Аннотация
Современным литейным производством ставятся задачи по снижению себестоимости, повышению качества и товарного вида отливок, их точности, а также по повышению экологической безопасности производства. Решение этих задач во многом связано с разработкой новых противопригарных составов и их оптимизации с помощью методов планирования эксперимента. В данной статье приведены результаты исследования с применением полного факторного эксперимента 23 для оптимизации свойств и компонентного состава противопригарной краски на основе огнеупорного наполнителя алюмохромового порошка, связующего – поливинилбутираля в комбинации с модифицированной фенолоформальдегидной смолой марки СФПР–050 и растворителя – изопропилового спирта. В ходе проведения экспериментов были получены математические зависимости вязкости, плотности, толщины красочного слоя и прочности от количества огнеупорного наполнителя алюмохромового порошка, связующего поливинилбутираля и фенолоформальдегидной смолы. На основании полученных уравнений выбраны оптимальные соотношения между связующим и наполнителем, которые были использованы при замешивании краски, обеспечивающие наилучшие технологические свойства покрытию. Полученные математические зависимости являются эффективным аппаратом оперативного регулирования составов краски в условиях нестабильности свойств используемых материалов и вариации параметров технологического процесса. Практическое использование результатов исследований позволит получать предприятию реальный экономический эффект не только за счет снижения себестоимости литейной краски в сравнении с цирконовой, но и повышения качества поверхности отливок, снижения затрат на отделение пригара от отливок.
Ключевые слова:
Противопригарная краска, самовысыхающие покрытия, алюмохромовый наполнитель, метод математического планирования, вязкость, прочность.
1. Белобров Е.А. Цирконовые противопригарные краски // Информационно-технический бюллетень «Литье Украины». 2013. № 12 (160) с. 37-41.
2. Кукуй Д.М., Андрианов Н.В. Теория и технология литейного производства. Формовочные материалы и смеси: учебное пособие. Мн.: БНТУ, 2005. 361 с.
3. Получение эффективных огнеупорных футеровочных материалов на основе отходов производства / А.И. Хлыстов, А.В. Божко, С.В. Соколова, Р.Т. Риязов // Успехи современного естествознания. 2004. № 2. С. 131-133.
4. Козловская И.Ю., Марцуль В.Н. Кислотное выщелачивание редкоземельных элементов из отработанного катализатора крекинга углеводородов нефти // Труды БГТУ. Сер. III. Химия и технология неорганических веществ. 2011. Вып. XIХ. С. 75-78.
5. Казакова Ю.М., Хусаинова Р.М., Вольфсон С.И. Катализаторы дегидрирования в качестве наполнителя резиновых смесей // Каучук и резина. 2008. № 4. С. 30-32.
6. Хусаинова Р.М., Дорожкин В.П. Способы утилизации отработанных промышленных катализаторов // Отходы производства и потребления: проблемы, методы, решения: сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции. Пенза, 1995. С. 53.
7. Вилшкерст Я.Я. Огнеупорные клеи на основе отработанного алюмохромового катализатора и фосфатных связующих: автореф. … канд. техн. наук. Рига, 1988. 24 с.
8. Физико-механические свойства керамики на основе легкоплавкой глины, модифицированной отходами производства алюмохромового катализатора / А.Ф. Хузин, А.А. Ламберов, С.Р. Егорова, О.В. Стоянов, М.Г. Габидуллин // Вестник технологического университета. 2015. Т.18, № 16. С. 89-91.
9. Петров И.Я., Трясунов Б.Г. Структура и фазовый состав окисленных ванадийтитановых и ванадийциркониевых катализаторов // Вести КузГТУ. 2007. № 4. С. 50-57.
10. Пат. 2722845 Российская Федерация, МПК C1 Противопригарная краска для литейных форм и стержней / Вдовин К.Н., Феоктистов Н.А., Пивоварова К.Г., Понамарева Т.Б.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» – № 2019138298; заявл. 27.11.2019; опубл. 04.06.2020. Бюл. № 16.
11. Применение техногенных отходов в качестве наполнителя противопригарных красок / К.Н. Вдовин, Н.А. Феоктистов, К.Г. Пивоварова, Т.Б. Понамарева // Литейное производство. 2019. № 3. С. 22-25.
12. Пат. 2689473 Российская Федерация, МПК C1 В22С 3/00 Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней / Е.Г. Антошкина; патентообладатель Е.Г. Антошкина № 2018136196; заявл. 12.10.2018; опубл. 28.05.2019. Бюл. № 16.
13. Баранов О.Г. Исследование и разработка противопригарных покрытий на модифицированном жидкостекольном связующем: дис. … канд. техн. наук. Челябинск, 1996. 187 с.
14. Головня А.А. Применение материала техногенного происхождения для повышения качества отливок и ресурсосбережения в литейном производстве: дис. … канд. техн. наук. Москва, 2002. 127 с.
15. Ординарцева Н.П. Планирование эксперимента в измерениях // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. № 03 (79). 2013. C. 72-76.
16. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение; София: Техника, 1980. 304 с.
17. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 280 с.
18. Спиридонов А.А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981. 184 с.
19. Титов А.Ю. Повышение качества художественных отливок, изготавливаемых в формы из холоднотвердеющих смесей, за счет устранения пригара и увеличения жидкотекучести медных сплавов: дис. … канд. техн. наук. Москва, 2016. 123 с.