FR2483814A1 - Composition de sable de fonderie, procede de regeneration d'un tel sable, et elements formes par cette composition - Google Patents
Composition de sable de fonderie, procede de regeneration d'un tel sable, et elements formes par cette composition Download PDFInfo
- Publication number
- FR2483814A1 FR2483814A1 FR8111150A FR8111150A FR2483814A1 FR 2483814 A1 FR2483814 A1 FR 2483814A1 FR 8111150 A FR8111150 A FR 8111150A FR 8111150 A FR8111150 A FR 8111150A FR 2483814 A1 FR2483814 A1 FR 2483814A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- sand
- cycle
- weight
- sodium silicate
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 53
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- -1 alkylene carbonate Chemical compound 0.000 claims description 25
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 15
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical class CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 abstract description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 113
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 35
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000019351 sodium silicates Nutrition 0.000 description 5
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 4
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N triacetin Chemical compound CC(=O)OCC(OC(C)=O)COC(C)=O URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMZHZAAOEWVPSE-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxypropyl acetate Chemical class CC(=O)OCC(O)CO KMZHZAAOEWVPSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- MPCRDALPQLDDFX-UHFFFAOYSA-L Magnesium perchlorate Chemical compound [Mg+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O MPCRDALPQLDDFX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 125000005910 alkyl carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 235000013773 glyceryl triacetate Nutrition 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000021178 picnic Nutrition 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229960002622 triacetin Drugs 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
- B22C5/18—Plants for preparing mould materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
- B22C1/186—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents contaming ammonium or metal silicates, silica sols
- B22C1/188—Alkali metal silicates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S241/00—Solid material comminution or disintegration
- Y10S241/10—Foundry sand treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN SABLE DE FONDERIE QUI PEUT ETRE REGENERE. ELLE SE RAPPORTE A UNE COMPOSITION DE SABLE DE FONDERIE CONTENANT UN SABLE PARTICULAIRE, UNE SOLUTION AQUEUSE DE SILICATE DE SODIUM FORMANT LIANT ET UN CARBONATE D'ALKYLENE FORMANT DURCISSEUR. LA COMPOSITION EST REGENEREE PAR BROYAGE DES MOULES ET NOYAUX ET PAR UNE OPERATION D'ATTRITION, LA COMPOSITION, AVANT SON UTILISATION, NE CONTENANT PAS PLUS DE 11 EN POIDS DE CARBONATE D'ALKYLENE PAR RAPPORT AU POIDS DE LA SOLUTION AQUEUSE DE SILICATE DE SODIUM, LA COMPOSITION AYANT EN OUTRE UNE HUMIDITE RESIDUELLE INFERIEURE A 0,8 EN POIDS, DETERMINEE PAR LA PERTE AU FEU A 550C. APPLICATION A LA REGENERATION DES SABLES DE FONDERIE.
Description
La présente invention concerne la régénération ou la récupération du
sable, par exemple de silice, utilisé
pour la fabrication de moules et noyaux dans les fonderies.
Lorsqu'on l'utilise pour former des moules et des noyaux, le sable est mélangé à divers liants tels que l'ar- gile à bentonite, le silicate de sodium et un durcisseur de ce dernier ou une résine. Sous l'action de l'exposition aux températures de coulée du métal et du contact avec le métal fondu, le sable est contaminé par les produits de décomposition du liant, des particules métalliques et d'autres déchets. Le sable doit donc être jeté et remplacé par du sable neuf ou, lorsqu'il doit être réutilisé, il
doit subir d'abord un traitement destiné à retirer cer-
taines des impuretés au moins.
Lorsqu'un sable doit être régénéré de façon sa-
tisfaisante, l'opération de régénération doit non seulement remettre le sable en état par cassure des agglomérats et enlèvement des particules métalliques des bavures, mais doit aussi permettre une réutilisation du sable avec le
même type de liant qu'auparavant.
On a proposé divers procédés de régénération des sables usés de fonderie, par exemple mettant en oeuvre un
lavage humide, une calcination ou une attrition.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 1 700 713 décrit un procédé d'attrition selon lequel le sable usé
est soumis à un frottement ou une action abrasive qui dé-
colle et retire les résidus adhérents de liant des grains
de sable.
Le brevet britannique no 1 322 864 décrit aussi un procédé d'attrition destiné à la régénération des sables
de fonderie et convenant aux sables liés par un liant miné-
ral et/ou organique irréversible, tel que le silicate de
sodium ou une résine furannique.
Cependant, les procédés connus d'attrition ne conviennent pas à la régénération des sables de fonderie qui contiennent, comme liant, du silicate de sodium, et un agent durcisseur chimique tel qu'un ester de polyol, par exemple le triacétate de glycérol, ou un carbonate ester
tel qu'un carbonate d'alkylène.
Dans le cas de ces sables à liant de silicate dur-
ci chimiquement, la régénération doit retirer non seulement une partie des résidus de silicate de sodium mais aussi une partie de l'agent durcisseur et de ses produits de réaction avec le silicate de sodium. Lorsqu'on réutilise le sable
régénéré, on le mélange d'abord à du sable neuf et un pro-
cédé de régénération doit permettre l'utilisation d'une proportion importante de sable régénéré dans ce mélange,
afin qu'il soit aussi bien rentable que techniquement sa-
tisfaisant. Jusqu'à présent, on n'a pas réutilisé les sables à liant de silicate de sodium durci chimiquement, avec des proportions de réutilisation dépassant 50 %, et même dans le cas de certains procédés, un tel facteur de 50 % n'est
pas utilisable.
Lorsqu'on essaie d'utiliser du sable régénéré en proportion plus grande, deux problèmes particuliers se posent. D'abord, lorsque le liant à base de silicate et le durcisseur sont ajoutés au mélange de sable régénéré et de sable neuf, la composition résultante ne reste pas utilisable suffisamment longtemps pour que la production des moules et/ou des noyaux soit satisfaisante, et ensuite,
les moules et/ou noyaux ainsi fabriqués n'ont pas une ré-
sistance mécanique suffisante.
L'invention concerne les sables liés par du sili-
cate de sodium durci par des carbonates d'alkylène tels que le carbonate de propylène, pouvant être régénéréspar un procédé d'attrition et réutiliséspar mélange avec du sable
neuf, dans des proportions telles que le procédé est renta-
ble et utilisable techniquement.
On constate selon l'invention que du sable lié par une solution aqueuse de silicate de sodium et durci par un
carbonate d'alkylène peut être régénéré sous forme d'un sa-
ble acceptable par mise en oeuvre d'un procédé d'attrition pourvu que le sable soit pratiquement dépourvu d'humidité et que. la quantité de carbonate d'alkylène présente par rapport à la quantité de solution aqueuse de silicate de
sodium ne dépasse pas une valeur déterminée.
Plus précisément, l'invention concerne une composi-
tion de sable pouvant être régénérée par un procédé d'attri- tion, après utilisation pour la fabrication de moules et/ou
de noyaux de fonderie, en formant un sable régénéré accep-
table, cette composition contenant du sable, une solution aqueuse de silicate de sodium et un carbonate d'alkylène et se caractérisant en ce que, avant l'utilisation, la teneur en carbonate d'alkylène ne dépasse pas il % du poids de la solution aqueuse de silicate de sodium et en ce que, pendant la régénération, la composition usée ne contient pas plus de 0,8 % en poids d'humidité résiduelle, cette
valeur étant déterminée par la perte au feu à 550'C.
L'invention concerne aussi un procédé- de prépara-
tion d'un sable régénéré acceptable à partir de moules ou noyaux de fonderie qui ont été utilisés pour la fabrication de pièces métalliques moulées, ce procédé comprenant le broyage sous forme particulaire des moules
ou noyaux usés, formés d'une composition contenant du sa-
ble particulaire, une solution aqueuse de silicate de so-
dium et un carbonate d'alkylène, ce dernier ayant une te-
neur qui ne dépasse pas 11 % du poids de la solution aqueu-
se de silicate de sodium, puis le traitement des particules résultantes par une opération d'attrition afin que les impuretés soient retirées, les particules étant séchées, avant ou pendant l'opération d'attrition,afin qu'elles ne
contiennent pas plus de 0,8 % en poids d'humidité rési-
duelle, déterminée par la perte au feu à 550'C.
De préférence, la composition usée ne contient
pas plus de 0,5 % en poids d'humidité résiduelle, déter-
minée par la perte au feu à 5500C.
Dans le présent mémoire, l'expression "sable ré-
généré acceptable" ou, en résumé, "sable acceptable" dé-
signe un sable régénéré qui peut être utilisé au moins dans cinq cycles supplémentaires comprenant (i) la mise sous forme de moules et/ou de noyaux liés par un liant à
base de silicate de sodium durci par un carbonate d'alky-
lène, (ii) la régénération comprenant les opérations de broyage et d'attrition, et (iii) la réutilisation par mélange, en proportions prédéterminées, avec du sable non usé, c'est-à-dire du sable qui n'a pas été utilisé dans un moule ou un noyau de fonderie, avec un liant à base de silicate de sodium et avec un carbonate d'alkylène, afin que, à la fin de chaque cycle, le mélange de sable, de liant et de durcisseur possède un temps de vie qui n'est pas inférieur à 80 % de celle d'un mélange analogue ne contenant que du sable neuf, et pouvant être mis sous forme d'un moule ou d'un noyau dont la résistance
à la rupture n'est pas inférieure à 85 % de celle des mou-
les et/ou noyaux contenant uniquement du sable neuf.
Le temps de vie d'un sable de fonderie eEt le temps pendant lequel le sable est utilisable, et la résistance à la rupture d'un moule ou d'un noyau est celle qui est obtenue lorsque le liant a durci complètement, cette résistance pouvant être-avantageusement déterminée par mesure après 24 h. Le "temps de vie" peut être déterminé quantitativement sous forme du temps, exprimé en minutes, nécessaire pour qu'un noyau cylindrique normalisé AFS de 50 x 50 mm atteigne une résistance à la compression de 0, 0981 bar, et la "résistance à la rupture" peut être considérée comme celle d'un noyau cylindrique normalisé AFS de 50 x 50 mm après conservation pendant 24 h dans un
récipient fermé.
La teneur en humidité du sable usé à liant de
silicate de sodium durci chimiquement, a plusieurs origi-
nes qui sont notamment: (1) l'eau libre, (2) l'eau liée chimiquement dans le film de liant,
à divers degrés, et.
(3) les sous-produits volatils de la décomposition
du durcisseur pendant sa réaction.
Comme l'humidité de certaines origines ne se vo-
latilise que lentement à température relativement faible,
on ne peut pas déterminer avec précision l'humidité rési-
duelle du sable usé à ces températures car on ne peut pas atteindre l'équilibre. Il faut donc utiliser une normalisa- tion à température relativement élevée afin de déterminer la teneur en humidité et, dans le cadre de l'invention, on
choisit une température de 5500C.
Le sable peut être séché à un moment ou un autre du procédé de régénération, par tout procédé commode, afin que le sable usé ne contienne pas plus de 0,8 % en poids d'humidité résiduelle, déterminée par la perte au feu à 550'C. Par exemple, après le broyage, les particules de sable peuvent être séchées sur des plateaux, dans une étuve
à circulation d'air chaud, ou par traitement dans un cou-
rant d'air chaud en lit fluidisé. Le sable peut aussi être séché au degré nécessaire pendant l'opération d'attrition
du procédé de régénération.
Le séchage du procédé de régénération peut être
exécuté dans une large plage de températures, mais de pré-
férence à une température aussi faible que possible en pra-
tique, par exemple 1000C ou moins, pour des raisons d'éco-
nomie d'énergie. Lorsque le temps de prise doit rester
aussi faible que possible, les températures élevées de sé-
chage doivent être évitées.
La durée d'extraction représente le temps après lequel un modèle peut être retiré d'un moule ou un noyau d'une boite à noyaux, et la "durée d'extraction" peut être considérée comme étant le temps, exprimé en minutes, pour
qu'un noyau cylindrique normalisé AFS de 50 x 50 mm attei-
gne une résistance à la compression de 6,867 bars.
L'appareillage de régénération du sable par attrition utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention peut être d'un type quelconque. Par exemple, les particules de sable peuvent être entraînées dans un
courant d'air rapide et projetées sur une cible. Les par-
24?3814
ticules de sable entrent en collision mutuelle et avec la cible et, à la suite du frottement résultant, les impuretés
sont extraites.
La régénération des sables liés par du silicate de sodium ayant une teneur élevée en oxyde de sodium, est
plus satisfaisante que celle des sables liés par des silica-
tes à faible teneur en oxyde de sodium. Les silicates de sodium à faible rapport silice/oxyde de sodium sont donc préférables à ceux dont ce rapport est élevé puisque, pour une teneur donnée en silicate de sodium, ces liants ont une plus grande teneur en oxyde de sodium. En pratique, on constate que les silicates de sodium dont le rapport molaire silice/oxyde de sodium est compris entre 2,0/1 et 2,7/1 sont préférables pour la formation d'un sable régénéré acceptable, ayant des propriétés convenables de temps de vie, de vitesse de durcissement, etc. Au-dessous d'un rapport de 2,0/1, les silicates de sodium
peuvent encore être utilisés mais ils donnent des composi-
tions dont la vitesse d'augmentation de résistance mécani-
que est trop faible pour la plupart des applications, alors que les silicates de sodium dont le rapport dépasse 2,7/1 forment des sables dont le temps de vie est trop faible. L'augmentation de la quantité de durcisseur sous
forme de carbonate d'alkylène présent par rapport au si-
licate de sodium rend plus difficile une régénération sa-
tisfaisante si bien que, pour une quantité déterminée de liant à base de silicate de sodium, on doit utiliser aussi peu de durcisseur que possible. On ne peut pas régénérer de façon satisfaisante un sable lorsque la quantité de durcisseur dépasse il % du poids de la solution aqueuse de silicate de sodium, mais, dans le cadre de cette restriction, les quantités réelles de solution aqueuse de silicate de sodium et de carbonate d'alkylène présents peuvent varier. Cependant, la proportion de carbonate d'alkylène durcisseur, par rapport au poids de solution aqueuse de silicate de sodium, n'est pas inférieure à 8 %
en poids habituellement, car les caractéristiques de durcis-
sement de la composition ne seraient pas alors satisfaisantes.
Le cas échéant, le silicate de sodium liant peut
aussi contenir une certaine quantité d'un autre silicate al-
calin, par exemple de potassium. D'autres ingrédients peuvent aussi-être incorporés
mais on doit prendre des précautions afin que les sables ré-
générés soient encore acceptables. On utilise très couram-
ment des solutions de silicate de sodium contenant un sucre
comme liant en fonderie, et on peut utiliser certains sili-
cates de sodium contenant un sucre pour la formation de-sa-
ble régénérable selon l'invention. Cependant, il est primor-
dial de tester les liants avant leur utilisation car beau-
coup ne donnent pas satisfaction, notamment ceux dans les-
quels le rapport silice/oxyde de sodium dusilicate de sodium
dépasse 2,0/1 environ.
Le carbonate d'alkylène est de préférence le carbo-
nate de propylène, bien que d'autres puissent convenir, no-
tamment les isomères du carbonate de butylène. On peut aussi utiliser des mélanges d'au moins deux carbonates d'alkylène, surtout lorsqu'on veut utiliser un carbonate d'alkylène à l'état solide. Dans ces conditions, par exemple lors de l'utilisation de carbonate d'éthylène, il est commode que
le carbonate d'alkcylène solide soit dissout dans un carbo-
nate d'alkylène liquide, par exemple le carbonate de pro-
pylène. Le sable régénéré est avantageux car non seulement
il peut être réutilisé de façon répétée mais encore certai-
nes propriétés de la composition formée avec le sable régé-
néré et du sable neuf peuvent être supérieures à celles
d'une composition ne contenant que du sable neuf.
On constate de façon surprenante que la résistance à la rupture du sable durci augmente considérablement, et
le temps de vie du sable peut être presque doublé.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-
tion ressortiront mieux de la description qui va suivre
d'exemples particuliers de mise en oeuvre dans lesquels le 24e38 4 sable utilisé est un sable de silice "Chelford 50" (finesse
normalisée A.F.S. no 44).
On détermine la régénérabilité des compositions de
sable par la procédure d'essai décrite dans la suite du pré-
sent mémoire. La dimension granulaire du sable usé provenant de
moule de pièces d'acier moulé, est réduite dans un vi-
brateur comprenant une série de grilles vibrantes ayant des
ouvertures qui diminuent progressivement.
Le sable broyé est séché à l'étuve à 1100C pendant 1 h (sauf indications contraires) afin que la teneur en
humidité résiduelle du sable soit inférieure à 0,8 %, com-
me déterminé par la perte au feu à 550'C.
On soumet alors le sable séché à une opération d'attrition par entraînement du sable broyé dans un courant
d'air et par projection du sable contre une cible métallique.
On retire les fines (inférieures à 74 microns) du
sable par traitement dans un lit fluidisé.
On mélange le sable régénéré (70 % en poids) avec du sable neuf sec (30 % en poids) et on mélange ensuite une partie de la matière formée avec un liant et un durcisseur neufs et on détermine les caractéristiques de la nouvelle liaison. On détermine le temps de vie d'un mélange de sable, de liant et de durcisseur suivant la définition donnée précédemment, c'est-àdire par détermination du temps nécessaire pour qu'un noyau normalisé atteigne une
résistance à la compression de 0,0981 bar. On mélange aus-
si le reste avec un liant et un durcisseur neufs et on l'utilise pour la préparation d'un moule dont on recycle
le sable.
Le sable est utilisé cycliquement cinq fois sup-
plémentaires par mise en oeuvre de cette procédure, ou
jusqu'à ce que les caractéristiques de liaison ne corres-
pondent plus aux critères précités.
On détermine ces caractéristiques de liaison de
la manière suivante.
On mélange le durcisseur puis le liant avec le sable et on utilise le mélange résultant pour la préparation de
noyaux normalisés de 50 x 50 mm. On détermine les résis-
tances à la compression des noyaux a) à des intervalles pouvant atteindre 1 h environ, avec conservation dans des récipients fermés empêchant la déshydra tation, et b) après 24 h dans des récipients fermés ou avec
exposition à l'air.
Dans les tableaux des différents exemples, les
valeurs d'un cycle particulier sont celles qui sont déter-
minées avant le début de ce cycle.
EXEMPLE 1
On détermine la régénérabilité de sable lié par 3,2 % en poids d'une solution de silicate de sodium (SiO2/Na2O: 2,0/1, viscosité égale à 100 cP à 20'C) et 0,32 % en poids de carbonate de propylène, en fonction
de la température de séchage qui précède l'attrition méca-
nique.
On compare quatre systèmes correspondant aux con-
ditions suivantes: (1) sable séché à 1100C pendant 1 h (2) sable séché à 200'C pendant 1 h (3) sable séché à 4500C pendant 1 h (4) sable séché à 800'C pendant 1 h On obtient les résultats suivants des essais normalisés.
SYSTEME 1
CYCLE 1
CYCLE 2
CYCLE 3
CYCLE 4
CYCLE 5
CYCLE 6
Temps de vie, min ,0 11,5 ,0 ,0 13,0 17,0
249381.,
Résistance à la compression, bars Temps, min 24 h 24 h 30 40 50 60 avec sans
déshy-
drata-
tion 2,2 3,0 4,9 1,9 1,0 1,7 4,2 ,0 ,2 4,9 7,4 3,8 ,2 6,5 12,6 8,2 12,3 , 8 6,1 7,6 14,4 ,7 14,9 7,7 7,4 9,2 16,8 14,0 16,2 11,5 32,1 39,9 ,5 44,5 46,0 39,9
déshy-
drata-
tion 21,5 26,5 24,9 36,4 ,0 36,4
SYSTEME 2
CYCLE 1 10,0 2,2 4,2 5,2 6,2 7,4 32,0 21,5
CYCLE 2 17,0 0,6 1,2 3,0 5,2 7,4 51,6 24,9
CYCLE 3 17,0 0,8 2,7 4,5 6,3 7,5 45,5 23,5
CYCLE 4 18,0 0,2 2,4 6,7 8,4 10,9 53,5 38,5
CYCLE 5 15,0 0,7 3,5 8,0 12,2 13,7 50,1 29,4
CYCLE 6 19,0 0,1 1,3 3,8 7,2 10,2 51,6 34,5
SYSTEME 3
CYCLE 1 10,0 2,2 4,2 5,2 6,1 7,4 32,0 21,5
CYCLE 2 16,0 0,3 1,3 1,7 2,3 2,9 58,4 23,5
CYCLE 3 14,0 0,6 1,5 2,4 3,4 3,9 37,9 17,0
CYCLE 4 11,0 0,4 1,4 1,9 2,4 3,2 47,2 24,5
CYCLE 5 14,0 0,5 1,3 2,2 2,7 3,3 49,1 23,5
CYCLE 6 16,0 0,3 1,4 2,2 3,0 3,8 41,5 21,0
SYSTEME 4
CYCLE 1 10,0 2,2 4,2 5,2 6,1 7,4 32,0 21,5
CYCLE 2 13,0 0,6 1,3 2,1 2,1 2,5 39,9 27,1
n W <C e AAo _A 4 - A,1A| BY_- | s -A I de schage a peu d'importance pour laqu de séchage a peu d'importance pour la La CluperaLure formation d'un resable sable régénéré acceptable. Cependant, il est souhaitable que la
température utilisée soit inférieure à 200 C pour des rai-
sons d'économie d'énergie. En outre, comme l'indiquent ces résultats, les températures élevées de séchage peuvent constituer un inconvénient car elles ont tendance à prolonger
les temps de prise.
EXEMPLE 2
On compare les systèmes suivants, dans lesquels les additions de liant sont de 3,5 % en poids et celles de durcisseur de 0,35 % en poids: (5) silicate de sodium à rapport SiO2/Na2O égal à 2,0/1, viscosité de 100 cP à 20 C, carbonate de propylène, (6) silicate de sodium comme pour (5), mélange
d'acétates de glycérol.
On obtient les résultats suivants:
SYSTEME 5
CYCLE 1
CYCLE 2
CYCLE 3
CYCLE 4
CYCLE 5
CYCLE 6
Temps de vie, min Résistance à la compression, bars Temps, min 24 h 24 h 20 30 40 60 avec sans
déshy-
drata-
tion
0,1 7,0
- 4,0
- 3,9
- 3,4
- 2,9
- 1,0
11,2 9,0 8,8 7,4 6,9 4,3 ,3 11,3 ,2 9,6 9,3 7,1 18,8 ,1 13,9 11,0 ,9 8,9 28,8 34,4 39,6 39,4 34,4 36,0
déshy-
drata-
tion 22,1 24,3 31,5 33,6 31,9 34,0
SYSTEME 6
CYCLE 1 9 0,1 4,5 8,0 11,0 14,0 31,1 22,0
CYCLE 2 10 0,1 2,9 5,0 7,2 9,4 27,6 16,8
CYCLE 3 6. 2,0 4,0 5,2 5,7 6,0 20,8 14,3
CYCLE 4 2 non déterminé Les résultats (5) peut être régénéré, cédemment. En outre, lE qui précèdent montrent que le système
suivant la définition donnée pré-
système (6) n'est pas régénérable, suivant la même définition, car (i) le temps de vie diminue très rapidement et devient pratiquement nul au cinquième cycle, (ii) les résistances mécaniques finales dans de
nombreux cas diminuent au-dessous du niveau acceptable.
&a
24838!
EXEMPLE 3
On compare la régénérabilité des systèmes suivants (indiquée en pourcentage en poids) (7) 4,0 % de silicate de sodium SiO2/Na2O égal 2, 0/1, viscosité 100 cP à 20 C, 0,4 % de carbonate de propylène, (8) 3,5 % de silicate de sodium comme dans (7), 0,35 % de carbonate de propylène (9) 3,0 % de silicate de sodium - comme dans (7) 0,3 % de carbonate de propylène Ainsi, dans tous les cas, la teneur en durcisseur
représente 10 % du liant.
*On obtient les résultats suivants.
I Résistance à la compressions bars temps, min 24 h 24 h
30 40 50 60
avec
déshy-
drata-
tion sans
déshy-
drata-
tion
SYSTEME 7
CYCLE 1
CYCLE 2
CYCLE 3
CYCLE 4
CYCLE 5
CYCLE 6
12 2,0
0,8
0,9
13 2,1
11 5,0
13 1,9
3,0 4,9 6,6 7,9 41,5
3,2 5,1 7,4 9,4 45,0
2,8 6,3 7,5 9,4 45,5
4,9 7,9 9,2 12,4 41,9
9,8 14,8 19,2 22,3 43,9
6,0 11,5 13,2 15,0 42,0
SYSTEME 8
CYCLE 1 11 2,0 3,0 3,5 4,9 6,0 31,0 21,0
CYCLE 2 15 0,7 2,3 4,6 6,9 8,5 52,5 23,5
CYCLE 3 15 1,6 5,8 8,2 11,0 11,5 50,1 35,9
CYCLE 4 13 1,6 3,8 7,0 8,2 9,7 33,9 26,5
CYCLE 5 13 1,7 3,8 5,0 6,3 8,5 38,9 22,0
CYCLE 6 18 0,9 1,9 4,8 7,4 9,7 52,3 23,5
SYSTEME 9
CYCLE 1 10.1,0 2,1 3,2 4,2 6,3 32,0 10,5
CYCLE 2 14 1,0 1,9 3,7 5,4 7,5 47,4 18,9
CYCLE 3 16 1,4 3,3 5,5 7,5 9,2 45,0 28,0
CYCLE 4 12 1,9 3,9 6,5 9,6 11,5 33,7 25,9
CYCLE 5 13 1,7 3,3 4,6 5,8 7,7 37,3 19,9
CYCLE 6 14 1,0 3,9 4,8 5,8 7,3 36,9 24,9
Les résultats qui précèdent montrent que les trois systèmes éprouvés sont tous régénérables suivant la définition donnée précédemment. On constate que cette régénérabilité n'est pas affectée par la teneur en liant
lorsqu'elle est comprise entre 3,0 et 4,0 %, pour une pro-
portion de durcisseur de 10 % par rapport au liant.
EXEMPLE 4
On détermine la régénérabilité de sable lié des systèmes liant-durcisseur suivants afin de déterminer les effets de la variation de la proportion de durcisseur par Temps de vie, min 14,6 ,9 ,4 32,1 36,4 32,4 24eQ81 rapport au liant, tous les pourcentages étant exprimés en poids: (10) 3,5 % de silicate de sodium, SiO2/Na2O = 2,0/1, viscosité 100 cP à 20 C, 0,35 % de carbonate de propylène (11) 3,5 % de silicate de sodium comme dans (10) 0,42 % de carbonate de propylène (12) 3,5 % de silicate de sodium - comme dans (10), 0,53 % de carbonate de propylène (13) 3,5 % de silicate de sodium -comme dans (10), 0,63 % de carbonate de propylène Les caractéristiques du sable réagloméré des
systèmes (10) à (13) sont déterminées par la procédure dé-
crite précédemment et on obtient les résultats suivants.
Résistance à la compression, bars Temps, min 24 h 24 h 30 40 50 60 avec sans j:l e.. -U- -u - ''
uesniy-
drata-
tion
drata-
tion
SYSTEME 10
CYCLE 1
CYCLE 2
CYCLE 3
CYCLE 4
CYCLE 5
CYCLE 6
11 1,9
14 0,8
11 4,4
3,5
13 1,7
17 0,2
3, 3 4,5 6,5
3,7 6,8 8,1
11,2 17,3 22,0
8,9 12,1 13,7
,0 9,6 13,5
2,6 5,8 8,7
SYSTEME 11
CYCLE 1 10 1,8 4,3 6,5 7,3 7,9 41,5 27,4
CYCLE 2 14 1,1 4,0 7,9 11,1 12,2 42,5 32,9
CYCLE 3 7 7,7 14,7 22,5 - - 30,0 20,5
CYCLE 4 0 - - - - - - -
SYSTEME 12
CYCLE 1 10 3,8 8,7 9,4 10,9 14,8 33,4 18,7
CYCLE 2 13 0,9 4,8 5,6 12,6 16,5 47,0 29,0
CYCLE 3 9 5,5 10,5 16,1 22,1 24,6 16,2 v 14,8
CYCLE 4 0 - - - - - - -
SYSTEME 13
CYCLE 1 10 4,7 12,1 14,4 16,0 16,0 26,5 16,0
CYCLE 2 11 3,0 6,2 9,4 11,8 18,1 40,4 28,4
CYCLE 3 5 7,9 14,0 15,6 16,8 17,8 24,9 18,6
CYCLE 4 0 - - - - - -
Les résultats de l'exemple qui précède montrent que l'utilisation de 10 % de durcisseur par rapport au liant
(correspondant au système 10) correspond à un sable régéné-
rable d'après la définition donnée précédemment.
L'utilisation d'une teneur en durcisseur supérieure ou égale à 12 % par rapport au liant (dans les systèmes 11 à 13) conduit à un sable recyclé qui est rendu finalement
inutilisable par la disparition du temps de vie.
Temps de vie, -min 7,9 ,3 22,0 18,9 ,6 8,7 ,0 46,0 34,0 44,9 51,1 36,4 22, 4 23,9 31,0 42,5 27,0 ,4
EXEMPLE 5
On détermine la régénérabilité de sable lié par des silicates de sodium ayant des rapports SiO2/Na2O supérieurs à 2,0/1 et pouvant atteindre 2, 7/1, pour des additions de 3,5 % en poids au sable, avec addition de
0,35 % en poids de carbonate de propylène formant dur-
cisseur. -
On étudie les systèmes suivants: (14) silicate de sodium, rapport SiO2/Na2 2,2/1, viscosité 100 cP à 20 C (15) silicate de sodium, rapport SiO2/Na2
2,4/1, viscosité 100 cP à 20 C -
(16) silicate de sodium, rapport SiO2/Na2 2,7/1, viscosité de 100 cP à 20 C Les résultats obtenus sont les suivants: O = 0 = O = Temps de vie, min
SYSTEME 14
CYCLE 1
CYCLE 2
CYCLE 3
CYCLE 4
CYCLE 5
CYCLE 6
248388i4 Résistance à la compression, bars Temps, min 24 h avec 24 h sans
30 40 50 déshydra- déshydra-
tation tation 6,3 4,5 2,0 2,0 2,0 2,0 ,3 7,5 4,3 4,2 4,2 3,7 12,5 11,3 9, 4 9,2 9,4 6,1 14,3 14,7 13,3 12,6 13,2 ,5 33,9 38,9
54,0 O
44,5 47,0 38,9 24,9 ,9 22,4 24,9 29,0 24,5
SYSTEME 15
CYCLE 1 8 7,7 13,7 17,5 19,2 38,5 27,4
CYCLE 2 14 0,2 2,1 6,5 10,3 71,0 28,0
CYCLE 3 15 0,2 2,3 6,8 10,6 61,4 38,5
CYCLE 4 15 0,3 3,3 7,8 10,8 57,9 30,0
CYCLE 5 15 0,5 3,0 5,3 12,8 47,6 33,9
CYCLE 6 17 2,1 3,1 6,1 10,5 46,5 30,4
SYSTEME 16 10 20 30 40
CYCLE 1 6 3,9 12,0 18,9 - 26,1 17,5
CYCLE 2 6 0,8 4,6 10,0 11,9 36,4 26,5
CYCLE 3 8 0,2 1,8 5,7 9,2 36,9 23,5
CYCLE 4 5 0,6 2,1 6,5 8,3 48,4 - 25,9
CYCLE 5 9 0,1l 1,4 4,0 7,9 41,1 22,0
CYCLE 6 7 0,3 2,5 6,4 10,2 39,9 22,5
Les résultats précédents confirment qu'on peut obtenir des sables régénérables avec un liant de silicate de sodium correspondant à un rapport supérieur à 2,0 et
pouvant atteindre 2,7.
EXEMPLE 6
On prépare les systèmes liants suivants: (17) on dissout 10 % en poids de saccharose dans
% en poids de la solution de silicate de sodium du sys-
tème (10) (18) on dissout 10 % en poids de saccharose dans % en poids de la solution en poids de silicate de sodium du système (14),
24 Q38 4
(19) on dissout 10 % en poids de saccharose dans
% en poids de la solution de silicate de sodium du sys-
tème (15), (20) on dissout 10 % en poids de saccharose dans 90 % en poids de la solution de silicate de sodium du sys-
tème (16). On détermine la régénérabilité des systèmes (17) à (20) sous forme d'une
addition de 3,5 % par rapport au
poids de sable, avec 0,35 % en poids de carbonate de pro-
pylène formant durcisseur.
On obtient les résultats suivants.
Temps de vie
SYSTEME 17
CYCLE 1
CYCLE 2
CYCLE 3
CYCLE 4
CYCLE 5
CYCLE 6
1 9 2 4 2483814
Résistance à la compressions bars Temps, min 24 h avec 24 h sans
30 40 50 déshydra- déshydra-
tation 2,1 0,8 0,8 0,6 0,6 0,1 4,2 3,0 2,6 2,4 2,5 0,8 6,0 4,8 4,9 4,9 4, 9 3,0 7,4 ,0 ,2 7,1 ,2 4,5 ,5 ,4 ,6 38,1 37,2 ,6 tation ,2 16,9 16,6 19,1 16,6 36,3
SYSTEME 18
CYCLE 1 9 7,5 15,5 15,8 16,6 43,9 21,7
CYCLE 2 16 0,5 2,2 5,4 8,7 55,0 22,0
CYCLE 3 16 0,5 2,9 5,5 8,9 51,1 22,1
CYCLE 4 14 1,4 3,7 6,2 7,5 58,4 24,1
CYCLE 5 16 0,4 2,1 4,3 6,7 41,1 24,1
CYCLE 6 18 0,2 1,9 5,3 8,0 43,0 17,6
SYSTEME 19
CYCLE 1 7 11,7 15,4 17,6 18,2 41,1 22,6
CYCLE 2 11 1,4 3,6 6,2 8,7 50,1 20,1
CYCLE 3 15 0,4 1,3 2,9 5,1 55,5 16,6
CYCLE 4 16 0,3 0,9 2,6 4,4 51,1 16,2
CYCLE 5 14 0,7 2,4 5,3 8,0 50,1 18,0
CYCLE 6 14 0,6 1,5 2,9 4,9 47,4 18,8
SYSTEME 20
CYCLE 1 6 10,7 15,4 18,2 - 21,7 19,7
CYCLE 2 7 4,8 8,4 13,6. - 42,0 19,0
CYCLE 3 9 1,1 4,5 8,6 12,2 36,4 16,3
CYCLE 4 5 4,9 9,4 10,0 - 41,1 15,2
CYCLE 5 5 2,1 3,5 7,1 - 46,0 12,2
CYCLE 6 5 2,5 7,0 9,9 - 50,1 14,0
Comme l'indique le tableau, la présence du saccha-
rose dans le liant de silicate de sodium a un effet nuisi-
ble sur les propriétés du sable régénéré, la résistance
à la rupture mesurée en l'absence de déshydratation di-
minuant lorsque le rapport silice/oxyde de sodium du silicate 24e3814 augmente, jusqu'à ce que la résistance à la rupture des noyaux formés avec la composition de sable et de liant ne
correspondeplus à la définition d'un sable régénéré accep-
table.
EXEMPLE 7
On détermine la régénérabilité de sable lié avec
le système suivant afin de connaître l'effet de l'utilisa-
tion d'un durcisseur dont la composition est formée d'un
mélange contenant des quantités pondérales égales de car-
bonate de prcpylène et de carbonate d'éthylène.
(21) 3,5 % en poids de silicate de sodium SiO2/Na2O = 2,0/1, viscosité 100 cP à 20 C, 0,35 % en
poids de carbonate de propylène/carbonate d'éthylène (1/1).
On détermine les caractéristiques de liaison nou-
velle du système (21) par mise en oeuvre de la procédure
décrite précédemment et on obtient les résultats suivants.
Temps - Résistance à la compression, bars de Temps, min 24 h 24 h vie 20 30 40 50 60 avec sans
déshy-déshy-
drata-drata-
tion tion
SYSTEME 21
CYCLE 1 7 2,7 5,7 7,4 7,9 8,2 30,2 13,5
CYCLE 2 11 2,1 4,7 6,3 7,5 8,4 28,9 16,0
CYCLE 3 12 2,6 3,8 6,2 8,6 10,4 39,5 17,9
CYCLE 4 12 2,7 5,5 8,5 9,2 9,9 28,4 19,7
CYCLE 5 11 4,2 7,8 9,9 11,0 12,2 38,2 26,5
CYCLE 6 11 4,0 7,8 11,6 13,5 14,8 30,0 18,9
Les résultats de cet exemple montrent que l'utili-
sation de 10 % de durcisseur, par rapport au liant, le dur-
cisseur ayant une composition formée de poids égaux de car-
bonate de propylène et de carbonate d'éthylène, permet la
formation d'un sable régénérable selon l'invention.
EXEMPLE 8
Cet exemple démontre l'importance de l'opération
de séchage au cours de la régénération.
La régénérabilité de sable lié par les systèmes suivants de liant et de durcisseur, est déterminée afin
21 24P3814
que l'effet du séchage sur la régénérabilité apparaisse,
tous les pourcentages étant pondéraux.
(22) 3,5 %o de silicate de sodium SiO2/Na20 = 2,2/1, viscosité 100 cP à 20 C, 0,35 % en poids de carbonate de propylène. Le sable usé subit un séchage pendant la régé- nération, jusqu'à une teneur en humidité de 0,5 % en poids,
déterminée par la perte au feu à 550 C.
(23) 3,5 % de silicate de sodium SiO2/Na2O = 2,2/1, viscosité 100 cP à 20 C, 0,35 % en poids de carbonate de propylène. Le sable usé a une teneur en humidité résiduelle
de 1,32 % en poids, déterminée par la perte au feu à 550 C.
Temps Résistance à la compression, bars de Temps, min 24 h 24 h vie 20 40 60 80 100 avec sans
déshy- déshy-
drata- drata-
tion tion
SYSTEME 22
CYCLE 1 8 9,0 13,8 21,3 21,7 22,4 27,0 22,5
CYCLE 2 18 - 6,9 10,3 11,7 12,2 27,4 24,1
CYCLE 3 22 - 6,4 11,9 12,8 14,7 39,6 26,5
CYCLE 4 22 - 11,9 15,1 17,2 18,7 50,6 38,3
CYCLE 5 21 - 3,9 6,9 8,4 19,8 32,8 23,4
CYCLE 6 22 - 6,4 8,8 9,8 11,3 41,7 22,5
20 30 40 50
SYSTEME 23
CYCLE 1 8 1,1 9,0 12,5 13,8 17,8 27,1 22,5
CYCLE 2 11 - 1,4 7,1 10,5 14,1 36,9 30,3
CYCLE 3 3 non déterminé CYCLE 4 0 non déterminé Les résultats de cet exemple montrent que, lorsque
la teneur en humidité résiduelle du sable usé est trop éle-
vée (système 23), le temps de vie d'au moins 80 % du temps de vie d'origine ne peut pas être obtenu à la fin de
chaque cycle, lors d'une utilisation répétée.
Claims (6)
1. Composition de sable pouvant être régénérée par
une opération d'attrition après utilisation pour la fabri-
cation de moules et de noyaux de fonderie, la composition formant un sable régénéré acceptable et contenant du sable, une solution aqueuse de silicate de sodium et un carbonate d'alkylène, ladite composition étant caractérisée en ce que,
avant utilisation, la teneur en carbonate d'alkylène ne dé-
passe pas 11 % du poids de la solution aqueuse de silicate de sodium, et, pendant la régénération, la composition de sable usé ne contient pas plus de 0,8 % en poids d'humidité
résiduelle, déterminée par la perte au feu à 550'C.
2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pendant la régénération, la composition de sable utilisée ne contient pas plus de 0,5 % en poids d'humidité
résiduelle, déterminée par la perte au feu à 550'C.
3. Composition selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisée en ce que la teneur en carbonate d'alkylène est comprise entre 8 et il % du poids de la solution aqueuse
de silicate de sodium.
4. Composition selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 3, caractérisée en ce que le carbonate d'alkylène
est choisi dans le groupe qui comprend le carbonate de pro-
pylène, les isomères du carbonate de butylène, et les mé-
langes de carbonate d'éthylène et de carbonate de propylène.
5. Procédé de préparation d'un sable régénéré accep-
table à partir de moules et noyaux de fonderie qui ont été utilisés pour la fabrication de pièces métalliques moulées, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend le broyage sous forme particulaire de moules et noyaux formés
d'une composition contenant du sable particulaire, une solu-
tion aqueuse de silicate de sodium et un carbonate d'alkylène dont la teneur ne dépasse pas 11 % du poids de la solution
aqueuse de silicate de sodium, puis le traitement des parti-
cules résultantes dans une opération d'attrition afin que les impuretés en soient retirées, et, avant ou pendant l'opération d'attrition, le séchage des particules afin
qu'elles ne contiennentpas plus de 0,8 % en poids d'humidi-
té résiduelle, déterminée par la perte au feu à 550 C.
6. Elément choisi dans le groupe qui comprend les moules et noyaux de sable de fonderie, caractérisé en ce qu'il est formé à l'aide de la composition selon l'une
quelconque des revendications 1 à 4.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8018423 | 1980-06-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2483814A1 true FR2483814A1 (fr) | 1981-12-11 |
| FR2483814B1 FR2483814B1 (fr) | 1985-09-13 |
Family
ID=10513843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8111150A Expired FR2483814B1 (fr) | 1980-06-05 | 1981-06-05 | Composition de sable de fonderie, procede de regeneration d'un tel sable, et elements formes par cette composition |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4416694A (fr) |
| EP (1) | EP0041774B1 (fr) |
| JP (1) | JPS6026620B2 (fr) |
| AT (1) | ATE3821T1 (fr) |
| AU (1) | AU537491B2 (fr) |
| DE (1) | DE3160476D1 (fr) |
| ES (1) | ES8300029A1 (fr) |
| FR (1) | FR2483814B1 (fr) |
| MX (1) | MX155862A (fr) |
| NO (1) | NO158171C (fr) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3335489A1 (de) * | 1983-09-30 | 1985-04-18 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Haerter fuer alkalimetallsilikatloesungen fuer die bodenverfestigung |
| JPS619163U (ja) * | 1984-06-23 | 1986-01-20 | トヨタ自動車株式会社 | コ−ルドボツクス法の砂再生装置 |
| JPH0144483Y2 (fr) * | 1984-10-01 | 1989-12-22 | ||
| JPS61126942A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-14 | Chuzo Gijutsu Fukiyuu Kyokai | Ｃｏ↓２ガス法鋳型用粘結剤 |
| JPS6313131A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-20 | Pioneer Electronic Corp | 光学式情報記録再生装置 |
| US4954138A (en) * | 1988-11-07 | 1990-09-04 | Norton Company | Stone to finish stone washed jeans |
| CH682986A5 (de) * | 1990-03-08 | 1993-12-31 | Fischer Ag Georg | Verfahren zur chargenweisen Regenerierbehandlung von überwiegend tongebundenem Giesserei-Altsand. |
| CH682056A5 (fr) * | 1990-03-08 | 1993-07-15 | Fischer Ag Georg | |
| US5059247A (en) * | 1990-08-20 | 1991-10-22 | Texaco Chemical Company | Method for the preparation of foundry sand compositions |
| US5336315A (en) * | 1993-02-25 | 1994-08-09 | Texaco Chemical Company | Soil stabilization process |
| US6139619A (en) * | 1996-02-29 | 2000-10-31 | Borden Chemical, Inc. | Binders for cores and molds |
| BR9710858A (pt) * | 1996-06-25 | 1999-08-17 | Borden Chem Inc | Agente de liga-Æo para nÚcleos e moldes |
| US6030355A (en) * | 1997-11-12 | 2000-02-29 | 3M Innovative Properties Company | Orthopedic support material containing a silicate |
| CN1323779C (zh) * | 2002-09-13 | 2007-07-04 | 李明星 | 水玻璃砂的再生回用方法 |
| DE102007008149A1 (de) * | 2007-02-19 | 2008-08-21 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Thermische Regenerierung von Gießereisand |
| US9314941B2 (en) * | 2007-07-13 | 2016-04-19 | Advanced Ceramics Manufacturing, Llc | Aggregate-based mandrels for composite part production and composite part production methods |
| IT1396601B1 (it) * | 2009-11-06 | 2012-12-14 | Edilfond S P A Ora Edilfond S R L A Socio Unico | Processo di produzione di sabbie per fonderia |
| US8759434B1 (en) | 2012-11-30 | 2014-06-24 | Abu Dhabi University | Nano-sized composites containing polyvinyl pyrrolidone modified sodium silicates and method for making binders using same |
| WO2014098129A1 (fr) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | 旭有機材工業株式会社 | Sable enrobé, procédé de fabrication de celui-ci et procédé de fabrication d'un moule |
| US11225441B2 (en) | 2018-10-18 | 2022-01-18 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Chromium-free silicate-based ceramic compositions with reduced curing temperature |
| US20220289907A1 (en) | 2019-08-17 | 2022-09-15 | Prefere Resins Holding Gmbh | Multifunctional cyclic organic carbonates as curing agents for organic compounds having phenolic hydroxyl groups |
| EP3786172A1 (fr) | 2019-09-02 | 2021-03-03 | Prefere Resins Holding GmbH | Carbonates organiques cycliques comme agents réticulants pour des composés organiques ayant des groupes hydroxyles |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2821375A (en) * | 1956-05-02 | 1958-01-28 | Shell Cast Alloys Ltd | Apparatus for reclaiming foundry sand |
| US3137046A (en) * | 1960-10-24 | 1964-06-16 | Int Minerals & Chem Corp | Foundry sand composition and method of preparation |
| DE2252217A1 (de) * | 1972-10-25 | 1974-05-09 | Halbergerhuette Gmbh | Verfahren zum rueckgewinnen von formgrundstoff |
| FR2389409A1 (fr) * | 1977-05-02 | 1978-12-01 | Rhone Poulenc Ind | |
| FR2411653A1 (fr) * | 1977-12-19 | 1979-07-13 | Rhone Poulenc Ind | Nouvelles compositions pour moules et noyaux en fonderie liees par des silicates |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1700713A (en) * | 1927-02-19 | 1929-01-29 | Buckeye Steel Castings Co | Method of and apparatus for treating molding sand |
| US3542299A (en) * | 1968-07-11 | 1970-11-24 | Clearfield Machine Co | Foundry sand recovery methods |
| FR2115097B1 (fr) * | 1970-11-30 | 1975-04-18 | Sigma Applic Produits | |
| FR2382290A1 (fr) * | 1977-03-03 | 1978-09-29 | Tsi T | Sable liquide solidifiable a l'air pour la confection de moules et de noyaux de fonderie |
| US4205796A (en) * | 1978-03-03 | 1980-06-03 | Rexnord Inc. | Vibrating reclaimer of foundry mold material |
-
1981
- 1981-05-08 EP EP81302031A patent/EP0041774B1/fr not_active Expired
- 1981-05-08 AT AT81302031T patent/ATE3821T1/de not_active IP Right Cessation
- 1981-05-08 DE DE8181302031T patent/DE3160476D1/de not_active Expired
- 1981-05-20 AU AU70847/81A patent/AU537491B2/en not_active Ceased
- 1981-05-28 JP JP56082439A patent/JPS6026620B2/ja not_active Expired
- 1981-05-29 US US06/268,301 patent/US4416694A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-06-03 NO NO811884A patent/NO158171C/no unknown
- 1981-06-04 MX MX187673A patent/MX155862A/es unknown
- 1981-06-04 ES ES502764A patent/ES8300029A1/es not_active Expired
- 1981-06-05 FR FR8111150A patent/FR2483814B1/fr not_active Expired
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2821375A (en) * | 1956-05-02 | 1958-01-28 | Shell Cast Alloys Ltd | Apparatus for reclaiming foundry sand |
| US3137046A (en) * | 1960-10-24 | 1964-06-16 | Int Minerals & Chem Corp | Foundry sand composition and method of preparation |
| DE2252217A1 (de) * | 1972-10-25 | 1974-05-09 | Halbergerhuette Gmbh | Verfahren zum rueckgewinnen von formgrundstoff |
| FR2389409A1 (fr) * | 1977-05-02 | 1978-12-01 | Rhone Poulenc Ind | |
| FR2411653A1 (fr) * | 1977-12-19 | 1979-07-13 | Rhone Poulenc Ind | Nouvelles compositions pour moules et noyaux en fonderie liees par des silicates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4416694A (en) | 1983-11-22 |
| EP0041774A1 (fr) | 1981-12-16 |
| NO158171C (no) | 1988-07-27 |
| AU7084781A (en) | 1981-12-10 |
| NO158171B (no) | 1988-04-18 |
| MX155862A (es) | 1988-05-12 |
| NO811884L (no) | 1981-12-07 |
| FR2483814B1 (fr) | 1985-09-13 |
| ES502764A0 (es) | 1982-10-01 |
| ATE3821T1 (de) | 1983-07-15 |
| EP0041774B1 (fr) | 1983-06-22 |
| JPS6026620B2 (ja) | 1985-06-25 |
| ES8300029A1 (es) | 1982-10-01 |
| JPS5722842A (en) | 1982-02-05 |
| DE3160476D1 (en) | 1983-07-28 |
| AU537491B2 (en) | 1984-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2483814A1 (fr) | Composition de sable de fonderie, procede de regeneration d'un tel sable, et elements formes par cette composition | |
| JP4584962B2 (ja) | 鋳型材料又は鋳型部品、及びその製造方法 | |
| FR3031687A1 (fr) | ||
| JP7487037B2 (ja) | 鋳物砂の再生方法 | |
| KR20190039722A (ko) | 파운드리 폐기물로부터 모래 및 활성 점토를 회수하는 공정 | |
| AU730315B2 (en) | Sand reclamation | |
| US2829982A (en) | Process of coating granules with a thermosetting resin | |
| US4952246A (en) | Plant and method for reconditioning green foundry sand | |
| US5219123A (en) | Process for the selective reclamation treatment of used foundry sand | |
| JP2991376B2 (ja) | エステル硬化性アルカリ性フェノール樹脂によって結合した再生砂の引張強さ改良方法 | |
| TW388727B (en) | Method and apparatus for cold reclamation of foundry sand | |
| WO2021220585A1 (fr) | Procédé de reproduction de sable de moulage | |
| JP2015051446A (ja) | 鋳物砂の再生処理方法 | |
| FR2948307A1 (fr) | Procede d'obtention d'un corps forme a partir d'un melange granulaire | |
| JPH01262042A (ja) | 樹脂結合砂の成形体の製造方法 | |
| US2878539A (en) | Bonding inorganic granules | |
| WO2017137113A1 (fr) | Procédé et dispositif de régénération de sable de fonderie | |
| US3738415A (en) | Method of molding articles and reclaiming the foundry sand used | |
| JP7309405B2 (ja) | 鋳型用砂型資材及び鋳型用の中子及び砂型材の製造方法 | |
| JP2021003723A (ja) | 鋳型の製造方法 | |
| RU2813028C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней и способ её приготовления | |
| JP2006016213A (ja) | コンクリート固化体組成物およびその製造方法およびコンクリート固化体 | |
| JPS6257733A (ja) | コ−ルドボツクス法用の鋳物砂再生装置 | |
| JPH06134546A (ja) | 古い鋳物砂の再生方法 | |
| SU1685585A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse | ||
| ST | Notification of lapse |