Связующее для формовочных и стержневых смесей

 

МЙЭмиж" тФЙйтт чЮ. Вел

ЕеМлеататка УБА и 0767 33

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуолик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлсио 24.10.78 (21) 2678114/22-02 с присоединением заявки № (51) М. Кл з

В 22С 1/16

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет но денем изобретений (43) Опубли овано 15.10.82. Бюллетень № 38 (53) УДК 621.742.486 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 15.10.82 (72) Авторы изобретения В. А. Егоров, Н. Н. Петракова, Г. А. Чикаленко, Л. М. Фещенко

° и Ю. Д. Кузьмин

Производственное объединение «Ждановтяжмаш» (7I) Заявитель (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ФОРМОВОЧНЫХ И СТЕРЖНЕВЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Препарированная нейтрализованная смолка (ПНС) коксохимического производства

Жидкое стекло

15 — 45

55 — 85

Изобретение относится к области литейного производства, в частности, к органоминеральным связующим материалам для формовочных и стержневых смесей.

Известна жидкостекольная самотвердею- 5 щая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая препарированную кислую смолку с целью улучшения выбиваемости и снижения себестоимости.

Однако введение смолки непосредственно в 10 смесь не обеспечивает се равномерного распределения в объеме смеси. Кроме того, в данном случае затруднена дозировка и транспортировка жидкого стекла к смесеприготовительному оборудованию. 15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является связующее (крепитель) на основе жидкого стекла, в состав которого с целью обеспечения выбивки смеси 20 из отливок введено от 25 до 35% веса детергента — продукта обработки нефтяных сульфокислот (ДС-рас).

Однако стержневые и формовочные сме- 25 си, изготовленные на жидком стекле с добавкой (ДС-рас), имеют недостаточно низкий уровень газотворной способности и недостаточную прочность в высушенном состоянии. 30

Целью изобретения является снижен Ic газотвориой способности и повышение прочности смеси в высушенном состоянии.

Цель достигается тем, что связующее для формовочных и стержневых смесей на основе жидкого стекла в качестве технологической добавки содержит препарированную нейтрализованную смолку коксохимического производства при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Препарированная нейтрализованная смолка является побочным продуктом, получаемым на основе кислой смолки — отхода цехов ректификации сырого беизола коксохимических заводов.

Препарированная нейтрализованная смолка (ПНС) отличается от препарированной кислой смолки тем, что она не вызывает свертывания жидкого стекла и не содержит вредных бензольных соединений.

В предпочтительном варианте использования связующего предусмотрено использование препарированной нейтрализованной смолки следующего состава, вес.%:

707033

2 — 20

0,2 — 7,7

Полная

1, 10--1,25.

1 — 4

Таблица 1

Составы смесей, вес., со связующим

Ингредиенты

Предлагаемые

Известные №

5 6

8 9

Кварцевый песок

Огнеупорная глина

83

83 83

10 10

83 83

10 10

70 55

83 83 83

10 10 10

85 70 55

10

55

Жидкое стекло

Связующее

7% по вес. смеси

30

Препарированная нейтрализованная смолка

30 45

Соленый гидрол

Детергент ДС-рас.

15 30 45

Таблица 2

Составы, №

Физико-механические и технологические свойства

0,13 0,11

Предел прочности на сжатие в сыром состоянии, кГс/см2

0,12

0,11

0,1 1

0,1 1

О,1 1

0,1 1

3,2 3,3

Влажность, %

Газопроницаемость, ед.

3,4

3,3

3,2

3,0

3,4

3,3

3,2

138

128 96

119

102

8,3

2,45

6,3 10,5

1 1,9

7,7

14,3

3,9

Предел прочности на разрыв в высушенном состоянии, кГс/см

12,2

8,2 8,4

Газотворная способность, смэ/г

7,2

15,2

10,2

1 1,8

6,1

7,7

13,1

Образец рассыпался

Образец рассыпался

Образец рассыпался

Работа выбивки, дж

3,1

3,1

6,2

3,1

Препарированная нейтрализованная смолка (ПНС) хорошо сочетается с жидким стеклом и в формовочных смесях обеспечивает высокую прочность, уменьшенную газотворную способность смеси, а также облегчает выбиваемость (высыпаемость) стержней из отливок, за счет ее разложения при высоких температурах.

Изготовление связующего производится путем смешивания исходных материалов: жидкого стекла и ПНС в металлической емкости, при этом в процессе хранения связующего не наблюдается расслоения или изменения его свойств.

Процесс изготовления стержневых и формовочных смесей со связующим согласно

Остальное

Сульфат натрия

Свободная щелочь (в пересчете на NaOH), %

Полимеры

Растворимость в воде

Плотность при — 20 С, г/см изобретению аналогичен процессу изготовления смесей с жидким стеклом, 5 Исследование проводилось на оптимальном составе смеси с оптимальным содержанием связующего при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

10 Огнеупорная глина

Связующее

Кварцевый песок

Изобретение иллюстрируется составами

15 стержневых и формовочных смесей и их физико-механическими и технологическими свойствами, которые, соответственно, указаны в табл. 1 и 2, 707033

Формула изобретения

Составитель И. Гончарук

Редактор E. Зубиетова Техред А. Камышникова Корректор А. Степанова

Заказ 1670/4 Изд. М 245 Тираж 853 Подписное

ИПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5 типография, пр. Сапунова, 2

Изучались следующие физико-механические свойства смесей: прочность на сжатие в сыром состоянии, влажность, газопроницаемость в сыром состоянии, прочность на разрыв в высушенном при 200 С состоянии, газотворная способность при 1000 С с предварительно высушенной при 200 С смеси, работа выбивки после нагрева смеси до

1000 С и последующего охлаждения по методике ЦНИИТМАШ. 10

Как видно из табл. 1, 2, оптимальные свойства имеют смеси, изготовленные с применением связующего на основе жидкого стекла с введением в его состав 15 — 45% по весу препарированной нейтрализованной 15 смолки (ПНС). Введение меньшего количества ПНС неэффективно, так как при этом резко возрастает работа выбивки. При введении в состав связующего ПНС в количестве более 45 /о происходит снижение проч- 20 ности стержневой смеси в высушенном состоянии.

Таким образом, использование связующего на основе жидкого стекла и ПНС позволяет получать стержневые и формовочные 25 смеси с высокой прочностью в сухом состоянии, низкой газотворной способностью и облегченной выбиваемостью.

Использование связующего дл- формовочных и стержневых смесей позволит повысить прочность форм и стержней в сухом состоянии в 1,2 — 1,8 раз, снизить газотворную способность и облегчить выбиваемость.

Экономический эффект от внедрения связующего образуется за счет низкой стоимости ПНС, стоимость которой составляет

29,4 руб./т, а ДС-рас — 160 руб./т, а также улучшения качества литья, что в пересчете на одну тонну литья составляет 0,4 — 0,6руб.

Связующее для формовочных и стержневых смесей на основе жидкого стекла, включающее технологическую добавку, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения газотворной способности и повышения прочности смеси в высушенном состоянии, связующее содержит препарированную нейтрализованную смолку коксохимического производства при следующем соотношении ингредиентов, вес. :

Жидкое стекло 55 — 85

Препарированная нейтрализованная смолка (ПНС) коксохимического производства 15 — 45