Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней

 

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D В 22 С 3 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОГ)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ь. (б iйО i - - "i

3-4

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3497588/22-02 (22) 04.10.82 (46) 28.02.84.Вюл. Р 8 (72) tO Д.Кузьмин, Н.Н.Петракова, H.Н.Варава, Е.Д.Долгова, В.М.Солоха, Е.М.Иоффе и Е.Е.Головань (71) Производственное объединение

"Ждановтяжмаш" (53) 621.744.079(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 328979, кл. В 22 С 3/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 458376, кл. В. 22 С 3/00, 1971. (54)(57) 1. ПРОТИВОПРИГАРНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, используемых при производстве литья из черных и цветных сплавов, включающее связующее на основе глины, поверхностно-активное вещество, сульфитнодрожжевую бражку, продукт очистки сырого бенэола коксохимического производства, воду и дистенсиллиманит, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения кроющей способности и прочности на истирание покрытия, улучшения чистоты поверхности отливок и санитарно-гигиенических условий труда, оно содержит в качестве поверхностно-активного вещества водный раствор натриевой соли сернокислого эфира-2 зтилгексанола сульфирол — 8, а в качестве продукта очистки сырого бенэола коксохимического производства оно содержит промежуточный продукт очистки сырого бензола коксохимического производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ:

Связующее на основе глины 3-4

Сульфирол-8 9,02-0,7

Сульфитно-дрожжевая бражка

Промежуточный продукт очистки сырого бензола коксохимического производства 2-4

Вода 25-39

Дистенсиллиманит Остальное

2. Противопригарное покрытие по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, щ

С что промежуточный продукт очистки сырого бенэола коксохимического производства содержит следующие компоненты, мас.Ъ:

Полимеры 1-10

Серная кислота 40-55

Бенэольные углеводороды 3-15

Сульфокислоты ароматических углеводородов 21-30

Вода Остальное

3. Противопригарное покрытие по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е еС я тем, что промежуточный продукт очистки сырого бензола коксохимического производства имеет рН 0,01и плотность 1,45-1,5 г/см

1076179

35

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам противопригарных покрытий для форм и стержней, используемых при производстве литья из черных и цветных сплавов.

Известно противопригарное покрытие для литейных форм и стержней, включающее огнеупорный наполнитель, глинистую суспензию, жидкое стекло, эмульсол, поверхностно-активное ве- 10 щество, сульфитно-дрожжевую бражку и воду (1j .

Это покрытие имеет низкую прочность на истирание и повышенную активность при взаимодействии с жидким металлом за счет наличия в краске силикатов натрия. Кроме того, использование в качестве, поверхностноактивного вещества ДС-РЛС увеличивает пористость покрытия, что спо-. собствует образованию пригара на отливках.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату HBJIHBTGH противопригарное покрытие для литейных форм и стержней, включающее мас.Ъ:

Бентонит (глинистое связующее) 1,5-2

Подмыльный щелок (поверхностноактивное вещество) 3-4

Сульфитная барда 3-4

Водорастворимая кислая смолка побочный продукт очистки сырого бенэола коксохимического производства) 3-10

Вода 10-13

Дистенсиллиманит Остальное (2) .4р

Однако известное покрытие имеет недостаточные прочность на истирание и кроющую способность. Входящие в соСтав подмыльного щелока соли калия и натрия повышают активность покрытия по отношению к жидкому металлу. Сложные комплексные химические соединения под действием высоких температур диссоциируют на CACO, Ма СО3 и К СО3 с последующим разложением на окислы, что способствует образованию пригара на отливках. Кроме того, это покрытие содержит вредные вещества: толуол, ксилол, Цель изобретения — повышение крою-55 щей способности и прочности на истирание покрытия, улучшение чистоты поверхности отливок и санитарно-гигиенических условий труда.

Поставленная цель достигается тем,áp что противопригарное покрытие для литейных форм и стержней, используемых при производстве литья из черных и цветных сплавов, включающее связующее на основе глины, поверхност3-4

Бенэольные углеводороды (бензол, толуол, ксилол) являются вредными но-активное вещество сульфитно-дрожжевую бражку, продукт очистки сырого бензола коксохимического производства, воду и дистенсиллиманит, содержит в качестве поверхностноактивного вещества водный раствор натриевой соли сернокислого эфира-. 2 этилгексанола сульфирол-8, а в качестве продукта очистки сырого бенэола коксохимического производства покрытие содержит промежуточный продукт очистки сырого бенэола коксохимического производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ:

Связующее на основе глины 3-4

Сульфирол-8 0,0.2-0,7

Сульфитно-дрожжевая бражка

Промежуточный продукт очистки сырого бензола коксохимического производства 2-4

Вода 25-39

Дистенсиллиманит Остальное

При этом промежуточный продукт очистки сырого бенэола коксохимического производства содержит следующие компоненты, мас.Ъ:

Полимеры 1-10

Серная кислота 40-55

Бензольные углеводороды 3-15

Сульфокислоты ароматических углеводородов 21-30

Вода Остальное и имеет рН 0,01-1,плотность

1,45-1,5 г/см, Промежуточный продукт очистки сырого бенэола коксохимического производства по своему составу и свойствам существенно отличается от используемой в покрытии по прототипу водорастворимой кислой смолки, которая содержит мас,Ъ| полимеры 10-20; серная кислота

16-19, бенэольные углеводороды

23-36, сульфокислоты ароматических углеводородов 18-20 и вода— остальное, ее рН составляет 1,5-2,5, плотность 1,15-1,30 г/см

По сравнению с водорастворимой кислой смолкой в промежуточном продукте очистки сырого бензола содержание полимеров, являющихся балластом, снижено в 2 раза, Содержание серной кислоты увеличено в 2,5 раза, что приводит к полной нейтрализации примесей, окислов железа, входящих в состав огнеупорного наполнителя противопригарного покрытия,и таким образом, к уменьшению пригара на поверхности отливок.

1076179 и токсичными редуцирующими составляю- Составляющие промежуточного прощими, ухудшающими санитарно-гигие- дукта очистки сырого бензола имеют нические условия труда в литейных идентичную структуру мОлекул (ароцехах. Применение промежуточного матическое кольцо углеводорода с продукта очистки сырого бензола алифатическими боковыми цЕпями), но приводит к снижению в делений токсич- 5 в алкильном радикале имеют нескольных веществ в 6 раз за счет меньше- ко меньшее число атомов углерода го количества вводимого в покрытие (порядка 3-4) и меньшую молекулярпродукта и меньшего содержания этих ную массу. При тепловой обработке веществ. Кроме того, в промежуточ- противопригарного покрытия (220ном продукте очистки сырого бензола 10 280 С) в результате полимериэации из бензольных углеводородов присут- сульфирола-8 с промежуточным продукствует только бенэол, в то время как том очистки сырого бензола вокруг в водорастворимой кислой смолке зерен наполнителя образуется жестимеются вместе с бенэолом толуол и кий пространственный каркас новообксилол. Повышение содержания сульфо- 15 раэования, значительно увеличиваюкислот в 1,5 раза приводит к увели- щего прочностные свойства противочению числа гидрофильных групп, улуч- пригарного покрытия. При заливке шению смачиваемости, увеличению жидким металлом из пространственных глубины проникновения покрытия в углерод-углеродводородных связей поры смеси. и имеющегося в алкильном радикале

Иэ всех известных пенообраэовате- углерода возникают пленочные углелей анионоактивного типа основных родистые образования, оседающие групп: натриевых солей карбоновых на зернах наполнителя, благодаря кислот (в том числе синтетические чему уменьшается вероятность жирные кислоты), алкилсульфатов, 5 взаимодействия окислов металла алкилсульфонатов, алкилбенэолсульфо- с наполнителями противопригарного натов, алкилнафталинсульфонатов нат- покрытия и формы. рия, наиболее подходящим для исполь- Сочетание сульфирола-8 и промеэования в противопригарных покрыти- жуточного продукта очистки сырого ях по изобретению оказался сульфи- бензола позволяет увеличить глубирол-8. Он представляет собой водный

30 ну проникновения и прочность на ис-: раствор натриевой соли сернокислого тирание противопригарного покрытия

rIOKPhlTHsrp эфира-2 этилгексанола. Он является улучшить чистоту поверхности стальнаиболее однородным пенообраэователем, ных отливок. представляет собой водный раствор В качестве огнеупорного наполнинатриевой соли сернокислого эфира-2 35 теля, кроме дистенсиллимонита, могут этилгексанола, дающим мелкую пену использоваться также циркон марш— с незначительной ее устойчивостью. лит и др. огнеупорные материалы.

В отличие от пенообраэователей ДС-РАС, При введении в покрытие сульфиконтакт Петрова, мылонафт, моющее рола-8 менее 0,02 мас.% и промесредство "Прогресс" и др, сульфирол-84о жуточного продукта очистки сырого снижает поверхностное натяжение раст- бензола менее 2 мас,Ъ снижается севоров (жидкостекольных, водных) наибо- диментационная устойчивость ухудть, ухудлее интенсивно, способствуя более шается кроющая способность и снижаглубокому проникновению противопри- ется прочность покрытия, ухудшается гарного покрытия в поверхностные слои45 качество поверхности отливок. формы или стержня, и„тем самым, зна- При введении указанных компоненчительно улучшают прочностные свой- тов в количествах, превышающих их ства противопригарных покрытий (проч- верхние пределы, увеличивается пейоности на истирание и сцепления с ма- образование покрытия, что приводит ь

50 к снижению его прочности и ухудшеСул фирол-8 ГОСТ-77; химическая нию чистоты поверхности отливок. формула которого С Н,> $О Иц, имеет Составы и свойства покрытия по в углеводородном радикале восемь изобретению (1-3) и прототипа (4 ) атомов углерода, а также боковую приведены в табл.1-2. группу CHg, снижающую гидрофобность Приготовление противопригарног г у леводородного радикала .и, таким покрытия производится в краскомеарного образом, устойчивость пены.

Имея щелочную реакцию (рН 9-11 ед), Нанесение покрытия на поверхность сульфирол-8 частично вступает во форм и стержней осуще твл б осуществляется общевзаимодействие с сульфокислотами . принятыми способами (пульверизапромежуточного продукта очистки сыро-60 тором, кистью и т.д.) В зависимосго бензола и образует сульфогруппы ти от плотности приготовленного поЯОэН, увеличивая число гидрофильных крытия оно используется для мелгрупп в противопригарном покрытии и кого литья (1, 48-1, 59 г/см ), среддополнительно уменьшая поверхностное - него (1 6-1 69 / >) о, —, г/см ) и крупного натяжение и снижая устойчивость пены. 5 (g,7-1, 8 г/см ).

1076179

Реализация изобретения позволит повысить кроющую способйость и прочность к истиранию покрытия, что обеспечит улучшение чистоты поверхности отливок иэ черных и цветных

5 сплавов, снижение брака отливок по пригару, снижение стоимости 1 т литья в среднем на 0,42 руб, а также позволит улучшить санитарно-гигиенические условия труда.

Таблица 1

Состав покрытия, мас.В

Ингредиенты

3 5

4,0

2,0

3,0

0,7

0,02

0,1

Сульфитно-дрожжевая бражка

3,5

4,0

3 5

3,0

Промежуточный продукт очистки сырого бензола коксохимического производства

4,0

2,0

3,0

25,0

39,0

13,0

32,0

Вода

Подмыльный щелок

3,5

Водорастворимая кислая смолка

7 0

66,98

48,3

71,0

57,9

Дистенсиллиманит

Т а б л и ц а 2

Свойства

Состав

1 з

1,92

Плотность, г/см

Вязкость по ВЗ-4, с

1,8

1,7

1,5

26,0

25,6

18,4

11,4

Седиментационная. устойчивость,Ъ

91,0

91,1

90,5

90,8

Кроющая способность,Ъ

99,7

100

100

98,5

Прочность на истирание, кг/мм

13,1

16,1

4,3

3,4

Глубина проникновения, 0 35

0,4

0,44

0,25

Шероховатость поверхности отливокр мкм

25,5

28,5 36

Характеристика пригарной корки

Пригара нет

Пригара нет

ВНИИПИ Заказ 593/8 Тираж 775 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4

Глина

Бентонит

Сульфирол-8

Пригар легко удаляется

Пригар трудно удаляется