Изобретение относитс к литейному производству, а именно к составам смесей дл литейных форм и стержней отверждаемым продувкой возду са в ненагреваемой оснастке с последующим доупрочнением тепловой сушкой вне ос настки,, и может быть использовано дл изготовлени стержней в автомати зированном или механизированном массовом и серийном производстве . Цель изобретени - повьппени качества форм и стержней за счет повышени их прочности и уменьшени газотворности при одновременном сокр щении расхода -св зующего. Сущность .изобретени зак,лючаётс Б следующем. Дл приготовлени предлагаемой смеси используют в качестве огнеупор ного наполнител кварцевый песок мар ки К02 или К016. Кроме того, можно использовать также цирконовый концёнт рат, электрокорунд, дистенсиллиманит и другие огнеупорные материалы. В качестве св зующего используют новолачную феноло-формальдегидную смолу одной из известных марок СФП-011Л, СФП-012Л или еФП-015Л. Органический растворитель выбирают из класса спиртов, например изопропиловый спирт, этиловый спирт и др. . . . Технологическими добавками служат поливиниловый спирт (ПВС), представл ющий собой водорастворимый синтетический полимер, который используют р виде 8-10%-ного водного раствора, и углеводородные нефт ные растворители - уайт-спирит или керосин. : Существенна роль ПВС в повышении прочности смеси предлагаемого состава про вл етс во врем ндгре-. . вани термореактивного феноло-формальдегидного св зующего, о -чем свидетельствует высока прочность стерж ней на разрьш. Введение в состав смеси 8-10%-ного водного раствора ПВС в количестве 0,4-0,6 мас.% обеспечивает отсутствие у стержней присущей большинству смесей хрупкости после продувки сжатым воздухом, что позвол ет без поломок извлекать стержни из оснастки и доотверждать в печи на постели из сухого песка без использовани драйеров. В процессе тепловой сушки ПВС ока зывает воздействие на новолачную феноло-формальдегидную смолу, повыша ее вли ние на возрастание прочности стержней после термоотверждени при весьма ограниченном количественном содержании последней в смеси (всего 0,8-1,5 мас.%). С уменьшением содержани ПВС в смеси прочность смесей после продувки воздухом заметно снижаетс , при повышенном его содержании прочность также снижаетс , что св зано с избыточным количеством вносимой вместе с ПВС воды. . Выбор концентрации ПВС обуславливаетс следующим: указанный диапазон концентраций ПВС обеспечивает наилучшее распределение его по зернам смеси, известно свойство безводного спирта, в частности изопропилового, интенсивно отнимать воду, что приводит к перекоду ПВС в более в зкое состо ние. Поскольку в пересчете на сухое вещество в смеси содержитс всего лишь 0,04-0,06 мас.% ПВС, то из его нитей образуетс как бы сетчатый каркас, через отверсти которого испар етс органический растворитель , (вместе с поглощенной им водой) лри продувке воздухом. В предлагаемом составе углеводородный нефт ной растворитель ввод т в сочетании с водным раствором ПВС и органическим растворителем , что обеспечивает наиболее равномерное распределение св зующего по зернам песка,, а.также высокую текучесть и длительную живучесть смеси. При отсутствии нефт ных растворит .елёй смесь становитс в зкой,плохо уплотн етс и прилипает к оснастке. Веро тнее всего, что уайт-спирит или керосин выполн ют в смеси роль своего рода поверхностно-активного вещества (ПАВ),которое располагаетс в виде очень тонкой пленки поверх- пленки смолы, покрывающей зерна песка в виде раствора, но сами не раствор ют феноло-формальдегидную порошкообразную смолУ. Кроме того, в сочетании с водорастворимой полимерной технологической.добавкой nBC) нефт ные растворители повышают живучесть смеси до 2-3 сут в закры- том объеме. При низком содержании уайт-спирита (или керосина) имеет место прйлипаемость смеси к оснастке, а при высоком смесь тер ет прочность после продувки воздухом. На газотворную способность смеси ни уайт-спирит, ни керосин вли ни не оказывают,так как улетучиваютс в процессе доотверждени при 260-270 С. Уменьшение содержани феноло-форм альдегидного св зующего ниже нижнего предела ведет к снижению прочности, а увеличение сверх верхнего предела к росту гаэотворности. При пониженном содержании в соста ве смеси органического растворител из класса спиртов менее 0,8% прочность падает, а при содержании более 1,5% смесь сильно прилипает к оснаст ке и фактически действие добавки уайт-спирита или керосина становитс неэффективным. Введение в состав смеси 8-10%-ного водного раствора ПВС в сочетании с углеводородным нефт ным растворителем - уайт-спиритом или керосином совместно с новолачной феноло-формальдегидной смолой и органическим растворителем из класса спиртов позвол ет получить высокие физико-механические свойства и избавитьс от р да существенных недостатков отпадает необходимость в сложной оснастке, использовании повышенного (не менее 3%) количества феноло-форм альдегидной термореактивной смолы, уменьшаетс газотворность. Смесь приготовл ют следующим образом .. В бегуны или лопастной -смеситель загружают и перемешивают огнеупорный наполнитель со св зующим, ввод т органический растворитель, перемешивают 1-2 мин, затем ввод т 8-10%-ньй водный раствор ПВС и перемешивают еще 1-2 мин, после чего ввод т углеводородный нефт ной растворитель (уайт-спирит или керосин) и после 1-2 мин перемешивани готову смесь используют. Из приготовленной смеси изготавливают стержни одним из способов уплотнени : пескострельным или вибропрессовьш . В перфорированном стерж невом щике уплотненную смесь продувают сжатым воздухом,прошедшим через 974 влагомаслоотделитель. Воздух подают под давлением 0,5-1,0 кгс/см в течение от 15-20 до 120-180 с-в зависимости от толщины стержней. При использовании подогретого до 60-90 С воздуха врем продувки формы состав л ет от 5-8 до 20-30 с. После продувки воздухом стержни имеют прочность на разрыв от 0,9 до 1,2-1,4 кгс/см, что позвол ет извлекать их из оснастки без поломок и укладывать на плоские сушильные плиты с песчаной подсыпкой под части стержн , вис щие над плитой. При этом специальных фигурных сушиль«.ых плит (драйеров)не требуетс . После-: дующую сушку провод т при 260-270(Г в течение 10-15 мин. npo4Hoctb стержней на разрыв (по сухому) составл ет в диапазоне от 18-20 до 40-43 кгс/см при газотворности 4,4 - 6,9 см/г. Образцы дл испытаний физико-механических свойств из полученных составов смесей, приведенных в табл. 1, получают предварительной продувкой в течение 30 с сжатым воздухом при давле.нии 0,5-0,6 кгс/см , а затем отверждением в электропечи при 260270 С в течение 15 мин. Результаты физико-механических испытаний смесей приведены в табл.2. Из данных табл. 2 следует, что предлагаема смесь обладает повышенным качеством, что выражаетс в повышенных показател х прочности образцов и уменьшенной газотворности при одновременно достигаемом сокращении расхода св зующего (фенолоформальдегидной смолы). Только за счет уменьшени фенолоформальдегидной смолы стоимость 1 т смеси снижаетс в сравнении с известным составом на 22-23 руб, а брак по вине газотворности устран етс полностью , что особенно важно при изготовлении ленточных стрежней с ограниченным количеством и площадью знаков, через которые может удал тьс газ при выгорании св зукнцего после заливки форм металлом. Содержание Ингредиенты ГТТТГТТТТТ Кварцевый 97,0 96,7 96,5 песок Циркон зернистый Феноло-формальдегидна смола СФП-011Л 1,0 1,3 1,5 0,8 0,9 СФП-015Л Спирт 1,2 1,2 1,2 этиловый изопропиловый Водный раствор ПВО 8%-ный 0,5 0,5 0,5/ 0,4 0,4 10%-ный 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 Уайт-спирит Керосин Стеарат кальци Ингредиенты Кварцевый, 96,8 96,7 97,2 96,8 96,7 песок Циркон зернистый Феноло-формальдегидна смола 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 СФП-011Л. ----СФП-015Л Спирт этиловый изопропи1 ,2 1,2 1,2 1,2 1,2 ловый Водный раствор ПВС 8%-ный 1б%-ный 0,5 0,5 0,4 0,5 0,6 0,3 0,4 0,3 0,3 0,3 Уайт-спирит Керосин - - - - Стеарат ---кальци
Таблица 1 97,5 97,4 1,0 1,0 --. - - .-- - ™.e-.«-i,™.«....«---......«,, .. ингредиентов, мае.% в смеси ТГГТГТГТ 97,0 96,8 96,5 96,9 7,3 1,0 1,2 1,2 1,2 1,2 1,0 1,0 1,2 1,5 1,2 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 Продолжение табл. 1 Содержание ингредиентов, мас.% в смеси II IS}ir : 6,7 - 96,7 96,6 96,5-92,8 - 97,4 - - - . 1 ,2 - - 1,2 1,2 4,0 1,3 0,9 1,3 - - - 0,6, - - 2,2 1,2 1,0 0,6 1,4 1,4 - - - 0,5 0,6 0,4 0,4 0,4 - - 0 ,4 - 0,2 0,3 0,3 - 0,3 0,2 ----- 1,0
Таблица 2