Способ изготовления литейных стержней и форм при использовании лигносульфонатов в качестве связующего и состав связующего

Способ изготовления литейных стержней и форм при использовании лигносульфонатов в качестве связующего и состав связующего

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ изготовления литейных стержней и форм при использовании - лигносульфонатов в качестве связующего, включающий приготовление смеси,формообразование и отв-ерждение стержней и форм посредством тепловоЛ обработки , отличающийся тем, что, с целью повышения скорости отверждения и прочности, а также снижения газотворности стержней н форм, связующее на основе лигносульфонатов предварительно смешивают со светлыми нефтепродуктами, а именно уайтспиритом клк бензином, с последующей тепловой обработкой стержней и форм при 275-325°С.•2. Состав связующего _кпя литейных стержней и форм, изготавливае- 'мых способом по п. 1, на основе лигносульфонатов и легколетучйх растворителей - светлых нефтепро- 'дук^ов, а именно уайт-спирита или бензина, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости отверждения и прочности, а также снижения газотворности стержней и форм, ингредиен'ты связующего взяты в количественном соотношении соответственно 1: (о,025-0,125).i(Лс

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„., SU „„ЩЩЯЗ A (Я) В 22 С 9/12; В 22 С 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2367621/22-02 (22) 24.05.76 (46) 23.07.83. Бюл. Р 27 (72) Ю.П. Васин, A.E. Спасский, П.П. Рыжов, Я. И. Гельбштейн, В.A. Кичанов, Л.А. Сидоренкова, Э.A.Âàíñîвич и В.Е. Кобзарь (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.742.4(088.8) (56) 1. Рыжиков А.A. Технологические основы литейного производства, М., Машгиэ, 1962, с. 20.

2. Патент Японии В 5937, кл. ll A 212, 11.09.69, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

9 533443,,кл. В 22 С 1/20. 2 04 75. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

ЛИГНОСУЛЬФОНАТОВ В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУЮ ЦЕГО И СОСТАВ СВЯЗУКВДГО. (57) 1. Способ изготовления литейных стержней и форм при использовании " лигносульфонатов в качестве свяэующего, включающий приготовление смеси, формообраэование и отверждение стер»ней и форм посредством тепловой обработки, отличающий с я тем, что, с целью повышения скорости отверждения и прочности, а также сни— жения гаэотворности стержней и форм, связующее на основе лигносульфонатов предварительно смешивают со светлыми нефтепродуктами, а именно уайтспиритом или бензином, с .последующей тепловой обработкой стержней и форм при 275-3250С.

2. Состав связующего для литейных стержней и форм, изготавливае мых способом по п. 1, на основе лигносульфонатов и легколетучйх растворителей — светлых нефтепродуктов, а именно уайт-спирита или бензина, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости отверждения и прочности, а также снижения гаэотворности стержней и форм, ингредиенты связующего взяты в количественном соотношении соответственно 1: (0,025-0,125).

599423

Иэббретение относится к литейному производству.

Известен способ изготовления стержней и форм, включающий операции приготовления смесей, формовки стержней и форм и последующего от- 5 верждения их при,тепловой обработке 313

При использовании в качестве связующего лигносульфонатов (сул. Фитный щелок, сульфитно-спиртовая бар- 10 да, сульфитно-дрожжевая бражка, жидкий лигнин) стержни и формы, полученные таким способом, имеют пониженную скорость отверждения, недостаточную термостойкость и проч ность, повышенную газотворность.

Известен сйособ приготовления связующего из лигносульфонатов и нефтепродуктов беэ эмульгаторов. При этом в качестве нефтепродуктов используются тяжелые масла или битум f2). 2

При использовании этого связующего уменьшается продолжительность приготовления смесей, предотвращается образование газовых раковин и пористости в отливках. Однако по свойствам, сообщаемым смесям при тепловой обработке стержней и форм, оно не обладает преимуществами по сравнению с лигносульфонатами. Это обусловлено тем, что тяжелые масла З0 или битум не воздействуют на характер отверждения лигносульфонатов при тепловой обработке стержней и форм, поэтому недостатки смесей, обусловленные свойствами лигносуль- 35 фонатов, сохраняются.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления стержней и Форм при ис- 40 пользовании лигносульфонатов в качестве связующего., в соответствии с которым смесь приготавливают путем. перемешивания огнеупорного наполнйтеля, глины огнеупорной, связующего на основе лигносульфонатов и лег-. когорючего растворителя, а именно ауйт-спирита или бензина, или эта.нола, или эфироальдегидной фракции, формуют стержни и формы с последующим поджиганием их с поверхности (31. 50

В таком способе используют связую щее на основе лигносульфонатов в сочетании с легкогорючими растворителями, в том числе светлыми нефте- 55 продуктами, а именно уайт-спиритом или бензином, лигносульфонаты и светлые нефтепродукты взяты в весовом соотношении соответственно

1: (1, 33-2) 44) . .Одной йэ операций при изготовле- нии стержней и форм является поджигание их с поверхности. Наличие открытого пламени в условиях литейного цеха ограничивает воэможности применения данного способа ввиду 65 существующих требований по технике безопасности. В то же время при замене операции поджигания стержней и форм операцией сушки их в сушилке стержни и формы характеризуются пониженной скоростью теплового от» верждения и прочностью, а также повышенной газотворностью.

Целью изобретения является повышение скорости отверждения и прочности и снижение газотворности стерж ней и форм.

Для этого предлагается способ изготовления литейных стержней и форм при использовании лигносульфонатов в качестве связующего, включающий приготовление смеси, Формообразование и отверждение стержней и форм посредством тепловой обработки, который отличается тем, что связующее на основе лигносульфонатов предварительно смешивают со светлыми нефтепродуктами, а именно уайт-спиритом или бензином, с последующей тепловой обработкой стержней и форм при 275-325оС

Для осуществления предлагаемого способа предлагается связующее на основе лигносульфонатов и легко летучих растворителей — светлых нефтепродуктов, а именно уайт-спирита или бензина, ингредиенты которого взяты в количественном соотношении соответственно 1:(0,0250,125).

При тепловой обработке лигносульфонаты конденсируются со светлыми нефтепродуктами н образуют полимеры повышенной термостойкости.

Повышенная термостойкость обуславливает возможность повышения температуры тепловой обработки стержней и форм и увеличение тем самым скорости их отверждения.

При конденсации лигносульфонатов со светлыми нефтепродуктами в процессе тепловой обработки стержней и форм отверждающаяся стеклообразная пленка связующего последовательно переходит иэ стеклообраэного в высокоэластичное и вязкотекучее сос тояния, а затем отверждается. Высокоэластичное и вяэкотекучее состояния обуславливают релаксацию напряжений, возникающих в пленке при удалении растворителя, тем самым предотвращают растрескивание и отслаивание пленки и повышают прочность смесей. Снижение газотворности смесей обусловлено повышением температуры отверждения стержней и форм.

Смесь готовят путем предварительного смешивания светлых нефтепродуктов с лигносульфонатами, после чего полученную композицию вводят в огнеупорный наполнитель с последующим перемешиванием до требуемой прочности смеси в сыром состоянии.

699423

Таблица1

Ингредиенты

4,2

5,62

5,64

5,65

0,70

7,6

0,42

0,14

1:0,125 1:1 81

1: 0,025 1: 0,075

Таблица 2

Компоненты

93,68 86,20

34, 21

93,94

Песок кварцевый

6,32 11,8

2,0

6,06

5,79

Глина огнеупорная

При снижении температуры отверждения стержней и форм ниже 275вС скорость конденсации лигносульфойатов и перехода их в вязкотекучее состояние резко снижается, поэтому эффективность вводимых светлых нефтепродуктов уменьшается, а повышение температуры выше 325ОС нецелесообразно иэ-эа интенсивной деструкции связующего и снижения прочности смесей. 10

При изменении выбранного соотношения ингредиентов связующего (лигносульфонатов и .светлых нефтепродуктов) вне указанных пределов

1: (0,025-0,125) снижаются скорость теплового Отверждения и .прочность стержней и форм.

Пример. С использованием предлагаемых связующих (составы 1-31 и известного связующего (состав 4) пригота, ивают ф рмовочные смеси 20 и описанным выше способом изготавливают стандартные образцы для проведения прочностных испытаний.

Сульфитно-дрожжевая бражка (OCT 81-79-74) Уайт-спирит (ГОСТ 3134-52) Весовое соотношение между

СДБ и уайт-спиритом

Связующее (сульфитнодрожжевая бражка + уайт-спирит) Составы связующих 1-4 приведены в табл. 1.

Составы использовавшихся для испытаний смесей приведены в табл.2„

Образцы для прочностных испытаний

;месей 1-3 отверждают при 300ОC в те ение 30 мин, а смеси 4 — при 300 С в течение 15 мин. Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Из данйых табл. 3 следует, что способ, а также состав связующего согласно настоящему изобретению обеспечивают заданное повышение скорос,ти отверждения смеси и ее прочности снижение гаэотворности. Кроме того, сокращается себестоимость смесей в 2-3 раза (по сравнению с известными) и улучшаются санитарно-гигиенические условия труда эа счет резкого сокращения количества легколетучего растворителя. Благодаря малой прочности в сыром состоянии облегчается уплотняемость смесей,в частности улучшаются условия для изготовления стержней пескодувным процессом.

Содержание ингредиентов (вес.ч.) в смесях

Содержание (вес.Ъ) компонентов в смеси

2 t 3 (4

599423

Таблица 3

Показатели

Прочность на сжатие в си-. ром состоянии, кгс/см

0,062

0,060

О, 15

0,064

ПрОчность на растяжение, кгс/Ом

11,2

18,9

14,2

З,б

1,93

3 16

2,36

0,68

0,03

Осипаемость, %

0,03

0,04

3,70

Скорость отверждения, кгс/CM MRH ° 10

6,31

2,0-2,5

4,72

2,40

Удельная газотворность, аюР/r ° Ф связующего

0,97

0,6-0,7

0,88

1,52

Редактор Л. Письман Техред A.Áàáèíåö

Корректор A. Ференц

Заказ 6514/2 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Удельная прочность на растяжение, кгс/см В связующего

Смеси

I 2

3 (4