Разработка малотоксичных связующих материалов и ресурсосберегающих смесей на их основе для усовершенствования технологий изготовления литейных стержней и форм при производстве отливок

• Автор: Евстифеев, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 405 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

I. СВЯЗУЮЩИЕ И СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ.

1. СОЧЕТАНИЕ ТЛС С ДРУГИМИ СВЯЗУЮЩИМИ МАТЕРИАЛАМИ первая группа ТЛСсодержащих связующих.

1 Л. Двойная стержневая система ТЛС КО. Ускорение сушки КОсодер

жащих стержней.

1.2. Тройная стержневая система ТЛСМ

2. СОЧЕТАНИЕ ТЛС С ДОБАВКАМИ НЕСВЯЗУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ вторая группа ТЛСсодержащих связующих.

2.1. Модифицирование ТЛС неорганическими веществами

2.2. Модифицирование ТЛС комплексными добавками из неорганических

и органических веществ.

v 2.3. Модифицирование ТЛС органическими веществами

2.3.1. Модифицирование ТЛС аминоспиртами и их производными.
2.3.2. Модифицирование ТЛС амидами карбоновых кислот .
2.3.3. Модифицирование ТЛС простыми эфирами этиленгликоля
2.4. Модифицирование ТЛС отходами органического синтеза
2.5. Производство модификатора ТЛС на НЗСП.
3. СВЯЗУЮЩЕЕ МЛС И ЕГО ПРОИЗВОДСТВО НА КАМСКОМ
И ВЫБОРГСКОМ ЦБК.
3.1. Исходные технические лигносульфонаты различных ЦБК
3.2. Модифицированные технические лигносульфонаты различных ЦБК
3.3. Производство связующего МЛС на Камском ЦБК.
3.4. Сравнительная характеристика технических лигносульфонатов Камского
и Выборгского ЦБК
1 3.5. Производство МЛС на Выборгском ЦБК.
3.6. Производство связующего МЛС в условиях заводовпотребителей
4. АДГЕЗИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЛССОДЕРЖАЩИХ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ С ЛИТЕЙНОЙ ОСНАСТКОЙ.
4.1. Разделительные покрытия для модифицирования литейной оснастки
4.2. Гидрофобизованные связующие МЛС и технологии их приготовления
4.3. МЛСсодержащие смеси с уменьшенной адгезией к оснастке
5. КЛЕЕВЫЕ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ МЛС ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ
ВЫВОДЫ.
И. СВЯЗУЮЩИЕ И СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ ДЛЯ НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКИ.
1. СОЧЕТАНИЕ СВЯЗУЮЩЕГО МЛС С СИНТЕТИЧЕСКИМИ СМОЛАМИ.
2. СВЯЗУЮЩИЕ КМЛС И СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ НА ИХ ОСНОВЕ
2.1. Связующие КМЛС с сернокислыми отходами различных химических производств
2.2. Приготовление связующего КМЛС и связующей композиции КМЛС ФС
в условиях литейного цеха.
3. СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ НА ОСНОВЕ СВЯЗУЮЩЕГО МЛС
СО СВОЙСТВАМИ СМОЛ
3.1. Подбор технологических добавок к связующему МЛС.
3.2. Рецептуры смесей на основе МЛС и комплекса добавок i 4.
ВЫВОДЫ.
III. СВЯЗУЮЩИЕ КОМПОЗИЦИИ И СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ
ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОСНАСТКИ.
1. КАТАЛИЗАТОРЫ ОТВЕРЖДЕНИЯ ДЛЯ ХТС НА ОСНОВЕ КАРБАМИДНЫХ СМОЛ.
1.1. Катализаторы холодного отверждения на основе АХФС
и индивидуальных веществ
1.2. Катализаторы холодного отверждения на основе АХФС
и кислых отходов различных химических производств.
2. КАТАЛИЗАТОРЫ ОТВЕРЖДЕНИЯ ДЛЯ ХТС
НА ОСНОВЕ КАРБАМИДНОФУРАНОВЫХ СМОЛ.
3. ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩИЕ СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ НА ОСНОВЕ СВЯЗУЮЩЕГО МЛС.
ВЫВОДЫ.
IV. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СВЯЗУЮЩИХ МЛС И КМЛС. САНИТАРНОГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ НА ИХ ОСНОВЕ
1. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СВЯЗУЮЩИХ МЛС И КМЛС
2. САНИТАРНОГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ
НА ОСНОВЕ МЛС И КМЛС
ВЫВОДЫ.
V. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ
1. СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ТРАДИЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ
2. СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ
В АГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ.
3. СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ
В ХОЛОДНОЙ ОСНАСТКЕ.
ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Двойная стержневая система ТЛСМ М 5,3 имеет более сложный характер рис. В этой системе обнаружена область составов с повышенными значениями прочности на разрыв, ограниченная двумя минимумами, составы которых и 9. Оптимальный состав этой области содержит М и имеет максимальную прочность на разрыв при минутной сушке 0,7 МПа. Смеси, содержащие до смолы, гигроскопичны. Рис. Рис. Для выявления сухой прочности всех составов стержневых смесей тройной системы ТЛСМ РСМ М и определения их оптимальной области помимо описанных выше трх двойных систем изучено ещ восемь внутренних разрезов IVIII рис. По данным сторон и внутренних разрезов построена ортогональная проекция поверхности прочности стандартных образцов смесей системы ТЛСМ РСМ 9 на треугольник составов с нанесением изопрочностных линий через 0,1 МПа рис. Оптимальными физикомеханическими и технологическими свойствами обладают составы области, очерченной замкнутым пунктиром, т. Поверхность прочности оптимальной области имеет сложное очертание наблюдается седлообразный прогиб на границе между областями. Прочность стержней оптимальной области в основном зависит от соотношения ТЛСхмола и содержания глицеринового гудрона в связующем, причем отношение ТЛСхмола может изменяться в более или менее широком интервале, но возможны лишь небольшие изменения содержания глицеринового гудрона в пределах 7 в связующем. Характеристика некоторых составов из этой области приведена в табл. Таблица 1. Индекс смеси на рис. Эти составы смесей можно рекомендовать для изготовления стержней с последующей тепловой сушкой. Все составы изученной стержневой системы, лежащие выше пунктирной линии, пересекающей все поле прочности от двойной стержневой системы I М к М, негигроскопичны. Представляет интерес изучение поверхности прочности тройной стержневой системы ТЛСМ М для стандартных стержней с минутной сушкой. Поверхность прочности таких образцов также исследована восемью разрезами рис. Массовая доля. Рис. Рис. Ортогональная проекция поверхности прочности образцов смесей тройной стержневой системы ТЛСМ М на треугольник составов, отвержденных за мин при 0 С
Полученная поверхность характеризуется невысокими значениями сухой прочности по всему полю составов. Изопрочностные линии замыкаются, охватывая большую область стержневых составов. Это говорит о том, что комплексное связующее во всей области различных соотношений компонентов за мин сушки при температуре 0 С выгорает, поэтому стержни теряют свои прочностные свойства. Из сравнения рис. Исследование тройной стержневой системы ТЛСМ РСМ М показывает, что поиск ее оптимальных составов можно значительно ускорить, если изучаемые составы смесей располагать по определенной системе, так называемым внутренним разрезам. Исследования зависимости прочности минутных образцов от температуры их сушки показали 3, что в интервале от 0 до 0 С влияние температуры на прочностные свойства смесей невелико прочность стержней изменяется незначительно от 1, до 1, МПа. Этот температурный интервал наиболее подходит для сушки смесей с разработанным связующим ТЛСМ РСМ М. Зафиксирован также участок максимальной скорости разложения связующего. Он расположен в интервале температур С. Стержнивосьмерки на основе разработанного комплексного связующего ТЛСМ 9 сохнут за 5 мин, т. ТЛС РСМ КО 1. Одновременно достигнуто повышение прочности стержней в сухом состоянии в раз и снижение гигроскопичности в раза. Разработанные составы стержневых смесей отвечают физикомеханическим, технологическим и санитарногигиеническим требованиям, предъявляемым к изготовлению стержней с последующей тепловой сушкой и могут быть рекомендованы в производство. Кроме использования связующих РСМ, 9 и крепителей КО, УСК1, 4ГУ, СКТ, ККС, НПК, известно также применение для смесей теплового отверждения поливинилацетатной эмульсии ПВАЭ, безвредной в физиологическом отношении. Лучшие результаты показали смеси с минимальным расходом ПВАЭ 2 см. Стержневая смесь с ПВАЭ отверждается при температуре более низкой, чем смеси на основе других крепителей.