SU1215825A1 - Способ получени силикатного св зующего дл изготовлени литейных форм и стержней - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейном производству, а именно к способам получени  св зующих дл  литейных форм и стержней.

Цель изобретени  - улучшение качества форм и стержней за счет повышени  их прочности и улучшени  санитарно-гигиенических условий труда.

Согласно предлагаемому способу св зуюш;ее получают одновременным растворением в воде силикат-глыбы в присутствии едкого.; йатра и кубовых оётатков ректификации сланцевых фенолов (КОРФ) р количестве 0,6-3%. Растворение провод т при IZO-ISO C и давлении 2-6,2 кгс/см.

В качестве кубовых остатков ректификации сланцевых фенолов примен ют продукт термокаталитического уплотнени  сланцевых фенолов, например отходы сланцехимического производства , КОРФ  вл етс  твердым продуктом от коричневого до черного цвта , температурный интервал плавлени  80 - 135°С,

КОРФ содержит, мас,%:

Двухатомные

алкил- и диалкилфенолы 65-85

Производные.

трехатомных

фенолов в

виде неполных

эфиров пирогалт i

лола и его

гомологов . 12-20

Метоксильные

и зтоксильные

соединени  . ароматических

кислот 3-8

Гетероциклические соединени  2-9

Причем двухатомные алкил- и диалкилфенолы содержат, мас,%: 5-Метилрезорцин20-36 2,5-Диметил- резорцин 9-12 5-Этилрезор- цин15-19 4,5-Диметилрезорцин 12-26 Резорцины

в.ысшие Остальное Силикат натри  используют по

ГОСТ 13079-81, едкий натр т хничес158252

кий - по ГОСТ 2263-71, воду - водопроводную .

При введении КОРФ на стадии растворени  силикатов натри  в воде в 5 присутствии едкого натра образуютс  растворимые натрий-резорцины, которые образуют с силикатами натри  комплексные соединени , отверждающие- с  при тепловой сушке, продувке СО.,

to

а также в присутствии известных отвердителей , таких как феррохромовый шлак. Нефелиновый шлам и пр. При отверждении комплексы щелевых резорцинов с силикатами разрушаютс , силикаты превращаютс  в гель кремниевых кислот, которые, полимеризу сь, образуют твердую структуру, а растворимые щелочные резорцины разлагаютс  с образованием твердых резорцинов,

Таким образом, прочность смесей формируетс  как органической, так и неорганической частью св зующего, что позвол ет снизить содержание в смеси жидкого стекла и улучшить выбиваеместь смесей после заливки форм жидким металлом-.

Св зующее получают в автоклаве, имеющем перемешивающее устройство. Исходные компоненты загружают в автоклав , герметизируют его,.включают перемешивающее устройство, подают пар или включают электрообогреватель и провод т процесс при перемешивании в течение 1-1,5 ч до полного растворени  силикатов натри  и КОРФ, Загрузку компонентов провод т при следующем соотношении, мае,%:

Силикат-глыба43-51

КОРФ0,6-3,0

Едкий натр

(в пересчете

на ) 0,5-3,0

ВодаОстальное

Выбор давлени  в автоклаве (2 - 6,2 кгс/см)обусловлен скоростью растворени  силикат-глыбы,так как КОРФ раствор етс  в едком натре с достаточной скоростью уже при 100 С. При давлег: . НИИ ниже 2 кгс/см процесс завераетс  только через 5-6 ч, а при авлении выше 6,2 кгс/см заканчиваетс  быстро,хот  при этом повьщ1аютс  ехнические требовани  к аппаратуре (автоклаву, запорной и переключающей арматуре).

Нижний предел температуры (120- 160 С) прин т исход  из того, что при более низких температурах не происходит полного растворени  КОРФ. Верхний предел обусловлен экономическими соображени ми (потребуетс  более громоздка  аппаратура высокого давлени , необходимы большие энергетические затраты).

Едкий натр в автоклав может загружатьс  как в сухом виде, так и в виде раствора любой концентрации-при условии соблюдени  всех приемов, режимов получени  св зующего и его состава.

В табл.1 приведены составы св зующего полученного по предлагаемому способу (1-3) и по известному

;(4).

в отличие от КОРФ, которые содержат 81-95% высших 2- и 3- атомных фенолов, т жела  сланцева  смола, используема  в известном способе содержит только 20-25% фенолов, остальные компоненты смолы представл ют собой оксидифенилоциклические и гетероциклические кислородсодержащие соединени , нерастворимые в щелочной среде. В силу этого известное св щующее представл ет собой дисперсию смолы в жидком стекле, причем сланцева  смола служит в основном как компонент, улучшающий выбиваемость и не оказьшающий принципиального вли ни  на механизм отверждени  смесей. I

Врем  изготовлени  св зующего согласно предлагаемому способу 1,2 ч температура 140°С, модуль силиката натри  дл  приготовлени  св зующего 2,8. Готовое св зующее имеет,модуль 2,6-2,75, плотность 1,49-1,51 г/см.

При содержании КОРФ ниже нижнего предела не происходит у;величение

Компоненты

Содержание в составе, мас.Х

48,647,045,036

0,5 , 1,5

2,5

I2I5825

прочности, а выше верхнего предела - увеличиваетс  осыпаемость.

В табл.2 приведены составы смесей включающие св зующие 1-3, полученные 5 согласно предлагаемому способу и 4 - согласно известному способу.

to

В табл.3 приведены-физико-механические и технологические свойства смесей со св зующими 1-4.

5

0

Из табл.3 видно, что смеси с предлагаемым св зующим имеют более высокую прочность после отверждени  СО. Работа выбивки этих смесей в 2-3 раза меньше, чем дл  смеси с известным св зующим.

При хранении смесей на основе предлагаемого св зующего до 24 ч и более происходит их дальнейшее упрочнение за счет образовани  на поверхности зерна песка лаковой пленки щелочного КОРФ. Благодар  существенно более низкому содержанию орга- 5 ничёской составл ющей (КОРФ) в составе св зующего (0,6-3,0 мас,%) по сравнению с известным св зующим (до 15 мас.% т желой сланцевой смолы) сокращаетс  вьзделение газов в процессе термодеструкции органической части на заливочных участках, что способствует улучшению санитарно- гигиенических условий труда.

Предлагаемое св зующее может примен тьс  дл  изготовлени  холоднотвердеющих смесей и отверждаемьЬс СО ,. при изготовлении литейных фо1( и стержней всех видов лить  (чугунного , стального, цветного. Экономический эффект достигаетс  за счет снижени  содержани  св зующего в смеси, низкой стоимости КОРФ (которые  вл ютс  отходом производства и ржигаютс , а также эа счет сокращени  трудозатрат на выбивке и обрубке отливок,

Т а б л и ц а I

0

5

0

5

1

1 , Т ,Глчзвес тньй

J j спосо б)

2,5

Кубовые остатки ректификации слаицевых фенолов 0,6

Т жела  сланцева 

смолаВода Эмульгатор

50,3

Компоненты жидкого стекла, получаемого из силикат-глыбы.

7П,..

Кварцевый песок КО1694,5

Каолин0,5

Едкий натр (lOZ-ный)0,5

Св зующее4,5

Прочность на разрыв, кгс/см (после отверждени  продувкой углекислым газом)2,7

Прочность на разрыв, кгс/см(через ,24 ч вьщержки на ноздухе после продувки СО)

Продолжоиие табл.

2,0

3.0

49,5 49,5

15

39

10

95,0 95,0 95,25 0,5 0,5

-0,25

3,6 3,4 2,2

4,0 3,8 2,0

Выбиваемоеть, Дж

Остаточна  прочность

(на сжатие) после

прокалки при 850 С,

кгс/см

7,0

8,5

21,Ю

Нет прочности

9,0

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАТНОГО СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающий растворение силиката натрия в воде с одновременным введением активирующей добавки на основе огранических продуктов переработки сланцев, о тличающийся тем, что, с . целью улучшения качества форм и стержней за счет повышения их прочности и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, в качестве . указанной «активирующей добавки вводят кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов на основе преимущественно двух и трехатомных алкилфенолов, а при растворении силиката натрия дополнительно вводят едкий датр,

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворение силиката натрия проводят при температуре 120-160 С и Давлении 2,06,2 кгс/см .

¹ 12