Связующее для литейного производства
(О Й И (. А Н И Е
ИЗОБРЕТЕН Ия
Союз Советскик
Социалистических
Республик
<11,770639
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.06.77 (21) 2491549/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (51) Ч. Кл."
В 22 С 1/16
Опубликовано 15.10.80. Бюллетень ¹ 38
Дата опубликования описания 25.10.80 (53> УДК 621.742.
48 (088.8) ао делам изобретений н атирытнй
Ю. П. Васин, А. E. Спасский, Л. А. Сидоренкова, Э. А. Вансович, П. П. Рыжов, В. А. Кичанов и В. E. Кобзарь (72) Авторы изобретения
Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (7I) Заявитель (54) СВЯЗУЮШЕЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Гесударетееииый комитет (23) Приоритет—
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении форм и стержней для литья черных и цветных металлов.
Известно использование концентратов бисульфитных магниевых солей в качестве связующего в формовочных смесях (I).
Однако указанное связующее не дает высокой производительности при ее тепловом отверждении и тем более при холодном отверждени и.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является связуюцее на основе солей лигносульфоиовых кислот и фосфористой кислоты (2) .
Смеси с таким связующим отверждаются как при тепловой обработке, так и без нее, при этом в последнем случае скорость отверждения и прочность смеси низкие.
С целью повышения скорости и прочности отверждения смесей после тепловой обработки и без нее предлагаемое связующее содержит в качестве солей лигносульфоновых кислот концентрат бисульфитных магниевых солей при следующем соотношении ингредиентов, вес.о о:
Концентрат бисульфитных магниевых солей лигносульфоновых кислот 47,5 — 98,5
Фосфористая кислота 1,5 — 52,5
Связующее приготовляют введением в концентрат лигносульфонатов с последующим перемешиванием известными способами фосфористой кислоты.
Стандартная фосфористая кислота (МРТУ вЂ” 69 — 6555 — 70) представляет собой белое порошкообразное вещество, легко растворимое в воде. Она легко растворяется в концентрате лигносульфо нато в. Химическаяя формула фосфористой кислоты Н,РОа.
При концентрации в связующем фосфористой кислоты ниже 1,5 вес. О о влияние ее как активатора отверждения связуюшего нивелируется, а при содержании ее более
52,5 вес.о о не выявлено дальнейшее улучшение свойств согласно цели изобретения.
Концентрат лигносульфонатов магния образуется как побочный многотоннажный продукт в бисульфитцеллюлозном производстве. Характеристика его сравнительно с требованиями ОСТ 81 — 79 — 74 на концентраты лигносульфонатов дана в табл. l.
770639
Техническая характе .
Показатели
Метод испытаний ристика
Требования
ОСТ:=-8 !-79-::7 Результа ты испы т аний
Однородная жидкссгь
Однородная жидкость
Визуально
Внешний вид и цвет темно-коОIIЧНЕ.ЗОГО цвета т ем.- о-к о-!
3 И II-! Е В О!- О
11!3 E TG
5G,0 пс ГОСТУ
851 --57
0,8
1,28 по ° OС . у!. Г (Содержание золы, не более 3,0
OC:Ту
81 79-74 йе нормировано
8. - 0
-, ГОСТУ
8518-5 (4 Г по ОСТУ
81-.79- 7 -;
4>з по ГОСТ .
2189-62 и по ОСТУ
81.— 79.,:4 по . ОСТУ
8420-57 по ОСТУ
81-79-74
Вязкость условная о при 20 + 1 С по вискозиметру В3-4, С не более о
Плотность,. !! 4 не менее
800,0
Па норп:.и-.. ровано
1,326 по ГОСТУ
851 8-57
Концентрат имеет стабильный состав и, как видно из табл. 1, практически по всем показателям, кроме предела прочности, отвечает требованиям ОСТа.
Для, получения предлагаемого связующего были подготовлены восемь смесей, составы которых приведены в табл. 2.
После приготовления связующего готовили смесь следующего состава, вес.%:
Кварцевый песок 93,29
Связующее по табл. 2 6,71
Прочностные свойства холоднотвердеющих смесей приведены в табл. 3.
Скорости отверждения смесей приведены в табл. 4.
Как видно из табл 3, оптимальная прочность (6) холоднотвердеющей смеси со связующим по известному техническому решению
11,52 кгс/см за 48 ч, а по изобретению
22,00кгс/см ; после тепловой обработки прп
100 С оптимальная 6по прототипу 14,0 кгс/см" за 45 мин, по изобретению !4,24 кгс/смг, Содержание сухих веществ, % не менее
Содержание нераствори-мых в воде веществ, % не более
Содержание редуцирующих веществ, % че более рН 20%-ного раствора концентрата, не менее
Предел прочности I pI; растяжении высушенных образцов, кгс/смачна менее! 7,0 кгс/см и 18,24 кгс v. - соответственно за 20,25,30,; оптимальная ссо связующим по прототипу после тепловой обработки при
300 С 20,60кгс/см и достигается за 30 мин, а со связующим по изобретению несколько ниже 16,0кгс/см и 15,20кгс/см, но достигается за более короткий промежуток тепловой обработки — за 5 мин.
Из табл. 4 видно, что оптимальная скорость отверждения смеси со связующим по прототипу 0,24 кгс/см ч, а со связующим по изобретению 0,54 0,46 и 0,27кгс/смг ч, т.с. в 1,12 раз выше; оптимальная скорость отверждения при тепловой обработке 100 С для известного технического решения и согласно изобретению соответственно 0,3 кгс/;.к, мин и 0,71, 0,68 и 0,61 кгс/см мин, т.е. в
1,97 раза быстрее. Аналогичная картина наблюдается и при сравнении скоростей о-..верждения в случае тепловой обработки при
300 С; с известным связующим 0,69 кгс/см..ь ::, а с0 связующим по изобретению 3,2 и кгс/смг мич T. e. в и 4 и 4 6 p33d
Таблица 1
770639
Таблица 2
ВЯЗУ!О!ЦИХ, ВЕC. /о
Ин, редиенты
85 80 70
50 47,5
98,5 05 90
Фосфористая кислота
МРТУ 69-6555-70
50 52,5
15 20 30
15 5 10 та 3
V на оастяжеппе, к c/см при отвержпении в течсиио:
18 ч
2,56
- 1 84 о
l,5
3,52 1,6
6,0
2-4
13,0
1 1 2
6,0
48 ч
1 1,52
15,0
16 0 22,0 1,0
О,8
1O,8--.
1-,. 7-6
0 нл р.стяжетп:е, кгс/см после тепловой обработки о
1100 C) в течение:
20 мин
25 мин
30 иин 15 ин
l 4. 0
9. 60
9,60
6О мин
13,.
11,:0 11,00
5,0 мин
12,48 11,F4 3,60 16,0
16,0 15,20 6,, 2
6,56
7,5 мпн
10,24 8.20
9,12 11,52
9,12
11,8-1 10,40 10,24.1, 8 4 08
15,56
9 12
9,24
20,60
18,8 1
14,60
Концентрат бисульфитных магниевых солей лигносульфоновых кислот с соцер)канием сухих ве.цеств 52,72%; плотность 1, 326
И на растяжеЯ и, е, кгс/см после тепловой обработки о.. (300 6) в -,å÷åние:
4,5 м;и1
9,0 Iíí
15,0 мин
30,0 мин .15,0 мин
GO,0 мин
¹ 3 ¹ 4 № 5 № 6 ¹ 7 jUе 8
t1.52 13,- 1 . - :,-". 13, 2 9,60
1100 12"-1 1328 1, CO 1008 бл8
11 8-: 13, l 1280 1821 1360
12,92 12,92 13,44 14,72 15,20 13,60
770639
Таблица 4
Скорость отверя ждения, кгсlсм ч, при выдержке на воздухе в течение:
18 ч
0,09
24 ч
30 ч
48 ч
0,24
0,16
0,25 0,017
66 ч
0,26
0,27
0,21
0,19
76 ч
0,35 0,32
О,г
0,17
20 мин
0,48
0,49 0 53 0,68 0,43 0,34
0,25
0,61 0,45
0,31
0,21
0,21
0,18
0,23
3,40 3,02
4,5 мин
3,04 1,34
3,2
1,31
3,2
,37
1,56
1,57
0,61
1,03
0,69
0,42
0,24
Скорость отвержг дения кгсlсм мин, при -тепловой обработке (100 С) в течение:
17,5 мин
25 мин
30 мин
45 мин
60 мин
Скорость отвеождения, кгс/см мин, при тепловой (300 С) обработке в течение:
5,0 мин
7,5 мин
9,0 мин
15,0 мин
30,0 мин
45 мин
60 мин
0,14 0,42 0,33 0,25 0,2
0,2 0,54 0,47 0,25
0,24 О, 31 0,39 0,50
0,31 0,33 0 46
0,58 0,68 0,71 0,69
0,40 046 0,43
2,87 2,88 3,0 3,30
2,50 2,37 2,7
1,36 1,09 1,22 1,54
1,21 . 1,57 1,4
770689 (3
Форл ула изобретения
47.5 — 98,5
l .5 — 52,5
Составитель И. Куниикая
Редактор H. Корченко Текред К. Шуфрич Корректор М. Шарогни
Заказ 7342/10 Тираж 889 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитега СССР по делам изобретений и открытий
133035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патенть, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Связующее для литейного производства на основа солей лигносульфоновых кислот и фосфористой кислоты, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости и прочности отверждения смесей после тепловой обработки и без нее, в качестве солей лигносульфоновых кислот связующее содержит концентрат бисульфитных магниевых солей при следующем соотношении ингредиентов, вес. ./о .
Концентрат бисульфитных магниевых солей лигносульфоновых кислот
Фосфористая кислота
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. 6-ая Всесоюзная конференция по химии и использованию лигнина. Тезисы докладов. Зинатне, Рига, 19?6, с. 165 — 166.
2. Авторское свидетельство СССР в Л3 557858, кл. В 22 С 1!20, 1975.
