5.6. Изготовление стержней из холоднотвердеющих смесей (по хтс-процессу)

Технологический процесс основан на использовании в качестве связующего материала жидких синтетических смол (пластичные смеси), отверждающихся при комнатной температуре при взаимодействии с жидкими катализаторами.

Примеры отечественных смол: фенолоформальдегидная смола ОФ-1, фенолофурановая ФФ-1СМ, фенолокарбамидофурановая «Фуритол-107», карбамидофурановые КФ-90 и БС-40.

Катализаторы: ортофосфорная кислота ОК, смесь азотной и ортофосфорной кислоты АКО (3:4), азотнокислое железо с ортофосфорной кислотой АЖО (3:4), бензосульфокислота БСК.

Стержневую смесь приготавливают в шнековых или лопаточных смесителях непрерывного действия (производительность 1–15 т/час).

Пример стержневой смеси:

• песок кварцевый – основа;

• смола «Фуритол-107» – 2,5%;

• катализатор ОК – 0,8–1,2%.

После перемешивания смесь засыпают в стержневой ящик и уплотняют вручную (в индивидуальном производстве), либо используют пескодувное уплотнение. Время отвердевания – от 2 до 10 мин, прочность стержней – до 10 кг/см² (при растяжении). Для ускорения отвердевания стержни иногда продувают сжатым воздухом. После извлечения из ящика стержни выдерживают на воздухе еще 2–3 часа, окрашивают с последующей подсушкой.

Имеются варианты процесса (Англия, Германия), основанные на раздельном перемешивании составляющих с песком (песок + смола и песок + катализатор), а затем в дополнительном «порционном» смесителе – окончательное перемешивание полученных частей.

Процесс применяется в основном для получения средних и крупных стержней в индивидуальном и мелкосерийном производстве как альтернатива ПСС-процессу.

Достоинства способа: отсутствие сушки стердней, повышенная точность, возможность изготовления крупногабаритных стержней (до 2–5 м), хорошая выбиваемость.

Недостатки: низкая живучесть стержневой смеси, необходимость в дополнительной выдержке на воздухе (2–3 часа), низкая производительность, высокая стоимость смолы, затрудненность регенерации отходов.

5.7. Изготовление стержней из жидких самотвердеющих смесей

(по ЖСС-процессу)

При этом способе используют «псевдожидкие» (жидкоподвижные) самотвердеющие смеси, которые заливают в стержневые ящики без последующего уплотнения стержневой смеси.

Это достигается тем, что в состав песчано-жидкостекольных или песчано-смоляных смесей вводят специальные добавки – поверхностно-активные вещества (ПАВ) – образующие при перемешивании мелкие пузырьки пены, которые резко снижают силы трения между зернами песка и способствуют их легкому перемещению относительно друг друга под действием сил гравитации. После заливки такой «псевдожидкой» смеси в стержневой ящик пузырьки пены постепенно исчезают, а стержневая смесь – затвердевает. Время затвердевания стержня в ящике – 40–60 мин, время выдержки на воздухе – 18–24 часа.

Процесс используют для изготовления средних и крупных стержней в индивидуальном и мелкосерийном производстве.

В качестве ПАВ наибольшее распространение в Росии получил пенообразователь ДС-РАС (детергент советский рафинированный алкилсульфонат).

Пример стержневой смеси:

• песок кварцевый – основа;

• жидкое стекло – 6,5%;

• феррохромовый шлак – 4%;

• древесный пек –6,5%;

• ДС–РАС – 0,15–0,2%.

Смесь приготавливают на специальных автоматических установках производительностью от 8 до 30 т/час. Время перемешивания 1,5–2 мин.

Достоинства способа: не требуется уплотнения стержневой смеси в ящике, повышенная точность стержней, возможность изготовления крупногабаритных стержней (до 3 м), относительно низкая стоимость стержневой смеси.

Недостатки: длительность отвердевания стержневой смеси, низкая производительность, повышенный пригар при литье чугуна, невозможность регенерации отходов.