DE1920224B2 - Formstoff aus natürlichen oder synthetischen Formsanden - Google Patents

Formstoff aus natürlichen oder synthetischen Formsanden

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DE1920224B2 DE19691920224 DE1920224A DE1920224B2 DE 1920224 B2 DE1920224 B2 DE 1920224B2 DE 19691920224 DE19691920224 DE 19691920224 DE 1920224 A DE1920224 A DE 1920224A DE 1920224 B2 DE1920224 B2 DE 1920224B2
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Farbstoff aus natürlichen oder synthetischen Formsanden mit üblichen Bindemitteln für Gießformen, wobei der Formetoff zusätzlicn zu den üblichen Bindemitteln eine erste kohlenstoffhaltige Stoffgruppe I mit einem Erweichungskennwert (Ε,-Wert) von 0.2 bis 0.7 und 3c einem Erweichungsintervall von mindestens 100 C lind zusätzlich eine zweite kohlenstoffhaltige Stofferuppe Il mit mehr als 50% wasserfreien flüchtigen Bestandteilen, insbesondere Braunkohle. Torf od. dgl. enthält, wobei die erste kohlenstoffhaltige Stoffgruppe mit dem £rWerl von 0,2 bis 0,7 im Verhältnis zu der tweiten Stoffgruppe mit mehr als 50% flüchtigen Bestandteilen einen Anteil von mehr als 60% in der Mischung beider Sloffuruppen hat, nach Patent 14 58 104.
Gegenstand des vorgenannten Hauptpatentes ist ein Formstoff und ein Verfahren zu seiner Herstellung •us natürlichen oder synthetischen Formsanden mit üblichen Bindemitteln für Gießformen. Unter dem Erweichungskennwert wird hierbei die Maßzahl für das Erweichungsverhalten der kohlenstoffhaltigen Substanz verstanden.
Dieser Erweichungskennwert wird ermittelt durch die Gleichung:
50 Ek = EI : 275 - 0.3.
In dieser Gleichung bedeutet El das Erweichungsintervali des kohlenstoffhaltigen Gemenges, das in den kritischen Bereich der Quarzausdchnung fällt und die Zahl 275 den kritischen Ausdehnungsbereich des Quarzes von 300 bis 575 C Der Erweichungskennwert gibt somit an, welcher Anteil des kritischen Bereiches der Quarzausdehnung (300 bis 575 C) vom Erweichungsintervall des Zusatzes überdeckt wird.
In dem vorgenannten Hauplpatcnt wurde weiterhin vorgeschlagen, durch Zugabe kohlenstoffhaltiger Zusätze zum Formsand den jeweils erforderlichen Grenzwert der Druckspannung nach der Regel
fi.s /).S' -= (2050 - 1445 χ /·;;) χ I V-,, H.H. : 87
nicht zu überschreiten.
Dabei bedeutet
DS = Druckspannung.
fl.B. = flüchtige Bestandteile.
Zum Stand der Technik zählt weiterhin die DT-AS 18 07 453, welche die Verwendung von Polymeren des Styrols, Propylens oder Äthylens in Grünsandformmassen offenbart. Diese bekannte Druckschrift hebt die Verwendung der vorgenannten Stoffe als Glanzkohlenstoffbildener in bestimmten Mengen hervor. Diese Druckschrift bezieht sich eindeutig auf einen Einkomponentenzusalz.
Die vorliegende Erfindung geht nun von der Aufgabe aus. einen Formsand nach dem Hauptpatent /u verbessern, um noch bessere Ergebnisse in bezug auf die Qualität der Gußstücke und sonstigen Eigenschaften des Formsandes zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste kohlenstoffhaltige Stoffgruppe I 75 bis 90 Gewichtsprozent Kohlenstaub einer Kohle mit guten Verkokungseigenschaften und 25 bis 10 Gewichtsprozent Bitumen, Pech oder Asphalt aufweist und daß die zweite kohlenstoffhaltige Stoffgruppe II aus Torf, Braunkohle und/oder Polystyrolstaub im Verhältnis von 5 bis 8 Gewichisprozent zum Gesamtmischungsverhältnis beider Stoffgruppen besteht. Hierdurch ergibt sich vorleilhafterweise eine geringe Schülpenneigung des Formsandes und eine glatte Gußoberfläche. Dieser Zusatz braucht in nur vergleichsweise geringen Mengen den üblichen Fnrmsandcn mit den üblichen Bindemitteln zugegeben werden. Es hat sich hierbei überraschend herausgestellt, daß sich die Lehre des Hauptpatenles verbessern läßt, wenn man für unterschiedliche Anforderungen ganz bestimmte Dosierungen wühlt.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Mischung der beiden kohlenstoffhaltige.1 Stoffüruppm 1 und Π in tier l-ormsandmischunü einer Betrag von 2 bis 5% ausmachen.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft ir Cicstiilt von neun Re/cpte-n angegeben:
Rezept
L9 20224
U Cirimiklolk·
1.1 I Slnlluiuppi: 1
ΒΐΙϋΠΚΊΊ ■
Schwar/iorl
1.12 Eigenschaften
Flüchtige Bestandteile (%) Erweichungsinlervall ( C) £t-Wert
.Glanzkohlenstoff (%)
1.13 Mischungsanteile (%)
32.2 400 462 0 12,0
76
1.2 Eigenschaften der Stoffgruppe 1 ' —:
Flüchtige Bestandteile (%) 43 4
Erweichungsinlervall ( C) 205 4^
£t-Wert 0.37
Glanzkohlenstoff (%) j 75
1.3 Eigenschaften der Mischung
Flüchtige Bestandteile (%) Erweichungsintervall ( C) £t-Wert
Glanzkohlenstoff (%)
1.4 Praktische Anwendung
1.41 Zusatz im Formsand (%) 2.9
1.42 Kontrolle des Formsandes
Glühverlusl (%) 3.1
Glanzkohlenstoff (%) 0.49
Flüchtige Bestandteile (%) 1.4
1.43 Bemerkungen
Es wurden von diesem Zusatzstoff nur 40% der Menge benötigt, die vorher bei natürlichem Steinkohlenstaub üblich war. Vorher vorhandene Schülpen und Oberliächenfehlerwurden durch den Zusatzstoff beseitigt. Die Oberflächen™ uheit entsprach den Lieferbedingungen.
Einsparung: Bei geringerem Zusatz, keine Formstofffehler: Ausleer- und Putzarbeit erheblich verrinnen.
90.1 60 "505 0,45 40.2
18
200/4X0 0.36 16.2
63,2 0 0 9,2
2. Rezept
-I (iriindsti'ITc
Kohlenstaub Bitumen
2.11 Stoffpuppe
1
Schwar/lorf Po
2.12 Eigenschaften
I nichtige Bestandteile (%) Hrweiehungsintcrvall ( C) £rWert
Ciliinzkohlenstoff (%)
30.X 91.2 65.1 9 X
410 465 5 X 505 0 0
0 0.45 W
i I.S 40.7 10.5 57
I/
Fortsetzung
- 2 1 Grundstoffe. 46.2 3,3
Mischungsanteile (%) Kohlenstaub Bitumen " Schwar/lurf F 220/485
Eigenschaften der Stoffgruppe I ti B. (1O! 2.! 1 Stoffpuppe
, 1 Π- !
0.37 3.5
r
2.13
Erweichungsintervall ( C) 79 16 . -1 . 18,4 0.61
~> ~> E^-Wert 44.1 1.58
GlanzkohlenstofT!%) 205 490
Eigenschaften der Mischung
Flüchtige Bestandteile (%)
0.39
Erweichungsintervall ( C) 17.8
E^-VVert
GIanzkohlenstolT(%)
Praktische Anwendung
Zusatz im Formsand (%)
2.4 Kontrolle des Formsandes
2.41 Glühverlust (%)
2.42 Glarukohlenstoff (%)
Flüchtige Bestandteile (%)
Bemerkungen
Ergebnis: wie beim 1. Rezept.
2.43 DieserZusatzstofThat sich als besonders wirkungs
voll erwiesen beim Abgießen großflächiger Guß
stücke, wo Verpuffungsneigunu besteht.
Rezept
3.12 Eigenschaften
Flüchtige Bestandteile [0A Erweichungsintervall ( C E^-Wert
Glapzkohlenstoff(%)
3.13 Mischungsanteile (%)
3.2 Eigenschaften der Stoffgruppe I Flüchtige Bestandteile (%) Erweichungsintervall ( C) ErWert
GlanzkohlenslofT(%)
3.3 Eigenschaften der Mischung Flüchtige Bestandteile ("») lirweichungsinlcrvall ( C) /:\-Wcrt
Glan/kohlenstoirC!/»)
3.4 Praklischc Anwendung 3.41 Zusal/ im l:ormsand l"nl
3.1 Grundstoffe Kohlenstaub 3.11 Stoffgruppe I
31,5
4(X)/450
0
11.3
Bitumen
Polys! >
91.0 58/500 0.43 39,8
42,8
210/490
0.39
17,0
44.0 215 0.39 !7.9
98,1 0 0
58,2
λ s
Fortsetzung
λ I CirimdslofTe Kohlenstaub 3.11 SlolTjii lippe 1
BiI innen
Pol\sl\rii|stiiub
3.42 Kontrolle des Formsandes Glüh verlust (%) Glanzkohlenstoff(%) Flüchtige Bestandteile (%)
3.43 Bemerkungen
Ergebnis: wie beim 1. Rezept.
Dieser Zusatzstoff hai sich als besonders wirkungsvoll erwiesen bei großem thermischem Verschleiß
des Fornistoffsystems (kleines Verhältnis [ < 8.0]
von roiingewicht zu Gußgewicht).
3.8 0.60
1.54
4. Rezept
4.1 Grundstoffe Kohlenstaub 4.11 StolTpruppc 1
Peril
Sclnvar/lorf Il
4.12 Eigenschaften
Flüchtige Bestandteile Erweichungsintcrvall ( ErWcrt
Glanzkohlensloff(%)
400/450 0 11.3
57
55,530 0.5 41
63.2 0 0 9.0
4.13 Mischungsanteile (%]
18
4.2 Eigenschaften der Sloffgruppc I Flüchtige Bestandteile (%) Erweichungsintervall ( C) £rWert
Glanzkohlenstoff (%)
4.3 Eigenschaften der Mischung Flüchtige Bestandteile (%) Erweichungsinlervall ( C) Et-Wert
Glanzkohlenstoff (%)
4.4 Praktische Anwendung
4.41 Zusatz im Formsand (%)
4.42 Kontrolle des Formsandes Glühverlust (%)
Glanzkohlenstoff (%) Flüchtige Bestandteile (%)
4.43 Bemerkungen
Ergebnis:wicbcim 1.Rezept fürklcincundkompakic
Gußteilc.
3.0
2.9 0.5
36.1
180/480
0.37
17,1
38.1
190/480 0.37 16.3
\! CtruiidslolTc Kohlenstaub I 5.11 Sloffmippi; I I
10
Si.hu al/inrf I'olwwoNlauh
Il Il
5.12 Eigenschaften
Flüchtige Bestandteile ("» Ervveichungsinlervall { C) £t-Wcrl
GlanzkohlenstoiT(%)
j. 13 Mischungsanteile (%) 32.0 4W) 0 11.0
50 0.12 42.2
3.2 Eigenschaften der Stoffgruppe Flüchtige Bestandteile (%) Erweichungsintervall ( C) £rWert
Glanzkohlenstoff (%)
$.3 Eigenschaften der Mischung Fiüchlige Bestandteile (%) Erweichungsintcrvall ( C) ErWcri
Glanzkohlenstoff (%) $.4 Praktische Anwendung 5.41 Zusatz im Formsand ("< >) $.42 Kontrolle des Formsandes Glühvcrlust (%) GlanzkohlcnslolT (%)
Flüchtige Bestandteile (%) 5.43 Bemerkungen
Ergebnis: wie beim 4. Rezept.
Besondcrsgecignct bei höheren Ansprüchen an die
Gußstückoberfiache.
6. Rezept
36.1
160,495 0.41 !5.8
62.7 0 0 8.9
3.4
3.2 0.52 1.3
165 0.43 16.S
6.12 Eigenschaften
Flüchtige Bestandteile I",.I Erweiehunesinlervall ( C)
CilanzkohlcnstoffC'.-iil 6.13 Mischimgsantcilc ("O)
6.2 Eigenschaften der Stoffgruppe Flüchtige Bestandteile ("») Erwcichungsinlcrvall ( C) Ek-\\crt
Cilanzkohlcnsloff (" ο I
6.3 Eigenschaften der Mischung Flüchtige Bestandteile (";.) Erwcichungsiirlcrvall ( C)
Glan/kohlenstoff ("r.l
(i 1 tiruiukloffc 3! .S "3/. 1 IVl-Ii l\.|w\
Kohlcnsiaiih 4OK 470
6.1 1 S:offi;ni|ipc (I 1S5 500 I Il
I 10.9 0.43 61.2 97.2
SO 1 5.9 53 SOS 0
0.45 0
44.1 5S.3
15 S
190 495
0.41
IS."1
11 12
Fortsetzung
dl (iruiulsluflc
Kohlcnsiaiih IVvIi l'ohsUrol
6 11 StolTiiruppe
I I Il
is.4 Praktische Anwendung
t.41 Zusatz im Formsand (%) 3.0
A.42 Kontrolle des Formsandes
Glühverlust (%) 3.0
GlanzkohlenstofT (%) 0.62
Flüchtige Bestandteile (%) !.4
6.43 Bemerkungen
BcigeringererZusatzmengegleichcErgebnisscwie beim 5. Rezept.
7. Rezept
7.1 (inindsiolle Asphalt Sch« a r/l
Kohlenstaub ü
7.11 SloffiMuppc I I!
I
7.12 Eigenschaften
Flüchtige Bestandteile (1In) Erweichiingsintervall ( C") £t-Wert
Glanzkohlenstoff ("nl
7.13 Mischungsanteile (%)
7.2 Eigenschaften der Stoffgruppe I Flüchtige Bestandteile ("i>) Erweichiingsintervall ( C) ErWert
GlanzkohicnstofT ("„)
7.3 Eigenschaften der Mischung Flüchtige Bestandteile (%) Erweichiingsintervall ( C")
Glanzkohlenstoff |%) 7.4 Praktische Anwendung
7.41 Zusatz im Formsand (%) 3.5
7.42 Kontrolle des Formsandes
Glühvcrlust (%) 3.3
Glanzkohlenstoff ("/<,I 0.60
Flüchtige Bestandteile ("nl 1.4
7.43 Bemerkungen
Ergebnis: wie beim 6. Rc/cpt.
Zusätzlicher Vorteil. Zusatzstoff ist billiger.
32.2 51.S 35.1 37.6 63.2
400 462 100 540 225 500 2204S0 0
0 0.57 0.43 0.37 0
12.0 38.9 16.4 17.0 L).4
75 20 5
13
14
I. Rezept
K. 12 Eigenschaften
Flüchtige Bestandteile (%) Erweichungsintervall ( C) Ε,,-Wert
Glanzkohlenstoff (%)
8.1 (iriitulstnlTc
Kohlcnsliiuh
SI I Sloffpruppc
I
32.5
405,460
0
10,6
Asphall
PolvsivroUui
50,2 105/530 0,54 39,5
8.13 Mischungsanteile (%) 76 18 38.8 2.8 37,0 6
8.2 Eigenschaften der Stoffgruppe 1 200/490 230/480
Flüchtige Bestandteile (%) 35,8 0.39 2.9 0,37
Erweichungsintervall ( C) 220/490 18,5 0.53 16.8
Ε,,-Wert 0.39 1.2
Glanzkohlenstoff (%) 16,4
8.3 Eigenschaften der Mischung
Flüchtige Bestandteile (%)
Erweichungsintervall ( C)
E^-Wert y.l Grundstoffe
Glanzkohlenstoff (0O) Kohlenstaub Asphalt
8.4 Praktische Anwendung *»-11 StofTpruppc
8.41 Zusatz im Formsand (%) ι ι
8.42 Kontrolle des Formsandes
Glühverlust (%) 32.0 50.2
Glanzkohlenstoff (%) 4(K) 450 105-530
Flüchtige Bestandteile (%) 0 0.54
8.43 Bemerkungen 11.2 39.5
Ergebnis: wie beim 6. Rezept. 77 18
Zusätzlicher Vorteil: Zusatzstoff ist billiger.
9. Rezept 35.5
215/490
0,39
16,5 Schwar/Iorf Pohs
9.12 Eigenschaften Il Il
Flüchtige Bestandteile (%)
Erweichungsintcrvall ( C) 63.0 97.5
ErWert 0 0
Glanzkohlenstoff (%) 0 0
$.13 Mischungsanteile (%) 9.0 57.5
Φ.2 Eigenschaften der Stoffgruppe 1 4 1
Flüchtige Bestandteile (%)
Erweichungsintervall ( C)
E1-Wert (%)
Glanzkohlensto(T(%)
9.3 Eigenschaften der Mischung
Flüchtige Bestandteile (%)
Erweichungsintcrvall ( C)
ErWcrt
GlanzkohlcnstofrC'/o)
15
Foitselzung
1J I (iruüiKtnITe Kohlenstaub Asphalt V 1 ί Sioffuruppe I
Sdnsjr/lnif F\i!w>rukljub
1! Il
9.4 Praktische Anwendung
9.41 Zusatz im Formsand (%) '·
9.42 Kontrolle des Formsandes Glühverlust (%) Glanzkohlenstoff (%) Flüchtige Bestandteile (%)
9.43 Bemerkungen
Ergebnis: wie beim 6. Rezept.
Ausleer-und Putzarbeil wie beim 1. bis 3. Rezept.
2,9 0 51 1.0

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Formstoff aus natürlichen oder synthetischen Formsanden mit üblichen Bindemitteln für Gießformen, wobei der Formstoff zusätzlich zu den üblichen Bindemitteln eine-erste kohlenstoffhaltige SteiTgruppe ! mit einem Erweichimgskennwert (£rWert) von 0,2 his 0,7 und einem Erweichungsintervall von mindestens 100 C und zusätzlich eine zweite kohlenstoffhaltige Stoffpuppe II mit mehr als 50% wasserfreien flüchtigen Bestandteilen, insbesondere Braunkohle. Torf od. dgl. enthält, wobei die erste kohlenstoffhaltige Stoffgruppe mit dem £t-Wert von 0,2 bis 0.7 im Verhältnis zu der zweiten Stoffgruppe mit mehr als 50% flüchtigen Bestandteilen einen Anteil von mehr als 60% in der Mischung beider Stoffgruppen hat.
IO nach Patent 14 58 104. dadurch gekenn-ζ e i c h η e t. daß dft- erste kohlenstoffhaltige Stoffpuppe 1 75 bis 90 Gewichtsprozent Kohlenstaub einer Kohle mit guten Verkokungseigenschaften und 25 bis 10 Gewichtsprozent Bitumen. Pech oder Asphalt Aufweist und daß die zweite kohicnstoffhaltiue Stoffgruppe 11 aus Torf, Braunkohle und oder"Polystyrolstaub im Verhältnis von 5 bis 8 Gewichtsprozent zum (jesamtmisciningsverhältnis beider Stoffgruppen besteht.
2 Formstoff.nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der beiden kohlenstoffhaltigen Stoffgruppen I und II in der Formsandmischung einen Betrag von 2 bis 5% ausmachen.
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EP0032881B1 (de) * 1980-01-21 1984-03-28 INDUSTRIA CHIMICA CARLO LAVIOSA della CARLO LAVIOSA S.p.A. Granuliertes Zusatzmaterial für die Verbesserung von Giessereiformsand und dessen Herstellungsverfahren

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