RU2162384C2 - Mixture for manufacturing mold cores hardened by thermal drying - Google Patents
Mixture for manufacturing mold cores hardened by thermal drying Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162384C2 RU2162384C2 RU99108017A RU99108017A RU2162384C2 RU 2162384 C2 RU2162384 C2 RU 2162384C2 RU 99108017 A RU99108017 A RU 99108017A RU 99108017 A RU99108017 A RU 99108017A RU 2162384 C2 RU2162384 C2 RU 2162384C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- phosphoric acid
- glycerol
- polyglycerol
- acid compound
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам стержневых смесей, отверждаемых тепловой сушкой. The invention relates to the field of foundry, and in particular to compositions of core mixtures cured by thermal drying.
Известна смесь для изготовления форм и стержней, отверждаемых тепловой сушкой, которая содержит в своем составе глину формовочную, алюмохромфосфатное связующее. Лигносульфонаты, крепитель КО и огнеупорный наполнитель. Применение такой смеси позволяет получить образцы с высокими прочностными показателями (σp после сушки достигает 20 кгс/см2) и низкой осыпаемостью (не более 0,02%). Однако стержни и формы из данной смеси требуют длительного цикла сушки (180-200oC в течение 3-6 часов) и кроме того, при тепловом воздействии в результате взаимодействия лигносульфонатов и КО в атмосферу выделяется бензопирен и акролеин, которые являются сильнодействующими ядами (авторское свидетельство N 954137, кл. В 22 С 1/16, 1982).A known mixture for the manufacture of molds and cores, cured by thermal drying, which contains clay molding, aluminum-chromophosphate binder. Lignosulfonates, KO fixer and refractory filler. The use of such a mixture allows to obtain samples with high strength characteristics (σ p after drying reaches 20 kgf / cm 2 ) and low crumbling (not more than 0.02%). However, the rods and molds from this mixture require a long drying cycle (180-200 o C for 3-6 hours) and, in addition, when exposed to the heat as a result of the interaction of lignosulfonates and KO, benzopyrene and acrolein are released into the atmosphere, which are potent poisons (author's certificate N 954137, CL B 22
Известно связующее для изготовления литейных форм и стержней теплового отверждения, включающее алюмохромфосфатное связующее и соединения на основе полиглицеринов (авторское свидетельство СССР N1159716, кл. В 22 С 1/18, 1983). Применение такого связующего в составе смеси позволяет улучшить качество форм и стержней за счет повышения их прочности. Однако живучесть такой смеси не превышает 30 мин, что создает дополнительные трудности в массовом производстве стержней. Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных форм и стержней теплового отверждения, содержащая огнеупорный наполнитель, фосфорно-кислое соединение, материал на основе полиглицерина (авторское свидетельство N 1423252, кл. В 22 С 1/16, 1988). A binder is known for the manufacture of foundry molds and thermal curing rods, including alumochromophosphate binder and compounds based on polyglycerols (USSR copyright certificate N1159716, class B 22 C 1/18, 1983). The use of such a binder in the composition of the mixture improves the quality of the molds and cores by increasing their strength. However, the survivability of such a mixture does not exceed 30 minutes, which creates additional difficulties in the mass production of rods. Closest to the claimed technical essence and the achieved result is a mixture for the manufacture of foundry molds and curing rods containing a refractory filler, a phosphoric acid compound, a polyglycerol-based material (copyright certificate N 1423252, class B 22
К недостаткам следует отнести недостаточно высокие физико-механические свойства известной смеси. The disadvantages include insufficiently high physical and mechanical properties of the known mixture.
Изобретение направлено на расширение ассортимента смесей для изготовления литейных стержней, отверждаемых тепловой сушкой, с улучшенными технологическими характеристиками. The invention is aimed at expanding the range of mixtures for the manufacture of cast cores, heat-cured, with improved technological characteristics.
Использование в составе смеси H3PO4 в сочетании с АХФС и отходом переработки глицерина, при определенном способе ее приготовления позволяет получить технический результат, выражающийся в обеспечении стабильности свойств смеси в течение 6 часов с момент ее приготовления. Реализация указанного технического результата гарантирует получение качественного отпечатка стержня за счет повышения живучести до 6 часов и наличия сырой прочности в пределах 0,10-0,14 кгс/см2.The use of H 3 PO 4 in combination with AChP and waste glycerol processing, with a certain method of its preparation, allows to obtain a technical result, which is expressed in ensuring the stability of the mixture properties for 6 hours from the time of its preparation. The implementation of the specified technical result guarantees a high-quality fingerprint of the rod due to increased survivability up to 6 hours and the presence of crude strength in the range 0.10-0.14 kgf / cm 2 .
Для достижения указанного технического результата предлагается смесь для изготовления литейных стержней, отверждаемых тепловой сушкой, содержащая огнеупорный наполнитель, фосфорно-кислое соединение и материал на основе полиглицерина, содержит в качестве фосфорно-кислого соединения ортофосфорную кислоту и алюмохромфосфатное связующее в соотношении 1:6, а в качестве материала на основе полиглицерина - отход переработки глицерина с содержанием хлорида натрия 14-15%, при следующих соотношениях ингредиентов, мас.%:
Фосфорно-кислое соединение - 3,5 - 4,0
Отходы переработки глицерина - 0,5-0,7
Огнеупорный наполнитель - Остальное
Алюмохромфосфатное связующее представляет собой кислую фосфорно-кислую соль трехвалентного хрома и алюминия (ТУ 6-18-166-83). Исходная плотность 1,55-1,65 г/см3. Ортофосфорная кислота 85%-ной концентрации, исходная плотность 1,68 г/см3. Отход переработки глицерина (ТУ 6-01-023314-92-89) представляет собой жидкость темно-коричневого цвета следующего состава, мас.%: хлорид натрия 14-15: вода 36-40: полиглицерин 40-50. Полиглицерин содержит, мас. %: глицерин 4-5; триглицерин 4-5; тетраглицерин 12-13; вода 5-6; диглицерины остальное.To achieve the specified technical result, a mixture for the manufacture of heat-cured casting cores is proposed, containing a refractory filler, a phosphoric acid compound and a polyglycerol-based material, containing phosphoric acid compound and phosphoric acid and aluminochromophosphate binder in a ratio of 1: 6, and in the quality of the material based on polyglycerol is the waste of processing glycerol with a sodium chloride content of 14-15%, with the following ratios of ingredients, wt.%:
Phosphoric acid compound - 3.5 - 4.0
Glycerol processing waste - 0.5-0.7
Refractory Filler - Else
The aluminum chromophosphate binder is an acid phosphoric acid salt of trivalent chromium and aluminum (TU 6-18-166-83). The initial density of 1.55-1.65 g / cm 3 . Phosphoric acid of 85% concentration, the initial density of 1.68 g / cm 3 . The glycerol processing waste (TU 6-01-023314-92-89) is a dark brown liquid of the following composition, wt.%: Sodium chloride 14-15: water 36-40: polyglycerol 40-50. Polyglycerol contains, by weight. %: glycerol 4-5; triglycerin 4-5; tetraglycerin 12-13; water 5-6; diglycerins the rest.
Фосфорно-кислое соединение готовят путем механического перемешивания алюмохромфосфатного связующего с ортофосфорной кислотой в соотношении 6:1. Указанное соотношение является оптимальным, позволяющим получить необходимые физико-механические показатели смеси. A phosphoric acid compound is prepared by mechanical stirring of an aluminochromophosphate binder with phosphoric acid in a ratio of 6: 1. The specified ratio is optimal, allowing to obtain the necessary physical and mechanical properties of the mixture.
Для получения оптимальных физико-механических свойств смеси для заявляемого состава предлагается следующий способ приготовления: в огнеупорный наполнитель добавляют отход переработки глицерина и перемешивают 2,0-2,5 мин, затем при постепенном дозировании добавляют фосфорно-кислое соединение и тщательно перемешивают в течение 6,0-6,5 мин. Такой способ приготовления обеспечивает равномерное распределение отхода переработки глицерина вокруг поверхности зерна наполнителя. Жидкая композиция, после ее дозирования в смеситель, обволакивает зерно наполнителя, пропитанное отходом переработки глицерина и при механическом воздействии (при давлении катков смешивающих бегунов) образуется равномерно распределенная пленка на поверхности зерна кварца, при этом содержание влаги в ней уменьшается на 8-12% за счет первоначального взаимодействия ортофосфорной кислоты с хлоридом натрия, присутствующего в отходах переработки глицерина. To obtain the optimal physical and mechanical properties of the mixture, the following preparation method is proposed for the inventive composition: glycerol processing waste is added to the refractory filler and stirred for 2.0-2.5 minutes, then a phosphoric acid compound is added with gradual dosing and mixed thoroughly for 6, 0-6.5 minutes This method of preparation provides a uniform distribution of waste glycerol processing around the surface of the filler grain. The liquid composition, after dosing it into the mixer, envelops the filler grain, impregnated with the waste of glycerol processing, and under mechanical action (at the pressure of the rollers of the mixing runners), a uniformly distributed film forms on the surface of the quartz grain, while the moisture content in it decreases by 8-12% per due to the initial interaction of phosphoric acid with sodium chloride present in the waste from the processing of glycerol.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Ортофосфорная кислота в сочетании с алюмохромфосфатным связующим снижает ее вязкость и придает более высокую текучесть, что, во-первых, обеспечивает более тщательное распределение вокруг зерен наполнителя, а во-вторых, что самое главное, замедляет процесс взаимодействия гидрофосфатов хрома и алюминия непосредственно с самим полиглицерином, что позволяет сохранить первоначальные свойства смеси в течение 6 часов. Процесс прохождения химической реакции, а именно реакции этерификации между алюмохромфосфатным связующим и полиглицерином происходит только при температурном воздействии. В данном случае рекомендуемый режим обработки стержней - температура в пределах 120-150oC в течение 15-30 мин.The essence of the invention is as follows. Phosphoric acid in combination with an aluminum-chromophosphate binder reduces its viscosity and gives higher fluidity, which, firstly, provides a more thorough distribution of filler grains around the grains, and secondly, and most importantly, slows down the interaction of chromium and aluminum hydrophosphates directly with polyglycerol itself that allows you to maintain the original properties of the mixture for 6 hours. The process of passing a chemical reaction, namely the esterification reaction between the aluminochromophosphate binder and polyglycerol, occurs only when exposed to temperature. In this case, the recommended processing mode of the rods is a temperature in the range of 120-150 o C for 15-30 minutes
Отличием предлагаемой смеси является наличие в составе отхода переработки глицерина хлорида натрия, который при первоначальном взаимодействии с ортофосфорной кислотой, способствует снижению влажности смеси, а следовательно и повышению сырой прочности. В табл. 1 и 2 приводятся составы и свойства известного и предлагаемого состава смеси. Предлагаемый количественный состав смеси является оптимальным. При уменьшении содержания составляющих смеси (табл. 2, состав 1) снижаются конечные прочностные показатели, а увеличение содержания тех же составляющих (табл. 1, состав 5) приводит к понижению начальной прочности смеси и повышению ее влажности. The difference of the proposed mixture is the presence of sodium chloride glycerol in the processing waste, which, upon initial interaction with phosphoric acid, helps to reduce the humidity of the mixture and, consequently, increase the crude strength. In the table. 1 and 2 are the compositions and properties of the known and proposed composition of the mixture. The proposed quantitative composition of the mixture is optimal. With a decrease in the content of the components of the mixture (Table 2, composition 1), the final strength indicators decrease, and an increase in the content of the same components (Table 1, composition 5) leads to a decrease in the initial strength of the mixture and an increase in its moisture content.
Как видно из табл. 2 заявляемый состав смеси обладает высокими прочностными показателями, необходимой газопроницаемостью и низкой влажностью. Предлагаемый состав смеси и способ ее приготовления обеспечивает наличие сырой прочности в пределах 0,10-0,14 кгс/см2 без содержания в составе смеси формовочной глины. Кроме того, заявляемый состав смеси гарантирует ее живучесть в пределах 6 часов, что в совокупности позволяет получить качественный отпечаток стержня.As can be seen from the table. 2, the inventive composition of the mixture has high strength characteristics, the required gas permeability and low humidity. The proposed composition of the mixture and the method of its preparation provides a crude strength in the range of 0.10-0.14 kgf / cm 2 without containing molding clay in the mixture. In addition, the claimed composition of the mixture guarantees its survivability within 6 hours, which together allows you to get a quality print of the rod.
Claims (1)
Фосфорно-кислое соединение - 3,5 - 4,0
Отход переработки глицерина - 0,5 - 0,7
Огнеупорный наполнитель - Остальное
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что отход переработки глицерина имеет следующий состав, мас.%:
Хлорид натрия - 14,0 - 15,0
Вода - 36,0 - 40,0
Полиглицерин - 50,0 - 40,01. A mixture for the manufacture of heat-curable casting cores, including a refractory filler, a phosphoric acid compound and a polyglycerol-based material, characterized in that it contains orthophosphoric acid and an aluminum-chromophosphate binder in a ratio of 1: 6 as a phosphoric acid compound, and as a material based on polyglycerol - waste processing of glycerol with a sodium chloride content of 14 - 15% in the following ratios of ingredients, wt.%:
Phosphoric acid compound - 3.5 - 4.0
Glycerol processing waste - 0.5 - 0.7
Refractory Filler - Else
2. The mixture according to claim 1, characterized in that the waste glycerol processing has the following composition, wt.%:
Sodium Chloride - 14.0 - 15.0
Water - 36.0 - 40.0
Polyglycerol - 50.0 - 40.0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108017A RU2162384C2 (en) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | Mixture for manufacturing mold cores hardened by thermal drying |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108017A RU2162384C2 (en) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | Mixture for manufacturing mold cores hardened by thermal drying |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99108017A RU99108017A (en) | 2001-01-20 |
| RU2162384C2 true RU2162384C2 (en) | 2001-01-27 |
Family
ID=20218706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99108017A RU2162384C2 (en) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | Mixture for manufacturing mold cores hardened by thermal drying |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2162384C2 (en) |
-
1999
- 1999-04-13 RU RU99108017A patent/RU2162384C2/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105964891B (en) | A kind of phosphate inorganic adhesive sand with high fluidity and preparation method thereof | |
| SU1159716A1 (en) | Binder for making heat-hardened moulds and cores | |
| RU2162384C2 (en) | Mixture for manufacturing mold cores hardened by thermal drying | |
| JP4375912B2 (en) | Method for producing lightweight cellular concrete and method for improving foam stability | |
| SU577079A1 (en) | Method of preparing sand-resin mixtures for casting moulds and cores | |
| RU2167021C2 (en) | Mixture for manufacture of casting molds and cores | |
| SU830701A1 (en) | Heat-hardenable binder for making casting moulds and cores | |
| SU899223A1 (en) | Self-hardenable mixture for producing casting moulds and cores | |
| SU876256A1 (en) | Binder for making cores and moulds | |
| SU1388185A1 (en) | Composition for making foundry cores and moulds in heated tooling | |
| RU2086344C1 (en) | Mixture for manufacture of heat-insulating inserts and method of mixture preparation | |
| RU1811955C (en) | Self-curing mixture for manufacture of casting molds and foundry cores | |
| RU2082536C1 (en) | Mixture for manufacture of casting molds and cores | |
| SU825263A1 (en) | Cold hardenable mixture for producing casting moulds and cores | |
| SU944745A1 (en) | Mixture for producing casting moulds | |
| SU484042A1 (en) | Composition for making shell moulds and cores | |
| RU1503170C (en) | Method of preparation of gypsum moulding sand | |
| SU1731401A1 (en) | Mixture for making casting patterns | |
| SU557859A1 (en) | Foundry binder | |
| SU1260100A1 (en) | Self-hardening sand for manufacturing moulds and cores | |
| SU1696093A1 (en) | Sand for making heat-cured casting moulds and cores | |
| SU1620203A1 (en) | Sand for making moulds and cores in heated tooling | |
| SU1708490A1 (en) | Method for making shell cores and molds | |
| SU1728268A1 (en) | Composition for foam plastic and method of obtaining it | |
| SU1662736A1 (en) | Mixture for making foundry moulds and cores |