Состав холоднотвердеющей смеси для изготовления литейных стержней и форм

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (!9) (1!) (51) 4 В 22 С 1 02 1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0,1 — 1,0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3765753/22-02 (221 03.07.84 (46) 15.05.86. Бюл. № 18

172) А. А. Ипатов, В. А. Малолетков и Л. Л. Сафонова (53) 621.742.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 850252, кл. В 22 С 1/10, 1981. . Авторское свидетельство СССР № 837551, кл. В 22 С !/18, 1981.. (54) (57) СОСТАВ ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩЕЙ СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, отверждаеяой преимущественно принудительной фильтрацией воздухом, включающий огнеупорный материал на основе диоксида крем. ния, жидкое стекло, поверхностно-активное вещество и технологическую добавку, отличаюи!ийся тем, что, с целью регулирования скорости отиерждения смеси, улучщения .ее газопроницаемости и устранения пригораемости смеси к залитому в форму металлу, в Качестве технологической добавки состав содержит полистирол и карба. мидно-формальдегидную смолу, а в качестве поверхностно-активного вещества — комп лексное соединение на основе продукта сульфированчя керосиновых или газойлевых дис. тилятов серным ангидридом, нейтрализованного едким натром (ПΠ— 1), при следующем соотношении ингредиентов, мас. 0:

Огнеупорный материал на основе диоксида кремния 97,4 — 86,0

Жидкое стекло 1 — 6

Карбамидно-формальдегидная смола 1 — 5

Полистирол; 0,5 — 2.0

Комплексное соединение на основе продукта сульфирования керосиновых или газойлевых дистилятов серным ангидридом, нейтрализованного едким натром (ПΠ— 1) 1230741

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней из холоднотвердеющих жидкостекольных смесей, отверждаемых принудительной фильтрацией воздухом.

Целью изобретения является регулирование скорости отверждения смеси, улучшение . ее газопроницаемости и устранение пригораемости смеси к залитому в форму металлу.

Согласно изобретению смесь содержит огнеупорный наполнитель, жидкое стело, в качестве связующего карбамидно-формальдегидную смолу, полистирол и печообразователь. В качестве огнеупорного наполнителя использовали кварцевый песок марки 1КО2А, Жидкое стекло использовали с модулем

2,6 — 2,9.

В качестве карбамидно-формальдегидной смолы применяли смолу КФ-лат, ГОСТ

14231 †.

Пол истирол использовали марки

ПСЭ вЂ” 1 с насыпной массой 300 — 400 кг/мз, плотностью 1,05 — 1,08 г/м .

В качестве поверхностно-активного вещества состав содержит 89,5 мас.Я комплексного соединения, обладающего пенообразующими свойствами ПΠ— 1 (ГОСТ 6948—

81), основу которого составляет продукт сульфировання керосиновых или газойлевых дистиллятов серным ангидридом (контакт

Петрова), нейтрализованного едким натром;.

4,5 мас.о„, костного клея и 6,0 мас.Я спирта этилового синтетического.

Пенообразователь ПΠ— 1, ГОСТ 6948—

8l, жидкость коричневого цвета без посторонних включений, осадок отсутствует, вязкость кинематическая 40х10 сП, кратность пены водного раствора не менее 6, рН среды

7,0 — 9,0 стойкость пены не менее 270 с, плотность 1,1 г/см, кратность пены на генераторе 60 — 70.

Составы смесей приведены в табл. l.

При содержании компонентов смеси ниже указанных пределов падает прочность отвержденных форм и стержней, при содержании компонентов вышеуказанных пределов резко увеличивается время принудительной фильтрации воздухом для отверждения смеси, ухудшается выбиваемость при заливке металлом.

При использовании смеси из песка и жидкого стекла, являющегося связующим, наблюдается затрудненная выбиваемость, а н,а отливках сильный пригар.

Регулирование процесса отверждения смеси во времени. достигается за счет карбамидно-формальдегидной смолы КФ вЂ” МТ, которая под воздействием воздуха отверждается значительно медленнее, чем жидкое стек ло и одновременно играет роль выгораемой добавки.

Улучшение частоты поверхности отливок обеспечивается полистиролом марки

ПСЭ вЂ” 1, который при заливке выполняет противопригарную роль за счет образования свободного углерода.

Управление процессом отверждения принудител ьно фильтрацией воздухом и выгорания газов, выделяемых при заливке в сме и, осуществляется за счет создаваемых регулируемых пор, через которые газы уда10 ляются из формы и отливки и сгорают при выходе из формы.

Создан ие регулируемых пор осуществляется применением пенообразователя

ПΠ— 1.

Физико-механические показатели предлагаемой смеси и прототипа приведены в табл. 2.

Способ приготовления смеси осущест-. вляют следующим образом.

Приготовленное расчетное количество

20 жидкого стекла и пенообразователя ПΠ— перемешивают в миксере в течение 5—

7 мин до досгижения равномерной объемной пены без фазового расслоения. Количество оборотов миксера 900 — 1200 об/мин. Приго; товленный песок активизируют в бегунах в

25 течение 2 мин, а затем добавляют полистирол ПСЭ вЂ” 1 и перемешивают 1,5 мин. 3атем добавляют смолу КФ вЂ” МТ и перемешивают 2 мин. После чего в образовавшуюся смесь вливают приготовленное вспененное жидкое стекло и перемешивают еще 2 мин.

В закрытых емкостях живучесть смеси неограничена.

Изготовление стержней из предлагаемой

35 смеси осуществляется на пескодувно-пескострельных машинах.

Отверждение смеси зависит от количест ва фильтрующего воздуха в единицу времени и может происходить за 20 — 60 с до

40 достижения манипуляторной прочности 0,4—

0,6 МПа, а максимальная прочность 2,0—

3,0 МПа может достигаться фильтрованием

8 — 10 м воздуха за 60 — 180 с или выдержкой на воздухе в течение 10 ч. Температура

4 фильтруемого воздуха 15 — 80 С.

Отверждение на первой стадии происходит за счет испарения влаги из жидкого стекла, а на второй стадии — полимеризация смолы.

Получаемая предлагаемым способом

50 смесь обладает технологическими свойства- ми, необходимыми для изготовления стержней и форм с отверждеиием принудительной фильтрацией воздухом, и позволяет регулировать скорость отверждения смеси, ее газопроницаемость и получать отливки без

55 пригара, l23074l

Та.блица 1

Содержание, Ж, в составе

Ингредиенты прототипе

1 Г

Огнеупорный наполнитель

Песок, Об 1К02А

9714 93у4

85,0

0,08

Скруберная паста

Шлак феррохромбвый

4,0

4,0

Вода

2,5

Жидкое стекло, модуль 2,6-2,9

6,0

Карбамидно-формальдегидная смола КФ-Yf

2,3

Полнстирол эмульсионный, марки ПСЭ-1

0,5 1,0

Пенообразователь ПО-1

ГОСТ 6948-81

0,1 0,3

Таблица 2

Содержание, Х, в составе

Показатели прототипе предлагаемом (1 2 3

Текучесть до продувки,7 85

100

100

Газопроницаемость до продувки, ед.

158 171

166

148

Прочность после продувки на разрыв, MIa

2,6

2,0

3,0

1,8

400

Гаэолроницаемасть продувки, ед. после

252

383

392

3 ч, Х Отсутствует

Осыпаемость через

Прилипаемость

0,15

Отсутствует

4,5

Прилипает

/г 4,3

Газотворность, см

4,8

3,7

Выбиваемость

Легкая

Затрудненная

Составитель В. Шувалов

Редактор Ю. Середа Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Заказ 2306/14 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб;, д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4