Способ изготовления литейных форм и стержней со связующим на основе лигносульфонатов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iIi 60860! (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.11.76 (21) 2418029/22-02 с присоединением заявки Ке (51) М Кл В 22С 9/12

В 22С 1/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (43) Опубликовано 30.05.78, Бюллетень ¹ 20 (53) УДК 621.74.041 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 18.05.78 (72) Авторы изобретения

10. П. Васин, А. Е, Спасский, Э. А. Вансович, О. Н. Зайков, П. П. Рыжов, В. А. Кичанов, Л. А. Сидоренкова, В. E. Кобзарь и М. И. Пашнин

Челябинский политехнический институт им. Ленинского Комсомола (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

И СТЕРЖНЕЙ СО СВЯЗУЮЩИМ НА ОСНОВЕ

Л ИГНОСУЛЬФОНАТОВ

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам изготовления разовых литейных форм и стержней, получаемых из смесей со связующим на основе лигносульфонатов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления литейных форм и стержней со связующим на основе лигносульфонатов, согласно которому производят перемешивание огнеупорного наполнптеля, связующего и растворителя, а именно воды и этилового спирта или ацетона, до состояния готовности смеси, осуществляют формообразование и выдерживают формы и стержни в оснастке до испарения растворителя при комнатной температуре и нормальном давлении.

Однако процесс отверждения по известному способу продолжителен. Кроме того формы и стержни в момент их извлечения из оснастки недостаточно прочны.

Цель изобретения — сокращение продолжительности отверждения и повышение прочности форм и стержней.

Для этого по предлагаемому способу изготовления литейных форм и стержней со связующим на ociioi.e лигпосульфонатов, перемешивают огнеупорный паполнптель, связулощее и растворитель до состояния готовности смеси, формообразуют и выдерживают формы и стержни в оснастке.

Формы и стержни выдерживают в оснастке при изобарном давлеши 5 — 15 мм рт. ст. в течение 3 — 210 мин.

Вакуумпрование способствует быстрому удалению растворителя за счет создания вакуума в порах формы илп стержня, причем удаление растворителя будет тем IIIITciiciii:1р ней, чем большей упругостлио пара он обладает.

Изобарное давление ниже 5 мм рт. ст. нецелесообразноо, поскольку продолжптельность отверждения при этом не изменяется, а прп

15 изобарном давлении выше 15 мм рт. ст. резко увеличивается продолжительность отверждения.

Продолжительность вакуумпрования зависит от упругости пара растворптеля, применяемого в составе смеси. Прп использовашш легколетучего растворителя, примером котоРОГО МОЖЕТ СЛ 1 ЖИТЬ ЭТПЛОВЫЙ CIIHPT, ПРОДОЛ кительность вакуумирования выбирается по нижнему пределу указанного временного интервала.

При продолжительности вакуумпровапня менее 3 мнн не удается получить приемлемой прочности форм и стержней даже I; услоьпях использования лсгколстучих p Bc Ti op II Tcëñii.

608601

Таблица 1

Образцы — восьмерки

Показатели

0,5

0,5

3,8

3,0

1,6

4,0

3,4

Таблица 2

Образцы — восьмерки

Показатели

20

30

6,5

1,28

7,5

5,3

7,5

10,0

Таблица 3

Образцы — восьмерки

Показатели

25

23

1,6

2,4

2,0

2,2

0,5

Таблица 4

Показатели

Образцы — восьмерки

3,2 3,5

0,2

0,5

0,9 4,0 6,0

4,8

При использовании труднолетучего растворителя, примером которого может служить вода, продолжительность вакуумирования выбирается по верхнему пределу указанного временного интервала. В этом случае вакуумирование свыше 210 мин нецелесообразно, так как приводит к снижению производительности труда.

При использовании смешанного водноспиртового растворителя продолжительность вакуумирования находится внутри указанного временного интервала.

Пример. Для изготовления стандартных образцов — восьмерок берут смесь состава, вес о о.

Кварцевый песок 91

Связующее на основе лигносульфонатов 9

Состав связуюшего на основе лигносульфоПродолжительность отверждения на воздухе при комнатной температуре, ч.

Прочность на разрыв, кгс/см

Продолжительность отверждения при остаточном давлении 10 мм рт. ст., мин

Прочность на разрыв, кгс/спи

Как видно из табл. 1 и 2, при изготовлении образцов по предлагаемому способу прочность увеличилась в 2 5 раза (с 4 до

10 кгс/см ), а продолжительность отверждения для достижения максимальной прочности сократилась в 7 раз (с 4 ч до 33 мин).

Продолжительность отверждения на воздухе при комнатной температуре, ч

Прочность на разрыв, кгс/см2

Продолжительность отверждения при остаточном давлении 10 мм рт. ст,, ч

Прочность на разрыв, кг/см2 натов с легколетучим растворителем (связующее № 1), вес. %:

Лигносульфонаты жидкие (ОСТ81-79-74) 24

5 Лигносульфонаты порошкообр азные (ТУ-18-04-225-73) 38

Этиловый спирт 38

Состав связующего на основе лигносульфонатов с труднолетучим растворителем (связу10 ющее № 2), вес. %:

Лигносульфопаты жидкие (О СТ-81-79-74) 100 в т. ч. 50% собственно лигносульфонатной части и 50% воды.

15 Прочность и продолжительность отверждения стандартных образцов-восьмерок на связующем № 1 (с легколетучим растворителем) по известному способу приведены в табл, 1, а по предлагаемому — в табл. 2.

Прочность и продолжительность отверждения стандартных образцов — восьмерок на связующем № 2 (с труднолетучим растворителем) по известному способу приведены в табл. 3, а по предлагаемому — в табл. 4.

608601

Таблица 5

Образцы — восьмерки

Показатели

40

Остаточное давление, мм рт. ст.

32

70

10

10

Таблица б

Образцы — восьмерки

Показатели

Остаточное давление, мм, рт. ст, 10

40

3,5

Продолжительность отверждения до максимальной прочности, ч

4,3

7,0

3,4

3,4

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0 фонатов, включающий перемешивание огнеупорного наполнителя, связующего и растворителя до состояния готовности смеси, фор10 мообразование и выдержку форм и стержней в оснастке, отл и ч а ющи и ся тем, что, с целью сокращения продолжительности отверждения и повышения прочности форм и стержней, формы и стержни выдерживают в осна15 стке при пзобарном давлении 5 — 15 мм рт. ст. в течение 3 — 210 мин.

Составитель Н. Тепляков

Редактор А. Соловьева

Техред А. Камышникова

Корректоры: Л. Орлова и T. Добровольская

Заказ 803/12 Изд. № 443 Тира>к 964

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Как видно из табл. 3 и 4, при изготовлении образцов по предлагаемому способу прочность возрастает в 2,5 раза (с 2,4 до 6,0 кгс/

/см, а продолжительность отверждения для достижения максимальной прочности сокращается в 7 раз (с 25 до 3,5 ч), Продолжительность отверждения до максимальной прочности, мин

Максимальная прочность на растяжение, кгс/смз

Максимальная прочность на растяжение, кгс/смз

Результаты, приведенные в табл. 5 и 6, подтверждают оптимальность выбранных режимов вакуумирования форм и стержней в оснастке.

Таким образом, предлагаемый способ изготовления литейных форм и стержней обеспечивает сокращение продолжительности их отверждения и повышение прочности.

Формула изобретения

Способ изготовления литейных форм и стержней со связующим на основе лигносульДанные, характеризующие зависимость продолжительности отверждения до достижения максимальной прочности от ocTpòî÷ного давления для смесей со связующим ¹ 1 при5 ведены в табл. 5, а со связующим ¹ 2 — в табл. 6.