SU996050A1 - Плакированна смесь дл получени холоднотвердеющих смесей при изготовлении литейных стержней и форм - Google Patents

Description

(54) ПЛАКИРОВАННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩИХ СМЕСЕЙ ПрИ ИЗГОТОВЛЕНИИ

ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ

1

Изобретение относитс  к литейному производству и может найти применение в производстве отливок из черных и цветных сплавов в формах, получаемь1х из холоднотвердеющих смесей со смол ными, в частности с карбамидно-фурановыми св зующими .

Известна химическа  активаци  кварцевых песков, при которой устран етс  вредное вли ние глинистой составл ющей, и заключающа с  в длительной обработке их Юо/о-ой сол ной или 10%-ной серной кислотами с последующей промывкой песка водой и обезвоживанием путем тепловой сущки 1 и 2.

Однако получение данного активированного кварцевого песка сопр жено с большими затратами времени (обработка длитс  до 24 ч), и, следовательно, не может считатьс  производительным процессом. Кроме того, работа с сильными минеральными кислотами требует специальных мер предосторожности (коррозионно-стойкое оборудование, персонала от попадани  кислоты на кожные покровы).

Известно плакирование кварцевого песка водным раствором дигидроортофосфата

алюмини  плотностыб 1,25-1,43 г/см, с последующей обсыпкой порощком материала (например, оксидами хрома или железа ), химически активного к водному раствору дигидроортофосфата алюмини . На5 полнитель подвергают термической обработке смеси при 185-700°С 3.

При использовании в смес х такого наполнител  затруднена регенераци  отработанных указанным составом от фос10 фатных пленок плакирующей композиции. Кроме того, имеет место многокомпонентность плакирующего агента, существенное увеличение диаметра песчинок Путем ввода больщого количества мелкозернистого материала (оксидов хрома и железа), ток15 сичность соединений хрома, высока  температура и длительность процесса плакировани .

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату плакированна  смесь

° дл  получени  холоднотвердеющих смесей при изготовлении литейных стержней и форм, включающа  кварцевый песок и 0,01-0 ,05 вес. % и органическое высокомолекул рное соединение (полистирол) 4.

Применение данной плакированной смеси в холоднотвердеющих смес х, например с карбамидно-фурановым св зующим, приводит к снижению прочности, особенно на конечных стади х отверждени .

Цель изобретени  - повыщение прочности форм и стержней на карбамиднофурановых св зующих путем блокировани  вредного вли ни  глинистой «оставл ющей наполнител  и повыщени  адУезионных свойств на границе наполнитель-св зующа  композици .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что плакированна  смесь дл  получени  холоднотвердеющих смесей при изготовлении литейных стержней и форм, включающа  кварцевый песок и органическое высокомолекул рное соединение, содержит в качестве органического соединени  натрийкарбоксиметилцеллюлозу , а также дополнительно содержит воду при следующем сротношении ингредиентов вес. /о:

Натрий-карбоксиметилцеллюлоза0 ,04-0,20

Вода0,96-4,80

Кварцевый песокОстальное

Вода и натрий-карбоксиметилцеллюлоза (Na-КМЦ) предварительно перемещиваютс  друг с другом с образованием раствора. Предпочтительно использовать раствор 4%ой концентрации.

Раствор Na-КМЦ с концентрацией более 4/о  вл етс  Очень в зким, что затрудн ет его равномерное распределение по зернам наполнител , раствор с меньщей концентрацией нецелесообразно примен ть, так как в смесь вводитс  больщое количество воды, и процесс удалени  растворител  становитс  продолжительным.

Содержание Na-КМЦ менее 0,04% малоэффективно , так как поверхность кварцевого песка неполностью покрываетс  активирующей пленкой. Использование плакирующей добавки Na-КМЦ более, чем 0, не приводит к заметному росту прочности , так как образующа с  па поверхности кварца пленка утолщаетс  и становитс  рыхлой и непрочной.

Na-КМЦ  вл етс  биологически безвредным веществом, что обеспечивает благопри тные услови  ее применени .

После удалени  растворител  на поверхности песчинок образуетс  прочно удерживающа с  пленка, котора  блокирует вредное вли ние глинистой составл ющей песка и благодар  наличию высокореакционных карбоксильных и гидроксильных групп обеспечивает повыщение адгезионных свойств на границе наполнитель-св зующа  композици  и значительное увеличение прочности форм и стержней на всех этапах отверждени . Если в случае св зующих фенольного класса, повыщение адгезионных свойств св зано с наличием гидроксильйых групп в плакирующем агенте, то дл  карбамидно-фурановых св зующих

необходимо наличие еще и карбоксильных групп в плакирующем компоненте.

Дл  плакировани  кварцевого песка используют следующий режим: в смеситель загружаетс  песок, перемещиваетс  в течейие 0,5 мин, затем водитс  1-5% водного 4/о-ой концентрации раствора (NaКМЦ ). Смесь перемещиваетс  в течение 4-10 мин, потом выпускаетс  в емкость. Удаление растворител  (воды) из плакированной смеси (песок Na-КМЦ) может

быть осуществлено любым из методов, пров ливанием на воздухе, сущкой при 105°С, продувкой нагретым или холодным воздухом , вакуумированием или введением раствора плакирующего агента в нагретый до

160-170°С песок.

Приготовление плакированного кварцевого песка осуществл ли следующим образом .

Пример. Песок в количестве 3 кг загружалс  в бегуны РО18, перемещивалс  0,5 мин, затем вводили 1-5% соответственно 4% водного раствора Na-КМЦ (ГОСТ 5-588- 70) и перемещивали 4-5 мин. Плакированный песок выгружали тонким слоем на металлические листы и пров ливали на воздухе в течение суток дл  удалени  влаги или сушили в лаборатной печи при 105°С в течение 2 ч. Песок может быть предварительно нагрет до 170°С и после.введени 

в него 1-5% водного 4% раствора Na-КМЦ производ т перемещивание в течение 6- 10 мин.

Эффективность плакированного песка Na-КМЦ оценивалась при испытании холод-, нотвердеющих смесей.

Составы плакированных песков приведены в табл.

Составы холоднотвердеющих смесей с

плакированными наполнител ми 1-5, а

также (дл  сравнени ) с неплакированным

кварцевым песком, приведены в табл. 2.

Плакированные смеси 1, 2, 4 и 5 после нанесени  плакирующего агента пров ливались на воздухе в течение 24 ч, а плакированна  смесь 3 после нанесени  плакирующего агента суц1илс  при 105°С.

Результаты испытаний свойств ХТС приведены в табл 3.

Из табл. 3 следует, что применение предлагаемого , плакированного песка позвол ет

значительно повысить прочностные свойства на конечных этапах отверждени  форм и стержней (примерно в- 2 раза), тогда как в случае использовани  песка, плакированного полистиролом, прочность смеси снижаетс  на конечных этапах отверждени .

Таким образом, предлагаема  плакировочна  смесь обеспечивает повыщение прочности форм и стержней в услови х использовани , песчано-смол ных смесей с карбамидно-фурановыми св зующими.

Таблица

97,5

Прочность на сжатие, кгс/см .при отверждении на воздухе в течение 0,5ч

2,0 ч

4,0 ч 24,0 ч

Осыпаемость,% Газотворность,

Т а, б л и ц а 2

97,5

97,5

97,5

97,5

97,5

ТаблицаЗ

Claims (4)

1.«Slevarenstvi, 1974, 22, № 3-4, с. 115-120.

2.Технологи  мащиностроени . РЖ, сер. 14Г, 1975, № 4, реферат 4Г158.

3. Авторское свидетельство СССР № 538809, кл. В 22 С 5/00, 1975.

4. Авторское свидетельство СССР № 676372, кл. В 22 С 5/00, 1978.