Состав смеси для изготовления литейных форм и стержней

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А (51) 4 В 22 С 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ суспензия плотностью 1,2 г/см

Аммониэированный лигнин, полученный путем обработки гидролизованного лигнина 257.-ным

5,0-6,0

0,5-0,9 раствором аммиака

Огнеупорный наполнитель на основе

Остальное диоксида кремния

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3777933/22-02 (22) 02.08.84 (46) 07.04,86, Бюл. Ð 13 (71) Институт общей и неорганической химии АН БССР (72) Ф.Ф. Можейко, В.В. Шевчук, П.П. Ковалев и Д.М. Кукуй (53) 621.742.4 (088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

1(486845, кл. В 22 С 1/10, 1974.

Александров В.M. Применение пиролитического углерода в литейном производстве. Прогрессивные методы изготовления литейных форм.-Челябинск: Изд-во ЧПИ, 1975, с. 111-115.

Калашникова А.Я., Галкин Г.П.

Основные направления улучшения и стабилизации свойств формовочных смесей.-В сб.: Развитие методов и процессов образования литейных форм.-М.: Наука, 1977, с. 25-33. (54)(57)C0CTAB СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающий огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, бентонитовую суспензию плотностью 1,2 г/см и модифицирующую добавку, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения газопроницаемости смеси, снижения ее газотворной способности, он в качестве модифицирующей добавки содержит аммонизированный лигнин, полученный путем обработки гидролиэованного лигнина 257.-ным раствором аммиака при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х:

Бентонитовая

1222392

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления форм и стержней из песчано-бентонитовых смесей.

Целью изобретения является увеличение газопроницаемости смеси, снижение ее газотворной способности.

Смесь содержит бентонитовую суспензию, аммонизированный лигнин и огнеупорный наполнитель.

Аммонизированный лигнин получают путем обработки лигнина концентрированным раствором аммиака (.25 .-ным) сразу после выгрузки последнего из о автоклава при 100 С, Он представляет собой твердое вещество темно-коричневого цвета с насыпным весом при влажности 65 0,6-0,7 г/cM . Со3 держание связанного азота 3,5 .. Основной структурой лигнина является аммонизированная фенилпропановая группа, связанная в разветвленную молекулу фурановыми, пирановыми и эфирными связями.

Наиболее эффективно процесс аммонизирования лигнина протекает при обработке лигнина аммиаком при повышенных температурах. Согласно принципу Ле-Шателье, равновесие и скорость процесса сдвигаются в сторону. аммониэации лигнина с повьппением концентрации и температуры реакции.

Концентрация аммиака 25%, максимально возможная для его растворов. Увеличение температуры обрабатываемого лигнина выше 100 С ведет к ухудшению о процесса аммониэирования лигнина вследствие частичного разложения амо ниака. Температура лигнина 100 С технологически оптимальна, так как именно с такой температурой выходит лигнин из гидролизных аппаратов.

В процессе аммониэации лигнина протекают реакции взаимодействия карбоксильных и гидроксильнык групп структурной единицы лигнина (конифериловой и синаповой) с аммиаком с образованием на поверхности частиц лигнина большого числа активных—

NH и CONH групп. Полученный материал обладает повышенной активностью, пористостью, имеет низкую газотворность. При введении его в достаточном количестве в формовочную смесь при заливке форм металлом на границе раздела металл-форма происходит азотирование поверхности металла вследствие разложения аминных групп модифицированного лигнина, приводящее к повышению адгеэии защитных эмалирующих покрытий к поверхности

5 металла.

В качестве огнеупорного наполнителя можно использовать кварцевые пески, отработанные формовочные смеси.

10 Приготовление смеси осуществляется в бегунах, Пример. Смесь готовят в лабораторных бегунах типа 013М в обычном для единых формовочных смесей

l5 порядке. В бегуны засыпают 9,31 кг формовочного песка и при перемешивании последовательно вводят 0,6 кг

9 суспензии плотностью 1,20 г/см и

0,09 кг аммонизированного лигнина, 20 Последний может вводиться как непосредственно в состав смеси, так и в состав бентонитовой суспенэии.

Свойства смесей изучают по стандартным методикам. Адгеэионную спо25 собность защитного покрытия к поверхности отливки оценивают методом решетчатых надрезов в баллах.

Составы предлагаемой смеси и их свойства приведены в табл. 1 и 2.

30 Как видно иэ данных табл. 2, при сохранении высоких прочностных и антипригарных свойств смеси увеличивается ее газопроницаемость, снижается газотворность, отпадает необходимость в дополнительном введении в смесь гидроокиси натрия для нейтрализации кислой добавки, увеличивается адгезия защитного покрытия (эмали) к поверхности отливок (ванн).

Увеличение количества аммонизированного лигнина в составе формовочной смеси выше 0,9 мас.% ведет к увеличению гаэотворности смеси, а ниже 0,5 мас. — к ухудшению тех4$ нологических свойств смеси.

Количество бентонитовой суспенэии должно нахоциться в пределах

5,0-6,0 мас. . Снижение ее до

4,0 мас.% ведет к пригару отливок, а увеличение ее выше 6,0 мас.% — к снижению гаэопроницаемости.

Использование изобретения позволит улучшить гаэопроницаемость песчано-бентонитовых .смесей, сниэить их газотворную способность,. повысить величину адгеэии защитного эмалирующего покрытия.

1222392

Таблица1

Содержание, мас, %, в составе

Компоненты

6 (известном) Бентонитовая суспензия плотностью

1,20 г/см

Аммонизированный лигнин

1,0

0,4

0,7

0,5

0,9

Нитролигнин

0,5

Огнеупорный наполнитель

93,3 95,6 92,0 93

94,5

93,1

0,1

Гидроокись натрия Таблица 2

Показатели для состава

Свойства

6 (известного) 2 3 4

5 ) J

Прочность на сжатие по сырому, МПа

Наличие пригара

Нет

Отдельные Нет места

Нет

Нет

Нет

Гаэопроницаемость, ед. 180-190 160-170 170-180 120-130 180-190 130-140

Газотворность, см /г 6-7

4-5

4-5

5-6

9-10

8-9

2,0

2,0

1,0

1,0

1,0

1,0

Влажность, %

3,5

3,2

3,5

3,8

3,0

3,5

Адгезия защитного покрытия (эмали) к поверхности отливки (ванны), балл

0,06-0,07 0,07-0,08 0,06-0,07 0,07-0,08 0,06-0,07 0,06-0,07

ВНИИПИ Заказ 1645/10 Тираж 757 Подписное

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