<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Steigerung der Festigkeit von Form-und Kernsanden lur Giessereizweeke.
Wie bekannt, werden als Form-und Kernsande für Giessereizwecke Gemische unbildsamer Stoffe, bildsamer Tone und Wasser verwendet. So werden für diese Zwecke z. B. Quarz, Sinteimagnesia, Korund, gebrauchte Giessereisande (sogenannter Altsand) u. dgl. unbildsame Stoffe mit Wasser und mehr oder weniger quellfähigen Tonen eingebunden. Besonders wichtig ist bei derartigen Form-und Kernsanden, dass sie eine möglichst hohe Grün-und Troekenfestigkeit bei gleichzeitiger hoher Gasdurchlässigkeit und geringem Wasserzusatz unterhalb der Klebgrenze unter Verwendung möglichst geringer Anteilmengen an tonigem Bindemittel aufweisen. Diese Forderungen erfüllen im wesentlichen nur die erwähnten hochquellfähigen Tone vom Typ des amerikanischen Bentonits, während die sonstigen tonigen Bindemittel zu mehr oder weniger unbefriedigenden Ergebnissen führen.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass man die Grün- und Trockenfestigkeit derartiger Form-und Kernsande unter Beibehaltung aller ihrer sonstigen Eigenschaften, wie der wirtschaftlich tragbaren Menge des Tones und der Gasdurehlässigkeit, erheblich steigern kann, wenn man den Gemischen oder deren Einzelbestandteilen eine oder mehrere wasserlösliche Verbindungen der Alkalien, z. B. Hydroxyde, Karbonate, Chloride, Sulfate, Phosphate u. dgl. in dem Tonanteil gegenüber geringen Mengen zusetzt. Diese Steigerung der Festigkeit tritt bei allen so behandelten Tonarten (ausländischen und inländischen Bentoniten, Kaolinit-Tonen u. dgl. ) auf. Dadurch wird ermöglicht, für die Form der Kernsande auch weniger quellfähige tonige Bindemittel bzw. bildsame Tone, wie z.
B. natürlichen deutschen Bentonit und andere Tone, auch Kaolinit-Tone verwenden zu können und damit von ausländischen Rohstoffen unabhängig zu werden.
Der Zusatz der wasserlöslichen Verbindungen der Alkalien kann dabei z. B. in der Weise erfolgen, dass sie entweder nach der Trocknung der Tone bei deren Mahlen in fester Form zugegeben oder erst im Giessereibetrieb während der Vermischung des Tones mit dem Sand, Korund, Sintermagnesia, Altsand oder sonstigen unbildsamen Stoffen zugefügt oder z. B. in Wasser gelöst zugesetzt werden.
Die Zusatzmengen der wasserlöslichen Verbindungen der Alkalien, welche im allgemeinen 1-20% bezogen auf den Tonanteil, betragen, gegebenenfalls aber auch höher zu wählen sind, können in verhältnismässig weiten Grenzen schwanken und richten sich insbesondere nach der Art und etwaigen Kombination der verwendeten Alkaliverbindungen und sonstigen Bestandteile, insbesondere der jeweils verwendeten bildsamen Tone sowie der jeweils angestrebten Festigkeitssteigerung, wofür die betreffenden Optimalwerte durch kleine Vorversuche jeweils leicht ermittelt werden können.
Welche überraschenden Vorteile hinsichtlich der Festigkeitssteigerung gemäss der vorliegenden Erfindung möglich sind, zeigt die nachstehende Zusammenstellung, welche damit gleichzeitig erkennen lässt, dass bei einem Vorgehen gemäss der Erfindung auch mit wenig quellfähigen Bindetonen hochwertige Form-und Kernsande erzielbar sind.
<Desc/Clms Page number 2>
Grün- und Trockenfestigkeiten von synthetischen Giessereisanden, bestehend aus 60% Bindeton,
EMI2.1
wert von je 8 bis 10 Bestimmungen.)
EMI2.2
<tb>
<tb> grün <SEP> (nass) <SEP> getrocknet <SEP> bei <SEP> 160
<tb> Nr. <SEP> Art <SEP> des <SEP> Bindetons <SEP> Scher- <SEP> Gasdurch- <SEP> Scher- <SEP> Gasdurchfestigkeit <SEP> lässigkeit <SEP> festigkeit <SEP> lässigkeit
<tb> g/cm2 <SEP> cm3/cm3.sec <SEP> g/cm2 <SEP> cm3/cm3.sec
<tb> 1 <SEP> Amerikanischer <SEP> Bentonit <SEP> ........... <SEP> 155 <SEP> 80 <SEP> 1600 <SEP> 110
<tb> 2 <SEP> Amerikanischer <SEP> Bentonit <SEP> +6% <SEP> Soda
<tb> im <SEP> Anmachewasser <SEP> elöst <SEP> ......... <SEP> 185 <SEP> 95 <SEP> 2000 <SEP> 140
<tb> 3 <SEP> Natürlicher <SEP> deutscher <SEP> Bentonit <SEP> .....
<SEP> 130 <SEP> 95 <SEP> 1200 <SEP> 140
<tb> 4 <SEP> Natürlicher <SEP> deutscher <SEP> Bentonit <SEP> + <SEP> zu
<tb> Soda <SEP> im <SEP> Anmaehewasser <SEP> gelöst.... <SEP> 150 <SEP> 80 <SEP> 1600 <SEP> 140
<tb> 5 <SEP> Natürlicher <SEP> deutscher <SEP> Bentonit <SEP> mit
<tb> 6% <SEP> Soda <SEP> calc. <SEP> trocken <SEP> gemahlen.. <SEP> 190 <SEP> 80 <SEP> 2000 <SEP> 120
<tb> 6 <SEP> Natürlicher <SEP> deutscher <SEP> Bentonit <SEP> mit
<tb> 6% <SEP> Soda <SEP> im <SEP> Anmachewasser <SEP> gelöst. <SEP> 170 <SEP> 80 <SEP> 1800 <SEP> 140
<tb> 7 <SEP> Natürlicher <SEP> deutscher <SEP> Bentonit <SEP> mit
<tb> 6% <SEP> NaCl <SEP> im <SEP> Anmachewasser <SEP> gelöst.
<SEP> 180 <SEP> 80 <SEP> 2000 <SEP> 140
<tb> 8 <SEP> Natürlicher <SEP> deutscher <SEP> Bentonit <SEP> mit
<tb> 2% <SEP> Na2SO4 <SEP> im <SEP> anmachewasser <SEP> gelöst <SEP> 250 <SEP> 80 <SEP> 1300 <SEP> 140
<tb> 9 <SEP> Hochplastischer <SEP> Kaolinit-Bindeton
<tb> (nur <SEP> 3% <SEP> Wasser) <SEP> ................ <SEP> 100 <SEP> 70 <SEP> 300 <SEP> 150
<tb> 10 <SEP> Hochplastischer <SEP> Kaolinit-Bindeton
<tb> +6% <SEP> Soda <SEP> im <SEP> Anmachewasser <SEP> gelöst <SEP> (nur <SEP> 3% <SEP> Wasser) <SEP> ............. <SEP> 95 <SEP> 80 <SEP> 400 <SEP> 140
<tb>