Способ получения литейного связующего

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам получения связующих для изготовления литейных форм и стержней. Цель изобретения - улучшение качества связующего за счет повышения прочности форм и стержней в сухом состоянии, а также расширение сырьевой базы для получения связующего. Согласно способу по изобретению, предусматривающему переработку жидких продуктов термического разложения древесины путем освобождения их от отстойной смолы и последующего упаривания до состояния концентрата, в качестве жидких продуктов термического разложения древесины используют концентрат жидких продуктов пиролиза стволовой древесины лиственных пород, который дополнительно подвергают операции экстрагирования водой до перехода в экстракт 10-25% водорастворимых веществ /в пересчете на массовое содержание сухих веществ в концентрате/, отстаивают экстракт в течение 20-24 ч с отделением примесей легких и тяжелых масел, после чего упаривают экстракт при 100-110°С при атмосферном давлении до плотности 1260-1280 кг/м<SP POS="POST">3</SP>. В качестве экстракта возможно использование дистиллята, полученного при упаривании экстракта. Способ позволяет повысить прочность форм и стержней в сухом состоянии в среднем в 2 раза, а также расширить сырьевую базу для получения связующего за счет использования стволовой древесины лиственных пород и продукта ее последующей переработки - древесной растворимой смолы. 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 22 С 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4643938/27-02 (22) 12.12.88 (46) 23.10.90, Бюл. № 39 (71) Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности (72) З.M.Ðoäèoíîaà и А.Н.Завьялов (53) 621.742.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 336077, кл. В 22 С 3/00, 1965.

Авторское свидетельство СССР

¹ 295339, кл. В 22 С t/Îá, 1972.

Выродов В.А. и др. Технология лесохимических производств. — М.: Лесная промышленность, 1987, с. 233, 343. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНОГО

СВЯЗУЮЩЕГО (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам получения связующих для изготовления литейных форм и стержней. Цель изобретения — улучшение качества связующего за счет повышения прочности форм и стержней в сухом состоянии, а также расширение сырьевой базы для получения связующего, Согласно способу по изобретению, предусматривающему переработку жидких продуктов термиИзобретение относится к способу получения на основе растительного сырья связующих для литейного производства, используемых в составах жидких самотвердеющих смесей (ЖСС) для изготовления стержней и форм, отверждаемых в оснастке.

Цель изобретения — улучшение качества связующего за счет повышения прочности литейных форм и стержней в сухом состоя,, Ж„„1600903 À1 ческого разложения древесины путем освобождения их от отстойной смолы и последующего упаривания до состояния концентрата, в качестве жидких продуктов термического разложения древесины используют концентрат жидких продуктов пиролиза стволовой древесины лиственных пород, который дополнительно подвергают операции экстрагирования водой до перехода в экстракт 10-25;/, водорастворимых веществ (в пересчете на массовое содержание сухих веществ в концентрате), отстаивают экстракт в течение 20 — 24 ч с отделением примесей. легких и тяжелых масел, после чего упариваютэкстрактпри100 — 110 Спри атмосферном давлении до плотности 1260—

1280 кг/м . В качестве экстракта возможно использование дистиллята, полученного при упаривании экстракта. Способ позволяет повысить прочность форм и стержней в сухом состоянии в среднем в 2 раза, а также расширить сырьевую базу для получения связующего за счет использования стволовой древесины лиственных пород и продукта ее последующей переработки древесной растворимой смолы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил. нии, а также расширение сырьевой базы для получения связующего.

Жидкие продукты пиролиза древесины лиственных пород конденсируют, получая жижку, которую отстаивают для выделения отстойной древесной смолы. Освобожденную от отстоявшейся смолы жижку упаривают в трехкорпусном аппарате до массовой доли сухих веществ не менее 75 $ и плотности концентрата 1260 — 1280 кг/м, 1600903

Далее технологический процесс заклю :ается в следующем, Иэ полученного концентрата извлекают водой 10-25 (от сухих веществ концентрата) водорастворимых компонентов. Требуемая степень извлечения достигается определенным временем и поверхностью контакта, а также соотношением концентрата и воды, Водный экстракт выдерживают в течение 20 — 24 ч для отстаивания примесей легких и тяжелых масел, а затем упаривают до плотности 1260 †12 кг/м при 100 †1 С и атмосферном давлении, Это обеспечивает повышение механической прочности технологических образцов смесей, характеризующих качество связующего, и позволяет использовать в качестве исходного сырья стволовую древесину лиственных пород, С целью осуществления безотходной технологии в качестве экстрагента используют водный дистиллят от упаривания экстракта. Дистиллят используется 5-10 раз с целью повышения его кислотности до 3-5 /, а затем смешивается с обессмоленной жижкой и перерабатывается по существующей на лесохимических предприятиях технологии.

На чертеже показана принципиальная схема процесса получения литейного связующего по предлагаемому способу.

Концентрат раство!зимой смолы плотностью 1260 — 1280 кг/м из сборника 1 насосом 2 подают в экстрактор 3, куда противотоком поступает вода (или водный дистиллят от стадии упарки экстракта). Массовое соотношение концентрат — экстрагент 1:1 — 1:1,5, При прохождении концентрата смолы тонкими струйками (фильера диаметром 5 мм) через слой воды

0,35 — 0,45 м (время контакта 5 — 10 с) и температуре 15-25 С происходит извлечение из смолы наиболее легкорастворимых в воде продуктов. Экстракт этих продуктов с плотностью 1050 — 1070 кг/м поступает через фильтр 4 и сборник 5 в отстоиник 6, где происходит отстаивание от примесей увлеченной нерастворимой смолы: тяжелой (внизу отстойника) и легкой (в верхней части отстойника), Отстаивание происходит в течение 24 ч. Отстоявшийся водный экстракт подается через сборник 7 в вертикальный трубчатый испаритель 8, где упаривается до плотности 1260-1280 кг/м .

Дистиллят через сепаратор 9 и конденсатор-холодильник 10 поступает в приемник 11 конденсата и после разбавления технической водой подают на экстракцию.

Из фильтра 4 промытый концентрат(рафинат) подают в сборник 5, соединяют с тяжелой и легкой смолой (маслами) из отХорошая

5,0

0,24 стойника 6 и направляют на переработку(по известным направлениям).

С промышленного трехкорпусного аппарата отбирают 12,5 кг концентрата рас5 твсримой смолы, полученного упариванием отстоявшейся жижки. Жижку получают пиролизом стволовой древесины лиственных пород в вертикальной непрерывнодействующей реторте. Концентрат имеет плотность

10 1276 кг/м, массовая доля в нем сухих веществв 87, нерастворимых в воде смол

40 о

Концентрат непрерывно тонкой струйкой с расходом 2,5 кг/ч подают в верхнюю

15 часть экстрактора диаметром 30 мм, заполненного водой, Высота слоя воды в экстракторе 400 мм. В низ экстрактора непрерывно подают воду с расходом 2,5 кг/ч. Температура жидкостей в экстракторе 22 С, Сверху

20 экстрактора непрерывно отбирают экстракт, снизу промытый концентрат. Получают 14,4 кг водного экстракта с плотностью

1060 кг/м и 10 кг промытого концентрата с массовой долей воды 24/о, 25 Экстракт выдерживают в течение 20 ч для отстаивания легких и тяжелых масел.

Получают 13,5 кг отстойного экстракта плотностью 1060 кг/м, содержащего 2,5 кг сухих веществ (23, от сухих веществ

30 концентрата), который упаривают при 101—

105 С и атмосферном давлении до плотности

1270 кг/м . Получают 3,1 кг литейного связующего следующего качества:

Массовая доля, :

35 сухих веществ 81 нерастворимых смол 3

Предел прочности при растяжении высушенных образцов, МПа 1,3

40 ЖСС имеют следующий состав, мас,ч; песок кварцевый 90 — 92; портландцемент 8—

10; предлагаемое связующее 3,9; лигносульфонаты технические 3,9; контакт Петрова

0,3;

45 Свойства ЖСС:

Текучесть

Живучесть, мин

Влажность, о/

Газоп роницаемость

50 сухой пробы, ед, 88

Прочность на сжатие через 5 ч, МПа

Прочность сухого.образца на разрыв, МПа 1,1

55 Результаты исследований представлены в таблице.

В предлагаемом способе можно использовать древесину лиственных пород и в том числе получаемую на ее основе в действующих производствах лесохимических пред1600903

Плотность, кг/м

Термическое pasложение древесины с получением жнжВыделение из жижки отстойной смолы

ЗкстВари- Характеристика ант древесного сырья

Упаривание экс тракта

Извлечение нцентровае жижракция концентрата водой нодорастворимых веэкст конки путем упаривания ракта центрата ки ществ, X

Стволовая древесина лиственных пород (сырье древесное для пиролиза и углежжения

ГОСТ 24260-80)

То же

То же

25 1070 1280

20 1055 1270

10 !025 1260

24 з приятий так называемую древесную растворимую смолу, не находящую в настоящее время полного использования. Таким путем можно полностью обеспечить потребность народного хозяйства в связующем типа оксизан путем его замены на предлагаемое, не прибегая к строительству энергохимического производства, что снижает капиталовложения в 3-4 раза.

Реализация изобретения позволяет повысить прочность форм и стержней в сухом состоянии в среднем в 2 раза, а также расширить сырьевую базу для получения связующего за счет использования стволовой древесины лиственных пород и продукта ее последующей переработки — древесной растворимой смолы.

Формула изобретения

1. Способ получения литейного связующего, включающий переработку жидких продуктов термического разложения древесины путем освобождения их от отстойной смолы и последующего упаривания до состояния концентрата, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества связующего за счет повышения прочности литейных форм и стержней в сухом состоянии, а

5 также расширения сырьевой базы для получения связующего, в качестве жидких и родуктов термического разложения древесины используют концентрат жидких продуктов пиролиза стволов лиственных по10 род древесины, который дополнительно подвергают операции экстрагирования водой до перехода в экстракт 10 — 257 водорастворимых веществ (в пересчете на массовое содержание сухих веществ в кон15 центрате), отстаивают экстракт в течение

20 — 24 ч с отделением примесей легких и тяжелых масел, после чего упаривают экстракт при 100 — 110 С при атмосферном давлении до плотности 1260 — 1280 кг/м . з

20 2.Способпоп.1,отличающийся тем, что в качестве экстракта используют дистиллят, получаемый при упаривании экстракта, 1600903 !

Продолжение таблицы жсс

Связующее

Вариант

Плотность кг/мЭ

Вяэкост с

Прочность, MIa

Живучесть, мин

Текучесть асассо" на pasрыв после ая оля нераствотепловой подсушки

P BMbtX смол, Е воздухе. 0,20 1,2

0,20 1„4

0,20 1,1

S,0 88

10,0 80

2,0 50

65 6,0 1,3 Хорошая

60 5,0 1,3

35 3,0 1,2

1280 85

1270 83

1260 75

В качестве экстрагента используют дистиллят от упаривания экстракта.

Составитель С.Тепляков

Техред М,Моргентал Корректор С.Шекмар

Редактор О.Головач

Заказ 3235 Тираж 626 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 вая доля сухих . ве" ществ

Проч" иост.ь сухоro образца на растяжение

МПа

Газопроницаемость ед. на сжатие через 5ч выдержки на