Комплексный пенообразователь для изготовления литейных форм и стержней

Комплексный пенообразователь для изготовления литейных форм и стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидких самотвердеющих смесей, отверждаемых реагентами сложноэфирного типа, применительно к условиям индивидуального, мелкосерийного и серийного производства отливок из черных и цветных металлов и сплавов. Цель изобретения - улучшение выбиваемости и повышение поверхностной прочности стержней и форм за счет использования в составах жидких самотвердеющих смесей комплексного пенообразователя, состоящего из пенообразователя на основе анионных поверхностно-активных веществ и стабилизатора пены - материала на основе щелочных солей жирных кислот C 16 - C 18 и щелочных солей дитерпеновых кислот. Комплексный пенообразователь содержит, мас.% : пенообразователь на основе анионных поверхностно-активных веществ (в пересчете на основное вещество) 30...90

материал на основе щелочных солей жирных кислот C 16 - C 18 и щелочных солей дитерпеновых кислот переработки древесного сырья, взятых в массовом соотношении (1-4):1, 10...70. При этом в качестве поверхностно-активных веществ используют технические продукты на основе алкилсульфатов или олефинсульфонатов, или щелочных солей алкилароматических сульфокислот, или щелочных солей нафталинсульфокислот, а в качестве стабилизатора пены омыленный талловый пек или омыленное талловое масло. Введение комплексного пенообразователя способствует повышению поверхностной прочности и улучшению выбиваемости форм и стержней. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ)5 В 22 С 1/02 1/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ сплавов.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4412299/23-02 (22) 16. 03. 88 (46) 07.. 08. 90. Бюл. ¹ 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного призводствд (72) С.С.Жуковский, В.А.Сафронов, С.Д.Тепляков, В.Д.Долматов, С.И.Прозорин, В.В.Моторжин, Т.Н.Власикова и А.М.Володин (53) 621.742.4(088.8) (56) Патент ФРГ № 3140808, кл. В 22 С 1/10, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1386351, кл. В 22 С 1/10, В 22 С 1/10, 1986. (54) КОМПЛЕКСНЫЙ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидких самотвердеющих смесей, отверждаемых реагентами сложноэфирного типа, применительно к условиям индивидуального, мелкосерийного и серийного производства отливок иэ черных и цветных металлов и сплавов. Цель иэобретения— улучшение выбиваемости и повышение поверхностной прочности стержней и

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней иэ жидких жидкостекольных самотвердеющих смесей, отверждаемых реагентами сложноэфирно„„SU„„1583208 А 1

2 форм за счет использования в соствах жидких самоотверждающих смесей комплексного пенообразователя, состояще го из пенообраэ он ателя на основе анионных поверхностно-активных веществ и стабилизатора пены — материала на основе щелочных солей жирных кислот С -С и щелочных солей дигс rs терпеновых кислот. Комплексный пенообразователь содержит, мас. Ж: пенообразов атель на основе анионных поверхностно-активных веществ (в пересчете на основное вещество) 30-90; материал на основе щелочных солей жирных кислот С -С и щелочных солей ди1Ь 1В терпеновых кислот переработки древесного сырья, взятых в массовом соотношении (1-4):1,10-70. При этом в качестве поверхностно-активных веществ используют технические продук- С ты на основе алкилсульфатов или олефинсульфонатов, или щелочных солей алкилароматических сульфокислот, > или щелочных солей нафталинсульфокислот, а в качестве стабилизатора пены — омыленный талловый пек или омыленное талловое масло. Введение комплексного пеíîîбразователя способствует повышению поверхностной прочности и улучшению выбиваемости форм и стержней. 2 з.п. ф-лы, 3 табл. го типа, приме нительно к у слов иям индивидуального, мелкосерийного и серийного производства отливок из черных и цветных металлов и

1583208

Цель изобретения — улучшение выбиваемости и повышение поверхностной прочности стержней и форм.

Комплексный пенообразователь содержит пенообразователь на основе анионоактивных поверхностно-активных веществ и стабилизатор пены. В качестве стабилизатора пены используется материал на основе щелочных 10

: солей жирных кислот С1 -С1 и щелочЮ ! ных солей дитерпеновых кислот переработки. древесного сырья, взятых в массовом соотношении (1-4):1.

В качестве пенообразователя на основе анионактивных поверхностноактивных веществ используют следующие материалы: паста рафинированного алкиларилсульфоната (PAC), сульфонол HII- 1, смачиватель НБ, пенооб- 20 разователь ТЭАС, олефинсульфонаты и др.

PAC — натриевые соли алкилароматических нефтяных сульфокислот. По внешнему виду PAC — однородная про- 25 зрачная жидкость, содержание основного вещества не менее 45,растворимость в воде полная.

Сульфанол НП-1 — натрийалкилбензолсульфонат на основе тетрамеров, пропилена, представляет собой хорошо растворимый в воде порошок с содержанием основного вещества не менее

507..

Пенообразователь T3A(— триэтаноламиновые соли алкилсульфатов

ТЭАС, представляют собой жидкость коричневого цвета, рН среды 7-8, содержание основного вещества 22-27Х, степень биораспада продукта 92-96/. 40

Оле фин сульфонаты (СТП) — сме сь натрийалкилсульфонатов, жидкость желтого цвета с содержанием основного вещества в пределах 50,, хорошо растворяется в воде. 45

Смачиватель НБ — натрий моно-, ди и трибутилнафталинсульфонаты, представляет пасту, хорошо растворимую о в воде, с содержанием основных веществ не менее 55Х. 50

В качестве стабилизатора пены используют технические продукты в виде омыленного таллового пека или омыленного таллового масла.

Омыленный талловый пек постав15 ляется в виде твердого стекловидного продукта, хорошо растворимого в воде, с содержанием основных веществ не менее 55Х.

11ожет быть использован также омыленный талловый пек под торговым названием "Литейное связующее ПТО в виде 40-45Х-ного водного раствора с рН 10-10 5, вязкостью по ВЗ-4 не более 200 с, содержанием натриевых солей жирных кислоты С -С1ц и натриевых солей дитерпеновых кислот в пересчете на сухое вещество 50-55Х.

При этом отношение в ПТО между щелочными солями жирных кислот С -С и дитерпеновых кислот составляет (1-4): 1.

Щелочные соли жирных кислот С;1 -С

М представлены в основном солями паль- митиновой,маргариновой, стеариновой, олеиновой, линолевой и линоленовой кислот. Дитерпеновые кислоты продуктов переработки древесного сырья состоят в основном из абиетиновой, дегидроабиетиновой, неабиетиновой и пимариновой кислот.

Талловое масло выпускается целлюлозно-бумажными комбинатами при сульфатной варке древесины. Омыление таллового масла проводят щелочью, которую в случае необходимости доводят до требуемой концентрации водой.

B качестве связующего в составах

ЖСС.используется жидкое стекло, предпочтительно натриевое с модулем

2,4-3,1 и плотностью 1,4-1,52 г/см .

В качестве огнеупорного наполнителя используется кварцевый песок, цирконовые, дистенсиллиманитовые, а также регенированные пески с зерновым составом в соответствии с ГОСТом для групп 0315, 02, 016 с содержанием глинистой составляющей не более

1 и огранических примесей не более ЗХ.

Отвердителями жидкостекольных ЖСС являются реагенты сложноэфирного типа, например на ацетатах этиленгликоля или глицерина, а также на основе пропиленкарбоната. ПГ1едставителем ацетатов этиленгликоля, например, является технический продукт под торговым названием "Флодур" (ПНР).

Ацетаты глицерина используют в составах ЖСС, выпускаются под торговой маркой Cigacodur-I. (ГДР).

Используют отвердители сложноэфирного типа, представляющие собой технические продукты на основе пропиленкарбоната, например остаток ку-, бовый пропиленкарбоната.

5 15

Пример 1. Для приготовления комплексного пенообразователя (КП) составные части (пенообраэователь, стабилизатор пены) в соответствующих пропорциях смешивают в бегунах в случае поставки их в твердом или пастообразном состоянии либо в мешалках лопастного типа при поставке компонентов в жидком состоянии.

При этом смешивание компонентов КП осуществляется до их равномерного распределения по объему.

Далее приготовленный КП вводится в жидкую композицию ЖСС, состоящую иэ жидкого стекла, воды, и компо° ненты композиции, перемешиваются до их равномерного распределения по объему.

Пример 2. В условиях литейных цехов иногда целесообразно приготовление КП и жидкой композиции совместить, т.е. отдельные компоненты ПАВ ввести в жидкую кбмпозицию

ЖСС из жидкого стекла и воды и перемешивать их до равномерного распре- деления по объему. Указанный способ наиболее рационален в случае поставки компонентов КП в жидком состоянии (PAC, связующее ПТО).

Порядок приго товле ни я сме си ЖСС с КП: в смеситель дозируют огнеупорный наполнитель и отвердитель, перемешивают в течение 1 мин, затем, вводят заранее приготовленную жидкую композицию и перемешивают для изготовления стержней и форм.

Текуче сть сме си о пре деляе т ся по ГОСТУ по диаметру расплыва определенного объема смеси.

Живучесть смеси определяется визуально по продолжительности сохранения в ней пузырьков пены.

Прочность образцов на сжатие определяется по ГОСТУ. Поверхностная прочность стержней и форм оценивается по осыпаемости смеси в соответствии с ГОСТом., Остаточная прочность на сжатие определяется на образцах, прокаленных при температурах испытания в. печи в течение 1 ч и охлажденных с.печью до комнатных температур.

Дефективность отливок по пригару изасорам определяется визуально и

I после статистической обработки оценивается доля отливок с указанными дефектами.

83208 о

В табл.1 приведены составы КП по изобретению.

В табл.2 и 3 представлены составы и свойства ЖСС.

По результатам испытаний, приведенных в табл.3, следует,что введение в состав ЖСС КП, т.е. пенообразователя на основе алкилсульфатов или

1Q олефинсульфонатов, щелочных солей алкилароматических сульфокислот или щелочных солей нафталинсульфокислот в сочетании со стабилизатором пены на основе щелочных солей жирных С

1f

15 С g и дитерпеновых кислот переработки древесного сырья, является оптимальным соотношение пенообразователя и стабилизатора пены, равное (30-90):

,(10-70).

Использование КП по изобретению. позволяет в сравнении с известным существенно в 1,9-2,3 раза улучшить выбиваемость стержней и форм из отливок — остаточная прочность смесей на сжатие после прокалки 600—

800 С снижается с 1,1-2,5 до 0,3— о

1,0 МПа; повысить поверхностную прочность стержней и форм — осыпаемость смесей снижается с 0,6-0,7 до 0,25—

30 0,4Х; сократить дефектность отливок. по. пригару и засорам от общей дефективности с 36-40 до 16-25 .

Предлагаемый КП будет использован в составах жидких жидкостекольных самотв ердеющих смесей, отверждаемых реагентами сложноэфирного типа при изготовлении средних и крупных отливок из стали, чугуна, цветных ме таллов.

Формула изо бре тения

1. Комплексный пенообразователь для изготовления литейных форм и

45 стерж еи из жидких самотвердеющих смесей, отверждаемых реагентами сложноэфирного типа, содержащий пена образователь на основе анионных поверхностно-активных веществ и стаилизатор лены, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения выбиваемости и повышеНия поверхностной прочности стержней и форм, он содержит в качестве стабилизатора пены материал на основе щелочных солей жирных кислот С -С и щелоч 8 ных солей дитерпеновых кислот перера ботки древесного сырья, взятых в мас. совом соотношении (1-4):t, при сле1583208

30,0-90,0 дующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Пенообразователь

) на основе анионных поверхностно-активных веществ (в пересчете на основное вещество)

Материал на основе щелочных солей жирных кислот

Оц H щелочных солей дитерпейовых кислот переработки древесного сырья, взятых в массовом соотношении (1-4) 1 10,0-70,0

2. Пенообразователь по п.1, о т . л и ч а шийся тем, что в качестве щелочных солей жирных кислот

С)g -C 1у и щелочных coJleH дитерпено» вых кислот переработки сырья использованы технические продукты на основе омыпенного таллового пека или омыленного таллового масла.

3. Пенообразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что в качестве анионных поверхностно-активных веществ он содержит технические

f5 продукты на основе алкилсульфатов, или олефилсульфонатов, или щелочных . солей алкилароматических сульфокислот, или щелочных солей нафталинсульфокислот. I

1583208

О !

I 1 1, I I i an I

1 х !

Ъ

I !! 1 1

1 I

ОО

I «Ъ « «

v о о

1 !

Ф о

Ф !

» о е

s е

О

an 1 1 I I

Ъ о х о х

v о

I 1

1 . 1 1 I

О

an

1! 1 1

О

««Ъ

I 1 1 I I е !

О

«« \

1 1 1

О

««Ъ

О

««Ъ

1 I I I О

D иЪ

1 1 !

О

«Ъ

D оъ

I 1 I I 1 1 I 1 I

1 I I 1 1

««Ъ

I 1 1

« Ъ

1 I 1! I I ! I I 1

I I Х

I 1 о .э cl м 1 о ох хх хехойо ах

1-хо е о х к х х х й!" Ф о е е л е ло х о о о s s c: ì « х к

«««

1 !

Са1

1 ао о и е х е В Ф

kK е Ф If охое

О

««Ъ

1 ОЯ О О О g anD р

1 !, I ф х а с4

v х

° Я. к

О, 1

1 I!

И р о а 1 е 1 к

X I

Ф о ххе

E

K а

If о

«

«о

1 Е

83 ь х.а

Ф о хк Ф

IC! an 11 I ««I

ЕО а о

Я !

v 1-ой

1 а«ЛЙ ai

1 о

С0

«6.& Ф f. о м к !

» 0I O Е «II о к о «- о

Х X ««IX е232е

Е о кФ „хК хо хх

О КООО е о

Cl «Cl ох о

2 охе к о о

v е Ф х.Ф к х

Ol

«Il !» Ф о ае v ох оео к g к

l0 о

CO о . C«I ««! «C кх а«ъ х«о! охк3м

О I«! И о х ее

Vm OD I.

1583208

И

<<3 < 1 О б

О I IO I I I ! ! ! Icv

И

OО б сч

I

1 ! в

1 л сч

И

-т

<Г<

1О

I 1 1 I I 1 1 1 1 I I Осч

С 4 с

< 4

И

И

ГЪ О

O I сч л б

<Ч

И х

«1 Ю б б

11!Ю1111111111ч

И

< 1 О I

I 1 1 30 1 1 I 1 1 1 I I 1 l С 4

И. х

<Г< б

С<

< 3 Ю

1 О 1 1 1 1 I ° I 1 I 1 сч л сч

О.

И

° Ф

И

С3

lf1

<

1 1 1 О 1 с б сч О

И т

И

I 1 1 1 1 1 I

<3. 1

О<

И .х

И

I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Х х

3 <33 Г

X с

<Ч

Cf<

<Г< б

1 1 1 I 1

О I

1 I I 1! 1 1 1 О 1 1 л

<Ч

О\

И

И

С<

1 < 4

1 1 1 !

О 1.

I с 4 I

Ю 1

Г4 1

1

C3 I

1 1 С 4 I!

< сЧ

Ю 1

ГГ, 3

С 3 1

Ct<

° fI

С3

1 1 О I 1 1

1 °! 1 1 1 л сЧ

If3 с

<Г\

С<

<.1

I О I

1 I 1 1 I с

С 4 1

О<

И

И<

О с 1

I 1 О

С<

1 1 сч

1 1 I

I I I 1 л сч 1

<3< с<3

1 О 1

И б

И

С3

1 1 <3

О 1

1 1 с4.1!

О 1

1 1 44 1

I

Ю l

I < c÷ 3

1! I 1

1 1 I 1 1 1 с

<Ч 1

И

Г1

1 (О I !

I. < I 1 I 1

l сч I

С<<

«1

1 1 О 1 I 1

И

1 I 1 1 l,l

< 3 1

О<

<Г3

С3

< \

О I

И

-Т

)

Ф

I 1

Ф 5j

Ф 03 э х х -Р, Х 3- О

Г (В

К ф б< ! <0 X

0 0

<Ч с.

Х И

8% 6

gх(»

I l4»

Х О

4i i

0 Х Х

Х Ф Э

«I Е Х

I

СЧГ1 Эlfi ОЛC0433О СЧГ1 Ф

«

О

gf3

88=

0 !

У!

1 и и

% и с(0

К

О I!

0 «у

% «Е

Р3 Р, 43

43 Ol 13

i(Х К К а<Ч В 0

Ф Q 4 $ 0

Л-34 х

О э

4 Х

О О

43ХХ!

Схб V

« I33 <С

Ф Х Ф

333 0 13

Ю О»

I 1 1 I I I 1 1 I

1 I 1 1 1 1 1 I 1

1 сч

1 о с 3 I I

О 1!

I сЧ 1

1583208

1

1

1 е\

I ф

«! х !

I

I

1а !

1 оъ т 4 г осг» иг» о

4 Ъ

-оЮ еъ

° cn.an

МИ оо

1 е Ъ т оо мо о

М ОМ о о о с-!

Ьс! ии

4 Ъ С Ъ «СЧ

«о оо о и ила ооГЪ И л

ЧЪ о ь о т чг

Саа

С \ т

СЧ о о и

СЧ

I !

-т мЪ вЂ” М

СЧ

Ю

СЧ

1 оа

CO

Ь е ъ о о ои и т оо с ъ .т оо

Ъ О

О е«г оо

И С 4

4 \ о

- o an o

С Ъ 4"\! ъо МЪ оо9 о с! семг

ММ «СЧ

"о о о,р и о ъ

1 I ии т

С 4!

1 !

Г !

I г I

CO

О

4 °

СЧ о

М а

I

I

С4 СЧ и т со с ъ ооо о

cLco ъи

СЧ ЕЪ СЧ

«Юоо о о

Ос л илл

oo1 ! ти о

О о ь о

t О

СЧ

1г» ) !

1 !

I мЪ

С Ъ

СЧ

4Ь мЪ

СЧ

1 мЪ и

С Ъ»те» Сl

С-СОО О

cn»t О М оооо о г an

4 ° иа

С оо

1 1 т t оо о

° Ои

1 !

-т о т

С 4

I an

1 о оъ и со î сч оо-о.т г оо

1 и о

С Ъ

««о о о

СЧ

С4

1 !!

an I

1 м Ъ!

Ю

СЪ СЪ

СЧ о

С 4 и !

АЬ

4 лг А J

«СЧ ооо о и о т л

Ю мЪСО ОС! оо-о.т г CL an

СЧ о о о о о и о

СЧ

О

an о е \ с \

44 т СО со оо4 Ь 1 ооо

С 4

1 мЪ оо

СЧ

Ю

4Ч

СЬ

Чг о °

3

Ц

3 ио е«г -т

« оо ии и с ъ

О Ю

I ии

СЧ о о

1

1

1 О!!

1 I!! е !

1 иа оо сгг е. оо

СО!

t л ъмеО о

С Ъ С Ъ

44

I 1

СЧ Ю

СЧ

СЧ

СЧ

СЧ

СЧ

«СЪ

° о

М СЪ

«оо о о

С 4

«оЮ

О т милм сч о е г т оо ! ми

° СЪ о о

D О т

« оо

1 ии

4 1 о

Ю и и т г оо

I ти

«\o о

СЧ

CO aO сгои со и

СЪ

«о

Ю О

1 мъ о

С4 е Ъ!

СЧ

an и о е 4

1 !

-т о и

С 4

О

СЧ

СЧ

С 4 ! о

СЧ е Ъ СЧ

-оо о о и о

Мег оо

1 сп м

«М о

Ю е» ти а оо

1 и -т т

«о ь

-т мъ л с«а оооо и т чЪ а

СЪ «СЧ, «о о о о аи оЬ4 о мЪ Оъ оо

Ю Ю о оа со

Ь е»

С Ъ

Са! о т О

С 4 мЬ

С 4 т

Ю

ССЪ

4 Ъ

Ю и

СЧ

Ю

СЧ

Ь !

1 и

М х о аС ааа иии еео х

e au

g ao

3 с сс х

cl. 1»

;!

"(( 1: о а

1» 1

u u

Cl Cl

У о о х р о т т I

СЧ СС

1» и о о

1 т ф о омс о т ф ае хсе

Зй

С !

I !

I !

i Д ио т оо1 I

CO 4 Ъ . о о. о

6К о

5»- т

ЮИ

О СЧ ОЧГ

« аЬ тй о--о мъ

° Ъ»т аО .т оооо

* сии

4 Ъ ооо о ь лао т с=г о - о,о и с«ъ г.

М о «о о о

Оаом

« о о - сг

А лс А и и

° оро о о СС еа озо ф м о ое» ола сВе

c1 cl о с! о а

4С 1 ф

Х 1. асс м с е т фв йa5 о мики оеее ф Cl Х Cl о о схох

См! !!

СЪ !

Фб 1

1 фа!! ф!! м!,I ж

1

1 !

1 т

I—

I м I о мъ co co оо1 !

М л ъо ооиаа оо» ! !

tnt t оои со а с!о а г» ° ооио со ооI 1

° таг» с.оala мt an х е а"

"RK е

XXIема ф с оооо ф ctooo

IC С Ое»СО ф Reт м с сса! о аоасс .4- ОС

Cl тх3а е е о фммо свео w

44 Е Хаф огас х