. FIRAR-12L resin contains not more than 9% nitrogen, which allows to reduce the number of marriage castings in gas sinks.

В качестве отвердителя могут быть использованы отвердители на основе азотнокислых солей меди, цинка, алюминия, карбамида (КЧМЛ, НМ и т.п.). Hardeners based on nitric acid salts of copper, zinc, aluminum, urea (KChML, NM, etc.) can be used as hardeners.

Для приготовления смеси в песок вводят отвердитель, перемешивают 2 мин, затем вводят смолу и составляющие дополнительно перемешивают 2 мин. To prepare the mixture, a hardener is introduced into the sand, mixed for 2 minutes, then the resin is introduced and the components are further mixed for 2 minutes.

На лабораторных бегунах было приготовлено пять стержневых смесей, отличающихся друг от друга содержанием смолы ФИРАР-12Л и отвердителя НМ (ТУ 2494-302-09201208-93) в сравнении с прототипом. Полученные смеси имели состав и свойства, приведенные в табл. 1, 2. On laboratory runners, five core mixtures were prepared, differing from each other in the content of FIRAR-12L resin and Hardener NM (TU 2494-302-09201208-93) in comparison with the prototype. The resulting mixture had the composition and properties shown in table. 12.

Испытания смесей проводились на стандартных образцах восьмерках, получаемых надувом смеси в нагреваемую оснастку. Живучесть определяли по свойствам смеси через 4 ч. Tests of the mixtures were carried out on standard samples of eights obtained by blowing the mixture into a heated snap. Vitality was determined by the properties of the mixture after 4 hours

Из приведенных в табл. 2 данных видно, что смеси со смолой ФИРАР-12Л содержат меньше связующего и отвердителя. Прочностные свойства образцов из смесей со смолой ФИРАР-12Л выше, чем у известной смеси. Пониженное содержание смолы ФИРАР-12Л (менее 1,5%) приводит к снижению прочностных свойств смеси из-за уменьшения толщины пленки связующего. Повышенное содержание смолы ФИРАР-12Л (более 3,0%) ведет к увеличению выделения токсичных веществ, к перерасходу связующего и к увеличению стоимости смеси. From the above table. 2 data shows that mixtures with FIRAR-12L resin contain less binder and hardener. The strength properties of samples from mixtures with FIRAR-12L resin are higher than that of the known mixture. A reduced FIRAR-12L resin content (less than 1.5%) leads to a decrease in the strength properties of the mixture due to a decrease in the thickness of the binder film. The increased content of FIRAR-12L resin (more than 3.0%) leads to an increase in the release of toxic substances, to overuse of the binder and to an increase in the cost of the mixture.

Использование смолы ФИРАР-12Л в смесях улучшает санитарно-гигиенические условия, так как она менее токсична, в ней меньше содержание фурфурилового спирта, что снижает стоимость смеси. Уменьшенное содержание азота в смоле ФИРАР-12Л улучшает качество отливок. The use of FIRAR-12L resin in mixtures improves sanitary and hygienic conditions, since it is less toxic, it has a lower content of furfuryl alcohol, which reduces the cost of the mixture. The reduced nitrogen content in the FIRAR-12L resin improves the quality of the castings.

Claims

A mixture for the manufacture of foundry cores and molds in a heated snap-in, including a refractory filler, a hardener, a binder, characterized in that it contains FIRAR-12L carbamide-furan resin as a binder in the following ratio of components, parts by weight

Hardener 0.3 0.6
Resin FIRAR-12L 1.5 3.0
100e Refractory Filler