CS276562B6 - Způsob výroby slévárenské směsi - Google Patents

Abstract

Smícháním polysacharidu s ostřivem a teprve následným přidáním vodného roztoku louhu sodného do směsi dojde k aktivaci práškového polysacharidu přimo na zrnech ostřiva, čimž vznikne podstatně silnější vrstva pojivého filmu na zrnech. Pro ručni výrobu složitějších jader na sušeni a jader vyžadujících mimořádně vysokou pevnost se do směsi může nakonec přimísit bentonit a/nebo křemičitan sodný.

Description

Vynález se týká způsobu výroby slévárenské směsi s pojivém na bázi polysacharidů,' určené pro vytvrzováni za tepla v horkém jaderniku nebo sušárně.

Dosud se k přípravě směsí pro vytvrzování za tepla používají pojivové systémy na bázi různých organických pryskyřic; např. pryskyřice fenolformaldehydové a močovinoformaldehydové. Tyto směsi mají sice vysokou pevnost, ale zásadní nevýhodou jejich pojivového systému je hygienická závadnost jak při přípravě směsi a výrobě jader, tak při odlévání. Přítomnost škodlivých látek, jakými jsou fenol, formaldehyd a močovina, má negativní vliv rovněž na kvalitu odpadních vod a ovzduší. Další podstatnou nevýhodou je závislost na dovážených surovinách i pryskyřicích. Pro odstraněni těchto nedostatků se začala do slévárenských směsí používat pojivá na bázi polysacharidů, především škroby, které jsou aktivovány do pojivé formy před mícháním s ostřivem. Nevýhodou takto připravovaných směsí je však vytvoření nedokonalého pojivého filmu. Následkem toho slévárenské směsi s polysacharidy mají nedostatečné fyzikálně mechanické vlastnosti, např. velmi nízké pevnosti - max, 0,5 MPa pevnost v tlaku - a vysoký otěr.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby slévárenské směsi obsahující ostřivo, pojivo na bázi polysacharidů, 1,4 až 25,4% vodný roztok louhu sodného a popř. bentonit a/nebo křemičitan sodný. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se na zrnech ostřiva předem smíchaného s polysacharidem vytvoří pojivý film působením vodného roztoku louhu sodného, přidaného do směsi, a poté se přimísí další složky směsi.

Výhoda přípravy směsi podle vynálezu spočívá V tom, že aktivace práškového pojivá probíhá přímo na zrnech ostřiva, čímž se dosáhne vytvoření podstatně silnějšího pojivého filmu přímo na zrnech. Následkem toho získává směs překvapivě vysoké hodnoty pevnosti a vysokou odolnost proti otěru. Při použiti pouze škrobu ve směsi s ostřivem a postupu přípravy podle vynálezu dosáhne směs pevnosti 4,0 až 5/0 MPa v tlaku. Tato pevnost je desetkrát vyšší než u dosud známých směsí se škrobem. Přidáním bentonitu do směsi se připraví vazná směs, ze které lze dobře zhotovit formy se složitým a členitým povrchem, a přitom prostředí od přípravy směsí až po vytloukáni je ekologicky zcela nezávadné. Přidáním alkalického křemičitanu do směsi se takto získaná směs dá velmi dobře použít pro výrobu jader v horkých jadernicích. Dosažené pevnosti po vytvrzení se vyrovnají pevnostem směsí s organickými pryskyřicemi a dosahují hodnot 5,0 MPa v ohybu. Tyto pevnostní vlastnosti jsou minimálně srovnatelné s pojivý např. fenolformaldehydovými; směs s polysacharidovým pojivém je však hygienicky naprosto nezávadná v důsledku absence škodlivých látek, Z téhož vůvodu mohou být slévárenské odpady skladovány na běžně používaných skládkách, aniž by hrozilo zamoření spodních vod. Nezanedbatelnou předností těchto směsí je náhrada za doposud dovážené fenolické pryskyřice, a to především pro metodu hořkých jaderniků. Další výhodou způsobu podle vynálezu je snadné dávkování práškových polysacharidů pomocí dávkovačů a dokonalá, přitom snadná smísitelnost s ostřivem.

Použití vynálezu dokumentují následující příklady.

Příklad 1

Byla připravena směs o složeni:

křemenný písek o stř. zrnu 0,27 mm ............98^9 % hmot, škrob pšeničný ................... 1,0 % hmot, louh sodný 0,1 % hmot, voda ........................................................ 2,5 % hmot.

Za sucha byl smísen písek se škrobem,’ poté se přidal roztok louhu sodného ve vodě a směs byla promíchávána po dobu nejméně 2 min. Ze směsi byla vyrobena zkušební těliska 50 x 50 mm, která byla vysušena při teplotě 150 °C. Pevnost v tlaku po vysušení byla 4,5 MPa.

CS 276 562 86

Tato směs je vhodná pro ruční Výrobu jader na sušení, vedle vysoké pevnosti a nízkého otěru vyniká vysokou rozpadovostí po odliti. Velkou výhodou této směsi jsou výbor né ekologické podmínky - pojivém je pouze Škrob.

Příklad 2

Byla připravena směs o složení:

křemenný písek o stř. zrnu 0,27 mm ............... 98,35 % hmot, škrob pšeničný .............................................. 1,5 % hmot.

louh sodný......... 0,15 % hmot.

voda ........................... 2,5 % hmot, křemičitan sodný ................... 2,0 % hmot.

Postup přípravy směsi byl týž jako v přikladu 1, avšak po přimíchání roztoku louhu sodného ve vodě byl do.směsi přidán křemičitan sodný a směs míchána po dobu nejméně 1 min. Poté byly v horkém jaderniku vyrobeny zkušební trámečky při teplotě 200 ^DC, jejichž pevnost v ohybu činila 4,0 MPa.

Takto připravená směs má velmi dobrou tekutost a je vhodná pro výrobu jader v horkých jadernícich. Dádra mají vysokou pevnost, stejnou jako jádra z pryskyřičných směsí, dobrou rozpadavost a jsou hygienicky naprosto nezávadná. Stejné tak odpady z jader po odlití jsou bez škodlivých látek.

Příklad 3 '

Byla připravena směs o složeni:

křemenný písek o stř. zrnu 0,27 mm ............................... 94,8 % hmot, škrob pšeničný ................................................... 2,0 % hmot, louh sodný ............0,2 % hmot, voda ...... 3,0% hmot, bentonit ........................... 3,0% hmot.

Postup přípravy směsi byl stejný jako v přikladu 1 a 2, pouze namísto křemičitanu sodného byl do směsi přidán bentonit a vmicháván po dobu nejméně 3 min. Zkušební tělíska 50 x 50 mm měla vaznost za syrová 40 kPa á pevnost v tlaku po vysušení při 150 °C byla 2,0 MPa.

Takto zhotovená směs je vhodná pro ruční výrobu složitějších jader na sušení. Dosta tečná vaznost umožňuje pracovat bez tvarových podložek.

Přiklad *4

Byla připravena směs o složení:

křemenný písek ........ 97,4 % hmot.

dextrin ....... 1,5 % hmot.

louh sodný ............. 0,1 % hmot.

voda ......... ..................................... 1,0 % hmot.

křemičitan sodný ................. 5,0 % hmot.

bentonit ............ 1,0 % hmot.

Postup byl shodný jako v příkladu 2, nakonec byl však ještě přidán bentonit a směs promíchávána po dobu nejméně 3 min. Zkušební těliska 50 x 50 mm měla vaznost za syrová

CS 276 562 B6 kPa a pevnost v ohybu po vysušeni při 150 °C byla 7,0 MPa.

Tato eměs je vhodná pro výrobu jader s požadavkem na mimořádně vysokou pevnost, jaké lze dosáhnout jen u směsi s vysokým obsahem fenolických pryskyřic nebo jádrových olejů. Oba druhy organických pojiv způsobuji však neúnosné zhoršeni hygieny ovzduší přímo ve slévárně i v okolí.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Způsob výroby slévárenské směsi obsahující ostřivo, pojivo na bázi polysacharidů, 1,4 až 25,4% vodný roztok louhu sodného a popř. bentonit a/nebo křemičitan sodný, vyznačující se tím, že se na zrnech ostřiva předem smíchaného s polysacharidem vytvoří pojivý film působením vodného roztoku louhu sodného, přidaného do směsi, a poté se přimísí další složky směsí.