Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае oD:

g ) В 22 С 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 l) 3497636/22-02 (22) 1 1.10.82 (46) 15.03.84. Бюл. 3Чо 10 (72) В. В. Кикоть, А. А. Степанов, H. Г, Колупаев, Н. Н. Лобанова, Ю. P. Ветик, В. П. Лейни и А. И, Готра (71) Всесоюзный проектно-технологический институт литейного произвоцства (53) 621.742.4(088.8). (56) 1. Жуковский С. С„Лясс A. М,,Формы и стержни из холоднотверцеюших смесей. M., Машиностроение, 1978, с. 163, 2. Авторское свидетельство СССР

hb .697241, кл, В 22 С 1/20, 1977. (54) (5 7) 1. ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩАЯ

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитель, отстойную смолу сухой перегонки цревесины, продукт на основе произвоцных фенола и минеральный отверцительу о т л и ч а ю ш а я с я тем что, с целью сокращения продолжительности ее отвержцения, повышения прочности форм и стержней и расширения сырьевой базы продуктов на основе произвоцных фенола, она содержит в качестве упомянутого продукта кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов на основе алкилпроизвоцных двух- и трехатомных фенолов и цополнительно содержит полярный органический растворитель в вице спиртов или сложных эфиров, или кетонов при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Отстойная смола сухой перегонки цревесины 0,3-3,0

Кубовые остатки ректифик алии сланцеBblx фенолов н& осно ве алкилпроизвоцных двух- и трехатомных фенолов 0,2-2,0

Полярный органический растворитель в виде спиртов или сложных эфиров, или кет онов 0,2-0, 8

Минеральный отвердитель 1,3-3,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

2.Смесьпоп. 1, отличаюm а я с я тем, что в качестве отстойной смолы сухой перегонки древесины она содержит обезвоженйую водонерастворимую смолу на основе оцно-, двух-, трехатомных фенолов и их производных.

3.Смесь по и. 1, о т л и ч а ю ш а яс я тем, что в качестве минерального отвердителя она содержит соединение на основе силикатов кальция или окиси кальция в виде феррохромового шлака или нефелинового шлама, или портландцемента, или технической окиси кальция.

Указанная ХТС обладает выраженной токсичностью из-за высокого сопержания свобопного ogHoaToMHoro фенола в составе упомянутых смол. Сырьем пля производства связующего пля данной ХТС является синтетический фенол,который весьма дефицитен из-за широкого потребления прежде всего в органическом синтезе.

Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является ХТС (2 3 слепующего состава, мас.%:

Связующее, включающее продукт термолиза древесины,в частности отстойную смолу сухой перегонки древесины, и про30 пукт на основе произвопных фенола в вице технического фенолоспирта в массовом соотношении соответственно (1: 1) -(19: 1)

Минеральный отверпитель (хромовой ангиприп) 1,0

Огнеупорный наполнитель (кварцевый песок) 95,0

Непостатком известной ХТС является большая продолжительность отвержпения, что лимитирует производительность стержневых и формовочных участков.

Кроме того, в состав известной ХТС входят порогостоящие и токсичные фенолоспирты, а также токсичный дефицитный и порогой хромовый ангидрид.

Целью изобретения является сокращение продолжительности отвержпения ХТС, повышение прочности форм и стержней и расширение сырьевой базы продуктов на о основе производных фенола.

Поставленная цель достигается тем, что холоднотвердеющая смесь пля иэготовле» ния литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, отстойную 55 смолу сухой перегонки древесины, пропукт на основе производных фенола и минеральный отверпитель, содержит в качестве

4,0

1 107 9

Изобретение относится к отрасли литейного производстве, а именно к составам холопнотверпеющих смесей (XTC), используемым пля изготовления литейных форм и преимущественно стержней при получении отливок из черных сплавов, преимущественно из стали.

Известна ХТС, содержащая огнеупорный наполнитель, связующее в вице продукта на основе IlpoMGBOQHblx фенола о (синтетическую фенолформальпегипную смолу резольного типа марок ОФ-1 или

СФ-411) и кислотный отверпитель (» 1, 0,2-0,8

1 2-20

2-9

339 2 упомянутого продукта кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов на основе алкилпроизвопных двух- и трехатомных фенолов и пополнительно содержит полярный органический растворитель в виде спиртов и сложных эфиров, или кетонов при следующем соотношении ингрепиентов, MBc.Yo.

Отстойная смола сухой перегонки превесины 0,3-3,0

Кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов на основе алкилпроизвопных двух- и трехатомных фенолов 0,2-2,0

Полярный органический растворитель в вице спиртов или сложных эфиров, или кетонов

Минеральный отверпит ель 1,3-3,0

Огнеупорный наполнит ель Остальное

B качестве отстойной смолы сухой перегонки превесины предлагаемая XTC содержит обезво женную вопонерастворимую смолу на основе одно-, двух-, трехатомных фенолов и их производных; в качестве минерального отверпителя — соепинение на основе силикатов кальция или окиси кальция в вице феррохромового шлака, нефелинового шлама или портланпцемента, или технической окиси кальция.

Кубовый остаток ректификации сланцевых фенолов (например, отходов сланцехимического производства ПО Сланцехим ) представляет собой . продукт термокаталитического уплотнения сланцевых фенолов, имеющий твердую консистенцию, цвет — от коричневого по черного, т. пл.

80 - 135 С.

Кубовый остаток ректификации сланцевых фенолов содержит, мас.%:

Двух атомные алкил и пиалкил фен олы 65-85

Производные трехатомных фенолов в вице неполных эфиров пирогаллола и его гомологов

Метоксильные и этоксильные соединенияя высших ароматических кислот 3-8

Гетер оциклические с о ецинения

912 5

l5-19

10-15

l 4-21

2-8

20-30

2-6

9-1 1

3-5

Обезвоженная воцонерастворимая отстойная смола

l,0 3,0

0,3

Осацочная или отстойная смола

2,0

3 1079 причем цвухатомные алкил- и циалкиленолы соцержат:

5-метилрезорцин 20-36

2,5-циметилрезорцин

5-этилрезорцин

4,5-циметилр ез орцин 1 2-26

Резорцины высшего поря цка Остальное 10 !!ри соцержании кубового остатка ректификации сланцевых фенолов в составе ХТС ниже нижнего прецела не постигаются требуемые прочностные характеристики стержней и форм,, а при соцержа- 15 нии его выше верхнего прецела возрастает газотворность ХТС, а цостигаемое при этом повышение прочности является излишним с точки зрения требований технологии изготовления стержней и форм; кроме 20

I того, имеет место нерациональное возрастание затрат на материал.

Обезвоженная воцонерастворимая отстойная смола (временные ТУ 13 УССР

1 19 15 82) прецставляет собой вязкую 25 поцвижную жицкость черного цвета, (вязкость 60+10 сП )с запахом горелого са. хара, плотностью 1, 1 0,05 г см,рН 2,4-4.

Обезвоженная воцонерастворимая отстойная смола сухой перегонки цревесиньi 30 содержит, мас.%:

Фенолы оцноатомные

Фенолы цвухатомные, их метокси- и этоксипроизвоцные 1 2-25

Фенолы трехатомные и неполные их эфиры

Фенолокислоты циклические 40 альцегицы, кетоны и спирты

Углевоцороцы

Высшие кислоты

Летучие кислоты 45

339 4

Соцержание сухого остатка в цревесной смоле 72-82 мас.%, а остаточное влагосоцержание 5-15 мас.%.

B качестве полярного органического растворителя во:-можно использование этанола, ацетона, метилэтилкетона, циэтиленгликоля, циоксана. Нижний прецел соцержания растворителя обусловлен требованиями по вязкости связующего, верхний — растворимостью кубовых остатков и экономическими соображениями.

В качестве огнеупорного наполнителя используют кварцевый, цирконовый, оливиновый и цр. пески.

Смесь приготавливают слецуюшим образом, Кубовые остатки растворяют в полярном растворителе с соцержанием его 5080% и полученный раствор смешивают с воцонерастворимой обезвоженной отстойной смолой. Полученное связующее смешивают с огнеупорным наполнителем, после чего в смесь цобавляют отверцитель.

В табл. 1 привецены составы прецла-, гаемой и известной L2) XTC, в табл.

2 — их свойства.

Как вицно из таблицы 2, прецлагаемая смесь имеет высокую скорость тверцения (так как смесь Мо 2 имеет через 3 ч более высокую прочность, чем известная,через 24 ч), показатели конечной прочности прецлагаемой ХТС выше, чем ХТС по прототипу.

Прецлагаемая ХТС может применяться для изготовления литейных форм н стержней всех вицов литья (чугунного, стального, цветного) .

Применение ХТС позволит получить экономический эффект 3 — 5 руб. на 1 т гоцного за счет снижения соцержания связующего в смеси, низкой стоимости

1 обезвоженной воцонерастворимой отстойной смолы и кубовых остатков ректификации сланцевых фенолов, которые в настоящее время сжигаются.

Т аблица 1

1079339

Процслжеиие табл. )

Фенолоспирты

2,0

2,0

0,8 0,2

Растворитель (ацетон) 0,8

0,4 0,2

l,8

1,3 3,0

Огнеупорный наполнитель

95,1

96,5 93,6

l,0

Таблица 2

4,7

8,2

5,9

18,6

3 ч

23

27,8

24 ч

Осыпаемость через 24ч,%

О, 1-0,2

0,1

0,2

0,1

Газопроницаемость, ец.

:lOO 150

150

180

160

Составитель С. Тепляков

Рецактор Л. Веселовская Техрец M.Êóçüìà Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1215/8 Тираж 775 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП «Патент", r. Ужгороц, ул. Проектная, 4

Кубовые остатки ректификации сланцевых фенолов

Отверцитель (феррохромовый шлак) Хромовый ангицриц в вице концентри рованного воцного раствора

Прочность на сжатие, кгс lсм через 1 ч

27,6 16,6

34,2 27,0