JP2012509182A - アルミニウム鋳造用成形材料混合物およびフィーダ - Google Patents
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Abstract
Description
−耐火性ベース成形材料と、
−結合剤と、
−成形材料混合物を基準として5重量%から18重量%の割合の酸化性金属と、
−酸化性金属の完全酸化に必要な酸化剤の量を基準として10%から50%の割合の酸化剤と、
−酸化性金属の量を基準として1重量%から50重量%の割合の、酸化性金属の酸化のための点火剤と
を含む、発熱性成形材料混合物が利用可能となる。
Al2O3含量 >90%
OH基含量 <5%
比表面積(BET) 1m2/gから10m2/g
平均粒径(D50) 0.5μmから15μm
−耐火性ベース成形材料と、
−結合剤と、
−フィーダ壁の重量を基準として5重量%から18重量%の割合の酸化性金属と、
−酸化性金属の完全酸化に必要な酸化剤の量を基準として10%から50%の割合の酸化剤と、
−酸化性金属の量を基準として15%から50%の割合の、酸化性金属の酸化のための点火剤と
を含有する材料で構築される。
比表面積の決定:
DIN66131に従い、Mikromeritics社製完全自動窒素ポロシメータ、タイプASAP2010でBET表面積を決定する。
細孔容積は、DIN66133に従い、水銀ポロシメトリーにより決定する。
平均粒径は、Malvern Instruments GmbH(Herrenberg、DE)製Mastersizer Sにおいて、製造者の説明に従いレーザ回折により決定した。
分析は、材料の完全分解に基づく。固体の溶解後、例えばICP等の従来の特定の分析法を使用して、個々の割合を分析し定量する。
粉末状多孔質耐火性材料を、1000ml標線で切り取った事前に秤量された1000mlガラスシリンダに、1工程で充填する。注ぎ口を拭き取り、シリンダの外側に付着した材料を除去したら、シリンダを再び秤量する。重量の増加は密度に対応する。
a)検体の作製:
約0.3mmの平均粒度に設定された試験される多孔質耐火性材料約100gを、約2分間、水ガラス20gとともに混合器内で混合する(固体含量約30%、係数SiO2/Na2O約2.5)。50mmの内径を有するスリーブに混合物を充填する。スリーブを、Georg−Fischerラムに挿入する。3回の衝撃により、混合物をラム内で圧密する。圧密成形化合物を有するスリーブをラムから取り出し、スリーブの開いた端部から成形化合物に二酸化炭素をそれぞれ約3秒吹き込むことで、成形化合物を硬化させる。次いで、硬化された検体をスリーブから押し出すことができる。検体を押し出したら、その高さを測定する。これは、50mmに達するはずである。検体が所望の高さを有さない場合は、成形化合物の量を調節してさらに検体を作製する必要がある。その後、重量が一定となるまで検体を炉内で180℃で乾燥させる。
ガス透過性の試験は、Georg−Fischer Aktiengesellschaft(8201 Schaffhausen、Switzerland)製透過性試験装置タイプPDUを用いて行う。
Gd=(Q・h)/(F・p・t)
式中の文字は以下の意味を有する:
Gd:ガス透過率
Q:流通空気の体積(2000cm3);
h:検体の高さ
F:検体の断面積(19.63cm2);
p:圧力(cm水柱);
t:空気2000cm3の流通時間(分)。
pおよびtが決定されるが、他のすべての値は、試験機器により決定される定数である。
Claims (15)
- アルミニウム鋳造用のフィーダを製造するための発熱性成形材料混合物であって、少なくとも、
耐火性ベース成形材料と、
結合剤と、
成形材料混合物を基準として5重量%から18重量%の割合の酸化性金属と、
酸化性金属の完全酸化に必要な酸化剤の量を基準として10%から50%の割合の酸化剤と、
酸化性金属の量を基準として15重量%から50重量%の割合の、酸化性金属の酸化のための点火剤と
を含む、発熱性成形材料混合物。 - 酸化性金属の酸化のための点火剤が、フッ素含有融剤である、請求項1に記載の発熱性成形材料混合物。
- 酸化性金属の酸化のための点火剤が、マグネシウム金属である、請求項1に記載の発熱性成形材料混合物。
- 酸化性金属が、アルミニウム、マグネシウムおよびケイ素、ならびにそれらの合金の群から選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の発熱性成形材料混合物。
- マグネシウムが、少なくとも部分的に、合金、優先的にはアルミニウム合金の形態で存在する、請求項3または4のいずれか一項に記載の発熱性成形材料混合物。
- 酸化性金属の粒度が、0.05μmを超えるように選択される、請求項1から5のいずれか一項に記載の発熱性成形材料混合物。
- 耐火性ベース成形材料が、少なくとも部分的に断熱耐火性材料で形成される、請求項1から6のいずれか一項に記載の発熱性成形材料混合物。
- 断熱耐火性材料が、0.5kg/l未満のかさ密度を有する、請求項7に記載の発熱性成形材料混合物。
- 断熱耐火性材料が、軽石、発泡溶岩、バーミキュライト、中空ケイ酸アルミニウムミクロスフェア、および多孔質ガラス球の群から選択される、請求項7または8に記載の発熱性成形材料混合物。
- 耐火性ベース成形材料中の断熱耐火性材料の割合が、20重量%を超えるように選択される、請求項7から9のいずれか一項に記載の発熱性成形材料混合物。
- 固体として、および成形材料混合物を基準として計算される結合剤の割合が、5重量%から50重量%の間の割合から選択される、請求項1から10のいずれか一項に記載の発熱性成形材料混合物。
- 成形材料混合物が、ある割合の可燃性有機材料を含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の発熱性成形材料混合物。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載の発熱性成形材料混合物から製造され、燃焼中に1250℃未満の温度に達し、補償キャビティおよび補償キャビティを包囲するフィーダ壁を有する、アルミニウム鋳造用の発熱性フィーダであって、フィーダ壁は、少なくとも、
耐火性ベース成形材料と、
結合剤と、
フィーダの重量を基準として5重量%から18重量%の割合の酸化性金属と、
酸化性金属の完全酸化に必要な酸化剤の量を基準として10%から50%の割合の酸化剤と、
酸化性金属の量を基準として1重量%から50重量%の割合の、酸化性金属の酸化のための点火剤と
を含む、発熱性フィーダ。 - 請求項13に記載の発熱性フィーダのアルミニウム鋳造のための使用。
- アルミニウム鋳造のために、
補償キャビティを有する請求項13に記載の少なくとも1つのフィーダを含む金型キャビティを有する鋳造金型を提供し、
液体アルミニウムを鋳造金型に充填し、ここで、フィーダの補償キャビティは、フィーダ体積の液体アルミニウムで充填され、
液体アルミニウムを、固化するまで放置し、ここで、液体アルミニウムは、補償キャビティから金型キャビティに吸引され、
補償キャビティから金型キャビティに吸引されたアルミニウム量は、フィーダ体積の少なくとも25%に対応する、請求項14に記載の使用。
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