BR112021005912A2

BR112021005912A2 - produção de composição de pré-mistura de fundição

Info

Publication number: BR112021005912A2
Application number: BR112021005912-1A
Authority: BR
Inventors: Vic Lafay; Brian Burns
Original assignee: Imerys Usa, Inc.
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-06-29
Also published as: JP7443352B2; EP3856431A4; CN113365756A; US11780782B2; US20220041517A1; KR20210066850A; JP2022501201A; WO2020069272A1; EP3856431A1

Abstract

É descrito um método de preparação de uma composição de pré-mistura de fundição única que tem uma baixa densidade aparente de 0,48-0,72 g/cm3 (30-45 lb/ft3) e contém partículas finas com um tamanho médio de partícula de 85-100 µm. A composição de pré-mistura de fundição única é produzida usando conjuntos especialmente projetados de equipamentos mecânicos com eficiência aprimorada para que a pré-mistura possa ser preparada em um local mais próximo de uma fundição. Como resultado, o aumento na densidade da pré-mistura causado pelo manuseio e transporte em uma longa distância de uma instalação de fabricação de pré-mistura tradicional para uma fundição pode ser suprimido; o custo de transporte pode ser economizado; e a segurança seria menos preocupante. O uso da composição de pré-mistura de fundição para preparar um meio de moldagem em areia para fundir artigos moldados também é descrito.

Description

“PRODUÇÃO DE COMPOSIÇÃO DE PRÉ-MISTURA DE FUNDIÇÃO” REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

[0001] Este Pedido Internacional PCT reivindica o benefício de prioridade do Pedido Provisório U.S. Nº 62/738,273, depositado em 28 de setembro de 2018, cuja matéria é incorporada aqui por referência em sua totalidade.

CAMPO TÉCNICO

[0002] Esta divulgação se refere geralmente à preparação de uma composição de pré-mistura de fundição com um tamanho médio de partícula pequeno, uma distribuição de tamanho restrita, e uma baixa densidade aparente. Esta divulgação também se refere ao uso da composição de pré-mistura assim preparada para moldagem por fundição em areia.

ANTECEDENTES

[0003] A fundição é um processo de fundição para preparar artigos em que um material líquido aquecido, muitas vezes um metal ou liga de metal, é derramado na cavidade de um molde e deixado esfriar na forma da cavidade. O artigo fundido é então liberado do molde. Dependendo da natureza do material a ser fundido, vários materiais podem ser usados para formar o molde. A fundição em areia, por exemplo, é útil para fundir metais e ligas metálicas. Neste processo, a areia é tipicamente misturada com um agente aglutinante (como uma mistura de argila e água) e outros aditivos para formar um meio de moldagem em areia, que é então formado na forma de molde desejada. O meio de moldagem em areia para fundir ferro compreende três componentes básicos, nomeadamente, areia, argila e carvão betuminoso finamente moído, comumente conhecido no comércio como "carvão marinho". A formação de um molde de areia pode ser feita compactando o meio de moldagem em areia em torno de um padrão (por exemplo, uma réplica do artigo a ser fundido) e removendo o padrão para deixar uma cavidade com a forma e configuração desejadas. Uma vez que o metal fundido é introduzido no molde e resfriado para solidificar, o artigo de metal fundido pode ser liberado, muitas vezes quebrando o molde de areia.

[0004] Um método de fundição em areia é chamado de "fundição em areia verde", que se refere ao uso de areia molhada ou úmida para formar o molde. Um meio de moldagem em areia verde normalmente compreende, em peso, de cerca de 86% a 90% de componentes de areia e não areia, incluindo 8% a 10% de agente aglutinante inorgânico, como argila bentonita, 2% a 4% de aditivos orgânicos, e 2% a 4% de umidade. O agente aglutinante permite que as partículas de areia se aglutinem de modo que o molde possa manter sua forma e suportar a tensão aplicada durante o processo de fundição. Durante a fundição em areia verde, o molde de areia retém alguma quantidade de umidade que permite manter as propriedades coesivas da argila tanto em temperatura ambiente quanto em temperaturas elevadas. Após a remoção do padrão, o metal derretido é derramado na cavidade do molde enquanto o meio de moldagem em areia ainda está úmido ou "verde". O carvão marinho na superfície da cavidade do molde e imediatamente adjacente a ela se decompõe sob o calor do metal fundido à medida que é derramado no molde. Um produto dessa decomposição é o carbono elementar, na forma de grafite, na interface entre a cavidade do molde e o metal fundido derramado. Esta grafite elementar tem a função primária de permitir que o fundido solidificado seja liberado do molde e livre de partículas de areia, e o benefício secundário de nivelar a superfície da cavidade do molde de modo que o artigo fundido tenha uma superfície mais lisa.

[0005] Uma composição que inclui um componente de argila e um componente de carbono é tipicamente conhecida como uma composição de pré-mistura de fundição. A composição de pré-mistura pode então ser misturada com areia de uma fonte local para produzir o meio de moldagem em areia usado na fundição em areia.

[0006] A preparação da composição de pré-mistura de fundição foi concluída por muitos anos na indústria de fundição usando instalações tradicionais, que incluem uma instalação de mistura que abrange um edifício com uma série de silos de armazenamento, possíveis instalações de moagem que são usadas para moer, e um dispositivo de mistura localizado centralmente para misturar os materiais. O produto acabado é transportado e vendido em embalagens. Uma composição de pré-mistura de fundição tradicional tipicamente tem um tamanho de partícula de 100 a 120 µm e uma densidade aparente de 0,72 a 0,96 g/cm3 (45 a 60 lb/ft3) para que a pré-mistura possa ser convenientemente e seguramente armazenada e transportada. No entanto,

uma pré-mistura menos densa com partículas mais finas tem um melhor desempenho para a indústria de fundição. Portanto, como preparar tal composição de pré-mistura sem preocupações de transporte e segurança permanece sem solução.

[0007] Na presente divulgação, é descrito um método para preparar uma composição de pré-mistura de fundição única contendo partículas finas e tendo baixa densidade aparente. O método utiliza vários conjuntos de projetos de equipamentos mecânicos possuem eficiência melhorada para alterar a distribuição de tamanho do produto.

SUMÁRIO

[0008] De acordo com um aspecto desta divulgação, um método para preparar uma composição de pré-mistura de fundição inclui fornecer ar a uma unidade contendo um componente de argila e a uma unidade contendo um componente de carbono por meio de um soprador; introduzir o componente de argila e o componente de carbono em uma unidade de mistura, opcionalmente após passar o componente de argila e o componente de carbono através de um filtro; e realizar uma mistura no local do componente de argila e do componente de carbono na unidade de mistura para obter a composição de pré-mistura de fundição, que tem uma densidade aparente de cerca de 0,48 a 0,72 g/cm3 (30-45 lb/ft3).

[0009] De acordo com outro aspecto desta divulgação, a composição de pré- mistura de fundição contém partículas com um tamanho médio de partícula de cerca de 85 a 100 µm.

[0010] De acordo com outro aspecto desta divulgação, a unidade que contém o componente de argila e a unidade que contém um componente de carbono são conectadas por meio de linhas de transporte a um caminhão com o soprador.

[0011] De acordo com outro aspecto desta divulgação, a unidade que contém o componente de argila, a unidade que contém o componente de carbono e a unidade de mistura são conectadas por meio de linhas de transporte a um trailer flat-bed contendo o soprador, um tanque de peso, e uma bomba de pó; e antes de passar o componente argila e o componente carbono. Opcionalmente, o componente de argila e o componente de carbono são alimentados no tanque de peso e, em seguida,

transportados para o filtro por meio da bomba de pó.

[0012] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o componente de argila contém uma bentonita.

[0013] De acordo com outro aspecto desta divulgação, a bentonita é pelo menos uma selecionada do grupo que consiste em bentonita de sódio, bentonita de cálcio, bentonita de potássio e bentonita de alumínio.

[0014] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o componente de argila contém argila plástica.

[0015] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o componente de carbono contém carvão betuminoso.

[0016] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o carvão betuminoso é carvão marinho.

[0017] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o componente de argila e o componente de carbono são misturados na unidade de mistura com pelo menos um outro componente.

[0018] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o pelo menos um outro componente contém um silicato de alta razão de aspecto tendo uma razão de aspecto maior que 10.

[0019] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o silicato de alta razão de aspecto é mica.

[0020] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o pelo menos um outro componente contém um meio de moldagem em areia reciclado.

[0021] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o pelo menos um outro componente contém um líquido.

[0022] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o pelo menos um outro componente é pelo menos um aditivo selecionado do grupo que consiste em um polímero, um surfactante, óxido de ferro, celulose, cereal de milho, e amido.

[0023] De acordo com outro aspecto desta divulgação, um método de fundição em areia inclui preparar um meio de moldagem em areia através da mistura da composição de pré-mistura de fundição descrita nesta divulgação com areia e água,

e preparar um molde através da formação do meio de moldagem em areia em uma forma.

[0024] De acordo com outro aspecto desta divulgação, um método de moldagem de um artigo inclui introduzir um material aquecido em um molde, que compreende a composição de pré-mistura de fundição descrita nesta divulgação, areia e água; e resfriar o material aquecido.

[0025] De acordo com outro aspecto desta divulgação, o material aquecido compreende um metal fundido ou uma liga de metal fundida.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] A Fig. 1 ilustra uma modalidade de um conjunto de projeto de equipamento mecânico que é usado para preparar a composição de pré-mistura de fundição única.

[0027] A Fig. 2 ilustra outra modalidade de um conjunto de projeto de equipamento mecânico que é usado para preparar a composição de pré-mistura de fundição única.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0028] Deve ser entendido que as figuras e descrições da presente divulgação foram simplificadas para ilustrar elementos que são relevantes para uma compreensão clara da divulgação, enquanto elimina outros elementos que podem ser bem conhecidos ou entendidos por aqueles versados na técnica para fins de clareza.

[0029] Ao longo desta descrição, todos os intervalos descritos incluem todos os valores e subfaixas nos mesmos, a menos que especificado de outra forma. Os termos “aproximadamente” e “cerca de” referem-se a ser quase o mesmo que um número ou valor referenciado. Conforme usado aqui, os termos “aproximadamente” e “cerca de” devem ser entendidos como abrangendo ± 5% de uma quantidade ou valor especificado.

[0030] Uma composição de pré-mistura de fundição inclui um componente de argila e um componente de carbono. O componente de argila serve como um aglutinante e pode ser uma bentonita, um material de argila plástica, argila refratária, e uma combinação dos mesmos. A bentonita pode ser escolhida a partir de bentonita de sódio, bentonita de cálcio, bentonita de potássio, bentonita de alumínio, e uma combinação das mesmas. A argila plástica é amplamente conhecida como matéria-

prima para a fabricação de cerâmica devido à sua cor branca na queima e é uma argila sedimentar de origem natural que normalmente compreende cerca de 20% a 80% de caulinita, cerca de 10% a 25% de mica, cerca de 6% a 65% de quartzo e vários outros materiais orgânicos e inorgânicos. O componente de carbono pode ser leonardita, linhita, linhita caustificada, carvão betuminoso, como carvão marinho (um tipo de carvão betuminoso finamente moído), Flocarb® (um material orgânico de ocorrência natural produzido pela Amcol), grafite, formadores de carbono lustrosos (por exemplo, gilsonita, piche, subprodutos orgânicos, polímeros), piche de petróleo, e uma combinação dos mesmos. O componente de carbono pode ser tratado superficialmente. Uma composição de pré-mistura de fundição exemplar de acordo com a presente divulgação contém uma bentonita e carvão marinho.

[0031] A composição de pré-mistura de fundição única desta divulgação é produzida usando conjuntos especialmente projetados de equipamentos mecânicos com eficiência aprimorada, de modo que a pré-mistura possa ser preparada em um local mais próximo de uma fundição. Dessa forma, o aumento na densidade da pré- mistura causado pelo manuseio e transporte em uma longa distância de uma instalação de fabricação de pré-mistura tradicional para uma fundição pode ser suprimido; o custo de transporte pode ser economizado; e a segurança seria menos preocupante.

[0032] A composição de pré-mistura obtida tem uma distribuição de tamanho de desempenho/aplicação aprimorada em, por exemplo, operações de moldagem em areia verde na indústria de fundição. Além disso, a composição de pré-mistura obtida tem partículas mais finas com um tamanho médio de partícula de cerca de 85 µm a cerca de 100 µm e é menos densa com uma densidade aparente de aproximadamente 0,48 g/cm3 (30 lb/ft3) a aproximadamente 0,72 g/cm3 (45 lb/ft3). Uma pré-mistura menos densa tem um desempenho melhor, permitindo que um meio de moldagem em areia verde produzido a partir dela tenha propriedades de areia verde melhoradas, incluindo resistência à compressão verde melhorada, resistência ao cisalhamento verde, e resistência à compressão a seco.

[0033] Um conjunto de equipamentos mecânicos, conforme ilustrado na Fig. 1,

inclui um trailer flat-bed; uma unidade para componente de argila; uma unidade para componente de carbono; e uma unidade de mistura com um respirador de vagão e filtro opcional para preparar a composição de pré-mistura. Portanto, a mistura é realizada no local para que a composição de pré-mistura possa ser preparada mais perto de uma fundição. O trailer flat-bed tem pelo menos um soprador, um tanque de peso/alimentador, uma bomba de pó, um compressor de ar, e um gerador. O soprador é conectado à unidade do componente de argila e à unidade do componente de carbono e sopra ar nas unidades para que as partículas fiquem “fofas”. Posteriormente, o pó de argila e o pó de carbono fofos são introduzidos no tanque de peso/alimentador e bombeados para a unidade de mistura através do respirador de vagão/filtro pela bomba de pó para preparar a composição de pré-mistura.

[0034] Outro exemplo da conjunto de equipamentos mecânicos é ilustrado na Fig.

2. Em comparação com o conjunto da Fig. 1, em vez de usar um trailer flat-bed, um caminhão tendo pelo menos um soprador é usado. Semelhante ao conjunto da Fig. 1, o soprador é conectado à unidade para o componente de argila e à unidade para o componente de carbono e sopra ar nas unidades para que as partículas fiquem “fofas”. Posteriormente, o pó de argila e o pó de carbono fofos podem ser introduzidos diretamente na unidade de mistura por meio do respirador de vagão/filtro para preparar a composição de pré-mistura. Portanto, semelhante ao conjunto da Fig. 1, a mistura é realizada no local de modo que a composição de pré-mistura possa ser preparada mais perto de uma fundição.

[0035] O componente de argila e o componente de carbono podem ser misturados com um ou mais outros materiais ou aditivos para preparar a composição de pré- mistura de fundição. Exemplos de tais materiais ou aditivos incluem um líquido, um silicato de alta razão de aspecto, um polímero, um surfactante, óxido de ferro, celulose (por exemplo, produtos vegetais moídos), cereal de milho, amido, e um meio de moldagem em areia reciclado sólido ou semissólido.

[0036] A adição de líquidos pode melhorar o desempenho da pré-mistura preparada. O silicato de alta razão de aspecto pode compreender, por exemplo, mica e/ou talco. Minerais de mica exemplares incluem muscovita, paragonita, lepidolita,

flogopita, biotita, e uma combinação dos mesmos. O silicato de alta razão de aspecto tem uma razão de aspecto maior que 10. Por exemplo, a razão de aspecto pode variar de 10, 20 e 40 a 80, 100 e 1000. Os silicatos de alta razão de aspecto podem ter um diâmetro de partícula d50 de cerca de 50 µm, cerca de 55 µm, cerca de 58 µm, cerca de 60 µm, cerca de 62 µm, cerca de 65 µm, cerca de 68 µm, cerca de 70 µm, cerca de 72 µm, cerca de 75 µm, cerca de 78 µm, ou cerca de 80 µm. Um meio de moldagem com areia reciclada sólido ou semissólido, no qual a bentonita hidratada é desidratada em certa medida, pode importar uma característica de composição única para a pré- mistura.

[0037] O projeto do equipamento desta divulgação demonstra que tanto a composição do material quanto a distribuição de dimensionamento em conjunto podem influenciar o desempenho de uma composição de pré-mistura de fundição.

[0038] A presente divulgação inclui ainda métodos de fundição em areia usando a composição de pré-mistura de fundição descrita acima ou em outro lugar aqui. Por exemplo, o método de fundição em areia pode compreender preparar um meio de moldagem em areia misturando areia e a composição de pré-mistura com água; e preparar um molde através da formação do meio de moldagem em areia em uma forma.

[0039] A presente divulgação inclui ainda métodos de moldagem de um artigo. Por exemplo, o método pode compreender introduzir um material aquecido em um molde, que compreende a composição de pré-mistura de fundição descrita acima ou em outro lugar aqui, areia e água, e permitir que o material aquecido resfrie. O material de aquecimento pode compreender, por exemplo, um metal ou liga de metal.

[0040] Exemplos de areia podem incluir uma areia natural ou sintética ou material compósito de areia, como areia de sílica (SiO2), areia de cromita (FeCr2O4) e areia de zircônio (ZrSiO4), qualquer um dos quais opcionalmente pode incluir outros elementos, como magnésio, alumínio, manganês e/ou carbono (grafite). Outros tipos de areia podem ser usados sem se afastar dos princípios da presente divulgação. A composição e gradação da areia podem ser selecionadas com base, pelo menos em parte, na composição do material a ser fundido, na temperatura de fundição, e/ou na disponibilidade de areia obtida de uma fonte local.

[0041] A composição de pré-mistura de fundição descrita acima ou em outro lugar aqui pode ser combinada com areia e quaisquer aditivos, e umedecida com água para produzir um meio de moldagem em areia verde. Umedecer a composição com água ativa as propriedades de ligação da argila para formar o meio de moldagem em um molde de areia. A água pode fornecer um teor de umidade do meio de moldagem variando de cerca de 1,0%, 1,5%, 1,8% e 2,0% a cerca de 2,2%, 2,4%, 2,5%, 3,5%, 5,0% e 7,0% em peso com em relação ao peso total do meio de moldagem.

[0042] O meio de moldagem em areia verde pode compreender areia em uma proporção em peso de cerca de 75% a cerca de 95%, por exemplo, de cerca de 80% a cerca de 90% em peso, ou de cerca de 85% a cerca de 90% de areia em peso, em relação ao peso total do meio de moldagem com areia verde. Além disso, o meio de moldagem pode compreender de cerca de 5% a cerca de 20% em peso do material de argila (incluindo, por exemplo, material de argila plástica, bentonita e/ou argila refratária), tal como de cerca de 8% a cerca de 16%, de cerca de 10% a cerca de 15% em peso, em relação ao peso total da areia verde. Em um exemplo, o meio de moldagem compreende de cerca de 80% a cerca de 95% em peso de areia (por exemplo, areia de sílica), de cerca de 5,0% a cerca de 15,0% em peso de bentonita, e de cerca de 0,1% a cerca de 5,0% em peso de silicato de alta razão de aspecto, como mica. Em outro exemplo, o meio de moldagem compreende de cerca de 90% a cerca de 95% em peso de areia (por exemplo, areia de sílica), de cerca de 5,0% a cerca de 8,0% em peso de bentonita e de cerca de 1,8% a cerca de 2,2% em peso de mica.

[0043] Várias análises podem ser usadas para caracterizar um meio de moldagem em areia verde para avaliar sua capacidade de produzir artigos fundidos com características adequadas. As características de um meio de moldagem em areia verde incluem fluidez, permeabilidade, resistência à compressão verde, resistência ao cisalhamento verde, resistência à compressão a seco, resistência à compressão a quente, friabilidade, e resistência ao choque de cone.

[0044] A permeabilidade pode ser determinada medindo a taxa de fluxo de ar que passa através de uma amostra sob pressão padrão. O tamanho da amostra padrão para teste é geralmente um cilindro com um diâmetro de 50,8 mm (2 in) e uma altura de 50,8 mm (ou seja, uma amostra cilíndrica de 2 in por 2 in), ou um cilindro com um diâmetro de 50 mm e uma altura de 50 mm. De acordo com alguns aspectos da presente divulgação, a permeabilidade pode ser determinada como o tempo gasto por

2.000 cm3 de ar a uma pressão de 980 Pa para passar através da amostra. Um valor de permeabilidade mais alto corresponde a uma maior capacidade de ventilar o gás à medida que o molde é aquecido. O meio de moldagem em areia verde de acordo com a presente divulgação pode ter uma permeabilidade que varia de cerca de 105 a cerca de 120, tal como de cerca de 108 a cerca de 116, ou de cerca de 110 a cerca de 113.

[0045] Um meio de moldagem em areia verde contendo a composição de pré- mistura desta divulgação pode ter uma resistência à compressão verde variando de cerca de 5,0 N/cm2 a cerca de 20,0 N/cm2, tal como de cerca de 10,0 N/cm2 a cerca de 15,0 N/cm2, ou de cerca de 10,5 N/cm2 a cerca de 12,5 N/cm2, e uma resistência ao cisalhamento verde variando de cerca de 1,0 N/cm2 a cerca de 7,0 N/cm2, tal como de cerca de 2,0 N/cm2 a cerca de 5,0 N/cm2, ou de cerca de 2,5 N/cm2 a cerca de 3,0 N/cm2. O meio de moldagem em areia verde pode ter uma resistência à compressão a seco variando de cerca de 30 N/cm2 a cerca de 70 N/cm2, tal como de cerca de 40 N/cm2 a cerca de 50 N/cm2, ou de cerca de 45 N/cm2 a cerca de 55 N/cm2; e uma resistência à tração úmida variando de cerca de 0,100 N/cm2 a cerca de 0,600 N/cm2, tal como de cerca de 0,150 N/cm2 a cerca de 0,500 N/cm2, de cerca de 0,250 N/cm2 a cerca de 0,350 N/cm2, de cerca de 0,275 N/cm2 a cerca de 0,375 N/cm2, de cerca de 0,300 N/cm2 a cerca de 0,360 N/cm2, ou de cerca de 0,325 N/cm2 a cerca de 0,350 N/cm2. Além disso, o meio de moldagem em areia verde divulgado aqui pode ter uma resistência à compressão a quente medida de acordo com os procedimentos da American Foundry Society (manual AFS Mold and Core Test) variando de cerca de 300 N/cm2 (~435 psi) a cerca de 415 N/cm2 (~600 psi), tal como de cerca de 350 N/cm2 (~508 psi) a cerca de 375 N/cm2 (~544), quando medido a uma temperatura entre 950 °C e 1100 °C.

[0046] A friabilidade mede a fragilidade da superfície e a resistência à abrasão de um meio de moldagem em areia verde em várias superfícies do molde de areia. Níveis mais altos de argila geralmente reduzem a friabilidade, uma vez que a areia solta pode resultar em defeitos de inclusão de areia nas superfícies de fundição. Uma composição de moldagem que compreende materiais de argila plástica, opcionalmente em combinação com bentonita, pode fornecer moldes de areia verde com menor friabilidade em relação aos formados apenas com argilas de bentonita. A friabilidade geralmente está inversamente relacionada à compactabilidade, em que uma diminuição na compactabilidade ou um breve período de secagem ao ar pode resultar em um aumento na friabilidade. O meio de moldagem em areia verde de acordo com a presente divulgação pode ter uma friabilidade que varia de cerca de 1% a cerca de 20%, tal como de cerca de 3% a cerca de 15%, de cerca de 6% a cerca de 13%, de cerca de 8% a cerca de 12%, ou de cerca de 9% a cerca de 11%.

[0047] A resistência ao choque de cone mede a capacidade do meio de moldagem em areia verde de absorver energia aplicando repetidamente a tensão a uma amostra de areia verde e medindo o ponto em que a amostra se divide. A resistência ao choque de cone geralmente se refere à integridade de um molde. Em um teste típico, uma amostra de areia verde é automaticamente coletada e largada para medir o número de choques em relação ao deslocamento da amostra. O teste pode ser concluído quando a amostra se divide ou mede um deslocamento vertical de 1,25 mm (0,05 in). O meio de moldagem em areia verde de acordo com a presente divulgação pode ter uma resistência ao choque de cone variando de 10 choques a 50 choques, tal como 15 choques a 35 choques, 20 choques a 32 choques ou 23 choques a 26 choques. Certos aditivos incorporados ao meio de moldagem em areia verde podem ajudar a aumentar a resistência ao choque de cone do molde de areia verde. Por exemplo, cereais de milho e/ou amido podem ser adicionados ao meio de moldagem em areia verde de modo que a resistência ao choque de cone possa ser maior do que 50 choques.

[0048] Numerosas modificações e variações nos métodos descritos aqui são possíveis à luz desta divulgação. Deve ser entendido que, dentro do escopo das reivindicações anexas, os métodos podem ser praticados de outra forma que não conforme especificamente descrito aqui.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para preparar uma composição de pré-mistura de fundição, o método caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer ar a uma unidade (I) contendo um componente de argila e a uma unidade (II) contendo um componente de carbono por meio de um soprador; introduzir o componente de argila e o componente de carbono em uma unidade (III); e realizar uma mistura no local do componente de argila e do componente de carbono na unidade (III) para obter a composição de pré-mistura de fundição, em que a composição de pré-mistura de fundição tem uma densidade aparente variando de 0,48 g/cm3 (30 lb/ft3) a 0,72 g/cm3 (45 lb/ft3).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de pré-mistura de fundição contém partículas tendo um tamanho de partícula médio que varia de 85 μm a 100 μm.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade (I) e a unidade (II) são conectadas por meio de linhas de transporte a um caminhão com o soprador.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a unidade (I), a unidade (II) e a unidade (III) são conectadas por meio de linhas de transporte a um trailer flat-bed contendo o soprador, um tanque de peso, e uma bomba de pó; e o componente de argila e o componente de carbono são alimentados no tanque de peso e então transportados para o filtro através da bomba de pó.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o componente de argila contém uma bentonita.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a bentonita é pelo menos uma selecionada do grupo que consiste em bentonita de sódio, bentonita de cálcio, bentonita de potássio e bentonita de alumínio.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores,

caracterizado pelo fato de que o componente de argila contém argila plástica.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o componente de carbono contém carvão betuminoso.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o carvão betuminoso é carvão marinho.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que na unidade (III), o componente de argila e o componente de carbono são misturados com pelo menos um outro componente.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um outro componente contém um silicato de alta razão de aspecto tendo uma razão de aspecto maior que 10.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o silicato de alta razão de aspecto é mica.

13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um outro componente contém um meio de moldagem em areia reciclado.

14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um outro componente contém um líquido.

15. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um outro componente é pelo menos um aditivo selecionado do grupo que consiste em um polímero, um surfactante, óxido de ferro, celulose, cereal de milho, e amido.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que passa o componente de argila e o componente de carbono através de um filtro antes de introduzir o componente de argila e o componente de carbono na unidade (III).

17. Método de fundição em areia, o método caracterizado pelo fato de que compreende: preparar um meio de moldagem em areia através da mistura de uma composição de pré-mistura de fundição obtida a partir do método conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores com areia e água, e preparar um molde através da formação do meio de moldagem em areia em uma forma.

18. Método para moldar um artigo, o método caracterizado pelo fato de que compreende: introduzir um material aquecido em um molde, que compreende uma composição de pré-mistura de fundição obtida a partir do método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, areia e água; e resfriar o material aquecido.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o material aquecido compreende um metal fundido ou uma liga de metal fundida.