JP2006247699A

JP2006247699A - 鋳物砂の製造方法

Info

Publication number: JP2006247699A
Application number: JP2005067662A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Funada; 等船田; Masayuki Kato; 雅之加藤; Yoshimitsu Ina; 由光伊奈
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: JP4679937B2

Abstract

【課題】特に球状鋳物砂を用いた鋳型から、鋳型強度に優れた再生砂が得られる鋳物砂の製造方法を提供する。
【解決手段】鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型から鋳物砂を再生する際に、前記鋳型を破砕した回収砂中の微粉分を該回収砂１００重量部に対して０．３重量部以下とする。
【選択図】なし

Description

本発明は火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を用いた鋳型から回収砂を再生して鋳物砂を製造する方法、及び鋳型の製造方法に関する。

鋳型の製造に用いる鋳物砂（耐火性粒状材料）として、従来から多く用いられてきた珪砂、ジルコン砂、クロマイト砂、オリビン砂等の欠点を補う目的で、人工的に調整された鋳物砂の使用が検討されている。工業的に採用されているものには、各種鉱物を相互に組み合わせ、混合粉砕し、泥漿状態にしたものをスプレードライヤーで造粒し、高温焼成する方法で得られる合成ムライト砂や、アトマイズ法によって作製された溶融造粒セラミック粒子、更に近年、火炎溶融法により製造された球状鋳物砂（特許文献１）等がある。これらは、熱膨張量が少ない、耐火度が高い、硬度が高い、熱衝撃に強い、球状であるといった特長がある。また、嵩密度が珪砂と同じ程度であるため、ジルコン砂やクロマイト砂の代わりに使用した場合、重量が軽くて、造型時や鋳型を持ち運ぶ時のハンドリングが良いといった利点も有している。これらの人工鋳物砂において、火炎溶融法により製造された球状鋳物砂がその性能の高さから注目されている。

一方、鋳型に用いた鋳物砂は、通常、鋳型を粉砕（型ばらし）して得た回収砂に再生処理を施して再利用される。鋳物砂の再生方法には、古くより湿式再生法、加熱式再生法、乾式再生法等各種の方法が提案されているが、環境／エネルギーコスト面から乾式再生法が最も一般的に行われている。

例えば、特許文献２には、球状である造粒焼成型合成ムライト砂に対して、回収砂に２００〜５００℃の加熱処理を施した後、乾式研磨処理する方法が、また特許文献３には、回収砂を乾燥機にかけて乾燥せしめた後、その後乾燥した砂を、所定の研磨剤と共に、粒子間摩擦式再生機（研磨機）に投入せしめる方法が、特許文献４には、回収砂の酸消費量が２０ｍｌ／５０ｇ以下となるまで、７３０〜１３００℃の温度にて、熱処理を行うことが提案されている。
特開２００４−２０２５７７号特開平６−１５４９４１号特開２０００−１６７６４３号特開２００４−２９１００６号

しかしながら、再生砂を用いた鋳型の強度については更なる向上が要望されており、特に、火炎溶融法により製造された球状鋳物砂を用いた鋳型から、十分な鋳型強度を示す再生砂を得る鋳物砂の製造方法が望まれている。

本発明は、鋳型強度に優れた再生砂が得られる鋳物砂の製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型を破砕した回収砂を再生して鋳物砂を製造する方法であって、前記回収砂中の微粉分を該回収砂１００重量部に対して０．３重量部以下とする工程を有する、鋳物砂の製造方法に関する。

また、本発明は、鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型から得られた再生砂であって、微粉分の含有量が該再生砂１００重量部に対して０．３重量部以下である再生砂、及び、該再生砂を、有機系バインダーで硬化させる工程を有する、鋳型の製造方法に関する。

本発明によれば、鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型から、再利用した場合に高い鋳型強度を示す鋳物砂を得ることができる。

再生砂は一般に、再生砂の表面不純物量の指標としては、（１）ダスト分やＰＡＮ（樹脂や砂の混ざり物）分、（２）強熱減量、（３）酸消費量などが知られており、目的に応じて所定の値以下になるように、再生処理が行われる。しかしながら、火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂は、再生砂として使用する場合、上記のような物性を所定値以下にしても鋳型強度の向上が頭打ちとなることが見出された。そこで、本発明者らは、更に詳細に火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂からの再生砂の表面状態について検討した結果、従来、鋳型強度との関連が知られていなかった微粉分を所定量以下とすることで、再生砂の鋳型強度が更に向上することを見出し、本発明に至ったものである。

火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用し、得られた鋳型中の、球状鋳物砂を再生するには、次のごとき方法を採用する。即ち、まず、使用済み鋳型に機械的な振動等を与えて分解し、鋳型をばらばらにする。そして、塊や凝集体を破砕して球状鋳物砂を回収する。この回収された球状鋳物砂（回収砂）には、その表面にフェノール樹脂等の焼け残り成分が残存している。

本発明では、回収砂中の微粉分を該回収砂１００重量部に対して０．３重量部以下、好ましくは０．１重量部以下とする工程を行う。その具体的な方法として、（イ）回収砂を５００℃超１０００℃以下に加熱する方法、（ロ）回収砂を、１００℃以上５００℃以下に加熱し、次いで、乾式研磨処理を施した後、流動攪拌する方法、が挙げられる。

（イ）のように５００℃超１０００℃以下で回収砂の加熱処理を行った場合、その砂は、急速に冷却することが鋳型強度改善及び低膨張性維持の点から好ましい。加熱時間は、微粉分が回収砂１００重量部に対して０．３重量部以下、好ましくは０．１重量部以下となれば限定されない。

一方、回収砂の加熱処理温度は、加熱に必要なエネルギーコストが抑えられ、冷却に必要な時間も短くなるため、生産性の向上が期待される観点と、副生成物の発生も抑制できるというメリットの観点からは、（ロ）のような１００℃以上５００℃以下が好ましく、１００℃以上２００℃以下がより好ましい。

回収砂の加熱処理温度が１００℃以上５００℃以下の場合は、鋳型強度向上の観点から、更に乾式研磨処理を回収砂に施すこと、及び、この乾式研磨処理の後に流動攪拌して該回収砂表面に残存する微粉分を、該回収砂１００重量部に対して０．３重量部以下、好ましくは０．１重量部以下となるまで除去することを行うのが好ましい。

上記の乾式研磨処理は、従来の鋳物砂の再生法における乾式法に従って行うことができ、例えば、噴気流型（砂粒を高速空気によって吹き飛ばして衝撃、摩擦を加え付着物を除去する方法）、垂直軸回転型及び水平軸回転型（回転体や羽根等によって砂粒を跳ね飛ばす、または攪拌することにより砂粒相互の衝撃、摩擦が行われ、付着物を剥離除去する方法）、振動型（振動力によって砂粒に攪拌作用を与え、主として摩擦作用によって付着物を除去する方法）が挙げられる。乾式研磨処理は、微粉分を除去する工程においてより微粉分を除去し易くするために有用である。

ここでいう微粉分とは、再生砂１００ｇを採取し、ＪＩＳＺ８８０１の網目ふるいのうち、枠の直径２００ｍｍで、呼び寸法５３μｍの網目ふるいに移し、ふたをし、ロータップ形ふるい機に１５分間かけた後のサンプルについて、ＪＩＳＺ２６０１−１９９３の鋳物砂の粘土分試験方法に基づいて測定したものである。微粉分は、振動により比較的簡易に分離できるダスト分やＰＡＮ分とは異なり、再生砂の表面に静電的に付着しているものと考えられる。微粉分は、ダスト分やＰＡＮ分を除去した再生砂を水中に鋳物砂を投入した場合に鋳物砂から分離する成分としても認識され得る。これら微粉分は、主として硬化（劣化）後の樹脂や極めて微細な砂の破砕粉などからなるものと考えられる。

乾式研磨処理の後、これらの微粉を除去するために流動攪拌するが、具体的には、砂粒を流動層で浮動させながら攪拌する方法が挙げられる。例えば、下面に多数の開口孔を有しその開口孔よりエアーを噴出するようにした流動層に乾式研磨処理後の回収砂を導入し、この噴出エアーにより回収砂を流動撹拌して、乾式研磨処理後の回収砂表面に強固に付着したあるいは砂粒間に混入した残留微粉を除去することができる。その際の条件は限定されないが、微粉分が回収砂１００重量部に対して０．３重量部以下となることを確認しながら流動攪拌を行うことが好ましい。

なお、流動攪拌を行う際に、砂粒に高圧流体を衝突させる方法、砂粒に陽電荷もしくは陰電荷を加えて骨材表面を逆帯電させる方法、また、特開平１０−２１６８９６号に提案されているように、ゴムベルトの上を転がす方法などを組み合わせることも可能である。

１００℃以上５００℃以下の加熱処理を行う場合は、処理後の鋳物砂の冷却時間を短縮できる点や副生成物の発生を抑制できる点で、５００℃を超える温度で加熱処理する場合よりもメリットがある。

本発明では、火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂により得られた鋳型が用いられる。

本発明の球状鋳物砂の形状である球状とは、球形度０．８８以上、好ましくは０．９０以上のものをいう。球状であるか否かについては、たとえば、後述の実施例に記載するように、鋳物砂を光学顕微鏡やデジタルスコープ（たとえば、キーエンス社製、ＶＨ−８０００型）等で観察し、判定することができる。

本発明の球状鋳物砂の主成分は、従来公知の耐火物及び耐火物原料を火炎溶融法にて球状化したものが用いられ、特に限定されない。これら耐火物及び耐火物原料の中で、耐火性や入手のしやすさなどの観点から、ＳｉＯ₂を主成分としたもの、Ａｌ₂Ｏ₃及びＳｉＯ₂を主成分としたもの、ＭｇＯ及びＳｉＯ₂を主成分としたものが好ましい。それらの中でも特にＡｌ₂Ｏ₃及びＳｉＯ₂を主成分としたものが好ましい。

ここで「主成分」とは、上記成分が合計量で鋳物砂全体の全成分中に６０重量％以上含有されていることをいう。主成分の含有量としては、耐火性の向上という観点から、これら成分の合計量は、球状鋳物砂の全成分中、好ましくは８５〜１００重量％、より好ましくは９０〜１００重量％である。

なお、本発明の球状鋳物砂に主成分以外の成分として含まれ得るものとしては、たとえば、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｋ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ等の金属酸化物が挙げられる。これらは、出発原料に由来するものである。

Ｆｅ₂Ｏ₃とＴｉＯ₂が含まれる場合、それらの含有量としてはそれぞれ５重量％以下が好ましい。また、Ｆｅ₂Ｏ₃の含有量は２．５重量％以下がより好ましく、２重量％以下がさらに好ましい。Ｋ₂ＯとＮａ₂Ｏが含まれる場合、それらの含有量としては合計量として３重量％以下が好ましく、より好ましくは１重量％以下である。

また、Ａｌ₂Ｏ₃及びＳｉＯ₂を主成分とする場合、Ａｌ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂重量比率は１〜１５であることが好ましい。耐火性および鋳物砂の再生効率の向上の観点から、１．２〜１２が好ましく、１．５〜９がより好ましい。また、このＡｌ₂Ｏ₃及びＳｉＯ₂、若しくはＳｉＯ₂のみが主成分である場合、主成分以外の成分としてＣａＯとＭｇＯが含まれ得る。その場合、球状鋳物砂の耐火性の向上の観点から、それらの含有量としては合計量として５重量％以下が好ましい。

また、ＭｇＯ及びＳｉＯ₂を主成分とする場合、ＭｇＯ／ＳｉＯ₂の重量比率は０．１〜１０が好ましい。球状化のし易さ及び耐蝕性、耐火性及び鋳物砂の再生効率の向上の観点から、０．２〜９が好ましく、０．３〜５がより好ましい。

また、このＭｇＯ及びＳｉＯ₂が主成分である場合、主成分以外の成分としてＡｌ₂Ｏ₃が含まれうる。これは原料に由来するが、球状鋳物砂の耐蝕性向上の観点から含有量として１０重量％以下が好ましい。

本発明の球状鋳物砂の平均粒径（ｍｍ）は０．０２〜１．５ｍｍの範囲であることが好ましい。０．０２ｍｍ以上、好ましくは０．０５ｍｍ以上であれば鋳型の製造に要する樹脂量を低減でき、鋳物砂として再生するのが容易となる。一方、１．５ｍｍ以下であれば鋳型の空隙率が小さくなり、鋳型強度の向上に繋がるため好ましい。球状鋳物砂の再生効率を高める観点から、０．０７〜１．５ｍｍが好ましく、一方、鋳型強度を高める観点から、０．０５〜１ｍｍが好ましい。再生効率と鋳型強度の両者を高める観点から、０．０７〜１ｍｍが好ましく、０．０７〜０．５ｍｍがより好ましく、０．０７〜０．３５ｍｍがさらに好ましい。

前記平均粒径は以下のようにして求めることができる。すなわち、球状鋳物砂粒子の粒子投影断面からの球形度＝１の場合は直径（ｍｍ）を測定し、一方、球形度＜１の場合は球状鋳物砂粒子の長軸径（ｍｍ）と短軸径（ｍｍ）を測定して（長軸径＋短軸径）／２を求め、任意の１００個の球状鋳物砂粒子につき、それぞれ得られた値を平均して平均粒径（ｍｍ）とする。長軸径と短軸径は、以下のように定義される。粒子を平面上に安定させ、その粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最小となる粒子の幅を短軸径といい、一方、この平行線に直角な方向の２本の平行線で粒子をはさむときの距離を長軸径という。

なお、球状鋳物砂粒子の長軸径と短軸径は、光学顕微鏡またはデジタルスコープ（例えば、キーエンス社製、ＶＨ−８０００型）により該粒子の像（写真）を得、得られた像を画像解析することにより求めることができる。また、球形度は、得られた像を画像解析することにより、該粒子の粒子投影断面の面積および該断面の周囲長を求め、次いで、〔粒子投影断面の面積（ｍｍ²）と同じ面積の真円の円周長（ｍｍ）〕／〔粒子投影断面の周囲長（ｍｍ）〕を計算し、任意の５０個の球状鋳物砂粒子につき、それぞれ得られた値を平均して求める。

本発明の球状鋳物砂としては、その球形度が、０．９５以上であるものが好ましく、０．９８以上であるものがより好ましく、０．９９以上であるものがさらに好ましい。

本発明の球状鋳物砂は火炎溶融法により得られるものである。従って、球形度が高く、緻密であるという構造的特徴を有する。当該構造的特徴は、流動性、鋳型強度、鋳造された鋳物の表面平滑性の向上に大きく寄与する。

また、本発明の球状鋳物砂の吸水率（重量％）としては、鋳型の製造の際に使用する樹脂の鋳物砂内部への吸収による樹脂使用量の増加の抑制や、鋳型強度の向上等の観点から、３重量％以下が好ましく、０．８重量％以下がより好ましく、０．５重量％以下がさらに好ましく、０．３重量％以下が特に好ましい。吸水率はＪＩＳＡ１１０９細骨材の吸水率測定方法に従って測定することができる。

なお、球状鋳物砂の吸水率は、火炎溶融法により該砂を調製した場合、該方法以外の焼成方法により調製した砂と比べて、同じ球形度であれば、通常、吸水率は低くなる。

一方、本発明の球状鋳物砂の球形度が０．９８以上である場合、かかる球状鋳物砂が、珪砂等の流動性の低い公知の鋳物砂との混合物中に好ましくは５０体積％以上含有されておれば、該混合物からなる鋳物砂は充分に本発明の所望の効果を発揮し得る。すなわち、前記のような公知の鋳物砂に本発明の球状鋳物砂を徐々に添加していけば、添加量に応じて本発明の所望の効果を発揮するようになるが、前記混合物からなる鋳物砂中に、前記所定の球形度を有する本発明の球状鋳物砂が５０体積％以上含まれると、その効果は顕著になる。なお、当該混合物からなる鋳物砂中の、球形度が０．９８以上である本発明の球状鋳物砂の含有量としては、より好ましくは６０体積％以上、さらに好ましくは８０体積％以上である。従って、本発明の球状鋳物砂としては、その利用性に優れることから、球形度が０．９８以上であるものが特に好適である。また、かかる球状鋳物砂を５０体積％以上含む鋳物砂は、本発明の球状鋳物砂と同等の効果を発揮し得ることから、かかる鋳物砂も本発明に包含される。

さらに、本発明の球状鋳物砂の非晶化度としては、５５〜１００％が好ましく、より好ましくは７０〜１００％である。非晶化度が大きいほど、熱膨張率が小さくなるため焼着が発生しにくくなるためである。

非晶化度の制御方法としては、例えば火炎中において処理し、急冷させる方法がある。また、一旦結晶化したものを熱処理と冷却処理にて非結晶化させる方法も考えられる。

非晶化度は、下記に示されるＸ線回折から得られる数値によって求めることができる。
＜Ｘ線回折＞
鋳物砂を乳鉢で粉砕し、粉末Ｘ線回折装置のＸ線ガラスホルダーに圧着して測定する。粉末Ｘ線回折装置は、理学電気製MultiFlex（光源ＣｕＫα線、管電圧４０ｋｖ、管電流４０ｍＡ）を用い、２θ＝５〜９０°の範囲で走査間隔０．０１°、走査速度２°／ｍｉｎ、スリットＤＳ１、ＳＳ１、ＲＳ０．３ｍｍにて行う。２θ＝１０°〜５０°の範囲で、低角度側及び高角度側のＸ線強度を直線で結び、直線下の面積をバックグラウンドとし、機器付属のソフトを用いて結晶化度を求め、１００から引いて非晶化度とした。具体的には、バックグラウンドより上の面積について、非晶質ピーク（ハロー）と各結晶性成分をカーブフィッティングにより分離し、それぞれの面積を求め、下記式にて非晶化度（％）を計算する。
非晶化度（％）＝ハローの面積／（結晶性成分面積＋ハロー面積）×１００

前記の通り、本発明の球状鋳物砂は、特開２００４−２０２５７７号に例示されるような火炎溶融法により製造される。即ち、例えば平均粒径が０．０５〜２ｍｍの耐火物粉末粒子を出発原料とし、当該粉末粒子を酸素等のキャリアガスに分散させ、下記火炎中で溶融して球状化する。用いる火炎はプロパン、ブタン、メタン、天然液化ガス、ＬＰＧ、重油、灯油、軽油、微粉炭等の燃料を酸素と燃焼させることによって発生させたものや、Ｎ₂不活性ガス等を電離させて生じるプラズマジェット火炎などが使用できる。特に、本発明の球状鋳物砂の製造に当たっては、０．０３〜２ｍｍの平均粒径をもつ粉末粒子を出発原料とし、火炎中で溶融し球状化しても構わないし、異なる粒径の粉末粒子を火炎溶融処理した後、分級して得てもかまわない。本発明の球状鋳物砂の平均粒子径としては０．０２〜１．５ｍｍが好ましい。

また、球状鋳物砂の耐火度はＳＫ１７（１４８０℃）以上が好ましく、特にＳＫ３７（１８２５℃）以上であることが好ましい。この耐火度は、ＪＩＳＲ２２０４に基づくゼーゲルコーン法により測定したものである。したがって、本発明に用いられる球状鋳物砂は、融点が１２００℃〜２２００℃以下の無機鉱物が好ましい。

本発明の火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を用いて鋳型を得る方法としては、球状鋳物砂に対して、従来公知の鋳型バインダー（粘結剤）、例えば、水ガラス、シリカゾル、無機塩、エチルシリケート等の無機質バインダー、フラン樹脂、フェノール樹脂、アルカリフェノール樹脂、シェルモールド法、フェノールウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂やメチレンジアクリルアミド等の不飽和基を有する樹脂等の有機バインダーを用いて、それぞれ従来公知の硬化方法により鋳型を製造することができる。これらバインダーは、本発明の鋳型砂１００重量部に対して、通常０．０５〜１０重量部添加するのが好適である。また、従来公知のシランカップリング剤、添加剤等を用いても構わない。本発明の方法は、有機バインダーを用いた鋳型に適用されることが好ましく、特に粘結剤として水溶性フェノール樹脂を使用して、該粘結剤を有機エステル化合物で硬化させて得られた鋳型に適用されることが好ましい。

以上のようにして得られた再生砂（再生された球状鋳物砂）は、再び鋳型製造の際の鋳物砂として使用される。即ち、再生砂のみ又は再生砂に所望量の新砂（未使用の球状鋳物砂）を添加してなる鋳物砂と、有機バインダーとを混練し、この混練物を所望の型に充填して、硬化させ鋳型を得ることができる。本発明により、鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型から得られた再生砂であって、微粉分の含有量が該再生砂１００重量部に対して０．３重量部以下、好ましくは０．１重量部以下である再生砂が提供される。

以上述べた本発明によれば、鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型を破砕した回収砂を再生して鋳物砂を製造する方法であって、前記回収砂中の微粉分が該回収砂１００重量部に対して０．３重量部以下となるまで再生処理を継続する、鋳物砂の製造方法が提供される。

実施例１〜４、７
表１に示す組成の火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂１００重量部に対して、カオーステップＱＸ−１３０（花王クエーカー株式会社製、水溶性フェノール樹脂用有機エステル系硬化剤）を０．５重量部、カオーステップＳ−６６０（花王クエーカー株式会社製、水溶性フェノール樹脂）を２．５重量部添加混練してなる混練物を、木型模型に充填し、重量が４０ｋｇの鋳型を１０個製造した。次に、クラッシャーでこの鋳型が砂粒になるまで破砕し、回収砂とした。この回収砂に加熱処理を施し、再生砂を得た。加熱処理の温度及び時間は、表１に示すように種々変更した。なお、加熱した回収砂の温度が４０℃になるまでに要した時間（表中、冷却時間と表記）についても表１に示した。また、得られた再生砂の強熱減量分（表中、ＬＯＩと表記）、酸消費量、微粉分（便宜的に再生砂中の微粉分として示した）も表１に示した。再生砂の強熱減量分と酸消費量は、それぞれ後述の方法で測定したものである。また、微粉分は、再生砂１００ｇを採取し、ＪＩＳＺ８８０１の網目ふるいのうち、枠の直径２００ｍｍで、呼び寸法５３μｍの網目ふるいに移し、ふたをし、ロータップ形ふるい機に１５分間かけ、ＰＡＮ分を取り除いた後のサンプルについて、ＪＩＳＺ２６０１−１９９３の鋳物砂の粘土分試験方法に基づいて測定した。

得られた再生砂を、２５℃、６０％ＲＨの恒温恒湿室に２４時間放置した。そして、この再生砂１００重量部に対して、カオーステップＱＸ−１３０を０．２４重量部、カオーステップＳ−６６０を１．２重量部添加混練してなる混練物を、直径が５０ｍｍで高さが５０ｍｍのテストピース用模型に充填し、鋳型を得た。この鋳型を２４時間放置した後、その圧縮強度（鋳型強度）を測定した。この結果を表１に示した。

（強熱減量分の測定方法）
強熱減量分は、鋳物砂に残存する、吸着水分、層間水分のほかに熱分解する物質の質量変化割合を重量百分率で表したものであり、日本鋳造技術協会規格：「ＪＡＣＴ試験法Ｓ−２」に規定される「鋳物砂の強熱減量試験法」に従って測定した。本例の球状鋳物砂を再生砂として用いる場合で、粘結剤として水溶性フェノール樹脂を用いる場合、０．７％以下が合格水準である。

（酸消費量の測定方法）
酸消費量は、鋳物砂に残存する、アルカリ金属等のアルカリ成分量を表すものであり、日本鋳造技術協会規格：「ＪＡＣＴ試験法Ｓ−４」に規定される「鋳物砂の酸消費量試験法」に従って測定した。本例の球状鋳物砂を再生砂として用いる場合で、粘結剤として水溶性フェノール樹脂を用いる場合、１５ｍｌ／５０ｇ以下が合格水準である。

比較例１
回収砂を得るところまでは実施例１等と同様な操作を行った後、加熱処理を施さずにロータリーリクレーマＭ型（日本鋳造株式会社製、砂再生装置）で乾式研磨処理を４回繰り返し、再生砂を得た。その後、実施例１等と同様に鋳型強度を測定した。この結果を表１に示した。なお、冷却時間（本比較例１では０時間）、再生砂のＬＯＩ、酸消費量、微粉分も表１に示した。

比較例２
回収砂の加熱処理までは実施例１等と同様な操作（加熱処理の温度、時間は表１の通り）を行った後、加熱した回収砂の温度が４０℃以下になってからロータリーリクレーマＭ型（日本鋳造株式会社製、砂再生装置）で回収砂の乾式研磨処理を４回繰り返した。その後、実施例１等と同様に鋳型強度を測定した。この結果を表１に示した。なお、冷却時間、再生砂のＬＯＩ、酸消費量、微粉分も表１に示した。

実施例５〜６

回収砂の加熱処理までは実施例１等と同様な操作（加熱処理の温度、時間は表１の通り）を行った後、加熱した回収砂の温度が４０℃以下になってからロータリーリクレーマＭ型（日本鋳造株式会社製、砂再生装置）で回収砂の乾式研磨処理を４回繰り返した。その後、下面に多数の開口孔を有しその開口孔よりエアーを噴出するようにした流動層に乾式研磨処理後の回収砂を導入し、この噴出エアーにより流動撹拌し、微粉分を、回収砂１００重量部に対して、表１に示す量になるまで除去し再生砂を得た。その後、実施例１等と同様に鋳型強度を測定した。この結果を表１に示した。なお、冷却時間、再生砂のＬＯＩ、酸消費量、微粉分も表１に示した。

Claims

鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型を破砕した回収砂を再生して鋳物砂を製造する方法であって、前記回収砂中の微粉分を該回収砂１００重量部に対して０．３重量部以下とする工程を有する、鋳物砂の製造方法。
前記回収砂を５００℃超１０００℃以下に加熱することで、前記回収砂中の微粉分を該回収砂１００重量部に対して０．３重量部以下とする、請求項１記載の鋳物砂の製造方法。
前記回収砂を、１００℃以上５００℃以下に加熱し、次いで、乾式研磨処理を施した後、流動攪拌することで、前記回収砂中の微粉分を該回収砂１００重量部に対して０．３重量部以下とする、請求項１記載の鋳物砂の製造方法。
前記回収砂の加熱を１００℃以上２００℃以下で行う、請求項３記載の鋳物砂の製造方法。
鋳型が、粘結剤として水溶性フェノール樹脂を使用して、該粘結剤を有機エステル化合物で硬化させて得られた鋳型である、請求項１〜４の何れか１項記載の鋳物砂の製造方法。
鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型から得られた再生砂であって、微粉分の含有量が該再生砂１００重量部に対して０．３重量部以下である再生砂。
請求項６記載の再生砂を、有機系バインダーで硬化させる工程を有する、鋳型の製造方法。