DE2716168A1 - Verfahren zur herstellung von giessformen oder giessformkernen und aus einem waesserigen gemisch aus formsand, bindemittel und kohlenstoffhaltigem material bestehender formwerkstoff zur verwendung bei diesem verfahren - Google Patents
Verfahren zur herstellung von giessformen oder giessformkernen und aus einem waesserigen gemisch aus formsand, bindemittel und kohlenstoffhaltigem material bestehender formwerkstoff zur verwendung bei diesem verfahrenInfo
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Description
Dr. r.r. not. W. KÖRBER * TVfcTc ä
1. AB NYNA'S-Petroleum,
Regeringsgatan 109,
Regeringsgatan 109,
S-I11 39 Stockholm/Schweden
2. AB WESTIN & BACKLUND,
LiIjeholmsvägen 8,
LiIjeholmsvägen 8,
S-117 43 Stockholm/Schweden
Neue Patentanmeldung zu:
Verfahren zur Herstellung von Gießformen oder Gießformkernen und aus einem wässerigen Gemisch aus Formsand,
Bindemittel und kohlenstoffhaltigem Material bestehender Formwerkstoff zur Verwendung bei diesem Verfahren
709843/0880
Dipl.-In9. H. MITSCHERLICH D-8000 MÖNCHEN 22
Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10
Dipl.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS i"l 1 6 1 6
PATENTANWÄLTE
1. AB NYNÄS-PETROLEUM,
Regeringsgatan 109,
Regeringsgatan 109,
S-111 39 Stockholm/Schweden
2. AB WESTIN & BACKLUND,
LiIjeholmsvägen 8,
LiIjeholmsvägen 8,
S-I17 43 Stockholm/Schweden
Patentanmeldung
Verfahren zur Herstellung von Gießformen oder Gießformkernen und aus einem wässerigen Gemisch aus Formsand,
Bindemittel und kohlenstoffhaltigem Material bestehender Formwerkstoff zur Verwendung bei diesem Verfahren
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formen oder Formkernen aus einem
wässerigen Gemisch aus Formsand, Bindemittel und einem kohlenstoffhaltigen Material, das glänzenden Kohlenstoff
bilden kann, wenn die Form oder Formkern in Berührung mit einer Metallschmelze erhitzt wird, ohne
zuvor gehärtet oder getrocknet gewesen zu sein, wobei das Formmaterial oder der Formwerkstoff sowie der Formkernwerkstoff
nach einem Gießvorgang wiederverwendet wird, um eine weitere Form oder einen weiteren Formkern
herzustellen, während gleichzeitig zusätzliche Mengen des Bindemittels und des kohlenstoffhaltigen Materials
zugegeben werden, um das Bindemittel sowie das kohlenstoffhaltigen
Material zu ersetzen, welche während eines vorhergehenden Gießvorganges verbraucht sind. Das Verfahren
bezieht sich insbesondere auf die Herstellung Grünsandformen und Grünsandformkernen, d.h. Formen oder
Formkerne aus magerem oder nassem oder grünem Formsand, welcher unmittelbar nach ihrer Bildung ohne vorherige
Trocknung und Härtung gebraucht werden können, wobei der Sand derselben wiederverwendet werden kann, nachdem
das Gußstück sich verfestigt hat. Der Ausdruck "Metall", wie vorliegend verwendet, bezieht sich vor
allem auf Eisen-und auf Kupfer- und Aluminiumlegierungen
oder auf andere Metalle, deren wichtige Eigenschaften durch die Berührung der Metalle mit dem Kohlenstoff
nicht beeinflußt bzw. beeinträchtigt sind. Unter "Formsand" wird vorliegend an erster Stelle "Quarzsand" versstanden,
obwohl der Ausdruck Formsand genauso Chromit-, Olivin- und Zirkonsand beinhalten kann. Das zuvor beschriebene
Verfahren zur Herstellung von Formen oder Formkernen ist in der Technik bekannt. Bei diesen bekannten
Verfahren ist in bezug auf das Gießen von Eisen
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und anderen Metallen bekannt, den Formsand mit Schwarzkohle in Pulverform zu vermischen, welche hier nachfolgend
als Schwarzkohlemehl genannt wird, wobei dieses Material glänzenden Kohlenstoff bilden kann, wenn die
Form oder der Formkern in Berührung mit einem geschmolznen Metall oder mit Metallschmelze erhitzt wird.
Das Schwarzkohlemehl hindert u.a. den Sand daran, am Gußstück zu haften, wodurch gewährleistet wird, daß
das Gußstück glatte Oberflächen erhält. Das Schwarzkohlemehl hat auch die Wirkung einer Herabsetzung der
Entstehung fehlerhafter Gußstücke infolge von Sandbukkeln, Sandscharfkanten und so weiter.
Viele Theorien sind hinsichtlich der Wirkung des Schwarzkohlemehls
auf eine Grünsandform entwickelt worden. In dieser Hinsicht sind die nachfolgenden Tatsachen festgestellt
worden, wovon jede zur günstigen Wirkung des Schwarzkohlemehls auf die Eigenschaften des Formsandes
beiträgt:
1. Eine Gasschicht wird zwischen der Wand der Form und der Metallschmelze gebildet, wobei diese
Schicht das Metall daran hindert, die Formwand naß zu machen oder anzufeuchten und mit dem
Quarz und mit den Silikaten in dem Formsand umgesetzt zu werden oder zu reagieren.
2. Das durch das Schwarzkohlemehl erzeugte Gas ist ein Reduziergas, welches in die heiße Luft in
der Form eindringt, um eine Oxidierung des darin vorhandenen Metalls zu verhindern.
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3. Das Schwarzkohlemehl erleichtert die Expansion oder Ausdehnung des Quarzes.
4. Innerhalb eines Temperaturbereiches von 650 bis 1200" C wird die Schwarzkohle auf die Quarzteilchen
in dem Sand niedergeschlagen, wobei sich eine Haut durch den thermischen Zerfall
der Kohlenwasserstoffe bildet. Diese Schwarzkohlehaut isoliert die Sandteilen von dem Metall
in der Form und verhindert jegliche Umsetzung oder Reaktion zwischen Metalloxiden, wie z.B.
FeO und Quarz.
5. Bei einer Temperatur von annähernd 1000/1100° C
wird das Schwarzkohlemehl einem Trockendestillationsprozeß unterworfen, wodurch Koksteilchen gebildet
werden. Diese Teilchen sind porös und wasseradsorbierend, wenn der Sand zur gewünschten
Formzusammensetzung oder Formmasse gemischt wird.
Das zuvor unter 5.) beschriebene Verfahren bewirkt, daß Wasser in den Koksteilchen, Bentonit und das Feinkornmaterial
abgetrieben werden, wenn die Temperatur während eines Gießvorganges ansteigt und durch die Wand
der Form in Richtung auf den Formhohlraum anzusteigen, wobei dies zwei wichtige Folgen hat:
a. Das in der Formzusammensetzung oder Formmasse anwesende Bindemittel - normalerweise das Tonmineralbentonit
- wird daran gehindert, auszutrocknen und gewisse Haftungseigenschaften desselben
zu verlieren.
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b. Wenn der Dampf den Formhohlraum erreicht, so werden die Oberflächen der Sandteilchen und
des fließenden oder laufenden Metalls abgekühlt.
Diese Dampfbildung ist der erste Prozeß, welcher stattfindet, wenn eine Form gegossen wird. Die oben unter
Bezugsnahme auf das Schwarzkohlemehl oder -pulver erwähnten, übrigen Reaktionen finden nachfolgend oder nachträglich
statt, wenn die Temperatur in der Formwand ansteigt. Sämtliche Phasen tragen zur Erzeugung eines
fehlerlosen oder perfekten Gußstückes bei.
Ein Vorteil, der mit der Verwendung von Schwarzkohlepulver als kohlenstoffhaltigem Material, welches glänzenden
Kohlenstoff bilden kann, verbunden ist, besteht darin, daß das Pulver trocken sein muß, wenn es mit dem Sand
gemischt wird und daß es eine hochgradige Feinheit aufweisen muß. Wenn dieses sehr feine Material behandelt
wird, so wird eine außerordentlich staubige Atmosphäre erzeugt, wodurch die Arbeitsumgebung in der Gießerei
beträchtlich beeinträchtigt wird. Darüber hinaus enthält Schwarzkohle krebserzeugende, aromatische Vielkernkohlenwasserstoffe,
wie z.B. Benzo-a-Pyren, so daß sie mit der Haut nicht in Berührung kommen dürfen, sie
dürfen auch nicht inhaliert werden.
Infolge der schädlichen Wirkung des Schwarzkohlemehls auf die Umgebung sind Versuche gemacht worden, Ersatzmaterialien
aufzufinden, welche das Schwarzkohlemehl im vorliegenden Zusammenhang ersetzen können. Beispiele
derartiger Ersatzmaterialien umfassen Petrolpech, kohlenstoff reiche chemische Erzeugnisse, wie z.B. Polystyrol
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und Asphalt, Lignin und Kohlenstofföle. Die letzteren
enthalten häufig Gemische aus Erzeugnissen aus den Petrol-, Kohlen-, Holz- und Ölindustrien und haben
hohe Prozentsätze aromatischer naphthenischer und aliphatischer Kohlenwasserstoffe sowie Asche, wobei
der Aschegehalt normalerweise geringer als 4 Gew.% und insbesondere geringer als annähernd 2 Gew.% ist.
Sämtliche der zuvor erwähnten Ersatzmaterialien haben Eigenschaften, welche sie verhältnismäßig ungeeignet
zum Mischen mit Formsand zur Herstellung günstiger Formmassen oder Formzusammensetzungen machen. Infolge deren
hohen Gasgehalts und hohen Gehalts an glänzendem Kohlenstoff werden sie mit dem Formsand in verhältnismäßig
kleinen Mengen im Vergleich mit dem Schwarzkohlepulver vermischt. Wenn sie entgast werden, bilden sie darüber
hinaus verhältnismäßig geringe Mengen von Koks desselben oder ähnlichen Typs, wie der bei der Bildung mit
Schwarzkohlepulver bestehende. Bei Verwendung derartiger Ersatzmaterialien ist der Prozentsatz des Feinmaterials
in dem Formwerkstoff sehr gering, was ein Nachteil ist.
Wenn das Schwarzkohlemehl durch ein Ersatzmaterial ersetzt wird, so werden das Ersatzmaterial und die Mengen,
in welchen es verwendet wird, so ausgewählt, daß die Eigenschaften des Formmaterials im wesentlichen dieselben
wie jene eines Formmaterials mit Schwarzkohlemehl sind.
Wenn solche Ersatzmaterialien verwendet werden, so wird jedoch das Formmaterial fortschreitend an Koksteilchen
während seiner wiederholten Verwendung entleert. Wobei diese Koksteilchen verbraucht sind. Auf diese Weise
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verliert das Formmaterial die Wasserreserve und den Gehalt feiner Teilchen, welche erforderlich sind, um
einen zufriedenstellenden Gießvorgang zu erzielen.
Bei Verwendung derartiger Ersatzmaterialien sind somit die Eigenschaften der Formmasse allmählich beeinträchtigt,
was auch die Beeinträchtigung der Güte der Gußstücke zur Folge hat. Der Prozentsatz der Gußstücke, die
abgewiesen werden müssen, erhöht sich somit. Um diesen Nachteil zu überwinden , welcher auftritt, wenn die
besagten Ersatzmaterialien verwendet werden, ist der Formsand mit zusätzlichen Mengen von Schwarzkohlemel
vermischt worden, um frische Koksteilchen zu bilden, welche das adsorbierte Wasser halten können. Ein ernsthafter
Nachteil, welcher dann auftritt, wenn Ersatzmaterialien verwendet werden, besteht darin, daß das
Ersatzmaterial nicht eine ausreichende Menge von Koks unter den herrschenden Gußbedingungen bilden kann, welcher
Koks erforderlich ist, um das adsorbierte Wasser zu halten.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, die im Zusammenhang
mit dem Schwarzkohlemehl auftretenden Nachteile zu überwinden, wenn dieses als Zusatz zum Formsand
verwendet wird, wobei gleichzeitig die Hydrophileigenschaften des Formmaterials beibehalten werden.
Bei den Untersuchungen, welche zur vorliegenden Erfindung geführt hatten, sind die Ersatzstoffe, durch
deren Verwendung bei der vorliegenden Erfindung die Nachteile beseitigt werden, welche dann auftreten,
wenn Schwarzkohlemehl verwendet wird, systematisch untersucht worden. Diese Ersatzmaterialien haben einen
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Kohlenstoffgehalt, der niedriger ist als jener der bekannten Schwarzkohle. Darüber hinaus haben sie einen
verhältnismäßig hohen Wasserstoffgehalt, und einen verhältnismäßig niedrigen Aschengehalt. Insbesondere
beruht die vorliegende Erfindung auf der Verwendung von Materialien, welche Kohlenwasserstoffe enthalten
und die nachfolgenden Zusammensetzungen aufweisen:
Kohlenstoffgehalt 50 - 90%
Kohlenwasserstoffgehalt höher als 6,8% Aschengehalt niedriger als 4,0%
Kohlenwasserstoffgehalt höher als 6,8% Aschengehalt niedriger als 4,0%
Dank ihrem verhältnismäßig hohen Wasserstoffgehalt erzeugen die hier in Frage stehenden Materialien dann,
wenn sie erhitzt werden, einen verhältnismäßig hohen Gehalt flüchtiger Bestandteile, normalerweise über 45%.
Der Prozentsatz der flüchtigen Bestandteile, welche durch die Schwarzkohle erzeugt werden, liegt praktisch
stets unterhalb dieses Wertes. Darüber hinaus enthält die Schwarzkohle Wasser in Prozentsätzen von etwa
2 - 15%, was keines der verwendbaren Ersatzmaterialien tut. Beispiele von Erzeugnissen, die unter die zuvor
angegebene zahlenmäßige Zusammensetzung fallen, umfassen die zuvor erwähnten Ersatzmaterialien. Ein wichtiger
Vorteil, der durch gewisse der zuvor erwähnten Materialien erzielt wird, vom Gesichtspunkt der Verhütung von Schaden
und vom Schutz der Umgebung besteht darin, daß diese Materialien keine krebserzeugende, aromatische Vielkernkohlewasserstoffe
enthalten oder höchstens nur geringe Mengen derartigen Kohlenwasserstoffe aufweisen.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als kohlenstoffhaltiges Material, welches glänzenden
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Kohlenstoff bilden kann, wenn die Form oder der Formkern in Berührung mit einer Metallschmelze erhitzt wird,
ein kohlenwasserstoffhaltiger und wasserfreier Stoff verwendet wird, der einen Kohlenstoffgehalt von 50-95%,
einen Wasserstoffgehalt von mehr als 6,8% und einen Aschengehalt von weniger als 4,0% aufweist, wobei dieser
Stoff, wenn erhitzt, kleine Mengen Koks und keine oder höchstens geringe Mengen von krebserzeugenden, aromatischen
Vielkernkohlenwasserstoffen bildet, beispielsweise Benzo-a-Pyren und daß zum Ausgleich des
geringen Vermögens des Formmaterials, Wasser zu halten, infolge der kleinen Koksmenge, die gebildet ist, oder
des geringen Vermögens des gebildeten Kokses, Wasser zu binden, wird dem Formmaterial eine Menge eines
feinkörnigen, porösen, hydrophilen, wärmebeständigen anorganischen Materials zugeführt, d.h. das Formmaterial
wird mit diesem anorganischen Material vermischt, welches freie oder offene Poren und einen spezifischen Oberflächenbereich
von mindestens 100 m2/g hat.
Die folgenden Vorteile werden erzielt, wenn ein derartiges Ersatzmaterial verwendet wird:
1. Das Material kann in Form von Pillen oder Tabletten
verwendet werden, so daß kein Staub entsteht.
2. Wenn kein Schwarzkohlemehl verwendet wird,
so enthält das Formmaterial keine krebserzeugende aromatische Vielkernkohlenwasserstoffe oder
wenn schon, so nur geringe Mengen derartiger Kohlenwasserstoffe.
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3. Das Formmaterial enthält einen hohen Prozentsatz glänzenden Kohlenstoffes. Dieser Gehalt
beträgt das fünffache bis sechsfache des bei Verwendung von Schwarzkohlemehl erzielten.
4. Das Formmaterial hat einen hohen Gasgehalt. Dieser Gasgehalt kann 2,5 - 3mal größer sein
als jener, der bei Verwendung von Schwarzkohlemehl erzielt wird.
5. Das Formmaterial hat einen niedrigen Aschengehalt.
6. Das in Form von Pillen oder Tabletten vorliegende
Material kann leichter mit dem Formsand vermischt werden.
Somit wird erfindungsgemäß anstelle von wasseradsorbierendem
Koks, der durch Schwarzkohlemehl gebildet wird, wenn während eines Gießvorganges erhitzt, ein feines,
poröses, hydrophiles, hitzebeständiges, anorganisches Material mit einer Teilchengrößenverteilung verwendet,
wodurch in bezug auf den verwendeten Formsand ein geeignetes Material erhalten wird, das eine zweckmäßige
duchschnittliche Teilchengröße und eine zweckmäßige Menge feinkörnigen Materials hat. Die gewünschten
Wasseradsorbtionseigenschaften können mit einem Material mit einem spezifischen Oberflächenbereich von zumindest
100 m2/g erhalten werden, wobei der Wert des spezifischen
Oberflächenbereiches eti Maß der Adsorptionseigenschaften des Materials darstellt.
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Der Gehalt an feinem, porösem, hydrophilen, hitzebeständigem
Material kann erhalten werden, indem ein Material zugegeben wird, das durch die Ausdehnung eines
wässerigen Minerals erhalten wird. So z.B. kann der gewünschte Gehalt durch die Zugabe expandierten Perlite
erhalten werden.
Expandiertes Perlit ist ein geeignabes Material zur
Erzielung des erfindungsgemäßes Zieles. Ein Rohmaterial, aus welchem das expandierte Perlit erhalten werden kann,
ist vulkanisches Gestein mit annähernd 2-5% Wasser, welches, chemisch betrachtet, Aluminiumsilikat aufweist.
Bei Erhitzen auf 1260° C gibt das Aluminiumsilikat sein Kristallisationswasser und dehnt sich beträchlich
aus. Das ausgedehnt Perlit ist porös und adsorbiert mehr Wasser als sein eigenes Gewicht. Es ist hitzebe
ständig bei einer Temperatur von annähernd 1300° C und hat geringe Dichte und ist absolut sicher vom Ge
sichtspunkt der Umgebung. Die anwesende Kieselerde bzw. -säure ist in Silikatform vollständig gebunden.
Das gedehnte oder besser gestreckte Perlit hat die folgende chemische Zusammensetzung:
76-78% SiO2
11-13,5% Al2O3
0,7% Fe3O3
0,2-1,3% CaO
ca. 0,5% MgO
7-10% K2O, Na2O
Andere Materialien, welche im obigen Zusammenhang eis
Zusätze geeignet sind, sind gestrecktes Vermiculit oder Schlacke oder calzinierte Diatomeenerde oder Bimsstein.
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Αϊ
Bentonit ist ein geeignetes Bindemittel bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Formmaterial zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Das Formmaterial enthält ein wässeriges Gemisch aus Formsand, Bindemittel und kohlenstoffhaltigem Material,
das glänzenden Kohlenstoff bilden, wenn die Form oder der Formkern in Kontakt mit geschmolzenem
Metall erhitzt wird. Erfindungsgemäß enthält das kohlenstoffhaltige
Material, welches glänzenden Kohlenstoff biläen kann, wenn die Form oder der Formkern in Berührung
mit einer Metallschmelze erhitzt wird, einen wasserfreien Stoff, der Kohlenwasserstoffe enthält und einen
Kohlenstoffgehalt von 50 - 95%, einen Wasserstoffgehalt von mehr als 6,5% und einen Aschengehalt von weniger
als 4,5% hat und dann, wenn erhitzt, geringe Mengen Koks und überhaupt keine oder, wenn schon, dann nur
geringfügige Mengen krebsbildender, aromatischer Vielkernkohlenwasserstoffe, wie z.B. Benzo-a-Pyren,
aber ein feines, poröses, hydrophiles, hitzebständiges, anorganisches Material bildet, das offene oder freie
und einen spezifischen Oberflächenbereich von mindestens 100 m2/g hat, um die geringe Fähigkeit des Formmaterials
Wasser zu halten, infolge der kleinen Koksmenge, oder das geringe Vermögen des gebildeten Kokses, Wasser zu
binden, auszugleichen.
Kohlenstoffhaltige Materialien, welche glänzenden Kohlenstoff gemäß dem zuvor Beschriebenen bilden können,
weisen Harzprodukte auf, die durch oxidierende Polymerisation von Mineralöldestillaten und/oder Lösungsmittelextrakten
mit einem Gehalt von aromatisch
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gebundenem Kohlenstoff entsprechend einem ViskosMts-Schwerkraft-Wert
von mindestens 0,85 und mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 150-600 erhalten
sind und einen Anfangssiedepunkt von mindestens 3O0*C bei 760 mm/Quecksilbersäule haben.
DJeMehrzahl der kohlenwasserstoffhaltigen Materialien
mit einem Kohlenstoffgehalt von 50-95% und einem verhältnismäßig hohen Wasserstoffgehalt von zumindest
6,8% hat normalerweise einen verhältnismäßig geringen Aschengehalt höchstens im Bereich von 2%. Materialien
mit einem so geringen Aschengehalt sind im vorliegenden Zusammenhang vorteilhaft, da sie die Teilchenverteilung
des Gießereisandes nich zu einem derartigen Ausmaß ändern, wie die Materialien mit einem höheren Aschengehalt,
beispielsweise einem Aschengehalt über 4% hinaus. Bei Verwendung nach der vorliegenden Erfindung müssen
daher für Materialien mit verhältnismäßig hohen Aschenprozentsatz keine übermäßig umfassende Maßnahmen zur
Aufrechterhaltung der richtigen Teilchengrößeverteilung in dem Gießereisandmaterial getroffen we^^n. Verfahren
zur Herstellung der oben erwähnten Petrolharze sind
in den schwedischen Patentschriften
(Schwedische PS 7406252-4 und 7512352-1) näher beschrieben, wobei die für die vorliegende Erfindung
relevanten Stellen dieser Patentanmeldungen einen Teil der vorliegenden Beschreibung bilden.
Für oxidative Polymerisationsverfahren geeignete Extrakte werden durch das sog. Doppellösungsmittelverfahren erhalten,
wobei gegenseitig nicht mischbare Lösungsmittel verwendet werden, wie z.B. Cresol und Propan. Bevorzugt
sind insbesondere Edeleann- und Furfuralextrakte von Petroldestillat, d.h. Extrakte, welche durch die
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ίο
Verwendung von flüsigem Schwefeldioxid in Verbindung
mit Benzin oder die mit Furfural erhalten werden. Die Extrakte sind Materialien mit einem hohen Siedepunkt,
wobei diese Materialien im allgemeinen Flüssigkeiten oder hochzähflüssige oder viskose Materialien sein können.
Extrakte mit einem Siedepunkt über 300° C bei TeOmm/Quecksilbersäule und mit mehr als 30% aromatisch
gebundenen Kohlenstoffes sind für das Oxidierungsverfahren am besten geeignet.
Nach einer wichtigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das in Frage stehende Petrolharz in
sprühgekühlter Form verwendet werden, wodurch die Neigung des Harzes, Staub zu bilden, herabgesetzt
wird, und die Anwesenheit von Staub in den Gießereien aus Gesundheitsgründen äußerst unerwünscht ist.
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
kann das verwendete Harzprodukt ein Erzeugnis mit hohem Anfangssiedepunkt sein, d.h. einem Anfangssiedepunkt
von mindestens 400° C.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Formmaterial aus einem Gemisch aus Formsand, einem Bindemittel und
einem Material, das glänzenden Kohlenstoff bilden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, welches glänzenden
Kohlenstoff bilden kann, das zuvor genannte Petrolharz enthält.
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Claims (16)
1. Verfahren zur Herstellung von Gießformen oder Gießformkernen aus einem wässerigen Gemisch aus
Formsand, einem Bindemittel und kohlenstoffhaltigem Material, das glänzenden Kohlenstoff bilden
kann, wenn die Form oder der Formkern in Berührung mit einer Metallschmelze erhitzt wird, ohne vorherige
Härtung oder Trockung, dadurch gekennzeichnet, daß das Formmaterial
oder das Formkernmaterial zur Herstellung neuer Formen oder Formkerne unter gleichzeitiger Zugabe
zusätzlichen Bindemittels und kohlenstoffhaltigen Materials, die während eines vorhergehenden
Gießvorganges verbraucht sind, wiederverwendet wird, daß das kohlenstoffhaltige Material,
welches glänzenden Kohlenstoff bilden kann, wenn die Form oder der Formkern in Berührung
mit einer Metallschmelze erhitzt wird, die Form eines wasserfreien, kohlenwasserstoffhaltigen
Stoffes hat, der einen Kohlenstoffgehalt von 50-95%, einen Wasserstoffgehalt von mehr als 6,8%
und einen Aschengehalt von weniger 4,0% hat, wobei dieser Stoff bei Erhitzung geringe Mengen
Koks und überhaupt keine, oder wenn schon, dann nur geringe Mengen von krebserzeugendem, aromatischem
Vielkernkohlenwasserstoff, wie z.B. Benzo-a-Pyren bildet, und daß zum Ausgleich des
geringen Vermögens des Formmaterials, Wasser zu halten, die Folge der geringen Koksmenge, die
gebildet wird, oder des geringen Vermögens des gebildeten Kokses, Wasser zu binden, eine Menge
eines feinen, porösen hydrophilen, hitzebeständigen, anorganischen Materials mit offenen oder
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OR1GINAL INSPECTED
OR1GINAL INSPECTED
freien Poren und einen spezifischen Oberflächenbereich von zumindest 100m2/g zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt an feinem, porösem, hydrophilem, hitzebeständigem, anorganischem Material durch die Zugabe eines Materials
erhalten wird, das durch das Strecken wässeriger Materialien erhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt an feinem, porösem, hydrophilem, hitzebeständigem, anorganischem Material durch die Zugabe von gestrecktem
Perlit erhalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt an feinem, porösem, hydrophilem, hitzebeständigem, anorganischem Material durch die Zugabe von gestrecktem
Vermiculit oder Schlacke oder calzinierter Diatomeenerde erhalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt an feinem, porösem, hydrophilem, hitzebeständigem, anorganischem Material durch die Zugabe von Bimsstein
erhalten wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel
Bentonit ist.
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7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß Gemisch aus
Formsand, Bindemittel und einem einen glänzenden Kohlenstoff bildenden Material ein Gemisch darstellt,
bei welchem das Material, welches den glänzenden Kohlenstoff bildet, ein Harzprodukt
ist, das durch die oxidative Polymerisation mit oder ohne Katalysatoren von Mineralöldistillat
und/oder Lösungsmittelextrakt erhalten ist, mit einem Gehalt von aromatisch gebundenem Kohlenstoff
entsprechend einem Viskositäts-Schwerkraft-Konstanten-Wert
von zumindest 0,85 und mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 150-600
erhalten ist, wobei das Harzprodukt einen Anfangssiedepunkt von mindestens 300° C bei 760 mm
Quecksilbersäule hat.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Harzprodukt in spülgekühlter Form verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzprodukt
einen tiefsten oder niedrigsten Siedepunkt von 4000C bei 760 mm Quecksilbersäule hat.
10. Formmaterial zur Verwendung bei dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Masse ein wässeriges Gemisch aus Formsand, einem Bindemittel und einem kohlenstoffhaltigen Material besteht, das glänzenden
Kohlenstoff bilden kann, wenn die Form oder der Formkern in Berührung mit einem geschmolzenen
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Material erhitzt wird, daß das kohlenstoffhaltige Material, welches glänzenden Kohlenstoff bilden
kann, wenn die Form oder der Formkern in Berührung mit einer Metallschmelze erhitzt wird, einen
Kohlenwasserstoff mit einer wasserfreien Substanz mit einem Kohlenwasserstoffgehalt von 50-95%,
einem Wasserstoffgehalt mit mehr als 6,8% und einem Aschengehalt von weniger als 4,0% enthält,
wobei diese Substanz bei Erhitzung geringe Koksmengen und keine oder nur geringe Mengen von
kanzer- oder krebsbildenden, aromatischen, Vielkernkohlenwasserstoffen,
wie z.B. Benzo-a-Pyren, aber ein feines, poröses, hydrophiles, hitzebeständiges,
anorganisches Material bildet, welches offene oder freie Poren und einen spezifischen
Oberflächenbereich von mindestens 100 m2/g hat, um das geringe Vermögen des Formmaterials, Wasser
zu halten, infolge des gebildeten Kokses, oder das geringe Vermögen, des gebildeten Kokses Wasser
zu binden, auszugleichen.
11. Formmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feine, poröse,
hydrophile, hitzebeständige, anorganische Material ein Material aufweist, das durch Strecken von
wässerigen Mineralien erhalten wird.
12. Formmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das feine, poröse,
hydrophile, hitzebeständige, anorganische Material gestrecktes Perlit enthält.
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- er -S
13. Formmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet:, daß das poröse, feine,
hydrophile, hitzebeständige, anorganische Material Vermiculit oder Schlacke oder calzinierte Diatomeenerde
enthält.
14. Formmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feine, poröse,
hydrophile, hitzebeständige, anorganische Material Bimsstein enthält.
15. Formmaterial nach den Ansprüchen 6-11, dadurch gekennze ichnet, daß das Bindemittel
Bentolit ist.
16. Formmaterial nach den Ansprüchen 10 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Material,
welches glänzenden Kohlenstoff bildet, ein Harzprodukt aufweist, das durch die Oxidierung von
Mineralöldistillat oder Lösungsmittelextrakten erhalten ist, welche einen Gehalt eines aromatisch
gebundenen Kohlenstoffes entsprechend einem Viskositäts-Schwerkraft-Konstanten-Wert
von mindestens 0,85 und mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 150 - 600 haben, wobei das Harzprodukt
einen Anfangssiedepunkt von mindestens 300° C bei 760 nun/Quecksilbersäule hat.
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Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
SE7604259A SE407908B (sv) | 1976-04-12 | 1976-04-12 | Satt vid framstallning av gjutformar och/eller gjutkarnor for jarn- och metallgjutning vr en blandning au formsand, bindemedel och glaskolbildare samt gjutmassa ausedd att anvavdas vid sattet |
SE7700435A SE413997B (sv) | 1977-01-17 | 1977-01-17 | Sett vid framstellning av gjutformar eller gjutkernor ur en vattenhaltig blandning av formsand, bindemedel och kolhaltigt material, som kan bilda sa kallad glanskol, samt formmassa avedd att anvendas vid settet |
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