JP2003290872A - 鋳型シ−ル材の製造方法及び鋳型シ−ル材 - Google Patents

鋳型シ−ル材の製造方法及び鋳型シ−ル材

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JP2003290872A
JP2003290872A JP2002103182A JP2002103182A JP2003290872A JP 2003290872 A JP2003290872 A JP 2003290872A JP 2002103182 A JP2002103182 A JP 2002103182A JP 2002103182 A JP2002103182 A JP 2002103182A JP 2003290872 A JP2003290872 A JP 2003290872A
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dust
seal material
mold seal
producing
kneading
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Ryoji Kanayama
良治 金山
Masakazu Hayashi
雅一 林
Yukiichi Ando
之一 安藤
Morimichi Shimizu
守道 清水
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Sintokogio Ltd
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Sintokogio Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、産業廃棄物として埋立て処理されてい
た生型鋳造ラインで発生するダストを、廃棄することな
く有効利用して鋳型シ−ル材を製造する方法及びこの方
法により得られる鋳型シ−ル材を提供する。 【解決手段】 生型鋳造ラインで発生した活性粘土分を
含むダストに水を添加して混練しペ−スト状にする工程
を有する、又は、生型鋳造ラインから排出される廃砂の
砂再生処理時に発生した活性粘土分を含むダストに水を
添加して混練しペ−スト状にする工程を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型シ−ル材の製
造方法及び鋳型シ−ル材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、鋳造工場における生型鋳造ライン
で発生するダストは、少量がセメント業者に有償で引き
取られる以外は産業廃棄物として埋立て処理されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、産業廃棄物の
埋立て処理は、用地の確保が困難であると共に多額の費
用を要するという問題があった。本発明者らは、この問
題を鋭意検討する中で、前記生型鋳造ラインで発生する
ダストの特性として、極微粒子であること、また該ダス
トに含まれるベントナイト中の活性粘土分に粘着作用が
あること等に着目し、該ダストを鋳型シ−ル材として有
効利用することを見出した。
【0004】即ち、本発明は上記の問題に鑑みて成され
たもので、従来、産業廃棄物として埋立て処理されてい
た生型鋳造ラインで発生するダストを、廃棄することな
く有効利用して鋳型シ−ル材を製造する方法及びこの方
法により得られる鋳型シ−ル材を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明における鋳型シ−ル材の製造方法は、生型鋳
造ラインで発生した活性粘土分を含むダストに水を添加
して混練しペ−スト状にする工程を有することを特徴と
する。又は、生型鋳造ラインから排出される廃砂の砂再
生処理時に発生した活性粘土分を含むダストに水を添加
して混練しペ−スト状にする工程を有することを特徴と
する。
【0006】また本発明における鋳型シ−ル材の製造方
法は、生型鋳造ラインで発生した活性粘土分を含むダス
トを該生型鋳造ラインに設けられた所望の集塵口から集
塵する工程と、集塵された前記ダストに水を添加して混
練しペ−スト状にする工程と、を有することを特徴とす
る。又は、生型鋳造ラインから排出される廃砂の砂再生
処理時に発生した活性粘土分を含むダストを砂再生装置
に設けられた所望の集塵口から集塵する工程と、集塵さ
れた前記ダストに水を添加して混練しペ−スト状にする
工程と、を有することを特徴とする。
【0007】さらに本発明における鋳型シ−ル材の製造
方法は、前記ダストと水を混練する前に、該ダストに殺
菌処理を施すことを特徴とする。
【0008】さらに本発明における鋳型シ−ル材の製造
方法は、前記ダスト中に含まれる活性粘土分が10〜3
0重量%であることを特徴とする。
【0009】さらに本発明における鋳型シ−ル材の製造
方法は、前記ダストと水を混練する際の該ダストと水の
重量配合比が1:0.5〜1:2であることを特徴とす
る。
【0010】さらに本発明における鋳型シ−ル材の製造
方法は、前記ダストと水を混練する際に、防腐剤を添加
することを特徴とする。
【0011】さらに本発明における鋳型シ−ル材の製造
方法は、前記ダストと前記防腐剤の重量配合比が1:
0.002〜1:0.02であることを特徴とする。
【0012】さらに本発明における鋳型シ−ル材の製造
方法は、前記混練が真空混練であることを特徴とする。
【0013】また上記の目的を達成するために本発明に
おける鋳型シ−ル材は、請求項1乃至10のいずれかに
記載の鋳型シ−ル材の製造方法によって製造されたもの
である。
【0014】ここで、本発明において生型鋳造ラインと
は、ベントナイト等を含む生型砂から成る鋳型を用いて
鋳造を行うラインの一部又は全部のことをいい、例え
ば、生型鋳造における造型ライン、砂処理ライン、後処
理ライン等が挙げられる。また、本発明において活性粘
土分とは、水を加えると膨潤し粘結性が発生するベント
ナイト中の粘土分のことをいう。
【0015】さらに、本発明において鋳型シ−ル材と
は、注湯時に上下鋳型の見切り面から溶湯が漏れないよ
うに該見切り面に塗布するもの、また、注湯時に中子巾
木に溶湯が回ってバリが発生するのを防ぐために該中子
巾木に塗布するものなどのことをいう。
【0016】さらに、本発明において廃砂とは、型バラ
シ後、鋳物素材に付着した生型砂などの生型鋳造ライン
外に排出される砂をいい、中子砂の混入により増加する
ライン砂のオ−バ−フロ−を防ぐために回収砂の一部を
抜き出した砂も含まれる。なお回収砂とは、型バラシ後
に再使用のために回収された砂をいう。
【0017】さらに、本発明において砂再生処理とは、
砂再生装置によって砂の廻りに付着した不純物を除去す
ることをいう。
【0018】さらに、本発明において殺菌処理とは、ダ
ストに含まれる澱粉類を腐敗させる細菌類を死滅させる
処理のことをいう。方法としては、例えば、温度を上げ
ることが簡便であるが、この場合、ダストに含まれるベ
ントナイトが活性を失う400℃以上の温度に上げては
ならない。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
1、2に基づいて詳しく説明する。
【0020】
【第1実施例】本実施例では、生型鋳造ラインにおける
混練工程、造型工程、型バラシ工程及び該各工程間の輸
送工程で発生した活性粘土分を含むダストを該生型鋳造
ラインに設けられた所望の集塵口から集塵機により集塵
した(図1参照)。なお該ダストの集塵は、前記生型鋳
造ラインにおける各工程のいずれの工程で行ってもよい
が、前記混練工程又は混練工程から造型工程間の輸送工
程で行うと活性粘土分が十分含まれたダストを集塵する
ことができるため好ましい。
【0021】該集塵されたダストの粒度は200メッシ
ュ以下が90重量%を占めていた。また該ダスト中には
18.5重量%の活性粘土分が含まれていた。また該ダ
ストは、成分として、SiOを71.3重量%、Al
を8.3重量%、Feを1.9重量%、Mg
Oを1.7重量%、CaOを0.8重量%、NaOを
1.1重量%、KOを0.5重量%含み、その他の成
分として澱粉などを含んでいた。
【0022】次に前記集塵されたダストを乾燥機にて1
00℃で1時間保持して該ダストに殺菌処理を施した。
そして、殺菌処理された該ダスト1000gに水900
gを添加してミキサ−で100rpmで1分間混練しペ
−スト状にした。その後、該ペ−スト状物をタンクに排
出し、該タンク内でそのまま1日放置した(図2参
照)。このペ−スト状物をチュ−ブ容器に入れて押し出
し、自硬性鋳型の鋳型シ−ル材として使用したところ、
注湯時の見切り面からの溶湯漏れもなく、良好な結果が
得られた。
【0023】
【第2実施例】本実施例では、生型鋳造ラインから排出
される廃砂の砂再生処理時に発生した活性粘土分を含む
ダストを砂再生装置に設けられた所望の集塵口から集塵
機により集塵した(図1参照)。ここでは、砂再生装置
として乾式砂再生装置(新東工業株式会社製USR型)
を用い、1パス時に集塵した。なお集塵時の再生パス回
数は特に限定されるものではないが、再生パス回数が少
ないほどダストに含まれる活性粘土分が多くなるため好
ましい。
【0024】該集塵されたダストの粒度は200メッシ
ュ以下が89重量%を占めていた。また該ダスト中には
17重量%の活性粘土分が含まれていた。また該ダスト
は、成分として、SiOを55.6重量%、Al
を14.1重量%、Fe を2.6重量%、MgO
を1.9重量%、CaOを0.9重量%、NaOを
1.5重量%、KOを0.7重量%含み、その他の成
分として澱粉などを含んでいた。
【0025】次に該集塵されたダストを乾燥機にて10
0℃で1時間保持して該ダストに殺菌処理を施した。そ
して、殺菌処理された該ダスト1000gに水600g
を添加してミキサ−で100rpmで1分間混練しペ−
スト状にした。その後、該ペ−スト状物をタンクに排出
し、該タンク内でそのまま1日放置した(図2参照)。
このペ−スト状物をチュ−ブ容器に入れて押し出し、自
硬性鋳型の鋳型シ−ル材として使用したところ、注湯時
の見切り面からの溶湯漏れもなく、良好な結果が得られ
た。
【0026】なお既存の鋳型シ−ル材にはシ−ル材とし
ての機能を確保するために原料にいくつかの添加物(潤
滑油等)が含まれているものがあり、鋳型に悪影響を与
える場合があるのに対し、本発明の製造方法で得られた
鋳型シ−ル材は、主原料としてのダストが、もともと生
型砂に含まれる成分より成るため、鋳型に悪影響を与え
ることがほとんどない。また既存の鋳型シ−ル材とし
て、蝋石、潤滑油を主成分としたもの等が挙げられる
が、いずれも高価であるのに対し、本発明の製造方法で
得られた鋳型シ−ル材は、従来、産業廃棄物として埋立
て処理されていた生型鋳造ラインで発生するダストを主
原料として利用しているため、コストがかからない。
【0027】なお本発明において前記ダストの殺菌処理
は、不可欠なものではないが、該殺菌処理をするとダス
トに含まれる澱粉類の腐敗を抑制することができるため
好ましい。また本発明において前記ダスト中に含まれる
活性粘土分は、10〜30重量%であると無駄なく十分
にシ−ル効果を発揮することができるため好ましい。さ
らに本発明において前記ダストと水を混練する際の該ダ
ストと水の重量配合比は、1:0.5〜1:2であると
鋳型シ−ル材の流動性の過不足が生じないため好まし
い。
【0028】なお本発明の実施の形態では、前記ダスト
と水を混練するようにしたが、該ダストと水を混練する
際に防腐剤を添加するとダストに含まれる澱粉類の腐敗
を長期間防止して鋳型シ−ル材を長持ちさせることがで
きるため好ましい。また該ダストと防腐剤の重量配合比
は、1:0.002〜1:0.02であると鋳型シ−ル
材を塗布する鋳型への悪影響もほとんどなく、コスト的
にも安価になるため好ましい。なお防腐剤としては、食
品業界で保存剤と呼ばれるソルビン酸カリウム、ポリリ
ジン等が挙げられる。
【0029】さらに、前記ダストと水、又は、前記ダス
トと水と防腐剤の混練は、真空混練であると十分に脱気
された安定したペ−スト状物が得られるため好ましい。
【0030】また本発明の実施の形態では、本発明の製
造方法で得られた鋳型シ−ル材を自硬性鋳型の鋳型シ−
ル材として使用したが、これに限定されるものではな
く、Vプロセス鋳型、生砂鋳型などの鋳型シ−ル材とし
て使用してもよい。
【0031】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように本発明
は、生型鋳造ラインで発生した活性粘土分を含むダスト
に水を添加して混練しペ−スト状にする工程を有するか
ら、又は、生型鋳造ラインから排出される廃砂の砂再生
処理時に発生した活性粘土分を含むダストに水を添加し
て混練しペ−スト状にする工程を有するから、従来、産
業廃棄物として埋立て処理されていた生型鋳造ラインで
発生するダストを、廃棄することなく有効利用して鋳型
シ−ル材を製造することができる。このため、産業廃棄
物の削減に貢献するという環境に配慮された優れた効果
を奏すると共に鋳型シ−ル材を安価で製造することがで
きる等種々の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す概要図である。
【図2】鋳型シ−ル材の製造工程の実施形態を示す概要
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 守道 愛知県豊川市穂ノ原3丁目1番地 新東工 業株式会社豊川製作所内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生型鋳造ラインで発生した活性粘土分を
    含むダストに水を添加して混練しペ−スト状にする工程
    を有することを特徴とする鋳型シ−ル材の製造方法。
  2. 【請求項2】 生型鋳造ラインから排出される廃砂の砂
    再生処理時に発生した活性粘土分を含むダストに水を添
    加して混練しペ−スト状にする工程を有することを特徴
    とする鋳型シ−ル材の製造方法。
  3. 【請求項3】 生型鋳造ラインで発生した活性粘土分を
    含むダストを該生型鋳造ラインに設けられた所望の集塵
    口から集塵する工程と、集塵された前記ダストに水を添
    加して混練しペ−スト状にする工程と、を有することを
    特徴とする鋳型シ−ル材の製造方法。
  4. 【請求項4】 生型鋳造ラインから排出される廃砂の砂
    再生処理時に発生した活性粘土分を含むダストを砂再生
    装置に設けられた所望の集塵口から集塵する工程と、集
    塵された前記ダストに水を添加して混練しペ−スト状に
    する工程と、を有することを特徴とする鋳型シ−ル材の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 前記ダストと水を混練する前に、該ダス
    トに殺菌処理を施すことを特徴とする請求項1乃至4の
    いずれかに記載の鋳型シ−ル材の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記ダスト中に含まれる活性粘土分が1
    0〜30重量%であることを特徴とする請求項1乃至5
    のいずれかに記載の鋳型シ−ル材の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記ダストと水を混練する際の該ダスト
    と水の重量配合比が1:0.5〜1:2であることを特
    徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の鋳型シ−ル
    材の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記ダストと水を混練する際に、防腐剤
    を添加することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか
    に記載の鋳型シ−ル材の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記ダストと前記防腐剤の重量配合比が
    1:0.002〜1:0.02であることを特徴とする
    請求項8記載の鋳型シ−ル材の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記混練が真空混練であることを特徴
    とする請求項1乃至9のいずれかに記載の鋳型シ−ル材
    の製造方法。
  11. 【請求項11】 請求項1乃至10のいずれかに記載の
    鋳型シ−ル材の製造方法によって製造された鋳型シ−ル
    材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018235324A1 (ja) 2017-06-20 2018-12-27 新東工業株式会社 生型砂の再利用方法および装置
CN109641263A (zh) * 2016-08-22 2019-04-16 艾莫考国际公司 用于从铸造废料回收砂和活性粘土的工艺过程

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CN109641263A (zh) * 2016-08-22 2019-04-16 艾莫考国际公司 用于从铸造废料回收砂和活性粘土的工艺过程
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