Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорныйнаполнитель , жидкое стекло и отверди тель на основе диацетнна в триаиетина, отличающаяся тем, что, с целью упрощения технологии приготовления смеси, снижения себестоимости и увепЕинения объема ее применения, в качестве отвердителя, она содержит продукт этерификации отходов производства кумарина на основе уксусной кислоты с отходами производства ундеииленовой кислотой на основе глицерина при молярнсм СОО-Рношении глицерина и уксусной кислоты от 1:2 до 1:9 при следующем соотвоше« .%: Жидкое стектю 1,5-6,0 Отвердитель0,08-1,8 сл Огнеупорный наполнитель .Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А .

au)) В 22 С 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 2753037/22-02 (22) 16.04.79 (46) 23.06.83. Бюп. % 23 (72) Е.Т.Допбенко, П.А.Борсук, В.Н Игнатьев, Г.И.Васипьева, B.À.Ковапенко, Р. ф. Шилина и Л.М.Чайкина (71 ) Научно-производственное объединв пМе по технопогии машиностроения

БНИИТМаш и Калужский комбинат си) тетических душистых веществ (53) 621.742.4 (088.8) (56) 1. Патент США l4 3970462, кп. 106-38.35, опубпик. 1976.

2, Патент Вепикобритании М 126043Ц кл. С 3 М опубпик. 1972 (прототип). (54)(57) САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорныйнапопнитепь, жидкое стекпо и отвердитепь на основе диацетина и триадетина, отп ичающаяся тем,что,с иепью упрощения технопогии приготовпения смеси, снижения себестоимости и увепичения объема ее применения, в качестве отвердитепя, она содержит продукт этерификадии отходов производства кумарина на основе уксусной кислоты с отходами производства ундепипеновой киспотой на основе гпииерина при мопярном соотношении глиперина и уксусной кислоты от 1:2 до 1: 9 при спедующем соотнсапении, мас.%:

Жидкое стекпо 1,5 6,0

Отвердитепь 0,08-1,8

Огнеупорный напопнитепь Остапьное прочность.

5 769

Изобретение относится к питейному цроиэводству.

Известна самотвврдекящая формовочная смесь, содержащая огнеупорный наполнитепь, сипнкат шепочного металла (жидкое ствкпо). в качестве связующего и отвердитепь, представпяющий собой продукт реакции глицерина и педя ной уксусной киспоты, взятых в мольном соотношении 3:1 (1). tO

Наиболее бпизкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является самотвердеющая смесь, включающая от неупорный напопнитепь и жидкое стекпо, а в качес- t5 твв отвердитепя испопьзуется cMech диа петина и триацетина. Весовое соотношение диацвтина н триацетинв составпяет от 1:1 до 1:10 (2).

Недостатком смеси является необхо- 20 димость смешивайия указанных эфиров, которые вводят в небольших количествах, что приводит к усложнению процесса приготовления формовочной смеси и созда нию специапьного оборудования дпя их 2 дозирования. Кроме того, широкое применение указанного. отверцитвпя затруднено из-за его высокой стоимости и дефицитности.

Для попучения указанных ацетатов многоатомных:спиртов испопьэуют чистые исходные материалы-гпицврин, этиленгпикопь, диэтиленгпиколь, уксусную киспоту,,Дпя прнготовпения ацетатов, которые применяют в качестве отвердитепей жидкостекопьных формовочных смесей в

СССР не поставляют из-ва их дефицитности. В связи с этим эфиры уксусной киспоты, явпяющився высокоэффективными отвврдителями дпя жидкостекопьных 4О смесей, в литейном производстве нашей страшя нв находят применения.

Целью изобретения является упрощение приготовления смеси и снижение ее, себестоимости и увеличение обьема ее применения.

Для достижения поставпвнной цепи разработана самотве рдеющая смесь для изготовпення литейных форм и стержней, вкл1очающая огнеупорный напопнитепь, жидкое стекпо и отвердитель на основе диацетинв и триацетнна, содержащая в качестве отвердитепя продукт этерификвции отходов производства кумарина на основе уксусной киспоты с отходами про- >> изводства ундеципеновой киспоты на основе гпицерина при мопярном соотношении глицерина и уксусной киспоты от 1:2

865 2 до 1:9 прн спвцующем ссютношвнии ин» грвцивнтов в смеси, мас.%:

Жидкое . стекло 1,5-6,0.

Отвердитель 0,08-1,8

Огнеупорный напопни. тель Остальное

Укаэанный продукт этерификации откодов, содержащий уксусную киспоту и глицерин, вкпючает от 17,5 до 97,5% диацетина и от 1,8 до 82,5% триацетина от веса продукта.

Копнчество жидкого егекпа в смеси копебпется в прецепах от 1,5 до 6,0 вес.%.

Ffpa уменьшении содержания жидкого стекла ниже 1,5 вес.% прочность смеси неудовпетворитепьна иэ-sa трудности распредепения его по поверхности напопнйтепя. Если копичество связующего возрастает сверх 6 вес.%, значительно ухудшается выбнваемость смеси из отливок.

Содержание отвердителя можно asMeнять от 0,08 до 1,8 вес.% в зависимооти от содержания жидкого стекла. Нижний предел содержания отверцитепя соответствует нижнему прецвлу содержания связующего. Еспн копичество отверцитепя уменьшается ниже 0,08 вес. %, то прочность смеси уменьшается, при повышении его копичества бопее 1,8 вес.% снижается живучесть смеси и суточная

Отверцнтепь, используемый в смеси согласно изобретению, получают путем нагревания прн температуре 50-210 С в течение 9-33 часов отходов производства кумарина, содержащих уксусную кислоту, и ундециленовой киспоты, содержащих глицерин при мопярном соотношении гпицернна и уксусной кислоты от 1:2 до 1:9 в пересчете нв чистые вещества.

Процесс попучвння отвердитепя можно проводить при атмосферном давлении или прн остаточном цавпении 50-160 мм рт.ст.

Кроме того, возможно проведение процесса вначале при атмосферном и затем при остаточном давлении 50-1 60 мм рт.ст.

Полученный в результате этернфнкации продукт является комппексным, состоящим иэ триацвтина и диацетинв, и может вкпючать небольшое копичество примесей. Установлено, что указанный отверцитель обеспечивает бопее высокие технопо гические свойства, чвм отвердитепь, состоящий иэ простой смеси перечиспенных эфиров.

Копичество триацетинв н диацетинв в продукте этерификации отхоцов зависит от молярного соотношения гпицерина и

769865

Та б пипа 1

97,4

88, 5

1:2

1,8

80,9

58,8

88,5

40,8

1:4

42,1

91,6

1:6

46,3

34,4

57,7

1:6

93,7

81,5

17,5

82,3

92,7

64,4

1:9

3 уксусной киспоты в реакционной смеси и содержания глицерина в отходе. Чем выше содержание гпицерина в отходе при одинаковом молярном соотношении глице рина и уксусной киспоты и чем больше копичество уксусной кислоты в реакцинонной смеси, тем бопьше образуется триацетина. Составы исходных материапов и продуктов реакции приведены в табл. 1.

Соотношение триацетина и диацетина в IO продукте реакции впияет на его свойства как отвердителя формовочной смеси. Изменяя ато соотношение в процессе получения продукта, можно регулировать свойство живучести самотвердеющей смеси. 1s

С увеличением количества диацетина в отвердителе скорость твердения смеси возрастает. Еспи в отвердителе преобпадает триапетин, то скорость твердения смеси можно значительно замедлить. - 20

В завйсимости от усповий производства форм и стержней можно получать отвердитель с различным соотношением диацетина и триацетина, обеспечивающий в широких предепах изменение живучести 25 смеси.

Жидкое стекпо, явпяюшееся связующим в смеси, представляет собой водный раствор сипиката шапочного метаппа, чаше натрия, с удельным весом 1,48- ЗО

1,50 г/см . Белесообразно использовать жидкое стекло модуля 1,8-2,6. Предпочтительно применение жидкого стекпа с модупем 2,2-2,4.

Модупь « cTeK Te Ho влияет на свойства смеси, особенно живу», честь и прочность. При снижении модуля ниже 1,8 смесь практически не затвердевает, а при модупе более 2,6 смесь не имеет достаточной живучести.

В качестве напопнителя в смеси иа пользуют огнеупорные материапы, обычно применяемые в литейном производстве.

Изобретение иппюстрируется примерами смесей, состав и свойства которых приведены соответственно в табл. 2 и 3.

Влияние состава отвердителя и копичества его в % от веса жидкого стекла иллюстрируется в табп. 4 на составе %2 по табл. 2.

Существенное влияние на живучесть и прочность смеси оказывает соотношение жидкого стекпа и отвердителя, вводимых в смесь. Установлено, что количество отвердителя в смеси может составлять от 5 до 30% от веса связующего.

Уменьшение содержания отвердителя приводит к резкому увепнчению живучести, что нецелесообразно, а увеличение копичества отвердитепя, кроме сокращения живучести, приводит к увеличению стоимости смеси.

Технико-акономические преимущества самотвердеюшей формовочной смеси согласно изобретению эакпючаются в спедуюшем.

Самотвердеющая формовочная смесь дозволяет стабилизировать процесс приготовпения и имеет стабильные свойства.

Использование самотвердеющей формовочной смеси дпя иэготовпения форм и стержней позвопяет повысить их прочность, а также улучшить выбиваемость стержней из отпивок. Благодаря высокой прочности и воэможности регупировать скорость.твердения, а также улучшенной выбиваемости возрастает производитель ность труда на 20%, снижаются на 25% затраты на обрубные и очиетныа работы.

769865

Ингредиенты

92,2

98,42 ..

96,15

6,0

1,5

0,08

1,8

0,35

10,2

12,3

3,0

37,2

25,0

9,6

74,1

76,7

21,0

25

0,1

0,01

0,35

Таблица

4,7

9,4

46,3

10,2

74,1

25,0

15,2

78,5

Кварцевый песок

Ж идеое стек поэ удевесе

1,48 гlсм

Модуль 2,3-2,4

Отвердитепь, содержащий

37,82 вес.% диацетина и

62,02 вес.% триацетина.

Прочность на сжатие, кгс/см через 1 ч через 3 ч через 24 ч

Живучесть, мии

Осыпаемость через 24 ч, %

Диацетин 97,4

Триацетин 1,8

Примеси 0,8

Диацетин 37,82

Триацетин 62,62

Примеси 0,16

Диацетин .17,5

Триацетин 82,3

Примеси 0,2

Таблица 2

Составы смесей, мас.%

Та блица 3

769865 в % к жидкому стекпу

0,026

61,3

20,3

0,04

10

7,4

8,8

25,9

Редактор С. Титова Техред A.Áàáèíåö Корректор А. Ференц

Заказ 6615/3 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

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

Филиап ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4

2,2

4,5

25,2.

29,3

71,7

55,7

54,3

0,01 3

0,016