BR112019013764B1 - Composição de revestimento, processo para produzir um molde de ligação do silicato de sódio revestido, molde revestido ou macho de fundição revestido e kit - Google Patents

Composição de revestimento, processo para produzir um molde de ligação do silicato de sódio revestido, molde revestido ou macho de fundição revestido e kit Download PDF

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Abstract

A presente invenção descreve o uso de uma composição de revestimento, compreendendo uma fase aquosa tendo um pH de no máximo 5 e um ou mais refratário, na indústria de fundição e também elementos de moldagem na fundição para ligação do silicato de sódio, especialmente, moldes de fundição e/ou núcleos de fundição, que cada um compreende tal como uma composição de revestimento acima mencionada. A invenção descreve ainda um método para produzir um elemento de moldagem na fundição para ligação do silicato de sódio revestido. A invenção descreve, igualmente, um kit cujo conteúdo inclui uma composição de revestimento acima mencionado, compreendendo ácido aquoso e um ou mais refratários.

Description

Campo da invenção
[0001] A presente invenção refere-se ao uso de uma composição de revestimento, em particular, compreendendo uma fase aquosa tendo um pH de no máximo 5 e um ou mais refratários, na fundição, e também para os elementos de moldagem na fundição para ligação do silicato de sódio (“waterglass”), especialmente, moldes de função e/ou machos de fundição de fundição, que cada um compreende uma composição de revestimento usada de acordo com a invenção. A invenção refere-se ainda a um método para produção de um elemento de fundição para ligação do silicato de sódio(molde ou macho de fundição). A invenção refere-se, igualmente, a um kit cujo conteúdo inclui uma composição de revestimento usado de acordo com a invenção. A invenção é definida nas reivindicações anexas.
[0002] A fundição em um molde dispensável é um método generalizado para produção de componentes da forma próxima ao acabado (“near-net-shape”), particularmente na fundição de metais. Após fundição, o molde é destruído e a fundição é removida. Os moldes são negativos: eles contêm a cavidade a partir da qual a fundição ocorre, produzindo a fundição cuja fabricação é de interesse. O contorno interno da futura fundição pode ser formado por machos de fundição. Na produção do molde, a cavidade pode ser moldada dentro do material de moldagem pro meio de um modelo da fundição a ser fabricada. Os machos de fundição são usualmente moldados em uma caixa de macho de fundição separada.
[0003] Os materiais básicos de moldagem usados para moldes de fundição (para o propósito da presente invenção também chamados de “moldes”) e os machos de fundição de fundição (para o propósito da presente invenção também chamado de “machos de fundição”) são predominantemente materiais refratários granulados, tais como a areia de sílica classificada que foi lavado.
[0004] Os materiais básicos de molde adicionalmente apropriados conhecidos per se são, por exemplo, areia de zircônia, areia de cromita, chamotas, areia de olivina, areias contendo feldspato, e areias andaluzita. Um material básico de moldagem pode também ser uma mistura de diferentes materiais básicos de moldagem a partir de, entre outros, aqueles declarados, ou outros materiais básicos de moldagem preferidos. O material básico de moldagem refratário está, preferivelmente, em uma forma de fluxo livre, permitindo que seja introduzido dentro de uma cavidade apropriada e, compactado nela. O material básico de moldagem ou a correspondente mistura de material de moldagem (material de moldagem) é compactado de modo a aumentar a resistência do molde de fundição. Para produzir os moldes de fundição, o material básico de moldagem é ligado usando ligantes de materiais de moldagem orgânicos ou inorgânicos (ligantes). O ligante do material de moldagem gera uma coesão forte entre as partículas do material de moldagem, provendo o molde de fundição com a estabilidade mecânica requerida. A produção dos moldes e machos de fundição na prática industrial ocorre geralmente e vantajosamente em máquinas de tiro ou máquinas de moldagem, na qual os constituintes particulados são compactados e o ligante é curado, isto é também verdadeiro dos moldes e machos de fundição usados no contexto da presente invenção.
[0005] Os moldes de fundição podem ser produzidos usando tanto os ligantes de materiais de moldagem orgânicos ou inorgânicos, a cura dos quais podem respectivamente ocorrer por meio de processos a frio ou a quente. Os processos a frio, como referidos por um técnico no assunto, são aqueles que são realizados substancialmente na temperatura ambiente sem aquecimento do molde de fundição. A cura neste caso é acompanhada usualmente por uma reação química que é iniciada, por exemplo, pela passagem de um gás catalisador, após formação, através da mistura de material de moldagem a ser curada, esta mistura compreendendo o material básico de moldagem e o ligante de material de moldagem. No caso dos processos a quente, a mistura de material de moldagem após a formação ser aquecida em uma temperatura suficientemente alta para afastar, por exemplo, o solvente presente no ligante do material de moldagem, e/ou para iniciar uma reação química que cura o ligante do material de moldagem, por reticulação, por exemplo.
[0006] Uma característica comum para todos os ligantes dos materiais de moldagem orgânicos, independente de seu mecanismo de cura, é que quando o metal líquido é introduzido dentro do molde de fundição, ele passa pro uma decomposição térmica e, fazendo isso, podem liberar poluentes, tal como, por exemplo, benzeno, tolueno, xilenos, fenol, formaldeído, e outros produtos de termólise e/ou craqueamento, alguns dos quais são não identificados. Embora várias medidas tenham tido sucesso em minimizar estas emissões, elas não podem, contudo serem evitadas completamente atualmente no caso dos ligantes do material de moldagem orgânica.
[0007] De modo a minimizar ou prevenir a emissão dos produtos de decomposição durante o procedimento de fundição, os ligantes de materiais de moldagem podem ser usado que são baseados em materiais inorgânicos e contém no máximo uma fração muito baixa de compostos orgânicos. Os sistemas de ligantes de material de moldagem deste tipo já são conhecidos por algum tempo considerável, a partir de, por exemplo, os documentos GB 782205 a, US 6972059 B1, US 5582232 A, US 5474606 A, e US 7022178.
[0008] O termo “ligante do material de moldagem inorgânico” refere-se abaixo a um ligante de material de moldagem que consiste muito predominantemente, preferivelmente, a uma extensão e mais do que 95% em peso, mais preferivelmente mais do que 99% em peso, e muito preferivelmente e completamente, de água e materiais inorgânicos, de modo que a fração de compostos orgânicos em um ligante de material de moldagem inorgânico deste tipo é, preferivelmente, menor que 5% em peso, mais preferivelmente, menor que 1% em peso, e muito preferivelmente 0% em peso.
[0009] A expressão “ligação inorganicamente” no contexto do presente texto significa que um molde ou um macho de fundição foi ligado com um ligante de material de moldagem inorgânico (como definido acima).
[0010] Particularmente importante, como um constituinte de ligantes de materiais de moldagem inorgânico é um silicato de sódio de metal alcalino. O silicato de sódio de metal alcalino para vítreos, em outras palavras o potássio amorfo, sódio solúvel em água, e silicatos de lítio que foi solidificado a partir de um fundido, às misturas dos mesmos, e também às soluções aquosas correspondentes. O termo “silicato de sódio” abaixo se refere àqueles amorfos, sódio solúvel em água, potássio e/ou silicatos de lítio e/ou suas soluções aquosas e/ou misturas dos silicatos acima mencionados e/ou sua soluções que tem em cada caso um módulo molar (proporção molar) de SiO2 a M2O na faixa de 1,6 a 4,0, preferivelmente na faixa de 1,8 a 2,5 onde M2O denota a quantidade total do óxido de lítio, óxido de sódio, e óxido de potássio. A expressão “ligação ao silicato de sódio” significa que um elemento de moldagem de fundido, mais particularmente, um molde ou um macho de fundição, foi produzido ou é produzível usando um ligante do material de moldagem que compreende silicato de sódio ou consiste de silicato de sódio. No pedido de patente US 7770629 B2, por exemplo, uma mistura de material de moldagem é proposto que, bem como um material base de moldagem refratária compreende um ligante de material de moldagem baseado em silicato de sódio e um óxido de metal particulado, o óxido de metal particulado, usado sendo preferivelmente sílica precipitada ou sílica pirogênica.
[0011] Em comparação aos ligantes de material de moldagem orgânico, entretanto, os ligantes de material de moldagem inorgânico também têm desvantagens. Por exemplo, os moldes de fundição ou machos de fundição produzidos usando ligantes de materiais de moldagem inorgânicos conhecidos possuem uma umidade atmosférica em direção à comparativamente baixa ou estabilidade inferior e/ou em relação a água ou umidade aquosa. Não é, portanto, possível de forma confiável, por exemplo, para tais moldes de fundição ou machos de fundição serem armazenados durante um período de tempo prolongado, como é usual com os ligantes de materiais de moldagem orgânica.
[0012] Particularmente, no contexto de ferro e aço de fundição, as superfícies de elementos de moldagem de fundido, mais particularmente, de moldes e machos de fundição, são usualmente revestidos com um revestimento chamado um “revestimento refratário”, especialmente aqueles das superfícies que se coloca em contato, com o metal fundido. Os revestimentos refratários aqui formam uma camada limite ou camada de barreira entre molde/macho de fundição e metal, para o propósito, entre outros, de supressão controlada de mecanismos de defeito nestes pontos, ou para a utilização de efeitos metalúrgicos. Falando de forma genérica, os revestimentos refratários na tecnologia de fundição são pretendidos em particular ao preenchimento de funções a seguir: - melhorar a suavidade da superfície do fundido; - maximizar a separação do metal líquido e molde ou macho de fundição; - prevenir as reações químicas entre constituintes de molde/macho de fundição e fundido, uma vez facilitando a separação entre molde/macho de fundição e fundição; e/ou - prevenir os defeitos superficiais sobre o fundido, tal como bolhas de gás, penetrações, clarões e/ou crostas.
[0013] O acima declarado e também, onde apropriado, ainda funções são geralmente estabelecidos e otimizados, e/ou adaptado ao propósito particular pretendido, por meio da composição precisa do revestimento refratário ou da composição de revestimento a ser aplicada ao molde ou o macho de fundição.
[0014] As composições de revestimento para uso na fundição compreendem, usualmente ou são compostos dos componentes a seguir: (i) um ou mais refratários particulados finos, ou seja, particulado finos, refratário ou materiais inorgânicos altamente refratários, (ii) um veículo líquido compreendendo um ou mais compostos (água, álcoois, etc.), e (iii) como constituintes adicionais, por exemplo, um ou mais ligantes de revestimento refratário (aqui também chamado “ligantes” para curto) e/ou biocidas e/ou agentes umectantes e/ou aditivos reológicos. As composições de revestimento prontas para uso para o revestimento de moldes e machos de fundição, consequentemente, são usualmente suspensões de particulados finos, refratário ou materiais inorgânicos altamente refratários (refratários) em um fluido veículo, por exemplo, em um veículo aquoso (contendo água) líquido ou um veículo líquido não-aquoso; para detalhes em relação ao veículo líquido, ver a seguir mais tarde.
[0015] O revestimento refratário ou a composição de revestimento é aplicada ao contorno interno do molde de fundição ou ao macho de fundição por meio de um processo de aplicação apropriado, tal como pulverização, imersão, revestimento por fluxo ou disseminação, por exemplo, e seco do mesmo para resultar em um revestimento sobre a base de um revestimento refratário, ou película de revestimento refratária. O revestimento sobre a base de um revestimento refratário pode ser seco através do suprimento de calor ou energia radiante, tal como por radiação de micro-ondas, por exemplo, ou por secagem no ambiente ao ar. No caso das composições de revestimento que inclui os compostos combustíveis no veículo líquido, a secagem pode também ocorrer pela queima destes compostos.
[0016] O termo “refratário” no texto da presente invenção e em linha com o entendimento usual de um técnico no assunto é usado para referir as composições, materiais, e minerais que são capazes de suportar, pelo menos um tempo curto, a temperatura exposta envolvida na fundição ou na solidificação de um fundido de ferro, usualmente ferro fundido. Composições, materiais, e minerais referidos como “altamente refratário” são aqueles que são capazes, resumidamente, de fundir aço são usualmente maior que as temperaturas que podem surgir durante a fundição de fundidos que podem surgir durante a fundição do ferro ou fundidos de ferro. As composições refratárias, materiais, e minerais (refratários) e composições altamente refratárias, materiais, e minerais são conhecidos aos técnicos no assunto, a partir de DIN 51060:2000-06, por exemplo.
[0017] Os refratários usados nas composições de revestimento são usualmente óxidos de minerais, silicatos ou minerais argilas. Exemplos de refratários também apropriados no contexto da presente invenção são quartzo, óxido de alumínio, dióxido de zircônio, silicatos de alumínio, filosilicatos, silicatos de zircônio, olivina, talco, mica, grafite, coque, feldspato, diatomita, Caolin, caolinas calcinadas, metacaolinita, óxido de ferro, cromita, e bauxita, que podem cada um ser usadas individualmente ou em qualquer combinações desejadas uma com as outras. O refratário serve, entre outras coisas, vedar os poros em um molde de fundição ou um macho de fundição com relação à penetração do metal líquido. Além disso, o refratário produz um isolante térmico entre molde de fundição ou macho de fundição e o metal líquido. O refratário é provido usualmente na forma de pó. A menos que de outro modo indicado, refratário na forma em pó naquele caso tem um tamanho de partícula médio (preferivelmente medido pela disseminação de luz, de acordo com ISSO 13320:2009-10) na faixa de 0,1 a 500 μm, preferivelmente na faixa de 1 a 200 μm. particularmente apropriados como refratários são materiais que tem pontos de fundidos que conduzem pelo menos 200°C acima da temperatura do fundido de metal particular usado e/ou que não entra dentro de qualquer reação com o fundido de metal.
[0018] Os refratários são usualmente dispersos em um veículo líquido. O veículo líquido é um constituinte ou o constituinte de uma composição de revestimento que é preferivelmente na forma de líquido sob as condições padrão (20°C e 1013.25 hPa) e/ou é vaporizável em 160°C e pressão padrão (1013.25 hPa). Os veículos líquidos preferidos, que são também apropriados no contexto da presente invenção, são selecionados a partir do grupo consistindo de água e veículos líquidos orgânicos e também misturas dos mesmos, de um com o outro e/ou com constituintes adicionais. Os veículos líquidos orgânicos apropriados são, preferivelmente, álcoois, incluindo poliálcoois, e álcoois poliéter. Os álcoois preferidos são etanol, n-propanol, isopropanol (2-propanol), n-butanol, e glicol. A água e misturas aquosas (incluindo soluções aquosas) são frequentemente preferidas como veículo líquido.
[0019] O propósito primário dos ligantes de revestimento refratário (ligantes) é conservar os refratários presentes em uma composição de revestimento sobre o material de moldagem. Exemplos de ligantes que são também apropriados no contexto da presente invenção são resinas sintéticas (polímeros orgânicos) ou dispersões de resinas sintéticas tais como álcoois de polivinila, poliacrilatos, acetatos de polivinila e/ou copolímeros correspondentes dos polímeros acima citados. Os álcoois de polivinila são preferidos. Ademais, são apropriados como ligantes as resinas naturais, dextrinas, amidos, e peptídeos.
[0020] Os biocidas previnem a infestação bacteriana. Os exemplos de biocidas também apropriados no contexto da presente invenção são formaldeídos, 2-metil-4-isotiazolin-3- ona (MIT), 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona (CIT), e 1,2- benzisothiazolin-3-ona (BIT). Os biocidas, preferivelmente, os biocidas individuais declarados, são usados normalmente em uma quantidade total de 10 a 1000 ppm, preferivelmente, em uma quantidade de 50 a 500 ppm, com base em cada caso, na massa total da composição de revestimento pronta para uso (que é pretendida para aplicação direta ao molde de fundição ou macho de fundição).
[0021] Os aditivos reológicos (padronizadores) são usados de modo a ajustar o revestimento refratário de fluidez desejada para processamento. Os padronizadores inorgânicos também apropriados no contexto da presente invenção são, por exemplo, argilas expansíveis, tais como bentonita de sódio ou mesmo atalpulgita (paligorsquita), por exemplo. Exemplos de padronizadores orgânicos também apropriados no contexto da presente invenção incluem polímeros expansíveis, tais como derivados de celulose, mais particularmente, carboximetil-, metil-, etil-, hidroxietil- e hidroxipropilcelulose; plantas de mucilagens, polivinilpirrolidona, pectina, gelatina, ágar ágar, polipeptídios e/ou alginato. Os aditivos reológicos acima mencionados ou padronizadores são ingredientes preferidos da composição de revestimento usados de acordo com a invenção.
[0022] Particularmente, no caso das composições de revestimento que são aquosas (ou seja, que compreendem água como veículo líquido ou um constituinte do veículo líquido), além disso, é possível usar agentes umectantes, de modo a conseguir mais umectantes efetivos do material de moldagem. O técnico no assunto com conhecimento dos agentes umectantes iônicos e não-iônicos. Os agentes umectantes iônicos usados, por exemplo, são dioctilsulfosuccinatos, e os agentes umectantes não-iônicos usados são, por exemplo, alquinodióis ou alquinodióis etoxilados. Os agentes umectantes acima mencionados são também ingredientes preferidos da composição de revestimento aquosos usados de acordo com a invenção.
[0023] Uma composição de revestimento pode ainda compreender defumadores, pigmentos e/ou corantes. Os antiespumantes usados podem ser, por exemplo, óleo de silicone ou óleo mineral. Exemplos de pigmentos são óxidos de ferro vermelho e amarelo, e também grafite. Exemplos de corantes são corantes comerciais conhecidos pelo técnico no assunto. Os antiespumantes acima mencionados, pigmentos e/ou corantes também são preferidos ingredientes da composição de revestimento suado de acordo com a invenção.
[0024] De modo a ser capaz de atender os requerimentos levantados na área do meio e emissões de proteção, os ligantes de material de moldagem inorgânico, especialmente ligantes de material de moldagem contendo silicato de sódio, pensados no futuro para ganhar na importância para a fabricação de moldes e machos de fundição no setor do fundido de ferro e aço também. Para conseguir a qualidade de fundido desejada ou necessária, é usualmente necessário ou vantajoso, como indicado acima, para revestir inorganicamente o molde ligado e os machos de fundição com um revestimento refratário. No interesse da proteção de meio ambiente e emissões é, portanto, logicamente também vantajoso quando da seleção do revestimento refratário para evitar, tanto quanto possível, o uso de veículo líquido orgânico e, para empregar preferivelmente, os revestimentos refratários baseados em água, ou seja, revestimentos refratários com água como veículo líquido exclusivo ou como pelo menos a fração predominante do veículo líquido.
[0025] Como indicado acima, entretanto, os elementos de moldagem de fundido, especialmente moldes e machos de fundição, que foram produzidos usando ligantes de materiais de moldagem inorgânicos, mais particularmente, usando ligantes de material de moldagem contendo silicato de sódio, possuem uma baixa estabilidade em relação à exposição à agua ou umidade aquosa. A água presente nas composições de revestimento com base em água possa, portanto, danificar os moldes e machos de fundição ligados inorganicamente que são tratados (revestidos) com eles. Como um resultado, em particular, a resistência do molde e machos de fundição assim revestidos pode ser prejudicialmente diminuída. Este problema particular que é conhecido na tecnologia de fundição (conforme, por exemplo, WO 00/05010a1), tem sido atualmente contado apenas inadequadamente com meios existentes usados, incluindo, por exemplo, particularmente, de cura intensiva dos moldes e machos de fundição, dispendioso e inconvenientemente processado para a secagem do revestimento refratário aplicado, ou a adaptação da mistura de material de moldagem.
[0026] O documento WO 00/05010 especifica como é possível para o revestimento baseado em água ser aplicado, em particular, aos moldes e machos de fundição que foram gaseificados com o dióxido de carbono e ligado com o silicato de sódio quando a composição de revestimento empregada compreende um adjuvante específico solúvel em água ou miscível em água tal como ésteres dos álcoois polihídricos, carbonatos, ésteres ou lactonas. Os constituintes individuais do sistema de revestimento são, preferivelmente, misturados com um outro apenas imediatamente antes do procedimento de revestimento.
[0027] O documento WO 2013/044904 A1 especifica a possiblidade, através da combinação de certas argilas, como ingredientes de um revestimento refratário contendo água, o revestimento para produção de revestimento refratário tendo um conteúdo de sólidos usualmente altos, mas uma viscosidade, entretanto, que é comparável com aquela dos revestimentos refratários comerciais prontos pares uso, aparentemente capacitando uma melhora na qualidade dos machos de fundição e moldes de ligação com os ligantes de materiais de moldagem inorgânico e revestido com estes revestimentos refratários.
[0028] Os documentos DE 10 20111 115 025 A1 e WO 2013/050022 A2 especificam a melhora na qualidade dos machos de fundição inorgânicos revestidos e moldes quando uma composição de revestimento aquoso é misturado com certos sais em uma faixa de concentração determinada e, particularmente, quando do estímulo aparente para a estabilidade de armazenamento dos referidos machos de fundição e moldes. Os sais em questão são sais de magnésio e/ou manganês, especialmente seus sulfatos e cloretos.
[0029] Os documentos DE 10 2011 115 024 A1 e WO 2013/050023 A2 indica que quando certos aditivos são adicionados a uma composição de revestimento aquoso, a qualidade dos machos de fundição e moldes inorgânicos revestidos é aparentemente melhorada, e particularmente, sua estabilidade de armazenamento estimulada. Usado como um constituinte aditivo da composição de revestimento são ésteres do ácido fórmico (ácido metanoico), e o comprimento de cadeia do álcool ou mistura de álcool usado na esterificação é, em particular, sobre a média, menor que seis e, mais preferivelmente menor que três átomos de carbono.
[0030] O documento DE 27 30 753 A1 descreve uma composição para os moldes de revestimento que são usados no processamento de metais fundidos, e moldes revestidos com esta composição. A composição acima mencionada pode compreender, por exemplo, ácido fórmico ou sais dos mesmos.
[0031] O documento DE 10 2006 040 385 A1 descreve camadas de liberação de molde BN estável em temperatura com base em ligantes de cerâmica ou vítreo; o documento, entretanto, não descreve o uso para moldes ou machos de fundição inorganicamente ligados (com base nos materiais básicos de moldagem particulados correspondentes).
[0032] Para o pedido de prioridade da presente invenção, a patente Alemã e o Escritório Internacional buscaram os seguintes documentos do estado da técnica: DE 10 2006 040 385 A1, DE 10 2006 002 246 A1, e DE 10 2005 041 863 A1.
[0033] Como nossas investigações têm demonstrado, entretanto, os problemas identificados acima ainda existem em uma extensão relevante mesmo no caso de um procedimento de acordo com o estado da técnica.
[0034] Partindo do estado da técnica, portanto, existe uma necessitado de composições de revestimento melhorado adicional para uso na fundição que são pretendidos para ter ou capacitar um ou mais, preferivelmente todos, as propriedades vantajosas a seguir: - a resistência dos moldes revestidos e/ou machos de fundição produzíveis com este deve ser aumentado em relação aos moldes e machos de fundição revestidos com revestimentos refratários contendo água ou composições de revestimento, especialmente quando os moldes e machos de fundição que foram produzidos com ligantes de material de moldagem inorgânico, mais particularmente, com ligantes de materiais de moldagem contendo silicato de sódio; - a estabilidade de armazenamento e também a resistência à umidade atmosférica dos moldes revestidos e/ou machos de fundição produzíveis com estes deve ser aumentada em relação aos moldes e/ou machos de fundição revestidos com os revestimentos refratários contendo água conhecidos ou composições de revestimento; - a estabilidade de armazenamento da composição de revestimento por si só não deve ser significativamente deficiente, ou mesmo ser estimulada, em relação às composições de revestimento contendo água; - a aplicação da composição de revestimento para moldes quentes e/ou machos de fundição (ou seja, em particular, àqueles moldes e/ou machos de fundição que tem temperaturas maiores que 50°C, preferivelmente, temperaturas na faixa de 50 a 100°C) deve se tornar possível ou pelo menos melhorada; - os moldes e machos de fundição revestidos produzíveis com estes são capazes de uma qualidade de fundição elevada e suavidade da superfície do fundido, preferivelmente, uma qualidade de fundição de baixo defeito, mais preferivelmente, uma qualidade de fundido livre de defeitos; - o uso de ligações inorgânicas, especialmente, ligações silicato de sódio, elementos de moldagem de fundido, especialmente os moldes e/ou machos de fundição, deve ser possível para o fundido de ferro e/ou aço bem como, ou a possibilidade de uso para estes propósitos deve ser prolongado.
[0035] Foi geralmente um objetivo da presente invenção especificar uma composição de revestimento par auso na fundição que possuem ou capacitam um ou mais ou todas as propriedades acima declaradas.
[0036] Foi um objetivo primário da presente invenção aqui capacitar o uso de uma composição de revestimento na fundição que possa ser usado em ligações inorgânicas, em particular, ligações silicato de sódio, elementos de moldagem de fundição, preferivelmente, os moldes e/ou machos de fundição, sem afetar colateralmente suas propriedades, em particular, sua resistência.
[0037] Um objetivo adicional da presente invenção foi a provisão de elementos de moldagem de fundição inorganicamente ligados revestidos, especialmente, moldes e/ou machos de fundição de fundido, que em cada caso compreendem uma composição de revestimento a ser especificada de acordo com a invenção.
[0038] Um objetivo adicional da presente invenção foi a provisão de um processo correspondente para produção de um elemento de moldagem de fundição ligado inorganicamente com um revestimento refratário contendo água.
[0039] Um objetivo da presente invenção, além disso, foi a provisão de um kit cujo conteúdo inclui uma composição de revestimento especificada de acordo com a invenção.
[0040] A invenção é mais proximamente definida ou descrita nas reivindicações anexas. As concretizações preferidas e/ou específicas da invenção são descritas com mais precisão a seguir. A menos que de outro modo indicado, os aspectos preferidos ou concretizações da invenção podem ser combinados com outros aspectos ou concretizações da invenção, em particular com outros aspectos preferidos ou concretizações. A combinação dos aspectos respectivamente preferidos ou concretizações uns com os outros novamente em cada caso produzem aspectos preferidos ou concretizações da invenção. Concretizações, aspectos ou propriedades que são descritas, ou descritas como preferidas, em conjunto com a presente invenção para a composição de revestimento usada de acordo com a invenção são, em cada caso, também válidas correspondentemente ou no mesmo sentido, para os processos da invenção, para moldes ou machos de fundição revestidos da invenção, e para kits da invenção.
[0041] Quando as composições de revestimento usadas de acordo com a invenção, os processos da invenção, os moldes ou machos de fundição revestidos da invenção, e kits da invenção que “compreende” ou “contém” mais proximamente as concretizações identificadas, constituintes ou características são descritas abaixo, a invenção é tal que a variante correspondente, deve ser entendido em um escopo limitado, do referido uso, processos, moldes ou machos de fundição revestidos, ou kits é em cada caso também pretendido que seja descrito, dita variante “consistindo” destas concretizações, constituintes ou características definidas mais proximamente em cada caso.
[0042] De acordo com a invenção, o objetivo primário e, os aspectos adicionalmente indicados acima do objetivo geral são conseguidos por meio do uso de uma composição de revestimento compreendendo: (a) um ou mais refratários; e (b) uma fase aquosa tendo um pH de no máximo 5, preferivelmente, no máximo 4, para produzir um revestimento sobre o molde ligado ao silicato de sódio ou em um macho de fundição ligado ao silicato de sódio, par auso na fundição, quando o molde ligado ao silicato de sódio ou o macho de fundição ligado ao silicato de sódio compreende, particularmente, dióxido de silício amorfo.
[0043] No molde de ligação do silicato de sódio ou o macho de fundição de ligação do silicato de sódio, bem como o particulado, dióxido de silício amorfo, existem usualmente quantidades relativamente grandes de materiais básicos de moldagem convencionais presentes. Com relação à seleção de materiais básicos de moldagem preferidos, ver acima.
[0044] Os refratários na composição de revestimento (conforme constituinte (a)) são preferivelmente um ou mais substâncias selecionados a partir do grupo consistindo de quartzo, óxido de alumínio, dióxido de zircônio, silicatos de alumínio, filosilicatos, silicatos de zircônio, olivina, talco, mica, grafite, coque, feldspato, diatomita, Caolin, caolin calcinada, metacaolinita, óxido de ferro, e bauxita.
[0045] Para o propósito da presente invenção, o pH em uma composição e revestimento é determinado em cada caso, a partir da suspensão ou a partir de uma suspensão, preferivelmente de acordo com o método padrão DIN 19260:2012-10.
[0046] Os elementos de moldagem de fundição que podem ser revestidos (revestido) com a composição de revestimento da invenção podem ser produzidos em qualquer maneira desejada conhecido per se, como por exemplo, para estímulo, derrame ou por tecnologia de impressão 3D.
[0047] Sem qualquer garantia de correção, acredita-se que quando a composição de revestimento aquosa da invenção é usada consequentemente, enquanto a fração de água da composição de revestimento não significa que as estruturas de ligação na estrutura de trabalho do silicato de metal alcalino de um elemento de moldagem de fundição revestido, ligado por silicato de sódio (molde ou macho de fundição) são atacados, uma reação química adicional, tal como uma reação básica ácida, resulta em enfraquecimento resultante da estrutura de ligação que são possivelmente temporariamente sendo eliminado novamente, como resultado final de uma resistência aumentada sobre a parte de tais elementos de moldagem de fundição ligado por silicato de sódio revestido, por comparação com o estado da técnica.
[0048] Preferido é um uso de acordo com a invenção onde o molde ligado por silicato de sódio revestido ou o macho de fundição ligado por silicato de sódio revestido, em comparação com um molde ou macho de fundição comparativo ligado por silicato de sódio produzido sob de outras forma, em condições idênticas usando uma composição de revestimento comparativo que foi obtido a partir da composição de revestimento por adição de hidróxido de sódio até um pH de 7 ter sido alcançado, possui uma resistência flexural que diminui menos sobre secagem. Particularmente, tecnicamente relevante na prática industrial, de fato, são aquelas composições de revestimento “acidas” (ou seja, aquelas compreendendo uma fase aquosa tendo um pH de no máximo 5, preferivelmente, no máximo 4) cujos equivalentes “alcalina” (pH 7 ou superior) conduz aos moldes de ligação ao silicato de sódio ou machos de fundição que apresentam uma diminuição maior na resistência flexural sobre secagem.
[0049] Preferência é dada, além disso, a um uso de acordo com a invenção, onde o molde de ligação por silicato de sódio ou o macho de fundição de ligação ao silicato de sódio, em comparação com um molde comparativo ligado ao silicato de sódio ou um macho de fundição comparativo ligado ao silicato de sódio revestido produzido sob outra forma de condições idênticas usando uma composição de revestimento comparativo que foi obtido a partir da composição de revestimento por adição de hidróxido de sódio até um pH de 7 ter sido alcançado, possuir uma estabilidade de armazenamento melhorada.
[0050] No contexto do uso de uma composição de revestimento, de acordo com a invenção, o molde de ligação ao silicato de sódio ou o macho de fundição de ligação ao silicato de sódio particulado, dióxido de silício amorfo.
[0051] O termo “dióxido de silício amorfo particulado” refere-se no contexto da presente invenção para o dióxido de silício sintético particulado, preferivelmente, sílica precipitada e/ou sílica pirogênica. As sílicas pirogênicas são preferidas.
[0052] A sílica precipitada é conhecida per se, e pode ser obtida, por exemplo, de uma maneira conhecida per se, através da reação de uma solução de silicato de metal alcalino aquoso com ácidos minerais: o precipitado resultante é, subsequentemente, separado, seco e, quando apropriado, triturado. As sílicas pirogênicas são igualmente conhecidas per se, e podem ser obtidas, preferivelmente, de uma maneira conhecida per se, em temperaturas elevadas por coagulação a partir da fase de gás. A sílica pirogênica pode ser produzida, por exemplo, através a hidrólise em chama de tetracloreto de silício ou, para o propósito da presente invenção, preferivelmente, em um arco de fumaça, pela redução de areia de sílica com coque ou antracita para formar o gás de monóxido de silício, com oxidação subsequente para formar o dióxido de silício. Uma forma adicional de dióxido de silício particulado amorfo preferido, de acordo com a invenção é obtida durante a produção de dióxido de zircônio. Uma possibilidade adicional, conhecido per se, para a produção de dióxido de silício amorfo particulado é a pulverização de um fundido de dióxido de silício, partículas de dióxido de silício amorfo primário, neste caso são formados (como em outros processos de produção preferidos, bem como) não por uma operação de moagem.
[0053] Após a operação de produção identificada acima, as partículas de dióxido de silício amorfo primário (“partículas primárias”) são frequentemente em formas aglomeradas, ou seja, são presentes como aglomerados de partículas primárias. A forma de partículas das partículas primárias do dióxido de silício amorfo particulado é, preferivelmente, esférica. A forma esférica das partículas primárias podem ser observadas, por exemplo, por meio de microscopia eletrônica de varredura. Preferivelmente, as partículas primárias de dióxido de silício amorfo particulado são esféricas e possuem uma esfericidade de 0,9 ou mais, determinada pela avaliação da imagem de microscopia bidimensional (preferivelmente, microscopia eletrônica de varredura).
[0054] Os moldes e machos de fundição de ligação ao silicato de sódio, incluindo aqueles que compreendem dióxido de silício amorfo particulado (bem como materiais básicos de moldes convencionais), e sua produção, são conhecidos per se, a partir de, por exemplo, os documentos WO 2006/024540 e WO 2009/056320. Os moldes acima mencionados e machos de fundição que são conhecidos per se são apropriados para os propósitos da presente invenção. Igualmente preferidos, de acordo com uma concretização, é um uso inventivo ou uso inventivo preferido de uma composição de revestimento, onde a fase aquosa (b) compreende: (b1) água, e (b2) um ou mais ácidos, preferivelmente tendo um pKa < 5, mais preferivelmente, tendo um pKa < 4, onde preferivelmente, a proporção da massa de constituinte (b1) para a massa de constituinte (b2) está na faixa de 10:1 a 200:1, mais preferivelmente, na faixa de 10:1 a 100:1.
[0055] Na produção da composição de revestimento para uso de acordo com a invenção, um ou mais ácidos podem ser misturados de uma forma usual, ou seja, na forma sólida ou líquida e, opcionalmente, diluída, preferivelmente, diluída com água, com constituintes adicionais da composição de revestimento (em outras palavras, em particular, com refratários de constituintes (a) e água de constituinte (b1)) de modo a ajustar ou alcançar o pH desejado.
[0056] A proporção preferida especificada dos materiais (b1) a (2) é preferivelmente válido na medida em que um ou mais ácidos de constituintes (b2) são selecionados a partir do grupo de ácidos orgânicos, como descrito em maiores detalhes mais detalhada abaixo; a massa de constituinte (b2) neste caso refere-se em cada caso à massa total do ácido orgânico puro ou ácido orgânico (ou seja, sem material de adesão ou água de cristalização, etc.). Quando um ácido tem dois ou mais valores de pKa (por exemplo, ácido cítrico), o pKa referido a para o propósito da presente invenção é em cada caso o pKa mais baixo (primeiro).
[0057] Em uma concretização adicional da invenção ou uso inventivo preferido de uma composição de revestimento, a proporção da massa de constituinte (b1) para a massa total da fase aquosa (b) é preferivelmente maior que 50%, mais preferivelmente maior que 70%, muito preferivelmente maior que 90%.
[0058] Em uma outra concretização preferida da invenção ou uso preferido de uma composição de revestimento, a proporção da massa de constituinte (b1) para a massa total da fase aquosa (b) é, preferivelmente, maior que 50%, mais preferivelmente, maior que 70%, mais preferivelmente maior que 90%.
[0059] Em outra concretização preferida da invenção ou uso preferida da invenção de uma composição de revestimento, a fase aquosa possui, preferivelmente, um pH de no máximo 4.
[0060] A preferência é dada, geralmente a um uso inventivo, onde duas ou mais das concretizações preferidas são atualizadas ao mesmo tempo.
[0061] Particularmente, combinações preferidas de parâmetros preferidos, propriedades, e constituintes da invenção são geralmente aparentes a partir das reivindicações anexas.
[0062] Uma variante particularmente preferida é um uso inventivo ou um preferido da invenção de uma composição de revestimento onde o constituinte (b2) compreende um ou mais ácidos selecionados a partir do grupo consistindo de ácidos inorgânicos e orgânicos. Os ácidos orgânicos acima mencionados neste caso são, preferivelmente, selecionados a partir do grupo consistindo de ácidos mono-, di-, e tricarboxílicos, preferivelmente, mono-, di-, e ácidos tricarboxílicos, que são sólidos a 25°C e 0,099 MPa (1013 mbar) (ou 1013 hPa). Com particular preferência de ácidos orgânicos são selecionados a partir do grupo consistindo de ácido cítrico e ácido oxálico. Os ácidos inorgânicos acima mencionados são, preferivelmente, selecionados a partir do grupo consistindo de ácido clorídrico, ácido nítrico, ácidos fosfóricos, e fosfatos ácidos, por exemplo, fosfato de alumínio, mais preferivelmente, a partir do grupo consistindo de ácido clorídrico, ácido nítrico, e ácido fosfórico.
[0063] O uso de ácidos orgânicos em combinação com um ou mais ácido inorgânicos em ou como constituinte (b2) é preferido. Particularmente preferido é o uso de ácidos orgânicos em ou como constituinte (b2).
[0064] Na variante preferida acima mencionada da invenção, o uso de uma composição de revestimento, a proporção da massa total de ácidos inorgânicos e orgânicos de constituinte (b2) para a massa total da composição de revestimento é, preferivelmente, na faixa de 0,1 a 10% (ou seja, na faixa de 0,1 a 10% em peso), mais preferivelmente, na faixa de 0,5 a 5% (ou seja, na faixa de 0,5 a 5% em peso), mais preferivelmente ainda na faixa de 1 a 5% (ou seja, na faixa de 1 a 5%), muito preferivelmente, na faixa de 1 a 3,5% (ou seja, na faixa de 1 a 3,5% em peso), e especialmente e preferivelmente, na faixa de 2,5 a 3,5% (ou seja, na faixa de 2,5 a 3,5% em peso).
[0065] Ainda particularmente preferido é um uso inventivo de uma composição de revestimento, preferivelmente, um uso inventivo designado como sendo preferido, onde o constituinte (a) compreende dióxido de silício amorfo particulado, preferivelmente, dióxido de silício amorfo particulado cujas partículas primárias (i) são esféricas e/ou possui um D90 < 10 μm, preferivelmente, um D90 de < 1 μm, determinado por difração a laser, mais preferivelmente, dióxido de silício amorfo particulado que como um constituinte refratário compreende (i) dióxido de zircônio e/ou (ii) um ácido Lewis, muito preferivelmente, dióxido de zircônio. Preferência é dada ao uso inventivo de uma composição de revestimento onde as partículas primárias do dióxido de silício amorfo particulado do constituinte (a) (i) são esféricas e/ou possuem uma esfericidade de 0,9 ou mais, determinada pela avaliação de imagens microscópicas bidirecionais. Os sistemas de microscopia deluz ou eletrônico comercial capacita a análise da imagem digital e, portanto, uma determinação conveniente da forma da partícula. A análise da imagem digital é preferida para estudos da esfericidade.
[0066] Particularmente preferida, além disso, é um uso inventivo de uma composição de revestimento, preferivelmente, um uso inventivo designado como sendo preferido, onde o constituinte (a) compreende uma ou mais substâncias que são selecionadas a partir do grupo consistindo de quartzo, óxido de alumínio, dióxido de zircônio, silicatos de alumínio, filosilicatos, silicatos de zircônio, olivina, talco, mica, grafite, coque, feldspato, diatomita, Caolin, Caolin calcinado, metacaolinita, óxido de ferro, e bauxita.
[0067] O “D90” das partículas primárias do dióxido de silício amorfo particulado denota sua distribuição de tamanho de partícula. A distribuição de tamanho de partícula é determinada de uma maneira conhecida per se, por difração a laser, preferivelmente, pelo método padrão de acordo com DIN ISO 13320:2009-10. Os valores D90 determinados aqui para a distribuição de frequência cumulativa da função da distribuição do tamanho médio do volume indicam que 90% em volume das partículas primárias tem um tamanho de partícula que é o mesmo que ou menor que o valor especificado (por exemplo, 10 μm). Os instrumentos apropriados para determinar a distribuição de tamanho de partícula são instrumentos de difração a laser conhecidos per se, do tipo “Mastersizer 3000” da Malvern, Reino Unido, por exemplo, preferivelmente, do tipo “Coulter LS230” da BEckman Coulter, USA, as medidas sendo realizadas, preferivelmente, por meio de uma tecnologia “Varredura do diferencial da intensidade de polarização” (“PIDS”). Com as técnicas de difração a laser acima mencionado, os sinais de luz disseminados são avaliados em cada caso preferivelmente de acordo com a teoria de Mie, que também conta com a refração e o comportamento de absorção das partículas primárias.
[0068] Onde as partículas primárias do particulado, dióxido de silício amorfo estão presentes como aglomerados e/ou agregados e/ou de outra forma como associações de uma pluralidade de partículas primárias, estas são preferivelmente separado gentilmente por meios mecânicos ou similarmente de uma maneira conhecido per se antes da distribuição do tamanho de partícula das partículas primárias ser determinada, de modo mais possível para particular da distorção do resultado.
[0069] O termo “constituinte secundário” denota no contexto da presente invenção que o dióxido de silício amorfo particulado, do constituinte (a) inclui tais constituintes secundários apenas em pequenas quantidades que podem originar, por exemplo, como impurezas ou aderências a partir da produção a jusante e/ou procedimentos de processamento sobre o dióxido de silício amorfo particulado. Ditos constituintes secundários estão presentes preferivelmente, em uma quantidade de não mais que 18% em peso (ou fração em massa), mais preferivelmente, em uma quantidade de não mais que 12% em peso, mais preferivelmente em uma quantidade de não mais que 8% em peso, com base em cada caso na massa total do dióxido de silício amorfo particulado do constituinte (a).
[0070] Um dos constituintes secundários acima mencionados no constituinte (a) pode ser um ácido Lewis. Entretanto, também é possível para dois ou mais ácidos Lewis e/ou que misturas destes sejam incluídas. Um “acido Lewis” no contexto da presente invenção é um ácido de acordo com a abordagem proposta por G.N. Lewis, onde um ácido é um aceptor do par de elétrons, ou seja, uma molécula ou íon com configuração de gás nobre incompleta, que é capaz de aceitar um par de elétrons providos por uma base Lewis e formar com a referida base um assim chamado aduto de Lewis. Um ácido Lewis é eletrofílico, enquanto uma base Lewis é nucleofílicas. Consequentemente, as moléculas e íons que de acordo com as noções convencionais não são ácidas podem também ser interpretadas como ácidos.
[0071] Apesar dos constituintes especificados acima, as composições de revestimento usadas de acordo com a invenção podem também compreender ainda constituintes, exemplos sendo ésteres, lactonas, e/ou anidridos ácidos, exemplos sendo metil formato, etil formato, carbonato de propileno, y- butirolactona, diacetin, triacetin, “ésteres dibásicos”, conhecidos per se (uma mistura de dois ou mais ésteres de dimetila dos ácidos dicarboxílicos, especialmente do ácido glutárico, ácido succínico, e ácido adípico), anidrido acético, carbonato de metila, e ε-caprolactona.
[0072] Preferência é dada, em uma configuração, ao uso de uma composição de revestimento da invenção ou uso preferido de uma composição de revestimento da invenção, onde a composição de revestimento compreende um ou mais ou todos os constituintes a seguir: - um ou mais biocidas; - um ou mais agentes umectantes; - um ou mais aditivos reológicos; e - um ou mais ligantes, preferivelmente, álcool polivinílico.
[0073] Os biocidas apropriados incluem os biocidas usuais, tais como microbicidas, especialmente bactericidas, algicidas e/ou fungicidas. Os biocidas adicionalmente indicados acima podem, preferivelmente, ser usados. Os agentes umectantes apropriados são preferivelmente, os agentes umectantes citados adicionalmente acima. Os aditivos reológicos apropriados são preferivelmente, os aditivos reológicos citados adicionalmente acima. Os ligantes apropriados são, preferivelmente, os ligantes citados acima. O álcool de polivinila é um ligante particularmente preferido.
[0074] Em uma concretização adicional, preferência é dada ao uso inventivo da composição de revestimento onde a composição de revestimento possui um conteúdo de sólidos menor que 80% em peso, preferivelmente, menor que 45% em peso, com base em cada caso sobre a massa total da composição de revestimento.
[0075] A composição de revestimento para uso de acordo com a invenção é, preferivelmente, pronta para uso, significando que é pretendida para aplicação imediata, para um molde de fundição ou um macho de fundição. Alternativamente, a composição de revestimento para uso de acordo com a invenção pode tomar a forma de um concentrado, neste caso ela é então pretendida para diluição, em particular, por adição de água ou uma mistura aquosa, antes de ser aplicada em um molde de fundição ou a um macho de fundição. Isto se aplica a todas as concretizações da presente invenção a menos que de outro modo indicado ou especificado, em cada caso individual, o técnico no assunto decide se uma composição de revestimento é pronta para uso ou se, adicionalmente, deve ser diluída.
[0076] De acordo com uma concretização adicional, preferência particular é dada ao uso inventivo ou inventivamente preferida, onde a composição de revestimento compreende um ou mais ligantes, preferivelmente, compreendendo álcool polivinílico, em uma quantidade total de não mais que 2% em peso, preferivelmente, em uma quantidade na faixa de 0,05 a 0,80%, com base em cada caso sobre a massa total da composição de revestimento.
[0077] O conteúdo de sólidos de uma composição de revestimento para uso de acordo com a invenção é determinado no contexto da presente invenção, de acordo com as folhas de dados P79 da Verein Deutscher Gieβereifachleute na versão de Março de 1976, seção 6.
[0078] De acordo com uma outra concretização, preferência particular é dada ao uso inventivo, ou inventivamente preferido de uma composição de revestimento onde a composição é aplicada a um molde de ligação ao silicato de sódio ou um macho de fundição de ligação ao silicato de sódio, para uso na fundição de um fundido metálico com uma temperatura > 900°C, preferivelmente > 1250°C, preferivelmente para uso na fundição de um fundido metálico compreendendo ferro e/ou aço.
[0079] Ainda particularmente preferida, é o uso inventivo, ou inventivamente preferido de uma composição de revestimento onde a composição é aplicada a um molde de ligação ao silicato de sódio ou um molde de ligação ao silicato de sódio par auso na fundição de ferro ou aço.
[0080] De acordo com uma concretização adicional, preferência particular é dado ao uso inventivo, ou inventivamente preferido de uma composição de revestimento onde a composição é aplicada a um molde de ligação ao silicato de sódio ou um macho de fundição de ligação ao silicato de sódio em uma temperatura de macho de fundição de ligação ao silicato de sódio ou molde de ligação ao silicato de sódio > 50°C, preferivelmente, > 70°C, mais preferivelmente, em uma temperatura < 100°C. Surpreendentemente, sob estas condições, o molde resultante ou o macho de fundição resultante que formam ou permanecem formados sob estas condições podem ser usados em trabalhos subsequentes e/ou etapas de processamento subsequentes.
[0081] Um aspecto adicional da invenção é o uso do ácido para ajustar um pH de no máximo 5, preferivelmente, um pH de no máximo 4, na fase aquosa de uma composição de revestimento para aplicação a um molde de ligação ao silicato de sódio ou um macho de fundição de ligação ao silicato de sódio. O ácido acima mencionado é, preferivelmente, selecionado a partir do grupo consistindo de ácidos inorgânicos ou orgânicos. Os ácidos orgânicos aqui são, preferivelmente, selecionados a partir do grupo consistindo de ácidos mono-, di- e tricarboxílicos, preferivelmente mono-, di-, e tricarboxílicos que são sólidos a 25°C e 0,099 MPa (1013 mbar), mais preferivelmente, ácido cítrico e ácido oxálico. Os ácidos inorgânicos aqui são preferivelmente selecionados a partir do grupo de ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, e fosfatos ácidos, por exemplo, fosfato de alumínio, mais preferivelmente, a partir do grupo consistindo de ácido clorídrico, ácido nítrico, e ácido fosfórico. Em uma variação preferida do uso inventivo acima mencionado do ácido, o molde de ligação ao silicato de sódio ou o macho de fundição de ligação ao silicato de sódio compreende dióxido de silício amorfo particulado, e o ácido é usado, preferivelmente, para ajustar o pH de no máximo 4.
[0082] Igualmente, um objetivo da invenção é um processo para produção de um molde de ligação ao silicato de sódio revestido, preferivelmente com alta estabilidade de armazenamento, ou um macho de fundição de ligação ao silicato de sódio revestido, preferivelmente, com alta estabilidade de armazenamento, par auso na fundição, compreendendo as etapas a seguir: (1) prover ou produzir uma composição de revestimento, conforme definida previamente no contexto do uso de uma composição de acordo com a invenção; (2) prover ou produzir um molde de ligação do silicato de sódio não revestido, ou um macho de fundição de ligação do silicato de sódio não revestido; e (3) aplicar a composição de revestimento provida ou produzida a partir da etapa (1) para o molde provido ou produzido ou o macho de fundição provido ou produzido a partir da etapa (2).
[0083] A composição de revestimento produzida ou provida na etapa (1) do processo da invenção pode ser produzida por processo que são conhecidos per se. Por exemplo, água em quantidade apropriada pode ser introduzida inicialmente e os constituintes adicionais para produção da composição de revestimento podem então ser adicionados, cada um, em uma quantidade desejada para esta carga inicial com agitação, usando um agitador apropriado, tal como um agitador de alto cisalhamento, como por exemplo, um agitador de roda dentada ou um agitador dissolvedor. Se necessário, os constituintes podem ser incorporados de uma forma convencional antes ou durante a adição. Assim, por exemplo, opcionalmente, um ou mais aditivos reológicos podem ser incorporados usando um agitador de alto cisalhamento, antes ou após a adição à carga de água inicial e, individualmente, ou junto com um ou mais refratários. Se um ou mais refratários não são incorporados juntos com qualquer aditivo de reologia adicionado, eles podem também ser incorporados individualmente e adicionados à carga de água inicial. Após o que, por exemplo, os constituintes adicionais da composição de revestimento podem ser adicionados à carga inicial de água - opcionalmente, compreendendo aditivos reológicos e/ou refratários - em qualquer ordem, e preferivelmente, com agitação, preferivelmente, usando um agitador de alto cisalhamento, como por exemplo, um ou mais ácidos, opcionalmente, um ou mais ligantes de revestimentos refratários, opcionalmente, um ou mais biocidas, opcionalmente, um ou mais agentes umectantes, opcionalmente, um ou mais antiespumantes, opcionalmente, um ou mais pigmentos e/ou um ou opcionalmente, mais corantes.
[0084] A composição de revestimento produzida ou provida na etapa (1) do processo da invenção pode ser pronta para uso para aplicação aos elementos de moldagem na fundição, uma vez estando presentes, por exemplo, em uma concentração apropriada par auso, como um banho de imersão para moldes ou machos de fundição. Também é possível para a composição de revestimento acima mencionada, também de uma forma convencional, primeiro ser produzida como um concentrado, que apenas depois, como por exemplo, apenas um pouco antes do uso da composição de revestimento é diluída por meio de, por exemplo, adição adicional de água, para uma concentração pronta para uso (ou consistência) que é então adequada para aplicação aos moldes e/ou machos de fundição. Se as quantidades ou condições são declaradas no contexto da presente invenção com relação à composição de revestimento usada de acordo com a invenção, a composição de revestimento referida em cada caso é pronta para uso (sendo pretendido para aplicação imediata a um molde de fundição ou a um macho de fundição) a menos que expressamente declarado ao contrário. Não é necessário misturar os constituintes individuais da composição de revestimento para uso de acordo com a invenção, com um outro apenas imediatamente antes de uma operação de revestimento como pretendida sobre os moldes ou machos de fundição; ao invés, a mistura pode ocorrer em um estágio muito anterior, devido a estabilidade de armazenamento da composição de revestimento para uso de acordo com a invenção é alta.
[0085] O molde ligado ao silicato de sódio não revestido provido ou produzido, ou o macho de fundição ligado ao silicato de sódio não revestido provido ou produzido, na etapa (2) do processo da invenção pode ser produzido de uma forma convencional, como por exemplo, como descrito nos documentos WO 2006/024540 ou WO 2009/056320.
[0086] A aplicação na etapa (3) da composição de revestimento produzida ou provida a partir da etapa (1) para o molde produzido ou provido ou o macho de fundição produzido ou provido pode ocorrer, de acordo com a etapa (2) do processo da invenção, de uma maneira conhecida per se, preferivelmente pela aplicação de métodos indicados acima como sendo apropriados, mais preferivelmente, pela imersão do molde ou do macho de fundição em uma composição de revestimento usada de acordo com a invenção provida como um banho de imersão.
[0087] Em uma concretização preferida do processo acima mencionado, o molde provido ou produzido, ou o macho de fundição provido ou produzido compreende o dióxido de silício amorfo particulado.
[0088] Em uma concretização adicionalmente preferida do processo acima mencionado da invenção ou o processo preferido de acordo com a invenção, a aplicação ao molde ocorre em uma temperatura de molde e macho de fundição de > 50°C, preferivelmente > 70°C, mais preferivelmente em uma temperatura < 100°c.
[0089] Um objetivo adicional da presente invenção também é um molde revestido ou um macho de fundição revestido par auso na fundição, em cada caso compreendendo: (X) um molde de ligação ao silicato de sódio ou um macho de fundição de ligação ao silicato de sódio, e (Y) um revestimento compreendendo uma composição de revestimento como definida acima no contexto do uso inventivo de uma composição de revestimento.
[0090] Em uma concretização preferida deste último objetivo da invenção, o molde revestido ou o macho de fundição revestido é produzível por um processo acima mencionado da invenção ou o processo preferido de acordo com a invenção.
[0091] Preferência é dada ao referido molde revestido descrito acima da invenção ao um macho de fundição revestido descrito acima da invenção, onde o molde de ligação do silicato de sódio e/ou o macho de fundição de ligação do silicato de sódio, em cada caso, compreende dióxido de silício amorfo particulado.
[0092] O molde descrito acima da invenção e/ou o macho de fundição descrito acima é preferivelmente usado na fundição de um fundido metálico com uma temperatura > 900°C, preferivelmente, na fundição de um fundido metálico compreendendo ferro e/ou aço, mais preferivelmente na fundição de um fundido metálico compreendendo ferro e/ou aço com uma temperatura > 1250°C.
[0093] Um objetivo da invenção é também um kit incluindo em componentes separados: (U) uma composição de revestimento compreendendo: (a) um ou mais refratário, e (b) uma fase aquosa tendo um pH de no máximo 5, para a produção de um revestimento em um molde de ligação do silicato de sódio ou um macho de fundição de ligação do silicato de sódio, par auso na fundição: (V) um ligante compreendendo silicato de sódio, e (W) dióxido de silício amorfo particulado.
[0094] Em uma alternativa preferida, o kit da invenção compreende como componente (U) uma composição de revestimento, onde a composição de revestimento é definida como acima no contexto do uso inventivo de uma composição de revestimento.
[0095] Foi observado que o uso inventivo da composição de revestimento descrita acima tem, em particular, as vantagens a seguir sobre o uso comparável ou comparativo das composições de revestimento conhecidas do estado da técnica, e/ou substanciar tais vantagens, dependendo do aspecto em consideração: - resistência melhorada do molde de ligação do silicato de sódio revestido e/ou machos de fundição produzíveis com o mesmo, preferivelmente, os moldes de ligação do silicato de sódio e/ou machos de fundição que compreendem o dióxido de silício amorfo particulado; - a estabilidade de armazenamento melhorada dos moldes de ligação ao silicato de sódio e/ou machos de fundição produzíveis com o mesmo, preferivelmente, os moldes e/ou machos de fundição de ligação ao silicato de sódio que compreendem dióxido de silício amorfo particulado; - resistência melhorada à umidade atmosférica dos moldes e/ou machos de fundição de ligação ao silicato de sódio produzíveis com este, preferivelmente, os moldes e/ou machos de fundição de ligação ao silicato de sódio que compreendem dióxido de silício amorfo particulado; - uma possibilidade melhorada para aplicação de moldes e/ou machos de fundição quentes (ou seja, preferivelmente àqueles machos de fundição e/ou moldes que tem temperaturas maiores que 50°C, preferivelmente, temperaturas na faixa de 50 a 100°C, preferivelmente, para os moldes e/ou machos de fundição de ligação ao silicato de sódio, mais particularmente, aos moldes de ligação ao silicato de sódio e/ou machos de fundição que compreendem o dióxido de silício amorfo particulado; e - a possibilidade melhorada para uso de elementos de moldagem de fundição para ligação do silicato de sódio, mais particularmente, de moldes e/ou machos de fundição, preferivelmente, de moldes e/ou machos de fundição de ligação do silicato de sódio que compreendem o dióxido de silício amorfo particulado, para fundição de ferro e/ou aço, pelo uso inventivo da composição de revestimento descrita.
[0096] Estas vantagens são válidas mutatis mutantis para outros objetivos e aspectos da presente invenção.
Exemplos
[0097] Os exemplos dados abaixo são pretendidos para descrever e explicar a invenção em maiores detalhes sem limitar o escopo de proteção.
Exemplo 1 - Produção das composições de revestimento:
[0098] A composição de revestimento inventivo indicada na Tabela 1 (“SZ1”) e também não inventiva, as composições de revestimento comparativo (“SZ2” e “SZ3”) foram produzidas de uma forma convencional pela mistura dos ingredientes respectivamente indicados um com o outro.
[0099] Para este propósito em cada caso da quantidade requerida de água foi introduzida inicialmente em um béquer de vidro (tamanho em batelada, em cada caso, em trono de 2kg da composição de revestimento como “concentrado”, conforme tabela 1), os aditivos reológicos e os refratários (filosilicatos, farinha de zircônio, grafite) foram adicionados estes ingredientes foram então incorporados de forma convencional usando um agitador de dissolução de alto cisalhamento para 3 minutos. Os outros constituintes das composições de revestimento (conforme tabela 1) foram então adicionados nas proporções indicadas, seguido pela agitação em 2 minutos adicionais, com um agitador de dissolução de alto cisalhamento. Isto resulta na composição de revestimento refratária que pode ser diluída indicada na tabela 1, em cada caso.
[0100] As referências à “moagem DIN”, na tabela 1 denota que o constituinte respectivamente indicado da composição de revestimento está presente no estado moído e, após a peneira de uma amostra, este constituinte com uma dimensão de peneira analítica tendo um tamanho de malha nominal em μm correspondente ao estado do valor numérico (por exemplo: “80” denota uma “peneira analítica com tamanho de malha de 80 μm”) (de acordo com o DIN ISO3310-1:2001-09), um resíduo permanece em cada caso na faixa de 1 para 10% em peso com base na quantidade da amostra usada. Tabela 1 Composições de revestimento inventivas e não-inventivas, cada uma obtida como “concentrados” diluíveis
[0101] Os concentrados da composição de revestimento refratário diluídos indicados na tabela 1 acima, foram subsequentemente diluídos com água para produzir composições de revestimento prontos para uso para o propósito pretendido aqui (para aplicação aos moldes e/ou machos de fundição por meio de uma operação de imersão, preferivelmente, na forma de um banho de imersão). A respectiva diluição empregada e também outras propriedades das composições prontas para uso, resultando em cada caso, na diluição empregada que são indicadas abaixo na Tabela 1a: Tabela 1a Produção e propriedades das composições de revestimento prontas para uso (para banho de imersão ou tanque de imersão)
[0102] Como é aparente a partir da tabela 1 a, as composições de revestimento para o propósito pretendido aqui, aplicação aos machos de fundição de teste por meio de uma aplicação por imersão ou um banho de imersão, foram produzidos de tal modo para garantir a fácil comparabilidade (i) de suas respectivas propriedades na aplicação aos machos de fundição de teste e também (ii) das propriedades respectivamente resultantes dos machos de fundição de teste revestidos (densidade e tempo de fluxo foram ajustados para serem tão similares quanto possível, mas diferindo no pH para a composição de revestimento inventiva SZ1 em relação as composições de revestimento não inventivas SZ2 e SZ3).
[0103] As densidades das composições de revestimento prontas para uso, indicadas na Tabela 1 a, forma medidas de acordo com o método de teste padrão DIN EM ISO2811-2 (método A).
[0104] O tempo de fluxo das composições de revestimento prontas para uso, indicadas na Tabela 1 a, foram medidos de acordo co método de teste padrão DIN 53211 (1974) por determinação com o DIN 4 cup.
[0105] Os valores de pH das composições de revestimento prontas para uso, indicadas na tabela 1 a, foram medidos de acordo com o método de teste padrão DIN 19260:2012-10 em cada caso, a partir da suspensão.
[0106] As composições de revestimento SZ1 e SZ3 cada uma, continham atapulgita como aditivo reológico. A composição de revestimento SZ2 é o tipo descrito no documento WO 00/05010.
Exemplo 2 - Investigação da suavidade dos machos de fundição de fundição:
[0107] Para determinar a suavidade dos machos de fundição de fundição (ou seja, a queda máxima na resistência flexural), os machos de fundição de teste (espécime de teste) forma produzidos (de acordo com o “sistema de macho de fundição 1” indicado na Tabela 4) convencionalmente, em uma máquina de tiro de macho de fundição da Multiserw (Modelo LUT, pressão de desgaseificação: 0,196 MPa (2 bar), tempo de tiro: 3,0 s; pressão de tiro: 0,392 MPa (4,0 bar)). Uma hora após a produção do macho de fundição, os machos de fundição de teste foram revestidos (revestido) com as composições de revestimento prontos para uso conforme declarado acima “SZ1”, “SZ2”, e “SZ3”, (conforme tabela 1 a) em temperatura ambiente (25°C), por imersão (condições: 1 s de imersão; 3 s de tempo de espera na composição de revestimento, 1 s, para remoção). A espessura da película úmida dos revestimentos refratários foi ajustada em cada caso, para cerca de 250 μm. Em seguida, os machos de fundição de teste revestidos foram secos em um forno de ar forçado sob as condições indicadas abaixo (1 hora a 120°C), e em cada caso, a mudança em sua resistência flexura sob as condições de secagem foi investigada.
[0108] Os machos de fundição de teste revestidos forma cada um secos durante um período de uma hora, durante o qual sua resistência flexura (em N/cm2, correspondente à definição, como indicada na folha de dados R 202 da Verein Deutscher Gieβereifachleute, edição de Outubro, 1978) foi medida em diferentes períodos durante a secagem e, então uma vez mais uma hora após o final da operação de imersão usando um instrumento de teste padrão do tipo “Multiserw-Morek LRu-2e”, em cada caso com um programa de medida padrão “Rg1v_B 870.0 N/cm2” (3-pontos de resistência ao dobramento).
[0109] A tabela 2, para os machos de fundição de teste revestidos investigados, reporta em cada caso, os valores para a queda máxima da resistência flexural sob condições de secagem, em %, com base em cada caso na resistência flexural do respectivo macho de fundição de teste revestido fresco (ainda úmido) antes de iniciar a secagem (valor inicial) Tabela 2 Queda na resistência dos machos de fundição de teste revestidos sob condições de secagem
[0110] A expressão “falha de macho de fundição” observada aqui e abaixo em cada caso, a invalidação de um macho de fundição revestido, durante o procedimento de secagem, significando que o macho de fundição revestido foi, em cada caso, não utilizável para a medida de resistência flexural e também para o subsequente procedimento de fundição previsto.
[0111] A partir dos valores reportados na Tabela 2 pode ser observado, entre outras coisas, que a queda máxima na resistência flexural de um macho de fundição de teste revestido com uma composição de revestimento inventiva (SZ1) foi significativamente menor que com as composições de revestimento comparativas não-inventivas (SZ2 e SZ3). É ainda aparente, a partir dos valores na Tabela 2 que com a composição de revestimento comparativa não inventiva SZ3 não foi possível sob as condições selecionadas produzirem quaisquer machos de fundição revestidos úteis.
Exemplos 3 - Investigação da estabilidade de armazenamento de machos de fundição de fundição revestidos e não revestidos
[0112] Para determinar a estabilidade de armazenamento, os machos de fundição de teste de ligação do silicato de sódio (espécimes de teste) foram produzidos de uma forma convencional (da mesma forma que a descrita para o Exemplo 2) e sua resistência flexural foi determinada em cada caso com os não-revestidos, rapidamente após sua produção (uma hora em período de armazenamento, umidade relativa na faixa de 30 a 60%, temperatura de armazenamento na faixa de 20 a 25°C) como indicado acima, conforme tabela 3 (entrada “não revestido após 1 hora”).
[0113] Além disso, os machos de fundição de teste correspondentes foram revestidos como indicado abaixo, na tabela 3, uma hora após a produção do macho de fundição (ou seja, após o mesmo respectivo intervalo de tempo para sua produção) em temperatura ambiente (25°C) com as composições de revestimento SZ1 e SZ3, em cada caso, por imersão (condições 1s imersão; 3s tempo de espera na composição de revestimento, 1 s para remoção) (as composições de revestimento foram designadas como no Exemplo 1) e secas em cada caso por uma hora a 120°C em um forno de ar forçado. Os machos de fundição de teste secos revestidos, foram então submetidos a um teste de armazenamento por um perído de duração de quatro dias (na medida em que foi possível produzir o macho de fundição revestido ou na medida em que a falha do macho de fundição não foi observada antes). A temperatura durante o armazenamento foi, em cada caso, de 35°C, a umidade relativa foi em cada caso de 75%. Após o final do teste de armazenamento, a resistência flexural dos machos de fundição de teste foi determinada como indicado acima. Os resultados destes testes de armazenamento estão reportados abaixo na tabela 3. Os machos de fundição de teste (“sistema de macho de fundição 1”) usando, respectivamente, todos os testes no Exemplo 3, são machos de fundição cujas condições de produção estão especificadas na tabela 4 abaixo. Tabela 3 Determinação da estabilidade de armazenamento dos machos de fundição de fundição revestidos e não-revestidos
[0114] A partir dos valores reportados na tabela 3 pode ser observado, entre outras coisas, que um macho de fundição de teste de ligação ao silicato de sódio revestido com uma composição de revestimento da invenção (SZ1) após quatro dias de armazenamento ainda tem> 40% de resistência inicial, enquanto um macho de fundição de teste revestido com a composição de revestimento comparativa não-inventiva (SZ3) foi não utilizável sob condições comparáveis, sua resistência flexura não foi determinada sob as condições definidas acima, uma vez que ele desintegrou-se durante o armazenamento. Sob as condições de teste, um macho de fundição comparativo não- revestido falhou após apenas 131 minutos, ou seja, apenas a aplicação de uma composição de revestimento da invenção em um macho de fundição de teste resultou em um macho de fundição de teste sendo estabilizado sob condições de secagem.Tabela 4 Condições de produção para o sistema de macho de fundição 1
[0115] O sistema de macho de fundição 1 consiste apenas do material de moldagem, ligante, e constituintes aditivos, como indicado na tabela 4.
[0116] O ligante indicado na tabela 4 para o sistema de macho de fundição 1 foi neste caso, um ligante silicato de sódio de metal alcalino comercial “Cordis® 8511” (Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH).
[0117] O aditivo indicado na tabela 4 para o sistema de macho de fundição 1 foi neste caso um aditivo ligante comercial, cujo principal constituinte (> 95% em peso) foi o dióxido de silício amorfo particulado, “Anorgit® 8396” (Hüttenes- Albertus Chemische Werke GmbH).
Exemplo 4 - Investigação da resistência flexural dos machos de fundição de fundição revestidos
[0118] Os machos de fundição de teste de ligação do silicato de sódio (espécie de teste) em cada caso com e sem um conteúdo de dióxido de silício amorfo particulado forma produzidos de uma forma convencional (análoga aquela descrita no Exemplo 2, mas após manutenção interina da máquina de tiro de macho de fundição usada) e suas resistências flexurais foram determinadas para propósito comparativo em cada caso, nos não-revestidos logo após sua produção (uma hora de tempo de armazenamento em uma temperatura na faixa de 20 a 25°C, umidade relativa de 30 a 60%) como indicado acima (para as condições de produção dos machos de fundição de teste, ver tabela 6).
[0119] Além disso, os machos de fundição de teste como indicado abaixo, na tabela 5, foram revestidos por imersão (condições: 1 s de imersão, 3s de tempo de espera na composição de revestimento, 1 s para remoção) (designação das composições de revestimento como no Exemplo 1) e seca em cada caso em um forno de ar forçado a 120°C por uma hora. Após o resfriamento à temperatura ambiente e um tempo de armazenamento de 24 horas (umidade relativa na faixa de 30 a 60%, temperaturas na faixa de 20 a 25°C), as resistências flexurais foram então determinadas como indicado acima sobre os machos de fundição de teste revestidos e secos.
[0120] Os resultados das determinações das resistências flexuras são reportados abaixo na tabela 5. Neste caso, três diferentes machos de fundição de teste (sistemas de macho de fundição A, B e C) foram usados, as condições de produção para cada um dos quais sendo reportadas na tabela 6 abaixo.Tabela 5 Determinação da resistência flexural dos machos de fundição de fundição revestidos e não-revestidos* desvio no valor medido a partir do valor correspondente na tabela 3 para o sistema de macho de fundição 1,foi interpretado essencialmente como uma consequência da manutenção na máquina de tiro de macho de fundição.
[0121] A partir dos valores reportados na tabela 5, pode ser visto que os machos de fundição de fundição revestidos com uma composição de revestimento inventiva conseguem altas resistências flexurais. Além disso, os valores reportados na Tabela 5 mostram que com uma composição de revestimento inventiva (SZ1), os machos de fundição de fundição produzidos sob diferentes condições podem ser revestidos com bom sucesso (alta resistência flexural). Com um não-inventivo, a composição de revestimento comparativa (SZ3), por outro lado, sob condições comparáveis, não foi possível produzir machos de fundição revestidos utilizáveis. Tabela 6 Condições de produção para os sistemas de macho de fundição A, B e C
[0122] Os ligantes e os aditivos indicados para os sistemas de macho de fundição A, B e C, na tabela 6, correspondem em cada caso, aos ligantes (“Cordis® 8511”) e aditivos (“Anorgit® 8396”) indicados em relação à Tabela 4.
[0123] Os sistemas de machos de fundição descritos acima, A, B e C, consistiram em cada caso, apenas no material de moldagem, ligante e, opcionalmente, constituintes aditivos, como indicado na tabela 6.

Claims (11)

1. Composição de revestimento, caracterizada pelo fato de compreender: (a) um ou mais refratários, e (b) uma fase aquosa tendo um pH de no máximo 5, para produção de um revestimento em um molde de ligação do silicato de sódio ou em um macho de fundição de ligação do silicato de sódio, para uso na fundição, sendo que o molde de ligação do silicato de sódio ou o macho de fundição de ligação do silicato de sódio compreende dióxido de silício amorfo particulado.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a fase aquosa (b) compreender: (b1) água, e (b2) um ou mais ácidos, preferivelmente, tendo um pKa < 5, mais preferivelmente tendo um pKa < 4, sendo preferivelmente, que a proporção da massa de constituinte (b1) para a massa de constituinte (b2) ser na faixa de 10:1 a 200:1, mais preferivelmente, na faixa de 10:1 a 100:1, e/ou onde preferivelmente, a proporção da massa de constituinte (b1) para a massa total da fase aquosa (b) ser maior que 50%, mais preferivelmente, maior que 70%, muito preferivelmente maior que 90%, e/ou onde preferivelmente, a fase aquosa possui um pH de no máximo 4.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o constituinte (b2) compreender um ou mais ácidos que são selecionados a partir do grupo consistindo de ácidos inorgânicos e ácidos orgânicos; onde os ácidos orgânicos são preferivelmente selecionados a partir do grupo consistindo de mono-, di-, e ácidos tricarboxílicos, preferivelmente mono-, di-, e ácidos tricarboxílicos que são sólidos a 25°C e 0,099 MPa (1013 mbar), mais preferivelmente ácido cítrico e ácido oxálico, e/ou onde os ácidos inorgânicos são preferivelmente, selecionados a partir do grupo consistindo de ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, e fosfatos ácidos, mais preferivelmente, a partir do grupo consistindo de ácido clorídrico, ácido nítrico, e ácido fosfórico, e/ou onde a proporção da massa total de ácidos inorgânicos e orgânicos de constituintes (b2), para a massa total da composição de revestimento ser na faixa de 0,1 a 10%, preferivelmente na faixa de 0,5 a 5%, mais preferivelmente, na faixa de 1 a 5%, mais preferivelmente na faixa a partir de 1 a 3,5% e, especialmente e preferivelmente na faixa de 2,5 a 3,5%.
4. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de o constituinte (a) compreender: dióxido de silício amorfo particulado, preferivelmente, dióxido de silício amorfo particulado, cujas partículas primárias (i) são esféricas e possuem uma esfericidade de 0,9 ou mais, determinada pela avaliação da imagem de microscopia bidimensional e/ou (ii) possui um D90 < 10 μ m, preferivelmente um D90 < 1 μ m, determinado por difração a laser, mais preferivelmente, dióxido de silício amorfo particulado, que compreende como um constituinte secundário em uma quantidade de não mais que 18% em peso, com base no total da massa do dióxido de silício amorfo particulado, (i) dióxido de zircónio e/ou (ii) um ácido Lewis, e/ou uma ou mais substâncias selecionadas a partir do grupo consistindo de quartzo, óxido de alumínio, dióxido de zircônio, silicatos de alumínio, filosilicatos, silicatos de zircônio, olivina, talco, mica, grafite, coque, feldspato, diatomita, caolin, caolin calcinado, metacaolinita, óxido de ferro, e bauxita.
5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de a composição de revestimento compreender um ou mais ou todos os constituintes a seguir: - uma ou mais biocidas; - um ou mais agentes umectantes; - um ou mais aditivos reológicos; e - um ou mais ligantes, preferivelmente, álcool de polivinila, e/ou possuir um conteúdo de sólidos menor que 80% em peso, preferivelmente, menor que 45% em peso, com base na massa total da composição de revestimento, e/ou compreender um ou mais ligantes, preferivelmente, compreendendo álcool de polivinila, em uma quantidade total não maior que 2% em peso, preferivelmente, em uma quantidade na faixa de 0,05 a 0,80% em peso, com base na massa total da composição de revestimento.
6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de a composição de revestimento ser aplicada a um molde de ligação do silicato de sódio ou um macho de fundição de ligação do silicato de sódio para uso na fundição de um fundido metálico com uma temperatura > 900°C, preferivelmente, > 1250°C, preferivelmente para uso na fundição de um fundido metálico compreendendo ferro e/ou aço, e/ou onde a composição de revestimento é aplicada em um molde de ligação do silicato de sódio ou um macho de fundição de ligação do silicato de sódio para uso na fundição de ferro ou aço, e/ou onde a composição de revestimento é aplicada a um molde de ligação do silicato de sódio ou um macho de fundição de ligação do silicato de sódio em uma temperatura do molde de ligação do silicato de sódio ou o macho de fundição de ligação do silicato de sódio de > 50°C, preferivelmente, > 70°C, mais preferivelmente em uma temperatura de > 50°C e < 100°C.
7. Processo para produzir um molde de ligação do silicato de sódio revestido, com elevada estabilidade de armazenamento, ou um macho de fundição de ligação do silicato de sódio revestido com elevada estabilidade de armazenamento, para uso na fundição, dito processo sendo caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (1) prover ou produzir uma composição de revestimento, conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5; (2) prover ou produzir um molde de ligação do silicato de sódio não revestido, ou um macho de fundição de ligação do silicato de sódio não revestido, onde o molde provido ou produzido ou o macho de fundição provido ou produzido compreende dióxido de silício amorfo particulado; e (3) aplicar a composição de revestimento provida ou produzida a partir da etapa (1) para o molde provido ou produzido ou o macho de fundição provido ou produzido.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a aplicação ao molde ocorrer em uma temperatura de macho de fundição ou do molde de > 50°C, preferivelmente, > 70°C, mais preferivelmente, em uma temperatura de > 50°C e < 100°C.
9. Molde revestido ou macho de fundição revestido, para uso em fundição, caracterizado pelo fato de em cada caso, compreender: (X) um molde de ligação do silicato de sódio ou um macho de fundição de ligação do silicato de sódio, onde o molde de ligação do silicato de sódio e/ou o macho de fundição de ligação do silicato de sódio compreende dióxido de silício amorfo particulado, e (Y) um revestimento compreendendo uma composição de revestimento, conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5.
10. Molde revestido ou macho de fundição revestido, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de permitir a fundição de um fundido metálico preferivelmente, compreendendo ferro e/ou aço a uma temperatura > 900°C.
11. Kit, caracterizado pelo fato de incluir em componentes separados, (U) uma composição de revestimento compreendendo (a) um ou mais refratários, e (b) uma fase aquosa tendo um pH de no máximo 5, para produzir um revestimento sobre um molde de ligação do silicato de sódio ou um macho de fundição de ligação do silicato de sódio, para uso na fundição, (V) um ligante compreendendo silicato de sódio, e (W) dióxido de silício amorfo particulado, e preferivelmente compreendendo, como componente (U), uma composição de revestimento, onde a composição de revestimento é tal como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
BR112019013764-5A 2017-01-04 2017-12-20 Composição de revestimento, processo para produzir um molde de ligação do silicato de sódio revestido, molde revestido ou macho de fundição revestido e kit BR112019013764B1 (pt)

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