Самотвердеющая сыпучая смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

В. П. Авдокушин, С. П. Дорошенко, В. Н. Елтышев, И, Скопота-;-:=--.

3 "В. В.Задарный, А.И.Ильина и И. Е. Рус аов (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический институт йм..50-eеtия

Великой Октябрьской социалистической ревблюпяи . (7!) Заявитель (54) САМОТВЕРПЕЮШАЯ СЫПУЧАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

0,05-1,5

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам самотвердеющих смесей для изготовления форм и стержней в мелкосерийном и серийном производстве отливок.

Известны жидкие самотвердеющие смеси, где в качестве органического связующего используется водорастворимый лигносульфонат, например концентрат бардяной жидкий (КБЖ}, в качестве от

1О вердителя - соединения шестива ентного хрома (в частности, хромовый ангидрид).

Перевод этих смесей в жидкоподвижное состояние осуществляется благодаря введению в HK состав пенообраэующих па

15 верхностно-активах добавок, таких, КВК- ДС-РАС, некаль (13. или КЧНР 52@.

Однако при затвердевании такие смеси имеют нулевую газопронипаемость вз- за образовавшихся пузырьков пеша, уо транение которой требует длительной тепловой сушки. Кроме того, наличие пенеэтой структуры обуславливает низкую

2 плотность и прочность смеси, что ведет к понижению качества отливок.

Устранение вышеперечисленных надо» статков возможно при переведении смесВ в сыпучее состояние.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому ре= зультату является самотвердеющая сйпу чая смесь j3 ) для Йзготовления литей внс форм и стержней на основе тех же связу ющего и отверднтеля с добавкай шперк постно-активного вещества - карбоновой кислоты или ее солей следуюявго соста- ва, мас.ч.:

Кварцевый песок 100

Водорастворимый лигносульфонат, а именно КБЖ (в пересчете на сухое вещество} l,6-2,8

Хромовый ангидрид 0,3-0,6

Вюда 3,2-5,0

Карбоновая кислота юж ее соли

3 ф содержания флотоагента до 1,0 мас. ч. приводит к дальнейшему росту уплотняемости смеси, что увеличивает в свою очередь ее прочностные характеристики.

Однако увеличение содержания флотореагента ведет также к тому, что часть хромового ангидрида расходуется на его окисление и не выполняет роль окислителя и комплексообраэователя лигносульфоновых комплексов сульфитно-дрожжевой бражки. Роетому содержание флотореагента выше верхнего предела является непелесообразным. Оптимальным следует считать содержание в смеси 0,5 мас. ч, флотореагента. Характер воздействия остальных компонентов смеси (водораотворимый лигносульфонат, вода, хромовый ангидрид) при изменении их содержания в заявляемых пределах аналогичен тому, что имеет место в исходной смеси. Увеличение водорастворимого лигносульфоната, а именно КВЖ ведет к повышению прочностных характеристик смеси, увеличение содержания хромового ангидридак ускорению твердения, а содержания влаги - к замедлению скорости тверцения.

Для приготовления смеси используют, например, лопастной смеситель, куда загружают песок, затем одновременно вводят 38 -ный водный раствор КБЖ и поверхностно-активное вещество. После

2-3 мин перемешивания вводят 50%-ный водный раствор хромового ангидрида, смесь перемешивают еще 1 мин, после чего выгружают из смесителя.

В табл. l приведены составы смесей

l-ll по изобретению и 12 согласно прототипу. т

3 98462

Способность данной смеси к уплотне%Go в оснастке, а также ее прочностные характеристики при отверждении нуждаются в дальнейшем улучшении. Кроме того при использовании карбоновых кислот смесь обладает резким запахом.

Бель изобретения — улучшение способ,ности смеси к уплотнению и повышение прочности ее в уплотненном состоянии.

Для достижения поставленной пели g самотвердеющая сыпучая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, водорастворимый лигносульфонат, хромовый ангидрид, воду и поверхностнс активную добавку, содержит в качестве упомянутой добавки флотореагент НЖСкубовый остаток производства высших . жирных спиртов при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.: 20

Огнеупорный наполнитель 1 00

Водорастворимый лигносульфонат (в пересчете на сухое вещество) 1,6-2,8

Хромовый ангидрид 0,3-0,6

В ода 3,2-5,0

Флотореагент ВЖС 0,05-2.00

Флотореагент БЖС (ТУ 38 107103-76) является, кубовым остатком многотоннажного промышленного производства высших жирных спиртов, получаемых методом прямого окисления углеводородов с по. следующим глубокшл омылением промыто го оксидата и отгонкой омыленной части.

При содержании флотореагента ниже щокнего предела не обеспечивается лег кая уплотняемость смеси. Увеличение

Таблипа 1

Содержание, мас. ч . в смеси

И нгредиенты

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Кварпевый песок

КБЖ (в пересчете на ,сухое вещество) (Хромовый ангидрид

2,4 2,4 2»4 1 6 2,8 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4

2,4

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,50,,5 0,5 0,5 0,3 0,6 0,5

4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5

4,5 3,2 5,0 4,5 4,5 4,5

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Флотореагент НЖС 0,05 0,2 0,5 1,0 2,0 0,5

Синтетическая жирная кислота фракпии -С

Из смесей, приведенных в табл. 1, изготавливают стандартные пкпиндрические обраэпы, уплотнение которых производят по стандартной методике под копром, а также вибрированием смеси при частоте

50 Гп и амплитуде 0,4-0,5 мм.

Свойства смесей 1-12 приведены в табл. 2. о о

И о3

«"3 о о о о

«-3

t т-3 о е

1-3

» л о е

С4 о

3 ° .3 о с4

3 о

63

Ф о

Ф о

В

Ж

Ш

Фе

А

v о

984623 е 4 п3 о - е

3 . 3 О)

c4 t т-3 о3 О3 о о е (Ф М

«ч ®

С0 Ф

3 «4 Е

<О 30 т-3

° -3 о3 Ф

m o оое си в о

3 Е с ) 3 - с0

t» а е о

3 «3 Ф

cQ е сО

3 3" о3 30 (Ч .Ч 3 t г- а о

° 43 С4 Ф

6) 0) чф с9 Ф Ф о3„ » О о о о о е сч m o

«-3

Cl о3 о3

N Q ÑÎ о 333 а с9 ф (Э с Ф с4 о о а пе о

«3 «4 Ф о о е

nl сЭ 0) с3 <ч е сЧ Ф Ф с9 00 СЯ сЧ Л 0) СО Е 3 с4 05 ОЭ о

gk бсср"

Рб

7 . 98462

Как видно из табл. ", при уплотнении образцов смеси по стандартной методике с помощью копра повышение плотности смеси (цо сравнешпо с прототипом) отмечается при содержании флотореагента, s

0,05 2,00 мас.ч., т.е, ио всем диапазоне предлагаемых пределов.

Несколько иное положение отмечается при уплотнении образцов с помощью вибрации: здесь положительное влияние флотореагента на плотность проявляется при содержании флотореагента 0,5-1,0 мас. ч. (смеси 3»5, 7,9,1C в табл. 1 и 2).

Что касается смесей 6,8 и 11, которые после вибрационного уплотнения имеют r5 меньшую плотносчЪ, чем прототип, то следует указать, что сравнение их с прототипом по свойствам не является достаточно корректным ввиду отличий в содержаниях или связующего, или отверди- 20 теля, или воды, Таким образом, введение в смесь по изобретению флотореагента ВЖС позволяет повысить плотность смесей в уплотненном состоянии, т.е. улучшить их спо- 25 собность к уплотнению.

Кроме того, предлагаемая смесь, как ато видно из данных табл, 2, обеспечивает более высокую прочность стержней и форм (из сравнения с прототипом ис- err ключаются смеси 6 и 10 с пониженным содержанием связующего и отвердителя).

Предлагаемые смеси, обладая легкой уплотняемостью и высокой текучестью, могут быть использованы в пескодувном, 35 пескострельном способах формовки, уплот1,6-2,8

О,З-О,6

3,2-5,0

0,05-2,00

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 224014, кл. В 22 С 1 10, 1960.

2. Дорошенко С.П. и др. Новый пено-. образователь для получения ЖСС.Литейное производство, 1976, % 2, с. 28-29.

3. Авторское свидетельство СССР

И 540429, кл. В 22 С 1/02, 1974.

3 8 няться вибрацией и на прессовых машинах . с малым удельным давлением.

Формула изобретения

Самотвердеющая сыпучая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, водорастворимый лигносульфонат, хромовый ангидрид, воду и поверхностно-активную добавку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения. способности смвси к уплотнению и повышения прочности ее в уплотненном состоянии, она содержит в качестве поверхностно-активной добавки флотореагецт ИЖС - кубовый остаток производства высших жирных сциртов при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.

Огнеупорный наполнитель 100

Водорастворимый лигносульфонат (в пересчете на сухое вещество)

Хромовый ангидрид

Вода

Флотореагент В?КС

Составитель С. Тепляков

Редактор С. Пекарь Техред С. Мигунова Корректор Н. Буряк

Заказ 10026/11 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открйтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., a, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4