Способ определения органических соединений на поверхности зернистых материалов

Способ определения органических соединений на поверхности зернистых материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

аа= бят1т

":МАФ

О ПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

" 663474 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 28.03.77 (21) 2467554/22-02 и (511 М. Кл.

В 22 С 5/00

G 01 N 5/04 с присоединениеее заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный иомитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.05.79, Бюллетень №19

Дата опубликования описания 25.05,79 (53) УДК

621.742.59:620. . 11.41 (088.8) В. И. Черный-Швец, Ю. А, Водеников и Ю. E. Порошин (72} Авторы изобретения

Конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации автомобилестроения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам количественного определения органических соединений на поверхности .зернистых материалов, например формовочного песка, получаемого в процессе термической регенерации из отработанных песчано-смоляных смесей и используемого для производства оболочковых форм и стрежней.

Известен способ определения количества органических соединений, заключающийся в том, что 1 г пробы высушивают при 105 — 110 С, по о .. 1Q степенно нагревают в муфельной печи до 1000 С и выдерживают при этой температуре не менее

1 ч, после чего охлаждают в эксикаторе и взвешивают (1 l, Потерю при прокаливании Х, в прот5 центах вычисляют по формуле . (g-д} 100 х, = °

G где g — масса тигля с навеской до прокалива20 вания, г;

g> — масса тигля с навеской после лрокаливания, г;

G — навеска пробы, г.

Недостатком известного способа определения органических соединений является продолжительное время анализа. Проба прокаливается в течение 1 ч плюс время на охлаждение пробы и взвешивание до и после прокаливания. Общее время на анализ составляет 1,5 — 2 ч.

Кроме того, для взвешивания на аналитических весах нужна определенная квалификация и навык, так как процесс этот утомитслен и продолжителен по времени.

Известный способ реализуется только при наличии лаборатории, так как после получения результата из лаборатории возможна корректировка технологического процесса в цехе.

Целью изобретения является разработка более производительного и менее трудоемкого способа определения органических включений на поверхности зернистых материалов, т.е. оперативного контроля за качеством при минимальной затрате времени.

Это достигается тем, что устанавливают зависимость высоты капиллярного подъема жидкосги в мерной трубке с пробой зернистых материалов от количества органических соединений на

6634 14 поверхности зернистых материалов и для исследуемой пробы отсчитывают высоту капиллярного подъема жидкости в мерной трубке, которую предварительно погружают в емкость с жидкой средой с выдержкой 25 -30 мин, и определяют по полученной ранее зависимости количество органический соединений на поверхности зернистых материалов исследуемой пробы.

Время проведения анализа можно сократить, воздействуя на жидкую среду ультразвуковыми колебаниями.

На фиг. 1 изображен прибор для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 дан график зависимости высоты капиллярного подъема жид. кости в трубке от количества органических соединений на поверхности песка (g — кривая для цирконового песка, о — кривая для кварцевого песка.

Произвольное количество исследуемого материала — пробу засыпают в прозрачные градуированные трубки 1 (длиной 300--400 мм и наружным диаметром 6 — 8 мм) с влагопроницаемой пробкой 2 на одном конце. Далее производят легкое постукивание деревянным стержнем (не показан) по трубке до тех пор, пока столбик зернистых материалов исследуемой пробы не перестанет осаживаться. Таким образом, в каждой трубке 1 будет одинаковая плотность упаковки зернистого материала.

Трубки l предварительно промывают в дистило лированной воде и просушивают при 100-105 С, При отсутствии градуировки на стенках трубок рядом с ними укрепляют линейки 3 с делениями.

При этом нулевое деление на линейках 3 надо совместить с началом столбика зернистого материала в трубке 1.

В качестве влагопроницаемой пробки 2 можно использовать вату или другой влагопроницаемый материал. Один конец трубки можно закрыть сеткой, размер ячейки которой меньше, чем фракция исследуемого материала, чтобы последний не высыпался.

Заполненные исследуемой пробой трубки 1 закрепляют на стенде 4, который установлен на стойке 5. Стенд располагается над, емкостью 6 так, что зазор между дном емкости и основанием трубки составляет 30 — 40 мм. В емкость

6 наливают жидкость, причем зеркало ее совмещают с нулевой отметкой шкалы линейки 3.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Оператор заполняет трубки исследуемой пробой (например, песком), устанавливает трубки на стенд 4 и наливает до нулевой отметки

55 шкалы линейки 3 жидкость в емкость 6, после чего засекает время. По истечении 25 — 30 мин отсчитывают в трубке 1 мокрый столбик песка и по графику (см, фиг.2) на приборе находят соответствующее полученной высоте количество органических соединений на поверхности песка.

График строится предварительно в лаборатории и представляет собой зависимость высоты капиллярного подъема жидкости (Н.мм) в трубке от количества органических соединений на поверхности песка, выражаемого величиной потерь при прокаливании (%, ППП), Трубка I заполнена уплотненным песком так, что между зернами песка образуются, тонкие, как волос, каналы (капилляры). Состояние поверхности песка определяет свойство стенок этих каналов, т.е. если на зернах песка имеются органические загрязнения, такая стенка не смачивается и вода в трубке поднимается на небольшую высоту, Если же зерна песка чистые от органики, вода в трубке поднимается на большую высоту.

Определение значений зависимости проводится следующим образом. Отбирают пробы отработанного песка с известным количеством органических включений на поверхности зерен песка, определяемых по потерям при прокаливании, путем разового прокаливания и взвешивания до и после прокаливания. Далее песок указанных проб засыпают в стеклянные трубки, определяют высоту капиллярного подъема воды и получают значения зависимости высоты капиллярного подъема воды от величины потерь при прокаливании. Для каждого исследуемого материала строится своя зависимость в виде графика или таблицы, которые наклеиваются на специальном месте прибора. Прибор находится в работе на участке в цехе, Предлагаемый способ опробован в литейной лаборатории 1(ТИАМ при регенерации кварцевого и цирконового песков из отработанных песчано- смоляных смесей, Исследованиями установлено, что высота мокрого столбика песка по истечении 25 — 30 мий практически не изменяется, если жидкость, в которую опускают трубки, находится в неподвижном состоянии. При воздействии на жидкость ультразвуковых колебаний высота мокрого столбика песка достигается уже через 10—

15 мин.

Способ позволяет экспресс-анализом контролировать качество получаемого в процессе регенерации продукта; отклонения в технологическом процессе могут быть быстро замечены и устранены. Общее время анализа составляет

1,5-2 ч,эа одну смену можно выполнить 4 — 6 анализов.

Для контроля качества регенерата в процессе термической регенерации необходим экспрессный анализ на остаточное содержание органических включений, так как в противном случае получается бракованная формовочная смесь.

663474

Формула изобретения

Способ определенич органических соединений на поверхности зернистых материалов, преимущественно в процессе термической регенерации литейных смесей, включающий определ*íèå потери при прокаливании путем взвешивания, разовой прокалки и последующего взвеп ивания пробы зернистых материалов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения времени контроля, устанавливают зависимость высоты капиллярного подъема жидкости в мерной трубке с пробой зернистых материалов or количества органических соединений на поверхности зернистых материалов и для исследуемой б про.эы отсчитыааьэ-, высоту, ..пиллярьь го подъема жидкости в мерной трубке, которую предварительно погружают в емкость с жидкой средой с выдержкой 25-30 мин, и определяют по полученной ранее зависимости количество органических соединений на поверхности зернистых материалов исследуемой пробы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. ГОСТ 2642 — 1 — 71, Материалы и изделия огнеупорные. Методы химического анализа огнеупорных глин, каолинов, шамотных, графитошамотных и полукислых изделий, кварцитов и динасовых изделий. Пункт 3. Определение потери

15 при лрокаливании.

663474

Цмм Z7O

ZI0

150

Т д ot aa фиг.Г

1,2 %,дlи

1,О

Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Зака1 2850/8

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

Составитель И. Куницкая

Редакгор Г. Фадеева Техред Л. Алферова Корректор Н. Стец,