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Matière pour noyaux et moules pour fonte de fer ou de métaux et procédé pour sa fabrication.
En vue d'éviter le séchage des noyaux et des moules, utili- sés dans les fonderies de fer ou de métaux et constitués en sable ou en argile additionné éventuellement d'agglutinants; il a déjà été proposé de fabriquer ces noyaux et ces moules en un mortier soushydraté.
Cependant, pour de tels moules en mortier, en particulier lorsque la pièce à couler a de grandes dimensions, les parois des moules exigent une épaisseur relativement grande, donc de grandes quantités de mortier ; en outre, partant de la pâte de mortier, les différentes parties du moule doivent être constituées dans des moules spéciaux puis être ensuite assemblées.
Par suite de leur grande épaisseur de paroi, en particulier lors de la coulée de pièces très grandes et très lourdes, ces mou- les, sous l'action de la chaleur de coulée, se solidifient dans
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l'entiereté de leur section et constituent des blocs tellement durs que ces derniers ne peuvent être séparés des pièces coulées, facilement endommageables, qu'à grand'peine et après beaucoup d'efforts, abstraction faite de ce que ces moules en béton empê- chent le retrait des pièces coulées et provoquent ainsi frequem - ..lent l'apparition de crevasses à l'intérieur de la pièce.
Il a encore ete proposé de fabriquer les parties intérieures des parois des coules en un mélange coke-ciment-béton et les parties extérieures des moules en un mélange normal sable-ciment- beton, la couche intérieure ::tant plus fortement hydratée que le restant de la .nasse à mouler. De cette façon, il est vrai, il a pu être obtenu des réactions spéciales de la part des parois ; par contre, cette réalisation n' a pas permis de remédier aux défauts mentionnés ci-dessus.
Cette pâte de mortier connue h'a, jusqu'à présent, été que tres peu employée en pratique pour la fabrication de noyaux, en particulier de ceux de très grandes dimensions. Si la porosité, donc la. possibilité d'absorption des gaz, des noyaux fabriqués en une telle pâte de beton peut satisfaire, dans la.
plupart des cas, aux exigences imposées a ce sujet, la température nécessaire à la désagrégation de ces matières est cependant tellement elevee que la désagrégation du noyau faorique en cet.Le matière ne se produit que beaucoup trop tard et que les noyaux, lors de la so- lidification de la pièce coulée, ne cèdent pas suffisamment tôt aux efforts de contraction, ce qui provoque, dans la pièce, l'ap- parition de fissures causées par le retrait du métal.
Afin de trcuver, dans tous ces cas où une matière ressemblant à du mortier est utilisée aussi bien pour des noyaux que pour des moules, un remède aux inconvénients inhérents a ces pâtes, il est propose, suivant la présente invention, d'ajouter a ces matières des fondants constitués entièrement ou en partie par de la laine de laitier sous forme connue de petits boulets ou de grumeaux séparés.
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En dehors des masses à mouler dans lesquelles de l'amiante finement moulue ou à fibres courtes et fines est utilisée en tant que composant, on a déjà proposé l'emploi de pâtes à mouler où. de la laine de laitier moulue fait fonction de composant à coté de cendres et de plâtre ou bien à côté d'argile réfractaire.
Si l'emploi d'amiante moulue ou à fibres courtes et fines, ainsi que de laine de laitier moulue donne lieu à une certaine désagrégation de la pâte à mouler, une porosité beaucoup plus grande est cependant obtenue lorsque, suivant la présente inven- tion, la laine de laitier est utilisée sous forme de petits bou- lets ou de grumeaux séparés, ces derniers renfermant des quantités d'air relativement importantes.
L'emploi de laine de laitier, précisément sous forme de petits boulets ou de grumeaux séparés, ne signifie cependant pas uniquement une forte augmentation de la porosité de la pâte - laquelle peut atteindre 50 % et même davantage - et, de ce fait, une grande faculté d'absorption des gaz, mais présente encore le très gros avantage, précisément lors de la fabrication de pâte à mouler en agglutinants hydrauliques, d'améliorer fortement la malléabilité de la pâte et de pouvoir l'adapter à toutes les con- ditions de coulée, de sorte que la contraction de la pièce coulée peut se faire en toute liberté sans que la matière ne se désagrège trop tôt sous l'action dela chaleur de coulée.
Suivant les quan- tités de laine de laitier et d'agglutinant hydraulique utilisées, les noyaux et les moules présenteront chaque fois une résistance différente, de sorte qu'il peut être choisi, pour des noyaux par exemple, une composition qui soit capable de résister suffisamment à la pression de coulée tout en codant cependant suffisamment à temps sous l'action du retrait de la pièce coulée sans qu'une désagrégation complète de la pâte n'intervienne déjà sous l'action de la chaleur de coulée.
La nouvelle matière présente, même pour les moules, l'avan- tage de pouvoir être utilisée, pour des possibilités d'absorption
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de gaz très élevées, sous une épaisseur appropriée, comme couche intérieure dans un moule en sable normal, par exemple non séché.
Elle peut cependant être aussi utilisée comme couche interne dans une enveloppe cie moule permanente et poreuse.
D'autres -Laines minérales peuvent évidemment être utilisées en lieu et place de la laine de laitier, tells s que par exemple @@ laine de verre etc..; dans tous les cas, la chose essentielle est d'introduirela laine minérale dans la masse sous forme de grumeaux ou de petits ooulets ou de petites billes, c'est-à-dire sous forme de petits agglomerats, ce qui assuré, d'une part, une grande porosité à la pâte et, d'autre part, une certaine malléa- bilité, laquelle est surtout importante dans le cas de noyaux.
Lés meilleurs résultais obtenus le sont lorsque la fabrica- tion des moules ou des noyaux, c'est-à-dire la fabrication de la pite est réalisée comme indique Clans le brevet allemand 702.384 pour la fabrication de corps calorifuges ou autres corps analogues dans l'industrie du estiment, c'est-à-dire lorsque 1'agglutinant hydraulique, dejà combine au liquide de prise, est mélange, par exemple dans un tambour, a la:
laine de laitier de préférence ag- glomeree d'une maniera connue en grumeaux ou en petits boulets sépares, les moules et les noyaux étant fabriqués en partant de ce mélange.
Des substances d'étirage, comme du sable ou autre matière analogue, de même que des substances actives ou des matières for- mant gel, peuvent encore être ajoutées à la laine de laitier ou au mélange agglutinant ou même aux deux substances, afin de régler la régularité et la résistance de la pâte. De la laine de laitier de qualité inférieure entremêlée de perles fondues par exemple est appropriée au but précité, car ici les perles fondues constituent en même temps une partie ues substances d'étirage.
A la nouvelle pâte pour moules et noyaux peut être ajoutée autant d'eau qu'il est nécessaire pour hydrater complètement l'agglutinant hydraulique ;cependant une quantité moindre d'eau,
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insuffisante pour hydrater complètement l'agglutinant, peut cepen- dant également être employée d'une manière connue, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de sécher les couches d'enduit appliquées sur les moules ou sur les noyaux, leur eau étant aspirée par l'agglutinant non encore hydraté.
La laine de laitier utilisée sous forme de grumeaux ou d'agglomérat de ce genre comme substance d'appoint peut encore, le cas échéant, être remplacée complètement ou en partie par du laitier transformé en une quelconque forme très poreuse comme par exemple par du laitier granulé.
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Material for cores and molds for casting iron or metals and process for its manufacture.
In order to avoid the drying of cores and molds, used in iron or metal foundries and made of sand or clay, optionally added with agglutinants; it has already been proposed to manufacture these cores and these molds in a subhydrated mortar.
However, for such mortar molds, in particular when the part to be cast has large dimensions, the walls of the molds require a relatively large thickness, therefore large quantities of mortar; furthermore, starting from the mortar paste, the different parts of the mold have to be made in special molds and then be assembled.
Owing to their great wall thickness, in particular during the casting of very large and very heavy parts, these molds, under the action of the casting heat, solidify in
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their entire cross-section and constitute blocks so hard that they can only be separated from the castings, easily damaged, with great difficulty and after much effort, apart from what these concrete molds prevent- shrinkage of castings and thus frequently cause cracks to appear inside the part.
It has also been proposed to make the inner parts of the walls of the castings from a coke-cement-concrete mixture and the outer parts of the molds from a normal sand-cement-concrete mixture, the inner layer being so much more hydrated than the rest. of the molding trap. In this way, it is true, it was possible to obtain special reactions from the walls; on the other hand, this realization did not make it possible to remedy the defects mentioned above.
This known mortar paste has, until now, been very little used in practice for the manufacture of cores, in particular those of very large dimensions. If the porosity, so the. possibility of gas absorption, cores made of such a concrete paste can satisfy, in the.
In most cases, the requirements imposed on this subject, however, the temperature necessary for the disintegration of these materials is so high that the disintegration of the faoric nucleus in this matter. The material does not occur until much too late and that the nuclei, during the solidification of the casting, do not yield sufficiently early to contraction forces, which causes the appearance of cracks in the part caused by the shrinkage of the metal.
In order to find, in all those cases where a material resembling mortar is used both for cores and for molds, a remedy for the drawbacks inherent in these pastes, it is proposed, according to the present invention, to add to these flux materials consisting entirely or in part of slag wool in known form of small balls or separate lumps.
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Apart from molding compounds in which finely ground or short and fine fiber asbestos is used as a component, the use of molding pastes has already been proposed where. ground slag wool acts as a component next to ashes and plaster or even next to fireclay.
If the use of ground asbestos or of short and fine fibers, as well as of ground slag wool gives rise to some disintegration of the molding paste, a much greater porosity is however obtained when, according to the present invention , slag wool is used in the form of small balls or separate lumps, the latter containing relatively large quantities of air.
The use of slag wool, precisely in the form of small balls or separate lumps, does not mean, however, only a strong increase in the porosity of the dough - which can reach 50% and even more - and, therefore, a great ability to absorb gases, but still has the very big advantage, precisely during the production of molding dough in hydraulic agglutinants, of greatly improving the malleability of the dough and of being able to adapt it to all conditions casting, so that the contraction of the casting can take place freely without the material disintegrating too early under the action of the heat of casting.
Depending on the amounts of slag wool and hydraulic binder used, the cores and the molds will each time exhibit a different resistance, so that a composition can be chosen, for example for cores, which is capable of resisting. sufficiently at the casting pressure while encoding, however, sufficiently in time under the action of the withdrawal of the casting without complete disintegration of the paste already occurring under the action of the casting heat.
The new material has, even for molds, the advantage of being able to be used, for absorption possibilities.
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very high gases, under a suitable thickness, as an inner layer in a mold of normal sand, for example not dried.
However, it can also be used as an internal layer in a permanent and porous envelope cie mold.
Other mineral wools can obviously be used in place of slag wool, such as for example @@ glass wool etc .; in all cases, the essential thing is to introduce the mineral wool into the mass in the form of lumps or of small eyelets or small balls, that is to say in the form of small agglomerates, which ensures, of a on the one hand, a great porosity in the dough and, on the other hand, a certain malleability, which is especially important in the case of cores.
The best results obtained are when the manufacture of the molds or the cores, that is to say the manufacture of the pite is carried out as indicated in German patent 702,384 for the manufacture of heat insulating bodies or other similar bodies in the manufacture of The ester industry, that is to say when the hydraulic binding agent, already combined with the setting liquid, is mixed, for example in a drum, at the:
slag wool preferably agglomerated in a known manner into lumps or separate small balls, the molds and cores being made from this mixture.
Stretching substances, such as sand or the like, as well as active substances or gel-forming substances, can also be added to the slag wool or the bonding mixture or even to both substances, in order to regulate the regularity and resistance of the dough. Low-grade mineral wool mixed with molten pearls, for example, is suitable for the aforementioned purpose, since here the molten pearls constitute at the same time a part of the drawing substances.
To the new paste for mussels and kernels can be added as much water as is necessary to completely hydrate the hydraulic binding agent; however, a less amount of water,
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insufficient to completely hydrate the binding agent, can however also be employed in a known manner, so that it is not necessary to dry the layers of coating applied to the molds or to the cores, their water being aspirated by the agglutinant not yet hydrated.
The slag wool used in the form of lumps or agglomerate of this kind as an auxiliary substance can also, if necessary, be replaced completely or in part by slag transformed into any very porous form, for example by slag granule.