Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке

 

п1 768530

О П И С, А"Н-K Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.01.79 (21) 2711831/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.

В 22С 1/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.742.4 (088.8) (72) Авторы изобретения С. В. Ванина, В. В. Любимов, И. М. Магрилова, Е. А. Новоселов, В. С. Салтыков и Д, М. Бобрищев-Пушкин (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕР)КНЕЙ

И ФОРМ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей, используемых для изготовления литейных стержней и форм по нагреваемой оснастке, Известно применение фенолоспиртов в качестве связующего в виде композиции, включающей помимо фенолоспирта мочевину и хлористый аммоний (1).

Характерной особенностью песчано-смоляных смесей с этим связующим является значительное выделение свободного фенола и сравнительно медленное отверждение.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных стержней и форм по нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный наполнитель и композицию фенолоспирта (фенолоспирт, хлористый аммоний и мочевина в весовом соотношении

100:0,5:20) (2), Указанная смесь обеспечивает получение достаточно высоких физико-механических показателей в отвержденном состоянии, однако она характеризуется значительным выделением фенола при изготовлении стержней и сравнительно невысокой скоростью отверждения, что снижает эффективность использования ее в условиях современного массового производства отливок.

Цель изобретения — снижение выделений паров фенола в воздушную среду и улучшение на этой основе санитарно-гигиенических условий труда.

5 Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель и связующее — раствор мочевины и хлористого ам10 мония в фенолоспирте, взятых в весовом соотношении соответственно 20:0,5:100, дополнительно содержит водный раствор хлорного железа плотностью 1,40—

1,55 г/см при следующем соотношении ин15 гредиентов, вес. :

Раствор мочевины и хлористого аммония в фенолоспирте 1,0 — 5,5

Водный раствор хлорного железа плотностью

1,40 — 1,55 г/см 0,1 — 1,5

Огнеупорный наполнитель Остальное

В качестве фенолоспирта предусмотрено

25 использование промышленно выпускаемых технических продуктов марок А, Б и В (ТУ-6-05-1164 — 72) .

Хлорное железо вводится в виде водного раствора плотностью 1,4 — 1,55 г/см (тех30 ническое хлорное железо, ТУ 11 — 76).

768530

Таблица 1

Содержание ингредиентов (в смесях №), вес. у

Наименование ингредиентов

4 (по прото типу) 5,5

4,0

Композиция фенолоспирта*) 4,0

1,0

Хлорное железо (водны Й раствор плотностью

1,47 г/сма) 0,1

0,5

1,5

95,5

93,0

98,9

96,0

Песок Об1К02Б

":) фенолоспирт: мочевина: хлористый аммоний=100:20:0,5 (по весу) Режимы горячего отверждения: температура нагрева оснастки, С 250 10 продолжительность выдержки смеси в оснастке, с 120

Таблица 2

Показатели свойств смесей №№ 1 — 4

Наименование свойств

4 (по прототипу) 1,98

0,20

0,70

Количество фенола, выделяющееся при горячем отверждении 1 образца (100 r смеси), мкг

0,17

8,0 — 8,5

40,0 — 45,0 9,0 — 9,5

28,0 — 32,5

Прочность образцов на растяжение в охлажденном состоянии, кгс/смя

П р и м е ч а н и я: 1. .Смеси 1 и 3 применяются при изготовлении простых стержней.

2. При отверждении смеси 3, содержащей наибольшее количество композиции фенолоспирта, выделяется наименьшее количество фенола за счет высокого содержания в смеси хлорного железа. Низкая прочность объясняется частичной деструкцией полимера за счет избытка соляной кислоты.

Пр11 содержании хлорного железа ниже нижнего предела его положительное влияние на снижение количества фенола, выделяющегося при изготовлении стержней, проявляется в недостаточной стейенй, а при содержании его выше верхнего предела наблюдается резкое снижение механических и технологических свойств смеси.

Связывание свободного фенола основано на взаимодействии фенола с хлорным же- 10 лезом по реакции обмена:

Повышение прочности объясняется тем, 20 что замещение атомов водорода гидроксильных групп ионами трехвалентного железа существенно изменяет структуру полимера и способствует образованию полимеров сетчатой структуры, имеющих более высокую прочность. Это позволяет снизить содержание в смеси фенолоспирта и тем самым дополнительно улучшить санитарно-гигиенические свойства смеси.

Порядок введения и перемешивания ингредиентов в процессе приготовления смеси является обычным в практике приготовления песчано-смоляных смесей, отверждаемых в нагрсваемой оснастке: сначала перемешивают огнеупорный наполнитель (кварцевый песок) с раствором хлорного железа, а затем вводят композицию фенолоспирта.

Приготовление смесей, содержащих хлорное железо, иллюстрируется следующим примером.

В табл. 1 приведены составы предлагаемых смесей №№ 1 — 3 и известной смеси №4.

0,1 в 1,5

Остальное

Формула изобретения

Составитель С. Тепляков

Техред В. Серякова Корректор О. Данишева

Редактор С. Титова

Заказ 224/4 Изд. Ке 573 Тираж 889 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Содержание свободного фенола, выделяющегося при изготовлении образцов, и их прочность в охлажденном состоянии показаны в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что предлагае- 5 мая.смесь по сравнению с известной обеспечивает снижение количества фенола, выделяющегося при отверждении смеси, не менее, чем в 2 раза (при эквивалентном содержании в смеси композиции фенолоспир- 10 та), а также повышение прочности смеси на 25 — 30 /, (сравнить показатели для смесей М 2 и 4 с эквивалентным содержанием композиции фенолоспирта).

Благодаря сокращению выделений фено- 15 ла в воздушную среду достигается улучшение санитарно- гигиенических условий труда на стержневых участках литейных цехов.

Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель и связу- 25 ющее — раствор мочевины и хлористого аммония в фенолоспирте, взятых в весовом соотношении соответственно 20:0,5:100, о тличающаяся тем, что, с целью снижения выделений паров фенола в воздушную среду и улучшения на этой основе санитарно-гигиенических условий труда, она дополнительно содержит водный раствор хлорного железа плотностью 1,40—

1,55 г/cM при следующем соотношении ингредиентов, вес. ..

Раствор мочевины и хлористого аммония в фенолоспирте 1,0 — 5,5

Водный раствор хлорного железа плотностью

1,40 — 1,55 г/смз

Огнеупорный наполнитель

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 206801, кл. В 22С 1/00, 1964.

2. «Литейное производство», 1968, № 7, с. 6 — 8 (прототип).