Cold-box процесс
Скачать 66.36 Kb.
|
| COLD-BOX ПРОЦЕСС Кейт С. Стержни и формы ХТС В отечественном литейном производстве доля стержней и форм, изготавливаемых из холоднотвердеющих смесей (ХТС) по экспертным оценкам составляет 50-55%. До начала 90-х годов это были преимущественно смеси с жидким стеклом (СО2- процесс и жидкое стекло со сложноэфирными отвердителями) и смолами кислотного отверждения (карбамидными, карбамидофурановыми, фенолофурановыми). ХТС использовались только в отраслях с серийным производством для среднего и крупного литья. В массовом производстве (автомобильной промышленности, сельхозмашиностроении и т.д.) они практически не применялись, в то время как в промышленно развитых странах в этих отраслях от 60 до 80% стержней в настоящее время производится по технологии «Cold-box-amin». Единственным исключением был Литейный завод КАМАЗа, который с 1994-1995 годов перешел на изготовление комплекта стержней блока цилиндров по технологии «Эпокси-CO2». В прошедшее десятилетие ситуация принципиально изменилась. На 11 заводах на стержневых комплексах фирмы «Laempe» внедрена технология изготовления стержней «Cold-box-amin». В их числе «ГАЗ», «Заволжский моторный завод», «Пермские моторы», «Красный двигатель» в Новороссийске, «Чебоксарский агрегатный завод» и другие. Идет подготовка к производству крупных стержней по этой технологии для стального вагонного литья на Чебоксарском заводе «Промтрактор», «Cold-box-amin». В этом же направлении проблема решается и на «Уралвагонзаводе» в Нижнем Тагиле. Все они используют комплект отечественных материалов для этого процесса - трехкомпонентное связующее «Полифам-1К» и др. Важно, что этот тип ХТС применяется не только в массовом, но и в мелкосерийном производстве. Хорошие перспективы имеют в наших условиях технологии «α-set:» и «β-set», основанные на применении щелочной фенольной водорастворимой смолы отверждаемой смесью эфиров. В самотвердеющем варианте («α-set:») живучесть смеси регулируется выбором отвердителя. При отверждении газообразным эфиром - метилформиатом («β-set») время отверждения до манипуляторной прочности составляет 15-30 сек. Cold-box-amin процесс Cold-box-amin-процесс разработан в США в 1968 г. фирмой Ashland. Стержневая смесь содержит 100% кварцевого песка, 0,6...0,8% фенольной смолы (СК1), 0,6. ..0,8% полиизоцианата (СК2). После уплотнения смеси в ящике пескодувным или пескострельным способом стержень продувается смесью паров низкокипящей жидкости - третичного амина (триэтиламина, диметиламина), с воздухом, и стержень приобретает начальную прочность, которая составляет 60% её конечного значения. Время продувки 2..5 с, далее 10...20 с стержень продувают воздухом для его очистки от паров амина. Расход катализатора менее 1,5 г на 1 кг стержневой смеси. В результате взаимодействия компонентов связующего в присутствии катализатора (амина) образуется твердый полимер – полиуретан, который и обеспечивает высокую прочность стержня. Для подготовки, дозирования и подачи амина применяют специальные газогенераторы, которые испаряют амин, смешивают его с воздухом и подают в стержневой ящик. Смесь амина с воздухом, после прохода через стержневой ящик, направляется в нейтрализатор, где полностью нейтрализуется разбавленной серной кислотой с образованием водорастворимой соли - сульфата аммония. Степень очистки воздуха в этой системе близка к 100%. Таким образом, весь тракт подачи амина полностью герметизирован, что обеспечивает безопасность процесса. При необходимости готовые стержни окрашивают противопригарной краской. Процесс отверждения – полиприсоединение 1) полиуретановая смола + полиизоцианат = резольное связующее 2) резольное связующее + газообразный амин = полиуретан Реакция между бензильно - эфирной смолой и изоцианатом происходит следующим образом:  Описание материалов: 1) Бензильно - эфирная смола (орто-фенолный резоль) Смолы, применяемые при процессе Cold-box-amin, являются смолами конденсационного типа. Их изготовляют на основе фенолов и формальдегидов, а затем растворяют в эфирах или углеводородах. Реакция смол от нейтральной до слабо-кислой. Растворы смол окрашены по-разному. Их растворимость в воде ограниченная. 2) Изоцианаты Изоцианат, применяемый при процессе Cold-box-amin,, является смесью из ди- фенил-метановый-4,4'-ди-изоцианата (мономера метил – ди изоцианата) и из полимера на основе метил-ди-изоцианата (функциональность полимера не менее чем 2), которые растворены в органической среде. Изоцианаты обычно поставляют в виде жидкостей коричневого или темно-коричневого цвета. 3) Амины В качестве катализаторов при процессе Cold-box-amin применяют следующие амины: - три-этил-амин (ТЕА); - ди-метил-этил-амин (ДМЕА); - ди-метил-изопропил-амин (ДМИА). А также смеси из выше указанных типов с температурами испарения выше 35ºС. PUR-COLD-BOX Метод изготовления стержней в холодной оснастке PUR-COLD-BOX (рис.1) разработан в середине 1960-х гг. в США, он получил широкое применение в Европе и, прежде всего, в Германии.  Рис.1. Метод изготовления стержней в холодной оснастке PUR-COLD-BOX Рисунок 2 дает представление о распространенности процесса PUR-COLD-BOX в литейной промышленности.   Рис.2. Распространенность процесса PUR-COLD-BOX в литейной промышленности Метод PUR-COLD-BOX обеспечивает быстрое производство стержней самых разнообразных серий и сложности. Стержни используют при производстве отливок в кокилях или в сырых песчано-глинистых формах. Преимуществами метода PUR-COLD-BOX по сравнению с другими методами изготовления стержней в холодной оснастке, основанными на газовой продувке, следующие:
Химия Pur-Cold-Box В основе метода PUR-COLD-BOX лежит химическая реакция между специальными фенольными смолами резольного класса, так называемыми бензилэфирными (компонент A) и полиизоцианатом (компонент B) с образованием полиуретано-вой структуры. При затвердении происходит полиприсоединение, которое проходит без образования побочных продуктов реакции.  Рис. 3. Схема метода PUR-COLD-BOX На рис. 3 показана схема протекания процесса PUR-COLD-BOX. В смеситель непрерывного действия к бесщелочному песку добавляется фенолрезол и полиизоцианат (1). После пескострельного уплотнения формовочного материала в Бета-сет CO2 на жидком стекле Резол-CO2 Эпокси-SO2 Колд-бокс-амин в стержневых ящиках (2) продувается третичным амином в смеси с воздухом, азотом или CO2 под давлением от 0,2 до 2,0 бар (3). Амин после этого вытесняется из стержня нагретым воздухом (4). Очистка отходящих газов от амина происходит путем нейтрализации в скруббере (5). В качестве конечного продукта отверждения получают очень стабильный полиуретан. Для достижения желаемых свойств к обоим компонентам связующего добавляют растворитель, пластификатор, разделительный материал и силаны. Стержни Pur-Cold-Box Современные запросы литейной промышленности, в частности для производства отливок автомобилестроения, очень разнообразны и непрерывно возрастают. Производство отливок высокого качества и со сложной геометрией по приемлемой цене является наиважнейшим условием возможности выстоять в международной конкуренции. Для гарантии такой возможности необходимо использовать сырье и связующие материалы со специфическими качественными признаками, а также новые современные технологии производства и аналитические методы оптимизации существующих производственных процессов. Важнейшими требованиями рынка к способу производства стержней PUR-COLD-BOX являются:
Многие из предлагаемых в настоящее время связующих систем для Cold-Box не отвечают этим запросам. Эти системы характеризуются узкими границами качества, требуют использования песка с минимальным содержанием примесей. Процесс с такими связующими системами крайне восприимчив, например, по отношению к остаткам воды или влаги. Уже влагосодержание 0,2% в песчаной смеси оказывает отрицательное влияние на качество стержней. Дальнейшими факторами, создающими помехи в ходе реакции, могут быть примесные ионы любого вида в песке, а также отклонения pH-уровня. Кроме того, отрицательное влияние реакции выражается в значительном сокращении живучести песчаной смеси, ухудшении характеристик отверждения и прочности и, соответственно, снижении влагостойкости произведенных стержней. Также значительное влияние на процесс оказывает температура. При температуре ниже 10°C протекание реакции сильно замедляется. Температура выше 30°C ускоряет реакцию и сокращает живучесть песчаной смеси. Недостатками обычных связующих для Cold-Box являются ограниченная устойчивость стержней при хранении, газовыделение и появление запаха. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Тема : In my lunch box Тема и номер урока в модуле: Module 3 “All the things I like”, урок 3 “In my lunch box” |  | Тема урока Кол-во уроков Интонация в общем и специальном вопросе, в безличных предложениях типа «lt is cold» |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Активная лексика/структуры: fair hair, puppet, jack-in the-box, big, small, She/he has got | | Аэропорт Тель-Авив Бен Гурион Адрес: Israel Airports Authority, po box 137, Ben-Gurion International Airport 70100, Israel |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Пассивная: rabbit, snake, tree, umbrella, vest, win dow, box, yacht, zip Буквосочетания: sh, ch | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Локальная версия (для установки на 1 компьютер) 1 cd, инструкция, dvd -box.,,Dvd |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... История России 8 кл.: мультимедийное прилож к уч. Лященко История Средних веков. 6 кл. (Dvd-box) | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Раскрыть роль языков в информационной деятельности человека. Ввести понятие «информационные процессы» и показать три их разновидности:... | | Название 1С: Познавательная коллекция. TeachPro Самоучитель по игре в шахматы (dvd-box) Рабочая программа по математике для 3 класса составлена на основе требований фгос ноо, авторской программы М. И. Моро, М. А. Бантовой... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Фгбоу впо «Омский государственный педагогический университет», боу города Омска «Гимназия №140» приглашает учащихся 7-8 классов принять... | | Список дисков, имеющихся в фонде читального зала средней школы №621... Открытая Математика Функции и Графики Сетевая версия, 1 cd, инструкция, dvd-box |
| Аксиальный коммуникативный процесс – это процесс, при котором Гос впо по специальности 080105. 65 Финансы и кредит, утвержденный Министерством образования РФ «17» марта 2000 г., №180 эк /сп | | Activate A2 В teacher’s Exam Box (for all levels) даны идеи и информация для того, чтобы учитель мог подготовить учащихся к различным международным... |
| Программа дисциплины «Арбитражный процесс» для специальности 030501. 65, «Юриспруденция» Арбитражный процесс в настоящее время является самостоятельной учебной дисциплиной | | Рабочая программа дисциплины Судебный процесс по трудовым спорам... Рабочая программа дисциплины «Судебный процесс по трудовым спорам в Европе» предназначена для магистрантов юридического факультета... |
