Связующее для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно для производства литейных стержней и форм теплового отверждения с использованием связующего на основе технических лигносульфонатов. Сущность изобретения: технические лигносульфонаты (ЛСТ) перемешивают до полного растворения с неионогенным поверхностно-активным веществом (ПАВ), относящемуся к подклассу оксиэтилированных жирных кислот (ОЖК), имеющих фракции с числом углеродных атомов от 11 до 25 и количеством групп - C₂H₄O от 5 до 20, составляющих гомологический ряд, включающий: деэмульгатор ОЖК, лаурокс 9, олеокс 5, олеокс 7, стеорокс 6, стеорокс 920, синтанокс 14 - 18, рицинокс 80, нафтенокс, ингибитор 13 - 15/41. Благодаря принятому соотношению в связующем ЛСТ и упомянутых неионогенных (ПАВ), выполняющих функцию модификатора, 1:(),03 - 0,30), связующее имеет улучшенную связующую способность, приводящую к повышению сухой прочности на растяжение формовочной или стержневой смеси до 3 МПа или до удельной прочности до 0,5 МПа. 2 табл.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам связующих композиций на основе технических лигносульфонатов (ЛСТ), используемых при изготовлении литейных стержней и форм теплового отверждения.

Применяющиеся в настоящее время в литейном производстве в качестве связующего технические лигносульфонаты, обладая целям рядом преимуществ (недефицитные, относительно нетоксичные, дешевые, обеспечивающие облегченную выбиваемость смеси на их основе), имеют существенный недостаток, заключающийся в низкой связующей способности, которая по существующим нормативам [1] должна быть не менее 0,6 МПа при 5 процентном содержании связующего, при этом, если учесть, что по регламенту в смесь помимо 5 х ЛСТ добавляется 5 глины, то фактическая связующая способность ЛСТ еще ниже.

Известен ряд технических решений, позволяющих повысить указанный показатель качества ЛСТ. Предложено [2] для этой цели использовать натуральную олифу или олифу "Оксоль" в сочетании с минеральными солями: сульфатом аммония, нитратом аммония, нитратами калия и другими. При этом происходит значительное (до 2.71 МПа) увеличение связующей способности ЛСТ. Однако такое решение не нашло широкого применения главным образом из-за дефицитности олифы, а применение только минеральных солей не приводит к высоким результатам. Также известны [3] эмульсионные связующие на основе ЛСТ, где задача повышения прочности решается за счет использования нерастворимой смолы на основе одно-двухатомных фенолов, алкилфенолов и их производных. При этом увеличение прочностных свойств менее значительно 1,0 1,4 МПа.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является решение, в котором для повышения связующей способности ЛСТ используется ионогенное анионоактивное поверхностно-активное вещество КЧНР (контакт черный нейтрализованный рафинированный) в соотношении 1:(0,01 0,10) [4] В результате связующая способность ЛСТ увеличивается до 1,25 1,35 МПа, что не в полной мере реализует возможности ЛСТ как связующего и не позволяет ему конкурировать с наиболее высокоэффективными связующими материалами, например с синтетическими смолами.

Сущность изобретения состоит в применении в качестве модификатора для повышения связующей способности ЛСТ неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ), относящихся к подклассу оксиэтилированных жирных кислот, фракций с числом углеродных атомов от 11 до 25 и количеством группа - C₂H₄O от 5 до 20, составляющих гомологический ряд, включающий: деэмульгатор ОЖК, лаурокс 9, олеокс 5, 7, стеорокс 6, стеорокс 920, синтанокс 14 18, рицинокс 80, нафтенокс, ингибитор 13 15/41. Модификатор прототипа (КЧНР) относится к другому классу поверхностно-активных веществ, в частности к ионогенным анионоактивным.

Связующая композиция приготавливается смешиванием ЛСТ с модификатором СЖК (из числа перечисленных) до полного растворения последнего в ЛСТ, после чего полученное связующее вводят в огнеупорный наполнитель с последующим перемешиванием.

В табл. 1 приведены предлагаемые (1 9) и известный (10) составы связующих. В качестве модификаторов использованы три представителя указанного гомологического ряда, действие остальных его представителей по достигаемому результату будут подобны.

Смеси готовили в лабораторных бегунах, перемешивая наполнитель с предварительно приготовленной связующей композицией в течение 7 мин. Изготовление и испытание образцов "восьмерок" производили по стандартным методикам. Сушку осуществляли в сушильном шкафу при 220 град. С в течение 45 мин.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, связывающие композиции с предлагаемыми модификаторами ЛСТ по своей связующей способности превосходят показатель прототипа. Наиболее ощутимое превосходство по этому показателю наблюдается при использовании смеси 2, достигнутые результаты способствуют повышению качества стержней и форм и обеспечивают условия для расширения области применения дешевого и недефицитного связующего ЛСТ.

Формула изобретения

Связующее для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения, содержащее технические лигносульфонаты и модификатор, отличающееся тем, что в качестве модификатора оно содержит оксиэтилированные жирные кислоты фракций с числом углеродных атомов от 11 до 25 и количеством групп -C₂H₄O от 5 до 20 при соотношении по массе технических лигносульфонатов и модификатора 1 (0,03 0,30).

РИСУНКИ

Рисунок 1