Связующее для формовочных и стержневых смесей

 

<и> 557860

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.75 (21) 2196402/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень ¹ 18 (51) M. Кл. В 22С 1/26

Государственный комитет

Савата министров СССР по делам иэооретений и открытий (53) УДК 621.742.4 (088.8) Дата опубликования описания 29.06.77 (72) Авторы изобретения

P. M. Андреева, Н. H. Ищенко, Н. А. Осипова, К. П. 3а

T. Е. Сорокина, Е. И. Суржа и Э. П. Рыжова

Волгоградский политехнический институт ее,Р TS (71) Заявитель (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ФОРМОВОЧНЪ|Х И СТЕРЖНЕВЫХ

СМЕСЕЙ

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к связующим для формовочных и стержневых смесей, отверждаемых при тепловой обработке.

Известны связующие для формовочных и стержневых смесей, отверждаемых при тепловой обработке, на основе кубовых остатков от дистилляции синтетических жирных кислот (СЖК) и растворителя, например, связующее на основе кубовых остатков от дистилляции

СЖК с добавлением кубовых остатков производства алигоамидов (1) или связующее, представляющее собой эмульсию кубовых остатков от дистилляции СЖК в воде (2).

Указанные связующие характеризуются недостаточно высокой способностью к упрочнению смеси после сушки и длительным циклом сушки.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является связующее «КО-1», представляющее собой кубовые остатки от дистилляции СЖК в сочетании с растворителем, в качестве которого используются керосиновые фракции с добавлением остаточных полупродуктов переработки нефти в количестве до 15% по весу (3).

Однако известное связующее также нуждается в улучшении его способности к упрочнению смеси после сушки и к сокращению продолжительности сушки. Кроме того, наличие в составе связующего остаточных полупродуктов переработки нефти (асфальтовосмолистых веществ) приводит к ухудшению

5 санитарно-гигиенических условий труда в литейных цехах.

Целью изобретения является повышение прочности форм и стержней и ускорение их сушки.

10 Для достижения поставленной цели связующее для формовочных и стержневых смесей, включающее кубовые остатки от дистилляции

СЖК и растворитель, дополнительно содержит кубовые остатки от производства амидо15 спиртов при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Кубовые остатки от дистилляции СЖК 25 — 40

Кубовые остатки от производства амидоспиртов 20 — 50

Растворитель Остальное

Кубовые остатки от производства амидоспиртов представляют собой моноэтаноламиды, являющиеся продуктами конденсации

25 низкомолекулярных кислот с числом углеродных атомов от Сз до Cg и моноэтаноламина.

Характеристика кубовых остатков от производства амидоспиртов:

Содержание моноэтанолами30 нов, % 60 — 80

557860

Таблица 1

Состав, вес. о

Наименование ингредиентов связующего № 2 № 1 № 3

25,0

50,0

25,0

32,5

35,0

32,5

40,60

20,0

40,0

Кубовые остатки от дистилляции С}КК

Кубовые остатки от производства амидоспиртов

Растворитель (уайт-спирит, керосин, бензин или вода с добавкой эмульгатора) Таблица 2

Смесь со связующим согласно прототипу №2

0,6

0,8

0,6

0,4

4,6

8,0

12,0

10,7

8,2

0,20

11,0

4,3

8,0

11,0

11,8

8,5

0,20

11,5

6,7

11,8

13,0

10,0

8,0

0,22

10,5

5,5

9,3

7,5

0,20

12,0

Растворимость в петролейном эфире, % (не более) 1

Содер>канне свободных аминов в пересчете на моноэтаноламин, % 4 — 6

Эфирное число, мг КОН/r 120 — 150

Иодное число, мг/100г 15 — 20

Гидроксильное число, мг КОН/г 350 †4

Положительное влияние кубовых остатков от производства амидоспиртов при их введении в связующее объясняется тем, что в отличие от кубовых остатков дистилляции

СЖК они содержат в своем составе низкомолекулярные этаноламиды, сложные эфирные соединения с низкой температурой застывания, спирты низкомолекулярные не содержат свободных карбоновых кислот, способных к образованию ассоциатов, увеличивающих вязкость связующего. Содержащиеся в кубовых остатках низкомолекулярные амидоспирты улучшают диффузию молекул кислот в объеме растворителя, что повышает растворимость кубовых остатков СЖК, а следовательно, снижает вязкость связующего, что в свою очередь улучшает распределение

В лажность, Прочность на растяжение (кгс/смй) в отвержденном состоянии при температуре сушки 220 — 260 С и продолжительности сушки в течение:

20 минут

Гигроскопичность, 9а

Газотворность, см /г

Каждый состав связующего 11риготавливают в лопастной мешалке при скорости вращения вала 60 об/мин путем перемешивания в течение 2 — 2,5 час. Приготовление связующего заключается в следующем: кубовые остатки от дистилляции СЖК растворяют в пленки связующего по поверхности зерен кварцевого песка со значительным повышением текучести смесей. Хорошая совместимость с кубовыми остатками от производства

5 амидоспиртов способствует повышению прочности отвержденной пленки связующего, а следовательно, и прочности смесей на разрыв в отвержденном состоянии. Присутствие в кубовых остатках от производства амидоспир10 тов гидроксильных групп (ОН) и амидных групп (НСО) способствует повышению адгезии связуюшего к кварцевому песку, а также повышению скорости реакции полимеризации связующего, благодаря чему сокращается

15 продолжительность сушки смесей.

Увеличение в составе связующего кубовых остатков от производства амидоспиртов сверх

50% приводит к нежелательному повышению газотворности связующего и смесей, а умень20 шение ниже 20% — к потере связующим способности к упрочнению смеси после сушки и к повышению продолжительности сушки.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

25 Приготавливают связующие ¹¹ 1 — 3 по изобретению (составы связующих — см. табл, 1).

Смеси со связующим по предлагаемому изобретению

Органическом растворителе (уайт-спнрите, керосине или бензине) или в воде в присутствии

30 общеизвестных эмульгаторов при температуре 50 — 70 С. Затем при перемешивании вводят кубовые остатки от производства амидоспиртов, 557860

Составитель С. Тепляков

Техред А. Кам ыш ни кова

Редактор Н. Аристова

Корректор О. Тюрина

Заказ 1393/4 Изд. М 491 Тираж 992 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

С использованием связующих №№ 1 — 3 приготавливались смеси для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемых при тепловой обработке. Смеси содержали

98 вес, /о кварцевого песка 1К02Б и 2 вес. /o связующего.

Для приготовления смесей использовались лабораторные смешивающие бегуны модели

018. Продолжительность перемешивания ингредиентов смеси составляла 3 мин.

Свойства смесей со связующими №№ 1 — 3, а также со связующими согласно выбранному прототипу, показаны в табл. 2.

Как видно из таблицы 2, введение в состав связующего кубовых остатков от производства амидоспиртов способствует повышению прочности смесей при одновременном сокращении продолжительности сушки с 45—

60 мин до 25 — 30 мин.

Предлагаемое связую1цее может быть модифицировано другими известными связующими добавками, например, сульфитно-спиртовой бардой, сульфитно-дрожжевой бражкой, декстрином. При этом наблюдается дальнейшее повышение прочности смесей.

Так при использовании в составе смеси 2 вес. /в связующего № 3 согласно предлагаемому изобретению, 2 вес, /в сульфитно-спиртовой барды и 96,0 вес. /в кварцевого песка 1К02Б прочность смесей на растяжение в условиях описанных выше режимов сушки через

20 мин сушки составляла 10 кгс/см, а через

30 мин сушки — 14,5 кгс/см .

Предлагаемое связующее для литейного производства позволяет повысить производительность сушильных агрегатов за счет сокрагцения времени сушки стержней. Повышение прочности смесей на предлагаемом связую5 щем дает возможность снизить расход связующего, а следовательно, снизить себестоимость отливок, а также улучшить санитарногигиенические условия труда в литейных цехах.

Ф ор мула изобретения

Связующее для формовочных и стержневых смесей, включающее кубовые остатки от дистилляции синтетических жирных кислот и

15 растворитель, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности форм и стержней и ускорения их сушки, оно дополнительно содержит кубовые остатки от производства амидоспиртов при следующем соотношении ингредиентов, вес. /о ..

Кубовые остатки от дистилляции синтетических жирных кислот 25 — 40

Кубовые остатки от произ25 водства амидоспиртов 20 — 50

Растворитель Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 342721, М.

30 Кл. В 22С 1/24, 1968.

2. Авторское свидетельство № 430935, М.

Кл.з В 22С 1/20, 1971.

3. Авторское свидетельство № 226106, М, Кл. В 22С 1/26, 1967 (прототип).