JP2022543468A - Methods, corresponding particulates and kits, apparatus and uses for manufacturing articles for use in the foundry industry - Google Patents

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Abstract

本発明は、注入可能な添加剤を製造するための粒状物、固体の注入可能な添加剤、無機バインダー及び成型材料混合物からなる群から選択される、鋳造工業で使用するための物品を製造するための方法に関する。本発明は、粒子状非晶質シリカを含む対応する粒状物及び無機バインダーを製造するためのキットにも関する。本発明は、本発明による方法を実行するための装置並びに粒子状非晶質シリカの対応する使用及び粒状物の対応する使用にも関する。The present invention produces an article for use in the foundry industry selected from the group consisting of granules for producing injectable additives, solid injectable additives, inorganic binders and molding material mixtures. about the method for The present invention also relates to kits for making corresponding granules and inorganic binders comprising particulate amorphous silica. The invention also relates to a device for carrying out the process according to the invention and the corresponding use of particulate amorphous silica and the corresponding use of granules.

Description

本発明は、注入可能な添加剤の製造のための粒状物、固体の注入可能な添加剤、無機バインダー及び成型材料混合物からなる群から選択される、鋳造工業で使用するための物品を製造するためのプロセスに関する。本発明のプロセスのさらなる詳細は、添付の請求項及び以下の説明から明らかになるであろう。本発明は、粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む対応する粒状物に追加的に関する。本発明は、無機バインダーの製造のためのキットにさらに関する。本発明は、本発明のプロセスの実行のための装置にも関する。本発明は、粒子状非晶質二酸化ケイ素の対応する使用にさらに関する。本発明は、粒状物の対応する使用に追加的に関する。それぞれの詳細は、添付の請求項及び以下の説明から明らかになるであろう。 The present invention produces articles for use in the foundry industry selected from the group consisting of granules for the production of injectable additives, solid injectable additives, inorganic binders and molding material mixtures. about the process for Further details of the process of the invention will be apparent from the appended claims and the following description. The invention additionally relates to corresponding granules comprising particulate amorphous silicon dioxide. The invention further relates to kits for the production of inorganic binders. The invention also relates to an apparatus for carrying out the process of the invention. The invention further relates to the corresponding use of particulate amorphous silicon dioxide. The invention additionally relates to the corresponding use of the granules. Details of each will be apparent from the appended claims and the following description.

ロストモールドでの鋳造は、ニアネットシェイプ部品の製造のために一般的に使用されるプロセスである。鋳造後、型を破壊し、鋳造部品を取り外す。ロストモールドは、鋳型であり、したがってネガであり、それらは、鋳造が行われ、それにより仕上げられた鋳造部品が得られるキャビティを含む。将来的な鋳造部品の内部輪郭は、コアによって形成される。鋳型の製造中、製造される鋳造部品のモデルにより、成型材料中にキャビティが形成される。 Lost mold casting is a commonly used process for the production of near net shape parts. After casting, the mold is destroyed and the cast parts are removed. Lost molds are molds, and therefore negatives, that contain cavities in which casting takes place, thereby obtaining finished cast parts. The inner contour of future cast parts is formed by the core. During manufacture of the mold, a model of the cast part to be manufactured forms a cavity in the molding material.

鋳造部品の取り外しのために鋳造後に鋳型(ロストモールド)が破壊される砂型鋳造方法とは対照的に、例えば、鋳鉄又は鋳鋼から製造される金属製永久鋳型は、鋳造部品を取り外した後、次の鋳造のために再使用することができる。ダイカストを使用することもでき、その場合、液体金属溶融物を高圧下において高い型充填速度でダイカスト型中に注入する。上記の鋳造方法は、本発明に関しても好ましい。(ロストモールドを用いた砂型鋳造方法での)鋳型及びコアのために使用される成型基材は、主に耐火性粒状物質、例えば洗浄済みの分級ケイ砂である。鋳型の製造のために、成型基材は、無機又は有機バインダーによって結合される。鋳型又はコアで必要とされる機械安定性が得られるように、バインダーは、成型基材の粒子間で固定の結合を形成する。それが適切なキャビティ中に導入されて、そこで圧縮され得るように、バインダーと事前に混合された耐火性成型基材は、好ましくは、自由流動性の形態である。成型材料は、強度を増加させるために圧縮される。 In contrast to sand casting methods in which the mold (lost mold) is destroyed after casting to remove the cast parts, permanent metallic molds, for example made from cast iron or cast steel, are used after removal of the cast parts. can be reused for casting. Die casting can also be used, in which a liquid metal melt is injected into a die casting mold under high pressure with a high mold filling speed. The casting method described above is also preferred with respect to the present invention. The molding substrates used for the molds and cores (in sand casting processes with lost molds) are primarily refractory particulate materials, such as washed classified silica sand. For the production of molds, molding substrates are bound together by inorganic or organic binders. The binder forms a firm bond between the particles of the molding substrate so that the required mechanical stability of the mold or core is obtained. The refractory molded substrate premixed with a binder is preferably in free-flowing form so that it can be introduced into a suitable cavity and compressed therein. The molding material is compressed to increase strength.

鋳型及びコアは、種々の必要条件を満たさなければならない。実際の鋳造操作中、それらは、最初に、1つ以上の(部分)鋳型によって形成されるキャビティ中に液体金属を収容することができるように十分な強度及び温度安定性を有さなければならない。凝固操作の開始後、鋳造部品の機械的安定性は、鋳型の壁に沿って形成される凝固した金属層によって確実になる。 The mold and core must meet various requirements. During the actual casting operation they must first of all have sufficient strength and temperature stability to be able to contain the liquid metal in the cavities formed by one or more (partial) molds. . After starting the solidification operation, the mechanical stability of the cast part is ensured by a solidified metal layer that forms along the walls of the mold.

鋳型の材料は、金属によって放出される熱の影響を受けて、その機械的強度が失われるように、すなわち耐火性材料の個々の粒子間の結合が失われるように変化することが想定される。理想的な場合、鋳型及びコアは、鋳造部品から容易に取り外され得、且つ対応して良好な崩壊特性を有する微細な砂を形成するように再び分解される。 It is assumed that the material of the mold will change under the influence of the heat given off by the metal in such a way that it loses its mechanical strength, i.e. the bond between the individual particles of the refractory material is lost. . In the ideal case, the mold and core can be easily removed from the cast part and decomposed again to form fine sand with correspondingly good disintegration properties.

無機バインダーは、長い間知られており、特に水ガラスをベースとするものが知られている。水ガラスを硬化するために、特に3つの異なる方法が利用可能であり、それらを組み合わせ得る:(i)気体、例えばCO2、空気又はそれらの2つの組合せの通過、(ii)液体又は固体硬化剤、例えば特定のエステルの添加、及び(iii)熱硬化、例えばいわゆるホットボックス方法における又はマイクロ波処理によるもの。 Inorganic binders have been known for a long time, especially those based on water glass. Three different methods in particular are available for curing water glass, which may be combined: (i) passage of gas, such as CO2 , air or a combination of the two, (ii) liquid or solid curing. addition of agents, such as certain esters, and (iii) thermal curing, such as in the so-called hot-box method or by microwave treatment.

しかしながら、無機バインダー系を使用することは、多くの場合、他の典型的な不都合と関連する。 However, the use of inorganic binder systems is often associated with other typical disadvantages.

例えば、無機バインダーから製造される鋳造成型物が、適切で特別な処置がとられない場合、低い強度を示すことは、比較的一般的である。これは、コア若しくは鋳型又は型からの成型物の取り外しの直後に特に明白である。この時点での強度(「ホット強度」又は「瞬時強度」)は、型から取り外す際のコア又はフォームの安全な取扱いのために特に重要である。また、鋳造欠陥が最小レベルである所望の鋳造部品を製造することができるように、高い「コールド強度」(すなわちコア又は鋳型の完全硬化後の強度)も重要である。 For example, it is relatively common for castings made from inorganic binders to exhibit low strength unless appropriate special measures are taken. This is particularly evident immediately after removal of the core or mold or casting from the mould. Strength at this point ("hot strength" or "instant strength") is particularly important for safe handling of the core or foam during removal from the mold. Also important is high "cold strength" (i.e. strength after full hardening of the core or mold) so that the desired cast parts can be produced with minimal levels of casting defects.

欧州特許第1802409B1号明細書は、金属加工のための鋳型を製造するための成型材料混合物において、少なくとも耐火性成型基材、水ガラスベースのバインダーを含み、ある割合の粒子状合成非晶質二酸化ケイ素が成型材料混合物に添加されることを特徴とする成型材料混合物を開示している。 EP 1 802 409 B1 describes a molding material mixture for producing molds for metalworking, comprising at least a refractory molding substrate, a binder based on water glass and a proportion of particulate synthetic amorphous dioxide A molding compound mixture is disclosed, characterized in that silicon is added to the molding compound mixture.

独国特許出願公開第102013111626A1号明細書は、型又はコアを製造するための成型材料混合物であって、少なくとも耐火性成型基材、バインダーとしての水ガラス、粒子状非晶質二酸化ケイ素及び1つ以上の粉状酸化ホウ素化合物を含む成型材料混合物を開示している。この文献は、成型材料混合物へのホウ素化合物の添加が、それにより製造されるコア及び型の水分安定性を改善することをさらに開示している。 DE 102013111626 A1 describes a molding material mixture for producing molds or cores comprising at least a refractory molding substrate, water glass as binder, particulate amorphous silicon dioxide and one Molding material mixtures containing the above powdered boron oxide compounds are disclosed. This document further discloses that the addition of a boron compound to the molding compound mixture improves the moisture stability of cores and molds produced therewith.

国際公開第2014/202042A1号パンフレットは、金属加工のための鋳型及びコアを製造するための成型材料混合物であって、少なくとも1つの耐火性成型基材、粒子状非晶質SiO2、水ガラス及びリチウム化合物を含む成型材料混合物を開示している。この文献は、成型材料混合物へのリチウム化合物の添加が、それにより製造される成型物の水分安定性を改善することをさらに開示している。 WO 2014/202042 A1 is a molding material mixture for producing molds and cores for metalworking, comprising at least one refractory molding substrate, particulate amorphous SiO 2 , water glass and Molding material mixtures containing lithium compounds are disclosed. This document further discloses that the addition of a lithium compound to the molding compound mixture improves the moisture stability of moldings produced therewith.

独国特許出願公開第102012104934A1号明細書は、金属加工のための鋳型を製造するための成型材料混合物であって、少なくとも耐火性成型基材、水ガラスベースのバインダー及び硫酸バリウムを含む成型材料混合物を開示している。 DE 10 2012 104 934 A1 describes a molding compound mixture for producing molds for metalworking, comprising at least a refractory molding substrate, a binder based on water glass and barium sulphate. is disclosed.

独国特許出願公開第102012113073A1号明細書は、金属加工のためのフォーム及びコアを製造するための成型材料混合物であって、少なくとも、a)耐火性成型基材、b)無機バインダー、及びc)少なくとも1つの粒子状金属酸化物を含み、粒子状金属酸化物は、少なくとも1つのアルファ相酸化アルミニウム及び/又はシートシリケート構造を有する混合アルミニウム/ケイ素酸化物を除く少なくとも1つの混合アルミニウム/ケイ素酸化物を含むか又はそれからなる、成型材料混合物を開示している。 DE 102012113073 A1 describes a molding compound mixture for producing foams and cores for metalworking, comprising at least a) a refractory molding substrate, b) an inorganic binder and c) at least one particulate metal oxide, wherein the particulate metal oxide is at least one alpha-phase aluminum oxide and/or at least one mixed aluminum/silicon oxide excluding mixed aluminum/silicon oxide having a sheet silicate structure Disclosed is a molding material mixture comprising or consisting of

独国特許出願公開第102012113074A1号明細書は、金属加工のためのフォーム及びコアを製造するための成型材料混合物であって、少なくとも1つの耐火性成型基材、有機バインダー及び少なくとも1つの粒子状混合金属酸化物を含む成型材料混合物を開示している。アルミニウム及びジルコニウムの酸化物が特定の様式で使用される。 DE 102012113074 A1 describes a molding material mixture for producing foams and cores for metalworking, comprising at least one refractory molding substrate, an organic binder and at least one particulate admixture. A molding material mixture comprising metal oxides is disclosed. Aluminum and zirconium oxides are used in a particular manner.

独国特許出願公開第102017107531A1号明細書は、鋳型、コア及びそれから再生成される成型基材の製造プロセスを開示している。粒子状シートシリケートが特定の様式で使用される。 DE 102017107531 A1 discloses a process for manufacturing molds, cores and molded substrates regenerated therefrom. Particulate sheet silicates are used in a particular manner.

欧州特許第2104580B1号明細書は、金属加工のための鋳型を製造するための成型材料混合物であって、少なくとも耐火性成型基材、水ガラスベースのバインダー;ある割合の、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン及び酸化亜鉛の群から選択される粒子状金属酸化物を含む成型材料混合物を開示している。成型材料混合物に炭水化物が添加される。 EP 2 104 580 B1 describes a molding material mixture for producing molds for metalworking, comprising at least a refractory molding substrate, a binder based on water glass; proportions of silicon dioxide, aluminum oxide, A molding material mixture is disclosed comprising particulate metal oxides selected from the group of titanium oxide and zinc oxide. A carbohydrate is added to the molding material mixture.

欧州特許第2097192B1号明細書は、金属加工のための鋳型を製造するための成型材料混合物であって、少なくとも耐火性成型基材、水ガラスベースのバインダー;ある割合の、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン及び酸化亜鉛の群から選択される粒子状金属酸化物を含む成型材料混合物を開示している。ある割合のリン化合物が成型材料混合物に添加される。 EP 2 097 192 B1 describes a molding material mixture for producing molds for metalworking, comprising at least a refractory molding substrate, a binder based on water glass; proportions of silicon dioxide, aluminum oxide, A molding material mixture is disclosed comprising particulate metal oxides selected from the group of titanium oxide and zinc oxide. A proportion of a phosphorus compound is added to the molding compound mixture.

独国特許出願公開第102012020509A1号明細書は、金属加工のための鋳型及びコアを製造するための成型材料混合物であって、少なくとも耐火性成型基材、無機バインダー並びにZrSiO4からZrO2及びSiO2への熱分解によって製造可能な粒子状非晶質SiO2を含む成型材料混合物を開示している。 DE 102012020509 A1 describes a molding compound mixture for producing molds and cores for metalworking, comprising at least a refractory molding substrate, an inorganic binder and ZrSiO4 to ZrO2 and SiO2 . It discloses a molding compound mixture comprising particulate amorphous SiO 2 that can be produced by pyrolysis to .

独国特許出願公開第102012020510A1号明細書は、金属加工のための鋳型及びコアを製造するための成型材料混合物であって、少なくとも耐火性成型基材、無機バインダー及び酸素含有気体による金属ケイ素の酸化によって製造可能な粒子状非晶質SiO2を含む成型材料混合物を開示している。 DE 10 2012 020 510 A1 describes a molding material mixture for producing molds and cores for metalworking, comprising at least a refractory molding substrate, an inorganic binder and oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas. discloses a molding compound mixture comprising particulate amorphous SiO 2 producible by the company.

独国特許出願公開第102012020511A1号明細書は、金属加工のための鋳型及びコアを製造するための成型材料混合物であって、少なくとも耐火性成型基材、無機バインダー並びに結晶質石英の溶解及びと急速再冷却によって製造可能な粒子状非晶質SiO2を含む成型材料混合物を開示している。 DE 10 2012 020 511 A1 describes a molding material mixture for producing molds and cores for metalworking, comprising at least a refractory molding substrate, an inorganic binder and crystalline quartz by melting and rapid A molding compound mixture containing particulate amorphous SiO 2 that can be produced by recooling is disclosed.

独国特許出願公開第102012020073A1号明細書は、金属加工のための鋳型及びコアを製造するための成型材料混合物であって、少なくとも耐火性成型基材、無機バインダー及び酸素含有気体による金属ケイ素の酸化によって製造可能な粒子状非晶質SiO2を含む成型材料混合物を開示している。 DE 102 01 202 0073 A1 describes a molding material mixture for producing molds and cores for metalworking, comprising at least a refractory molding substrate, an inorganic binder and oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas. discloses a molding compound mixture comprising particulate amorphous SiO 2 producible by the company.

国際公開第2009/056320号パンフレットは、金属加工のための鋳型を製造するための成型材料混合物であって、少なくとも耐火性成型基材、水ガラスベースのバインダー;ある割合の、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン及び酸化亜鉛の群から選択される粒子状金属酸化物を含む成型材料混合物を開示している。ある割合の少なくとも1つの表面活性物質が成型材料混合物に添加される。 WO 2009/056320 is a molding material mixture for producing molds for metalworking, comprising at least a refractory molding substrate, a binder based on water glass; proportions of silicon dioxide, aluminum oxide , a molding material mixture comprising particulate metal oxides selected from the group of titanium oxide and zinc oxide. A proportion of at least one surface-active substance is added to the molding compound mixture.

上記で認められる特許文献は、粒子状非晶質SiO2を含む成型材料混合物をすでに開示している。特定の基材配合物から出発し、選択された添加剤を添加することにより、成型材料混合物の割合及び得られる成型物の特性に影響を与え得ることも知られている。 The patent documents identified above already disclose molding compound mixtures containing particulate amorphous SiO 2 . It is also known that by starting from a specific base formulation and adding selected additives it is possible to influence the proportions of the molding material mixture and the properties of the resulting moldings.

鋳造工業において、粒子状非晶質二酸化ケイ素と、任意選択的にさらなる固体添加剤とを含むバインダー及び成型材料混合物を使用するが、さらに実際にこれまで呼吸空気の汚染から生じる健康リスクに追加的に関連していた個々の計量及び混合に伴う不都合を同時に最小化することが必要とされている。同時に、繰り返し製造されるバインダー及び成型材料混合物は、常に同じ組成を有し、且つ常に同じ製品特性を有することが確実でなければならない。 In the foundry industry, binder and molding material mixtures containing particulate amorphous silicon dioxide and optionally further solid additives are used, and in fact hitherto there are additional health risks arising from contamination of the breathing air. There is a need to simultaneously minimize the inconvenience associated with individual weighing and mixing associated with . At the same time, it must be ensured that repeatedly produced binder and molding compound mixtures always have the same composition and always have the same product properties.

加えて、いかなる追加的な計量ステップも必要とせずに、対応するバインダー及び成型材料混合物の成分として、ゲル又は液体形態であっても、水ガラス中で長期安定性を有さない物質を使用することが必要とされている。 In addition, the use of substances that do not have long-term stability in water glass, even in gel or liquid form, as constituents of the corresponding binder and molding material mixtures without the need for any additional metering steps. is required.

さらに、いかなる追加的な計量ステップも必要とせずに、且つ例えば粒子状物質の貯蔵容器中での充填レベル次第で、形成された成型材料混合物の組成の差異が生じることなく、成型材料混合物のための添加剤として非常に異なる粒径分布をそれぞれ有する種々の粒子状物質を使用することが必要とされている。 Furthermore, for the molding material mixture without the need for any additional metering steps and without differences in the composition of the molding material mixture formed depending on, for example, the fill level in the storage container of particulate matter. There is a need to use various particulate materials, each with a very different particle size distribution, as additives for the.

さらに、互いに対して固定の相対的比率において且つ単一の一般的な計量ステップにより、成型材料混合物のための固体及び液体添加剤を成型材料混合物に添加することが必要とされている。 Furthermore, there is a need to add solid and liquid additives for molding compound mixtures to molding compound mixtures in fixed relative proportions to each other and by a single general metering step.

非常に特に、添加される全ての成分に対して追加的な計量ステップを必要とせず、且つ添加剤を貯蔵する際に追加的な問題に対処する必要がなく、成型材料混合物のための添加剤の既知のプラスの特性を組み合わせることが可能であることが必要とされている。 Very particularly additives for molding material mixtures without the need for an additional metering step for every ingredient added and without having to deal with additional problems when storing the additive. There is a need to be able to combine the known positive properties of

本発明は、請求項において定義され、以下に詳細に記載される。 The invention is defined in the claims and described in detail below.

本発明は、その区分において、鋳造工業で使用するための物品を製造するためのプロセス、粒状物、プロセスの実行のための装置、粒子状非晶質二酸化ケイ素の使用及び粒状物の使用に関する。これらの区分の1つと関連して記載されるか又は好ましいと記載される実施形態、態様又は特性は、それぞれの他の区分に対応して又は同様に適用可能であり、逆も同じである。 The invention relates, in its sections, to a process for manufacturing articles for use in the foundry industry, granules, equipment for carrying out the process, the use of particulate amorphous silicon dioxide and the use of the granules. Any embodiment, aspect or feature described or described as preferred in connection with one of these divisions is correspondingly or similarly applicable to each other division, and vice versa.

特記されない限り、本発明及びその種々の区分の好ましい態様又は実施形態は、本発明及びその種々の区分の他の態様又は実施形態、特に他の好ましい態様又は実施形態と組み合わされ得る。それぞれの好ましい態様又は実施形態を互いに組み合わせることにより、再び本発明の好ましい態様又は実施形態が得られる。 Unless otherwise stated, any preferred aspect or embodiment of the invention and various sections thereof may be combined with other aspects or embodiments of the invention and various sections thereof, especially other preferred aspects or embodiments. By combining the respective preferred aspects or embodiments with each other, again preferred aspects or embodiments of the invention are obtained.

鋳造工業で使用するための成型材料混合物107を製造するための本発明のプロセス100の第1の実施形態の流れ図を示す。1 shows a flow diagram of a first embodiment of the process 100 of the present invention for producing a molding material mixture 107 for use in the foundry industry. 鋳造工業で使用するための成型材料混合物209を製造するための本発明のプロセス200の第2の実施形態の流れ図を示す。Figure 2 shows a flow diagram of a second embodiment of the process 200 of the present invention for producing a molding material mixture 209 for use in the foundry industry. 鋳造工業で使用するための成型材料混合物309を製造するための本発明のプロセス300の別の実施形態の流れ図を示す。FIG. 3 shows a flow diagram of another embodiment of the process 300 of the present invention for producing a molding material mixture 309 for use in the foundry industry.

本発明の第1の態様において、
- 鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための粒状物、
- 鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための固体の注入可能な添加剤、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダー、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダーを含む成型材料混合物、及び
- 鋳造工業で金属鋳造部品の鋳造に使用するための成型物(特にコア、鋳型及びフィーダー)
からなる群から選択される、鋳造工業で使用するための物品を製造するためのプロセスであって、物品を製造するための以下のステップ:
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合、好ましくは少なくとも90重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を製造又は提供するステップ、
- 複数の個々の粒(grain)であって、組み合わされた粒子をそれぞれ含み、且つそれぞれの粒の質量に基づいて少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%の割合の粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与えるステップであって、粒状物の平均粒径は、ふるい分けによって決定されて0.2mmより大きい、ステップ
を含むプロセスにより、全体又は一部において上記の目標が達成され、且つ課題が解決される。
In a first aspect of the invention,
- granules for the production of injectable additives for use as components of mineral binders in the foundry industry,
- solid injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry,
- inorganic binders for use in the foundry industry,
- molding material mixtures containing inorganic binders for use in the foundry industry; and - moldings (especially cores, molds and feeders) for use in the foundry industry for casting metal casting parts.
A process for manufacturing an article for use in the foundry industry selected from the group consisting of the following steps for manufacturing the article:
- Particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide producing or providing silicon dioxide;
- a plurality of individual grains, each comprising combined grains and containing at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the mass of each grain combining the particles of particulate amorphous silicon dioxide in an enlarging step to provide grains to provide a grain comprising a plurality of individual grains each containing a proportion of particulate amorphous silicon dioxide; The above goals are achieved and the problems are solved in whole or in part by a process comprising steps in which the average particle size of the material is greater than 0.2 mm as determined by sieving.

粒状物、固体の注入可能な添加剤、無機バインダー及び成型材料混合物は、それらが鋳型又はコアの製造中に(指定された順序で)連続的に製造されるため、それぞれ中間生成物である。これらの中間生成物のそれぞれは、個々に貯蔵又は輸送され得る。 Granules, solid injectable additives, inorganic binders and molding material mixtures are each intermediate products as they are produced continuously (in the order specified) during the production of the mold or core. Each of these intermediate products can be stored or shipped individually.

したがって、「粒状物」という用語は、上記の定義に関して、上記で定義される複数の粒の全体を意味するものとして理解される。 Accordingly, the term "particulate", in relation to the above definition, is understood to mean the whole of the plurality of granules defined above.

粒は、本明細書では、計画された通りに実行された拡大ステップの生成物であり、粒子状非晶質二酸化ケイ素(及び任意選択的にさらなる物質)を含有する。したがって、粒は、それぞれの場合に複合体、例えば凝集体又は集合体である。 A grain, as used herein, is the product of a planned expansion step and contains particulate amorphous silicon dioxide (and optionally further materials). The grains are thus in each case composites, eg aggregates or aggregates.

「粒子状」という用語は、好ましくは、(ダストを含む)固体粉末の粒子を意味し、それは、好ましくは、注入可能であり、したがってふるい分け可能でもある。 The term "particulate" preferably means particles of a solid powder (including dust), which are preferably pourable and therefore also sievable.

使用される粒子状非晶質二酸化ケイ素は、合成によって製造された種類(例えば、最初に認められた従来技術で定義されるもの)及び天然由来型のいずれでもあり得る。後者は、例えば、独国特許出願公開第102007045649号明細書から既知であるが、それらは、多くの場合、有意な結晶質成分を含有し、したがって発癌性であると分類されるために好ましくない。 The particulate amorphous silicon dioxide used can be of both the synthetically produced type (eg, as defined in the first recognized prior art) and the naturally occurring type. The latter are known, for example from DE 10 2007 045 649 A1, but are often unfavorable because they contain a significant crystalline component and are therefore classified as carcinogenic. .

「粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素」は、好ましくは、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素である。供給源又は調製プロセス次第で、天然及び/又は合成非晶質二酸化ケイ素は、最大で50重量%の二次成分、すなわち結晶質二酸化ケイ素及び/又は二酸化ケイ素ではない物質を含有する。したがって、商業的に入手可能な(合成又は天然)「粒子状非晶質二酸化ケイ素」は、典型的には、二酸化ケイ素に加えて、1つ以上のさらなる無機酸化物の割合及び不可避の不純物の割合を含む。本発明に関して、それぞれ粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて30重量%未満の割合の二次成分及び/又は少なくとも80重量%の割合の二酸化ケイ素を含有する合成粒子状非晶質二酸化ケイ素が好ましく、20重量%未満の割合の二次成分及び/又は少なくとも90重量%の割合の二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素が非常に特に好ましい。 "Particulate amorphous silicon dioxide containing at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of particulate amorphous silicon dioxide" is preferably particulate synthetic amorphous silicon dioxide. Depending on the source or preparation process, natural and/or synthetic amorphous silicon dioxide contains up to 50% by weight of secondary components, ie crystalline silicon dioxide and/or substances that are not silicon dioxide. Thus, commercially available (synthetic or natural) "particulate amorphous silicon dioxide" typically contains, in addition to silicon dioxide, a proportion of one or more further inorganic oxides and an unavoidable impurity content of Including percentage. In the context of the present invention, synthetic particulate amorphous dioxide containing a proportion of secondary components of less than 30% by weight and/or a proportion of silicon dioxide of at least 80% by weight, each based on the total weight of particulate amorphous silicon dioxide Preference is given to silicon, very particular preference to particulate synthetic amorphous silicon dioxide which contains a proportion of secondary components of less than 20% by weight and/or a proportion of silicon dioxide of at least 90% by weight.

典型的には且つ場合により、好ましくは、製造又は提供される粒子状非晶質二酸化ケイ素は、ダストの形態で粒子を含む。 Typically and optionally, the particulate amorphous silicon dioxide produced or provided preferably comprises particles in the form of dust.

粒状物の粒中の粒子状非晶質二酸化ケイ素の割合は、(適切な試料処理後、特にVDG Merkblatt P 27によるふるい分け後、下記を参照されたい)例えばDIN EN ISO 12677、DIN 51001に従うX線蛍光分析により、任意選択的に光学及び/若しくは分光方法並びに/又はウェットケミカル方法と組み合わせて決定又は確認され得る。当業者は、本プロセスに使用される材料についての知識により、好ましく適切な決定方法を選択する。 The proportion of particulate amorphous silicon dioxide in the grains of the granules (after appropriate sample treatment, in particular after sieving according to VDG Merkblatt P 27, see below), e.g. It can be determined or confirmed by fluorescence analysis, optionally in combination with optical and/or spectroscopic methods and/or wet chemical methods. A person skilled in the art will select a preferred and appropriate determination method with knowledge of the materials used in the process.

好ましくは、製造又は提供される粒子状非晶質二酸化ケイ素は、走査電子顕微鏡検査法(SEM)又はレーザー回折によって決定した場合、20μm未満の径を有する粒子、より好ましくは0.1μm~5μmの径を有する粒子、最も好ましくは0.1μm~1.5μmの径を有する粒子を含む。 Preferably, the particulate amorphous silicon dioxide produced or provided comprises particles having a diameter of less than 20 μm, more preferably between 0.1 μm and 5 μm, as determined by scanning electron microscopy (SEM) or laser diffraction. It includes particles having a diameter, most preferably particles having a diameter of 0.1 μm to 1.5 μm.

多くの場合、得られた粒状物に関して、それぞれの場合において、好ましくはDIN 55992-1(日付:2006年6月)、タイプI、回転ドラム原理(例えば、Heubachダスト測定デバイスを使用する)に従って決定される、回転方法によるダスト発達の指数が、製造又は提供される粒子状非晶質二酸化ケイ素よりも低く、好ましくは少なくとも15%低く、特に好ましくは少なくとも25%低く、最も特に好ましくは少なくとも40%低いプロセスが好ましい。 Determined in each case, preferably according to DIN 55992-1 (date: June 2006), type I, rotating drum principle (for example using a Heubach dust measuring device), in most cases with respect to the granules obtained has an index of dust development by the spinning method lower than that of the particulate amorphous silicon dioxide produced or provided, preferably at least 15% lower, particularly preferably at least 25% lower, most particularly preferably at least 40% lower A low process is preferred.

「合成によって製造された」粒子状非晶質二酸化ケイ素とは、本明細書では、非晶質二酸化ケイ素が、
- 非晶質二酸化ケイ素の工業的合成のための計画された化学反応プロセスの標的生成物であること、又は
- 非晶質二酸化ケイ素ではない標的生成物の工業的合成のための計画された化学反応プロセスの副産物であること
を意味する。
By "synthetically produced" particulate amorphous silicon dioxide, it is meant herein that amorphous silicon dioxide is
- be the target product of a planned chemical reaction process for the industrial synthesis of amorphous silicon dioxide, or - be a planned chemical for the industrial synthesis of a target product that is not amorphous silicon dioxide. Means it is a by-product of a reaction process.

標的生成物としての非晶質二酸化ケイ素による反応プロセスの一例は、四塩化ケイ素の火炎加水分解である。このプロセスによって製造される非晶質SiO2(「二酸化ケイ素」)は、「焼成SiO2」(「焼成二酸化ケイ素」)又は焼成シリカ若しくはヒュームドシリカとも呼ばれる(CAS RN 112945-52-5)。 An example of a reaction process with amorphous silicon dioxide as the target product is the flame hydrolysis of silicon tetrachloride. Amorphous SiO 2 (“silicon dioxide”) produced by this process is also called “calcined SiO 2 ” (“calcined silicon dioxide”) or calcined silica or fumed silica (CAS RN 112945-52-5).

非晶質二酸化ケイ素が副産物として形成される反応プロセスの一例は、標的生成物としてシリコン又はフェロシリコンを製造するための、アーク炉中での例えばコークによる石英の還元である。このようにして製造される非晶質SiO2(「二酸化ケイ素」)は、シリカダスト、二酸化ケイ素ダスト若しくはSiO2ヒューム凝縮物として又は「シリカヒューム」若しくは微小シリカとしても知られている(CAS RN 69012-64-2)。 An example of a reaction process in which amorphous silicon dioxide is formed as a by-product is the reduction of quartz, eg by coke, in an arc furnace to produce silicon or ferrosilicon as target products. Amorphous SiO 2 (“silicon dioxide”) thus produced is also known as silica dust, silicon dioxide dust or SiO 2 fume condensate or as “silica fume” or fine silica (CAS RN 69012-64-2).

非晶質二酸化ケイ素が合成によって製造されるさらなる反応プロセスは、ZrO2及びSiO2を得るためのアーク炉中でのZrSiO4の熱分解である。 A further reaction process by which amorphous silicon dioxide is synthetically produced is the pyrolysis of ZrSiO4 in an arc furnace to give ZrO2 and SiO2 .

文献では、四塩化ケイ素の火炎加水分解によって形成される非晶質二酸化ケイ素及びアーク炉中での例えばコークによる石英の還元中の副産物として形成される非晶質二酸化ケイ素並びにZrSiO4の熱分解によって形成される非晶質二酸化ケイ素は、多くの場合、「焼成SiO2」(「焼成二酸化ケイ素」)として又は焼成シリカとして記載される。この用語は、本出願に関しても使用される。 In the literature, amorphous silicon dioxide formed by flame hydrolysis of silicon tetrachloride and as a by-product during the reduction of quartz by e.g. coke in an arc furnace and by thermal decomposition of ZrSiO4 The amorphous silicon dioxide that is formed is often described as "calcined SiO2 "("calcined silicon dioxide") or as calcined silica. This term is also used in relation to this application.

本発明に関して、使用される焼成粒子状非晶質二酸化ケイ素としては、特に好ましくは、CAS RN 69012-64-2及びCAS RN 112945-52-5によって識別される粒子状非晶質二酸化ケイ素が挙げられる。本発明によると特に好ましいこの種の焼成粒子状非晶質二酸化ケイ素は、それ自体既知の様式において、特にアーク炉中での炭素(例えば、コーク)による石英の還元、その後の二酸化ケイ素への酸化によって製造可能である(好ましくはフェロシリコン及びシリコンの製造における)。同様に、ZrSiO4からZrO2を得るためのZrSiO4の熱分解によって調製されるSiO2及び四塩化ケイ素の火炎加水分解によって得られるSiO2も特に好ましい。 In the context of the present invention, the calcined particulate amorphous silicon dioxide used particularly preferably includes particulate amorphous silicon dioxide identified by CAS RN 69012-64-2 and CAS RN 112945-52-5. be done. A calcined particulate amorphous silicon dioxide of this kind which is particularly preferred according to the invention is prepared in a manner known per se, in particular by reduction of quartz with carbon (e.g. coke) in an arc furnace and subsequent oxidation to silicon dioxide. (preferably in the production of ferrosilicon and silicon). Also particularly preferred are SiO 2 prepared by thermal decomposition of ZrSiO 4 to give ZrO 2 from ZrSiO 4 and SiO 2 obtained by flame hydrolysis of silicon tetrachloride.

(フェロシリコン及びシリコンの製造における)アーク中での炭素(例えば、コーク)による石英の還元によって製造される種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、炭素を含有する。ZrSiO4の熱分解によって製造される種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、酸化ジルコニウム化合物を含有する。 Particulate amorphous silicon dioxide of the type produced by reduction of quartz with carbon (eg, coke) in an arc (in the production of ferrosilicon and silicon) contains carbon. Particulate amorphous silicon dioxide of the type produced by pyrolysis of ZrSiO4 contains zirconium oxide compounds.

酸素含有気体による金属ケイ素の酸化によって製造可能である粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及びニ酸化ケイ素溶融物のクエンチによって製造可能である粒子状合成非晶質二酸化ケイ素は、不可避の不純物が非常に少ない、非常に純粋なSiO2である。 Particulate synthetic amorphous silicon dioxide, which can be produced by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas, and particulate synthetic amorphous silicon dioxide, which can be produced by quenching a silicon dioxide melt, are highly free of unavoidable impurities. Very little, very pure SiO2 .

最も好ましくは、本発明によって好ましく使用される焼成粒子状非晶質二酸化ケイ素は、CAS RN 69012-64-2によって認識される種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む。これは、好ましくは、(例えば、フェロシリコン及びシリコンの製造における)アーク中での炭素(例えば、コーク)による石英の還元によって製造されるか、又はフェロシリコン及びシリコンの製造の副産物(シリカヒューム)として製造される。同様に、ZrSiO4からZrO2を得るためのZrSiO4の熱分解によって調製されるSiO2も非常に特に好ましい。これらの種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、本専門分野では「微小シリカ」としても示される。 Most preferably, the calcined particulate amorphous silicon dioxide preferably used by the present invention comprises particulate amorphous silicon dioxide of the type recognized by CAS RN 69012-64-2. It is preferably produced by reduction of quartz with carbon (e.g. coke) in an arc (e.g. in the production of ferrosilicon and silicon) or by-products of the production of ferrosilicon and silicon (silica fume). manufactured as Very particular preference is likewise given to SiO 2 which is prepared by thermal decomposition of ZrSiO 4 to give ZrO 2 from ZrSiO 4 . These types of particulate amorphous silicon dioxide are also referred to in the art as "microscopic silica".

「CAS RN」は、CAS登録番号及びCASレジスタ番号(CAS=ケミカルアブストラクトサービス)を表す。 "CAS RN" stands for CAS Registry Number and CAS Register Number (CAS=Chemical Abstract Service).

複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで粒子状非晶質二酸化ケイ素(及び任意選択的にさらなる物質)の粒子を組み合わせて粒を与えるための種々の方法が適切である。適切な方法の例には、ペレット化、ブリケット化、タブレット化、粒状物化、凝集体化、押出成型などが含まれる。 A variety of methods are suitable for combining particles of particulate amorphous silicon dioxide (and optionally further materials) in the expansion step to give grains to provide grains comprising a plurality of individual grains. . Examples of suitable methods include pelletizing, briquetting, tabletting, granulating, agglomerating, extrusion and the like.

著者Gerald Heinzeによる「Handbuch der Agglomerationstechnik」[Handbook of Agglomeration Technology](WILEY-VCH Verlag GmbH,2000,ISBN:3-527-29788-X)により、凝集形成技術の分野からのプロセス及び生成物が開示されている。 "Handbuch der Agglomeration technik" [Handbook of Agglomeration Technology] by author Gerald Heinze (WILEY-VCH Verlag GmbH, 2000, ISBN: 3-527-29788-X) discloses processes and products from the field of agglomeration technology. ing.

欧州特許出願公開第1602425A1号明細書は、粒状物化、特にペレット化により、水の添加及びその後の乾燥を伴って、少なくとも90%の非晶質SiO2を含有する二酸化ケイ素粉末から入手可能な粒状物を開示している。 EP 1 602 425 A1 describes the production of granules obtainable from silicon dioxide powders containing at least 90% amorphous SiO 2 by granulation, in particular pelletization, with the addition of water and subsequent drying. revealing things.

上記で定義される本発明に関連する「成型材料混合物」は、複数の成分の1つとして成型基材を含む。本明細書では、成型基材は、好ましくは、耐火性成型基料である。本明細書では、当業者の理解に従い、「耐火性」の物質、材料及び鉱物は、少なくとも短期間、鉄溶融物、通常、鋳鉄の鋳造又は凝固中の温度ストレスに耐えることができるものを意味する。適切な(耐火性)成型基材は、天然及び合成成型基材、例えばケイ砂、ジルコン砂又はクロム鉱石砂、橄欖石、バーミキュライト、ボーキサイト又は耐火粘土及びその混合物である。 A "molding material mixture" in the context of the present invention as defined above comprises a molding substrate as one of a plurality of components. As used herein, the molding substrate is preferably a refractory molding substrate. As used herein, "refractory" substances, materials and minerals, as understood by those skilled in the art, mean those that can withstand the temperature stress during casting or solidification of a ferrous melt, usually cast iron, for at least a short period of time. do. Suitable (refractory) molding substrates are natural and synthetic molding substrates such as silica sand, zircon sand or chromite sand, olivine, vermiculite, bauxite or fireclays and mixtures thereof.

成型材料混合物の製造中にさらなる成分に添加剤が添加される時点又は成型材料混合物に添加剤が提供される時点は、任意であり、且つ自由に選択可能である。例えば、添加剤は、仕上げられた成型材料混合物に最後に添加され得るか、又は1つ以上のさらなる成分が成型材料混合物中に最後に混合される前に上記成分の1つ以上と最初に事前に混合され得る。 The point at which the additive is added to the further components during the production of the molding compound mixture or the additive is provided to the molding compound mixture is arbitrary and freely selectable. For example, the additive may be added last to the finished molding compound mixture, or may be first pre-mixed with one or more of the above components before one or more further components are finally mixed into the molding compound mixture. can be mixed into

固体の注入可能な添加剤は、注入可能な形態及び量で断片的な集合体の形態における、成型材料混合物のための添加剤を意味することが理解される。この集合体の個々の断片は、ふるい分けによって決定される0.2mm未満の径を有する。 A solid injectable additive is understood to mean an additive for the molding material mixture in the form of fragmentary aggregates in injectable form and quantity. Individual pieces of this aggregate have a diameter of less than 0.2 mm as determined by sieving.

本発明の上記定義に関して、「無機バインダー」は、典型的には、少なくとも粒子状非晶質二酸化ケイ素と、水ガラスを含む溶液又は分散体とを含む添加剤を含む多成分バインダー系である。前記成分は、本明細書では、2つ以上の空間的に分離した成分として又は混合物として存在する。「無機バインダー」は、粒子状非晶質二酸化ケイ素と同様に、混合物の一部として及び/又は空間的に分離した成分としてさらなる粒子状材料及び/又は液体若しくはゲル形態のさらなる材料も含有し得る。 With respect to the above definition of the invention, an "inorganic binder" is a multi-component binder system that typically comprises additives comprising at least particulate amorphous silicon dioxide and a solution or dispersion comprising water glass. Said components are herein present as two or more spatially separated components or as a mixture. The "inorganic binder" may also contain additional particulate materials and/or additional materials in liquid or gel form as part of a mixture and/or as spatially separate components, as well as particulate amorphous silicon dioxide. .

ダストの形態での放出をかなりの範囲まで有効に回避することができるか又は減少させることができるため、鋳造プロセスにおいて個々の成分として許容可能でない混合物成分(例えば、発癌性であると分類される吸入性結晶質SiO2)も、本発明に従って粒状物中に場合により使用されるが、好ましくない。 Emissions in the form of dust can be effectively avoided or reduced to a large extent so that mixture components that are unacceptable as individual components in the casting process (e.g. classified as carcinogenic) Respirable crystalline SiO 2 ) is also optionally used in the granules according to the invention, but is not preferred.

「組み合わせる」という用語は、互いに且つ任意選択的にさらなる成分(下記を参照されたい)と粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせることを意味する。 The term "combining" means combining the particles of particulate amorphous silicon dioxide with each other and optionally further components (see below).

本発明によるプロセスは、金属鋳物に関する慣習的な全ての成型物、すなわち例えばコア、鋳型及びフィーダーの製造のために適切である。特に有利には、非常に薄い壁部分を含む成型物を製造することもできる。同様に特に有利には、最大相対成型物重量(あらかじめ決められた形状の所与の成型体の体積に基づく重量;コアの場合、これは、コア重量と記載される)と、特に高い1時間強度とを組み合わせる成型物を製造することができる。 The process according to the invention is suitable for the production of all moldings customary for metal castings, ie for example cores, molds and feeders. With particular advantage it is also possible to produce moldings which contain very thin wall sections. It is also particularly advantageous to have a maximum relative molding weight (weight based on the volume of a given molding of predetermined shape; in the case of cores, this is described as core weight) and a particularly high Moldings can be produced that combine strength and strength.

本発明は、その種々の態様において、特に且つ好ましくは、
- 鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための固体の注入可能な添加剤、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダー、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダーを含む成型材料混合物、及び
- 鋳造工業で金属鋳造部品の鋳造に使用するための成型物
からなる群から選択される、鋳造工業で使用するための物品を製造するための(上記される、好ましくは好ましいと上記される)プロセスであって、以下のステップ:
- 上記される、好ましくは好ましいと上記されるプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 固体の注入可能な添加剤をもたらすために、粒状物の粒を破砕するステップ
を含むプロセスに関する。
The present invention, in its various aspects, particularly and preferably comprises
- solid injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry,
- inorganic binders for use in the foundry industry,
- molding material mixtures containing inorganic binders for use in the foundry industry; and - moldings for use in the foundry industry for casting metal casting parts. A process (described above, preferably described above as being preferred) for manufacturing comprising the following steps:
- producing granules by the process described above, preferably described above as being preferred,
- relates to a process comprising crushing grains of particulate material to yield a solid injectable additive.

当業者は、固体の注入可能な添加剤をもたらすために、粒状物の粒を粉砕するための複数の方法から選択することができる。好ましくは、粉砕は、摩砕又は破砕を含む。しかしながら、粒状物は、他の方法でも粉砕され得る。 A person skilled in the art can choose from several methods for comminuting the granules of the particulate material to provide a solid injectable additive. Preferably, comminution includes grinding or crushing. However, the granules can be ground in other ways as well.

好ましい実施形態において、有意な量のダスト及び/又は微細ダストが装置外に放出されないように、且つ呼吸空気を汚染しないように、粉砕、好ましくは摩砕又は破砕は、閉鎖装置で行われる。その場合、好ましくは、得られる固体の注入可能な添加剤は、ダスト及び/又は微細ダストがいずれも放出されないように、無機バインダー又は成型材料混合物のさらなる成分中に計量される。 In a preferred embodiment, the comminution, preferably grinding or crushing, takes place in closed equipment so that no significant amount of dust and/or fine dust is released out of the equipment and does not contaminate the breathing air. In that case, the solid injectable additive obtained is preferably metered into a further component of the inorganic binder or of the molding material mixture, so that neither dust and/or fine dust is released.

本発明は、特に且つ好ましくは、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダー、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダーを含む成型材料混合物、及び
- 鋳造工業で金属鋳造部品の鋳造に使用するための成型物
からなる群から選択される、鋳造工業で使用するための物品を製造するための(上記される、好ましくは好ましいと上記される)プロセスであって、
(i)以下のステップ:
- (好ましくは好ましいと示される構成において)上記で定義される本発明によるプロセスにより、固体の注入可能な添加剤を製造するステップ、
- 製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラスと接触させるか、又は製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラス中に懸濁させるステップ
を含むか、又は
(ii)以下のステップ:
- 上記で定義される本発明によるプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 耐火性成型基材の存在又は不在下において、製造された粒状物を水ガラスと接触させ、且つ同時に又はその後、粒状物の粒を破砕するステップ
を含むプロセスに関する。
The present invention particularly and preferably
- inorganic binders for use in the foundry industry,
- molding material mixtures containing inorganic binders for use in the foundry industry; and - moldings for use in the foundry industry for casting metal casting parts. A process (described above, preferably described above as being preferred) for manufacturing
(i) the following steps:
- producing a solid injectable additive by the process according to the invention defined above (preferably in the configuration indicated as being preferred),
- contacting the produced solid injectable additive with water glass or suspending the produced solid injectable additive in water glass, or (ii) the following steps: :
- producing granules according to the process according to the invention as defined above;
- relates to a process comprising contacting the produced granules with water glass in the presence or absence of a refractory molding substrate and simultaneously or subsequently crushing the grains of the granules.

水ガラスは、例えば、高温のオートクレーブ中で水中にガラス質のナトリウム及びカリウムシリケートを溶解することによって又は熱水プロセスにおいてリチウムシリケートから製造され得る。本発明によると、上記のアルカリ金属イオンの1つ、2つ又はそれを超えるものを含有する水ガラスが使用可能である。本発明に関する成型材料混合物中の水ガラスの割合は、好ましくは、0.6~3重量%の範囲である。 Water glass can be produced from lithium silicate, for example, by dissolving vitreous sodium and potassium silicates in water in a hot autoclave or in a hydrothermal process. According to the invention it is possible to use water glasses containing one, two or more of the alkali metal ions mentioned above. The proportion of water glass in the molding compound mixture according to the invention is preferably in the range from 0.6 to 3% by weight.

変形形態(i)で行われる、製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラスと接触させるか、又は製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラス中に懸濁させるステップは、以前に製造された粒状物が、最初に粉砕、好ましくは摩砕又は破砕によって加工され、固体の注入可能な添加剤が得られることを必要とする。したがって、粒状物から製造された固体の注入可能な添加剤は、水ガラスと接触するか又はその中で懸濁される。より好ましくは、製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラスと接触させるステップは、最初に耐火性成型基材が導入され、次いで固体の注入可能な添加剤が添加され、最終的に水ガラスが添加され、同時に又はその後、使用される全ての成分が、それらが互いに好ましくは均質に混合されるまでブレンドされるような様式で行われる。より好ましくない実施形態では、例えば、耐火性成型基材が最初に添加され、次いで水ガラスが添加され、次いで固体の注入可能な添加剤が添加され、同時に及び/又はその後、使用される全ての成分が、それらが互いに均質にブレンドされるまで混合されるように順序を変更することも可能である。さらなる実施形態において、固体の注入可能な添加剤を水ガラスとブレンドして懸濁液を形成し、次いでこの懸濁液を耐火性成型基材の初期装填物に添加し、同時に及びその後、使用される全ての成分が、それらが互いに均質にブレンドされるまで混合される。 The step of contacting the produced solid injectable additive with water glass or suspending the produced solid injectable additive in water glass, carried out in variant (i), was previously The granules produced in the method first need to be processed by comminution, preferably grinding or crushing, to obtain a solid injectable additive. Thus, solid injectable additives made from granules come into contact with or are suspended in water glass. More preferably, the step of contacting the produced solid injectable additive with water glass comprises first introducing the refractory molding substrate, then adding the solid injectable additive, and finally adding water. The glass is added and, at the same time or afterwards, all the ingredients used are blended together until they are preferably homogeneously mixed. In a less preferred embodiment, for example, the refractory molding substrate is added first, followed by the water glass, then the solid injectable additive, and simultaneously and/or thereafter all the It is also possible to change the order as the ingredients are mixed until they are homogeneously blended with each other. In a further embodiment, the solid injectable additive is blended with water glass to form a suspension, which is then added to the initial charge of the refractory molded substrate, simultaneously and subsequently used. All ingredients are mixed until they are homogeneously blended with each other.

変形形態(ii)において、耐火性成型基材の存在又は不在下において、製造された粒状物を水ガラスと接触させ、且つ同時に又はその後、粒状物の粒を粉砕することは、(最初に粉砕されていない)粒状物の粒を水ガラスと接触させることを意味する。当業者は、個々の場合の状況次第で、製造された粒状物を水ガラスと接触及びブレンドするときの個々の場合の必要条件にスタッド条件を調節することにより、粒の粉砕を達成することができる。同様に、個々の場合の状況次第で、当業者は、粒状物の個々の粒の粉砕が本質的にないような様式で撹拌条件を適切に調節することにより、製造された粒状物を水ガラスとブレンドすることができる。両方の場合において、製造された粒状物と水ガラスとの接触及び混合は、耐火性成型基材の存在又は不在下において実行可能である。製造された粒状物を水ガラスと接触させるステップが耐火性成型基材の存在下で行われる場合、ブレンドが接触時に(又は直後に)実行されること及び粒状物がこのブレンドによって粉砕されることが好ましい。 In variant (ii), contacting the produced granules with water glass in the presence or absence of a refractory molding substrate and simultaneously or subsequently crushing the grains of the granules comprises (first crushing contacting the grains of the particulate matter with the water glass. A person skilled in the art can, depending on the circumstances of each case, achieve grain comminution by adjusting the stud conditions to the requirements of each case when contacting and blending the produced granules with water glass. can. Likewise, depending on the circumstances of each individual case, the person skilled in the art will be able to mix the produced granules with water glass by appropriately adjusting the stirring conditions in such a way that there is essentially no comminution of individual grains of the granules. can be blended with In both cases, the contacting and mixing of the produced granules with the water glass can be carried out in the presence or absence of a refractory molding substrate. If the step of contacting the produced granules with water glass is performed in the presence of a refractory molding substrate, the blending is performed at (or immediately after) the contacting and the granules are comminuted by this blend. is preferred.

変形形態(i)及び(ii)のそれぞれにおいて、1つ以上の添加剤との混合物、例えば水ガラス及び1つ以上の界面活性剤を含む混合物の形態で水ガラスを使用することが可能である。 In each of variants (i) and (ii) it is possible to use water glass in the form of mixtures with one or more additives, for example water glass and mixtures comprising one or more surfactants. .

従来技術と異なり、本発明によるプロセスは、無機バインダー又は成型材料混合物の製造のために粒子状非晶質SiO2を直接使用しないが、排他的にそれから製造される粒状物又はそれから製造される固体の注入可能な添加剤が使用される。 Unlike the prior art, the process according to the invention does not directly use particulate amorphous SiO 2 for the production of inorganic binders or molding material mixtures, but exclusively granules produced therefrom or solids produced therefrom. of injectable additives are used.

本発明によるプロセスと関連して上記される効果及び利点は、特定の範囲まで本明細書で達成される。 The effects and advantages described above in connection with the process according to the invention are achieved here to a certain extent.

特に且つ好ましくは、本発明は、鋳造工業で使用するための、耐火性成型基材並びに水ガラス及び粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む無機バインダーを含む成型材料混合物を製造するための(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスであって、以下のステップ:
- (好ましくは好ましいと示される構成において)上記で定義される本発明によるプロセスにより、無機バインダーを製造するステップと、
(i)同時に、無機バインダーの製造のために使用される成分を耐火性成型基材と混合するステップ、及び/又は
(ii)その後、製造された無機バインダーを耐火性成型基材と混合するステップと
を含むプロセスに関する。
Particularly and preferably, the present invention is for producing a molding material mixture for use in the foundry industry, comprising a refractory molding substrate and an inorganic binder comprising water glass and particulate amorphous silicon dioxide (see above). a process according to the invention, comprising the steps of:
- producing an inorganic binder by the process according to the invention as defined above (preferably in the configuration indicated as being preferred);
(i) simultaneously mixing the ingredients used for the production of the inorganic binder with the refractory molding substrate; and/or (ii) subsequently mixing the produced inorganic binder with the refractory molding substrate. with respect to processes including

成型材料混合物は、耐火性成型基材の存在下において、無機バインダーを製造するために使用される個々の成分を互いに混合して、成型材料混合物を形成することによって製造可能である。同様に、成型材料混合物は、無機バインダーの成分を混合することによって無機バインダーが最初に製造され、すでに製造された無機バインダーを耐火性成型基材と混合して、成型材料混合物を得るような様式で製造可能である。個々の場合の必要条件次第で、それぞれの場合の1つ若しくは両方の変形形態又は2つの変形形態の組合せが好ましくなり得る。 Molding material mixtures can be prepared by mixing together the individual components used to make the inorganic binder in the presence of a refractory molding substrate to form a molding material mixture. Similarly, the molding material mixture is such that the inorganic binder is first produced by mixing the components of the inorganic binder, and the already produced inorganic binder is mixed with the refractory molding substrate to obtain the molding material mixture. can be manufactured in Depending on the requirements of the individual case, one or both variants in each case or a combination of the two variants may be preferred.

耐火性成型材料は、好ましくは、成型材料混合物の全質量の80重量%超、好ましくは90重量%超、より好ましくは95重量%超を占める。本発明によって使用される耐火性成型材料は、好ましくは、粒子状形態で存在する。それは、好ましくは、自由流動性である。 The refractory molding material preferably represents more than 80% by weight, preferably more than 90% by weight, more preferably more than 95% by weight of the total mass of the molding material mixture. The refractory molding material used according to the invention is preferably present in particulate form. It is preferably free-flowing.

耐火性成型基材は、好ましくは、30~100の範囲のAFS粒粒度指数を有する。AFS粒粒度指数は、本明細書では、1999年10月のVDG-Merkblatt(「Verein deutscher Giessereifachleute」[Society of German Foundry Experts]の情報シート)P34、ポイント5.2によって決定される。そこでは、AFS粒粒度指数は、式

Figure 2022543468000002
によって決定される。 The refractory molded substrate preferably has an AFS grain size index in the range of 30-100. The AFS grain size index is here determined according to the VDG-Merkblatt (information sheet of the “Verein deutscher Giessereifachleute” [Society of German Foundry Experts]) October 1999, P34, point 5.2. There, the AFS grain size index is given by the formula
Figure 2022543468000002
determined by

複数の個々の粒であって、組み合わされた粒子をそれぞれ含み、且つそれぞれの粒の質量に基づいて少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%の割合の粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与えるステップにおいて、(得られた)粒状物の平均粒径が、ふるい分けによって決定されて0.5mmより大きく、好ましくは1mmより大きい、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスが好ましい。 a plurality of individual granules each comprising combined granules and having a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight based on the mass of each granule in the step of combining the particles of particulate amorphous silicon dioxide in an enlarging step to provide grains to provide a grain comprising a plurality of individual grains each comprising amorphous silicon dioxide; Preference is given to the process according to the invention (as defined above, preferably as preferred) in which the average particle size of is greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm, as determined by sieving.

したがって、本発明によるこの好ましいプロセスにより、その粒が(ふるい分けによって決定される)0.5mmより大きい平均粒径、好ましくは1mmより大きい平均粒径を有し、且つ少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%の割合の(上記の)粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む粒状物が導かれる。この方法によって製造される粒状物は、特に以下の特性の有利な組合せを有する:均一な組成、高い容積密度、良好な流動性、良好な運搬性、良好な計量性、低ダスト含有量、分離現象の回避、粉砕性能、それらを使用して製造可能な成型物の高い成型物重量、それらを使用して製造可能な成型物の水分安定性(水分抵抗)の増加。 Thus, this preferred process according to the invention ensures that the grains have an average particle size (determined by sieving) greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm, and at least 30% by weight, preferably at least Granules each containing a proportion of particulate amorphous silicon dioxide (described above) of 40% by weight, more preferably at least 50% by weight are introduced. The granules produced by this method have, in particular, an advantageous combination of the following properties: uniform composition, high bulk density, good flowability, good transportability, good meterability, low dust content, separation. Avoidance of phenomena, grinding performance, high molding weight of moldings producible with them, increased moisture stability (moisture resistance) of moldings producible with them.

粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素が、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素から完全に又は部分的になる、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスが好ましい。 Particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total mass of particulate amorphous silicon dioxide, consisting wholly or partially of particulate synthetic amorphous silicon dioxide Preference is given to the process according to the invention (as described above, preferably as preferred).

個々の場合の必要条件次第で、(粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む)粒子状非晶質二酸化ケイ素が粒子状合成非晶質二酸化ケイ素から完全に又は部分的になる場合、それは、特に有利である。合成非晶質二酸化ケイ素の通常の好ましい使用により、それから得ることのできる成型物の特性の特に有利な組合せは、均一な予想できる品質で達成することができる。 Depending on the requirements of the individual case, the particulate amorphous silicon dioxide (comprising at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide) is the particulate synthetic amorphous silicon dioxide It is particularly advantageous if it consists wholly or partly of silicon. Due to the customary and preferred use of synthetic amorphous silicon dioxide, a particularly advantageous combination of properties of the moldings obtainable therefrom can be achieved with uniform and predictable quality.

X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、それぞれの場合にふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、1mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは0.2mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とが、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて30%以下だけ異なり、好ましくは20%以下だけ異なり、より好ましくは10%以下だけ異なる、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスが好ましい。 The proportion of silicon dioxide in the total granulate, determined by X-ray fluorescence analysis, and in each case greater than 1 mm, preferably greater than 0.5 mm, determined by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis the proportion of silicon dioxide in at least 90% of the grains of the granules preferably having a grain size greater than 0.2 mm differs by no more than 30%, preferably no more than 20%, based on the proportion of silicon dioxide in the total granules Preference is given to processes according to the invention (as described above, preferably as preferred) which differ by only 10%, more preferably by 10% or less.

粒状物全体中及び粒状物の個々の粒中の二酸化ケイ素の割合は、DIN EN ISO 12677、DIN 51001に従い、X線蛍光分析によって決定される。(平均)粒径は、DIN ISO 3310による試験ふるいの使用を明記する1999年10月のVDG-Merkblatt(すなわち「Vereins deutscher Giessereifachleute」の情報シート)P27、ポイント4.3に従い、ふるい分けによって決定される。 The proportion of silicon dioxide in the granules as a whole and in individual grains of the granules is determined according to DIN EN ISO 12677, DIN 51001 by X-ray fluorescence analysis. The (average) particle size is determined by sieving according to VDG-Merkblatt of October 1999 (i.e. information sheet of "Vereins deutscher Giessereifachleute") P27, point 4.3 specifying the use of test sieves according to DIN ISO 3310 .

(X線蛍光分析によって決定される)粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、(ふるい分けによって決定される)1mmより大きい、好ましくは(ふるい分けによって決定される)0.5mmより大きい、より好ましくは(ふるい分けによって決定される)0.2mmより大きい粒径を有する粒状物の個々の粒の少なくとも90%における(X線蛍光分析によって決定される)二酸化ケイ素の割合とが、(粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と比較して)30%以下だけ異なり、好ましくは20%以下だけ異なり、より好ましくは10%以下だけ異なることは、それらの組成物中のこの(最小)径の粒状粒が、粒状物の全組成物、したがって使用される材料全体の良好な代表例であることを意味する。記載された径(1mm、0.5mm、0.2mm)のそれぞれに関して、個々の場合次第で、明記された最大差(30%、20%、10%)のいずれも関連し、有利であり得る。したがって、個々の場合の必要条件次第で、径及び最大差の得られる組合せのいずれも好ましい。 The proportion of silicon dioxide in the total granules (determined by X-ray fluorescence analysis) and greater than 1 mm (determined by sieving), preferably greater than 0.5 mm (determined by sieving), more preferably the proportion of silicon dioxide (determined by X-ray fluorescence analysis) in at least 90% of the individual grains of granules having a particle size greater than 0.2 mm (determined by sieving) and differ by no more than 30%, preferably no more than 20%, more preferably no more than 10% (relative to the proportion of silicon dioxide), that granules of this (minimum) size in their composition are It is meant to be a good representative of the total composition of the granules and therefore of the total material used. For each of the stated diameters (1 mm, 0.5 mm, 0.2 mm), depending on the individual case, any of the specified maximum differences (30%, 20%, 10%) may be relevant and advantageous. . Therefore, depending on the requirements of the individual case, any combination of diameters and maximum differences that can be obtained is preferred.

拡大ステップにおいて、粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子が、
- ゲル様物質を含む液体、好ましくは液体湿潤剤及び/又は懸濁媒体、好ましくは水、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- レオロジー添加剤(増粘剤、懸濁助剤)、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料と混合及び/又は接触される、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスが好ましい。
In the expanding step, the particles of particulate amorphous silicon dioxide are
- a liquid comprising a gel-like substance, preferably a liquid wetting agent and/or suspension medium, preferably water,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulfate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- rheological additives (thickeners, suspension aids),
- Hydrophobizing agents, preferably mixed with one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and - carbohydrates. Preference is given to the process according to the invention (as mentioned above, preferably as preferred) in which and/or contacted.

粒子状非晶質二酸化ケイ素は、好ましくは、拡大ステップにおいて、(それ自体が粒子状非晶質二酸化ケイ素ではない)1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料と混合及び/又は接触される。粒子状非晶質二酸化ケイ素が拡大ステップにおいて混合及び/又は接触される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料は、上記リストから独立して選択され、すなわち、第1の材料の選択は、その後のいずれの材料の選択に対しても影響を有さない。 The particulate amorphous silicon dioxide is preferably mixed and/or contacted with one, two or more additional materials (which are not themselves particulate amorphous silicon dioxide) in the expansion step. The one, two or more additional materials with which the particulate amorphous silicon dioxide is mixed and/or contacted in the expansion step are independently selected from the above list, i.e. the selection of the first material is It has no effect on any subsequent material selection.

好ましくは、界面活性剤は、オレイルスルフェート、ステアリルスルフェート、パルミチルスルフェート、ミリスチルスルフェート、ラウリルスルフェート、デシルスルフェート、オクチルスルフェート、2-エチルヘキシルスルフェート、2-エチルオクチルスルフェート、2-エチルデシルスルフェート、パルミトレイルスルフェート、リノリルスルフェート、ラウリルスルホネート、2-エチルデシルスルホネート、パルミチルスルホネート、ステアリルスルホネート、2-エチルステアリルスルホネート、リノリルスルホネート、ヘキシルホスフェート、2-エチルヘキシルホスフェート、カプリルホスフェート、ラウリルホスフェート、ミリスチルホスフェート、パルミチルホスフェート、パルミトレイルホスフェート、オレイルホスフェート、ステアリルホスフェート、ポリ-(1,2エタンジイル)-フェノールヒドロキシホスフェート、ポリ-(1,2-エタンジイル)-ステアリルホスフェート、ポリ-(1,2-エタンジイル)-オレイルホスフェート、水中のポリカルボキシレートエーテル(例えば、Melpers 0030、BASF)、水中の変性ポリアクリレート(例えば、Melpers VP 4547/240L、BASF)、水中の2-エチルヘキシルスルフェート(例えば、Texapon EHS、Cognis)、水中のポリグルコシド(例えば、Glukopon 225 DK、Cognis)、水中のオクチル硫酸ナトリウム(例えば、Texapon 842、Lakeland)、変性カルボキシレートエーテル(例えば、Castament ES 60、固体、BASF)からなる群から独立して選択される。 Preferably, the surfactant is oleyl sulfate, stearyl sulfate, palmityl sulfate, myristyl sulfate, lauryl sulfate, decyl sulfate, octyl sulfate, 2-ethylhexyl sulfate, 2-ethyloctyl sulfate, 2-ethyl decyl sulfate, palmitole sulfate, linolyl sulfate, lauryl sulfonate, 2-ethyldecyl sulfonate, palmityl sulfonate, stearyl sulfonate, 2-ethylstearyl sulfonate, linolyl sulfonate, hexyl phosphate, 2-ethylhexyl phosphate, capryl phosphate, lauryl phosphate, myristyl phosphate, palmityl phosphate, palmitoleyl phosphate, oleyl phosphate, stearyl phosphate, poly-(1,2 ethanediyl)-phenol hydroxyphosphate, poly-(1,2-ethanediyl)-stearyl phosphate, poly -(1,2-ethanediyl)-oleyl phosphate, polycarboxylate ethers in water (e.g. Melpers 0030, BASF), modified polyacrylates (e.g. Melpers VP 4547/240L, BASF) in water, 2-ethylhexyl sulfate in water phate (e.g. Texapon EHS, Cognis), polyglucosides (e.g. Glukopon 225 DK, Cognis) in water, sodium octyl sulfate (e.g. Texapon 842, Lakeland) in water, modified carboxylate ethers (e.g. Castament ES 60, solid , BASF).

好ましくは、膜形成剤は、ポリビニルアルコール及びアクリル酸からなる群から独立して選択されるか又はそれらを含む。 Preferably, the film former is independently selected from or comprises the group consisting of polyvinyl alcohol and acrylic acid.

好ましくは、レオロジー添加剤(増粘剤、懸濁助剤)は、
- 膨潤性粘土、好ましくはナトリウムベントナイト又はアタパルジャイト/パリゴルスカイト、
- 膨潤性ポリマー、好ましくはセルロース誘導体、特にカルボキシメチル、メチル、エチル、ヒドロキシエチル及びヒドロキシプロピルセルロール、植物粘液、ポリビニルピロリドン、ペクチン、ゼラチン、寒天、ポリペプチド及び/又はアルギネート
からなる群から独立して選択されるか又はそれらを含む。
Preferably, rheological additives (thickeners, suspension aids) are
- swelling clays, preferably sodium bentonite or attapulgite/palygorskite,
- swellable polymers, preferably cellulose derivatives, in particular carboxymethyl, methyl, ethyl, hydroxyethyl and hydroxypropylcellulose, independently from the group consisting of plant mucilage, polyvinylpyrrolidone, pectin, gelatin, agar, polypeptides and/or alginates; are selected by or include them.

好ましくは、疎水化剤は、好ましくは、オルガノシリコン化合物、シラン、シラノール、好ましくはトリメチルシラノール、シリコーン及びシロキサン、好ましくはポリジメチルシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸からなる群から独立して選択されるか又はそれらを含む。 Preferably, the hydrophobizing agent is preferably independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silanols, preferably trimethylsilanol, silicones and siloxanes, preferably polydimethylsiloxanes, waxes, paraffins, metal soaps. or contain them.

上記の材料は、本発明に関連して好ましいものである。個々の場合の必要性次第でさらなる材料が使用され得る。 The above materials are preferred in connection with the present invention. Additional materials may be used depending on the needs of the individual case.

したがって、上記の材料は、鋳造での追加的な計量ステップ又は追加的な貯蔵容器を必要とせずに、本発明によるプロセスで使用され得る。好ましくは、水ガラス中で長期安定性を示さない(ゲル形態のものを含む)そのような液体成分を含むそのような成分は、拡大ステップにおいて形成された粒状物中にそれらを組み込むことにより、追加的な計量ステップを必要とせずに、本発明に従って製造される成型材料混合物中に組み込むこともできる。 Thus, the materials described above can be used in the process according to the invention without the need for additional metering steps in the casting or additional reservoirs. Preferably, such ingredients, including those liquid ingredients that do not exhibit long-term stability in water glass (including those in gel form), are removed by incorporating them into the granules formed in the expansion step. It can also be incorporated into molding compound mixtures produced according to the invention without the need for an additional metering step.

本明細書では、「炭水化物」という用語は、アルドース(ピロヒドロキシアルデヒド)及びケトース(ポリヒドロキシケトン)並びに加水分解によってそのような化合物に変換可能であるより高い分子量の化合物を意味するものとして理解される。本発明に関連して使用される炭水化物は、n>2の鎖長を有するオリゴマー及びポリマーである。また、本発明は、拡大ステップからもたらされる粒状物の粒、好ましくはそれぞれの場合にふるい分けによって決定される、1mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは0.2mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%が、
(i)粒子状非晶質二酸化ケイ素と、拡大ステップにおいて存在するさらなる固体材料の1つ、2つ、3つ以上又は全てとを含み、及び/又は
(ii)粒子状非晶質二酸化ケイ素と、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- レオロジー添加剤(増粘剤、懸濁助剤)、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料とを含む、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスに関する。
As used herein, the term "carbohydrate" is understood to mean aldoses (pyrohydroxyaldehydes) and ketoses (polyhydroxyketones) and higher molecular weight compounds convertible to such compounds by hydrolysis. be. Carbohydrates used in connection with the present invention are oligomers and polymers with a chain length of n>2. The invention also relates to the grains of the granulate resulting from the expansion step, preferably having a particle size larger than 1 mm, preferably larger than 0.5 mm, more preferably larger than 0.2 mm, determined by sieving in each case. at least 90% of the grains of the granules having
(i) particulate amorphous silicon dioxide and one, two, three or more or all of the further solid materials present in the expansion step, and/or (ii) particulate amorphous silicon dioxide ,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- rheological additives (thickeners, suspension aids),
- a hydrophobizing agent, preferably one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and carbohydrates. It relates to the process according to the invention (as described above, preferably as preferred), comprising:

粒状物の個々の粒中の二酸化ケイ素の割合/存在は、DIN EN ISO 12677、DIN 51001に従い、X線蛍光分析によって決定される。粒径は、DIN ISO 3310による試験ふるいの使用を明記する、1999年10月のVDG-Merkblatt(すなわち「Vereins deutscher Giessereifachleute」の情報シート)P27、ポイント4.3に従い、ふるい分けによって決定される。拡大ステップ中の粒状物の粒中に存在する1つ、2つ、3つ以上又は全てのさらなる固体材料の存在は、(特にVDG-Merkblatt P 27によるふるい分け後、上記を参照されたい)例えばDIN EN ISO 12677、DIN 51001に従うX線蛍光分析により、任意選択的に光学及び/若しくは分光方法及び/並びにウェットケミカル方法と組み合わせて同様に決定又は確認され得る。当業者は、プロセスに使用される材料についての知識により、好ましく適切な決定方法を選択する。 The proportion/presence of silicon dioxide in the individual grains of the granules is determined according to DIN EN ISO 12677, DIN 51001 by X-ray fluorescence analysis. The particle size is determined by sieving according to VDG-Merkblatt of October 1999 (ie information sheet of “Vereins deutscher Giessereifachleute”) P27, point 4.3, specifying the use of test sieves according to DIN ISO 3310. The presence of one, two, three or more or all further solid materials present in the grains of the granulate during the expansion step (especially after sieving by VDG-Merkblatt P 27, see above) can be determined by e.g. DIN It can likewise be determined or confirmed by X-ray fluorescence analysis according to EN ISO 12677, DIN 51001, optionally in combination with optical and/or spectroscopic methods and/and wet chemical methods. The person skilled in the art selects a preferred and suitable determination method with knowledge of the materials used in the process.

粒状物の粒、好ましくは(それぞれふるい分けによって決定される)0.2mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%が、粒子状非晶質二酸化ケイ素と、拡大ステップにおいて存在する他の固体材料の1つ、2つ、3つ以上又は全てを含むことは、拡大ステップにおいて存在する他の固体材料の1つ、2つ、3つ以上又は全てが、得られた粒状物の一部分、好ましくは(0.2mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは1mmより大きい粒径を有する)粒状物の粒の少なくとも90%の一部分であることを意味する。したがって、拡大ステップにおいて存在する他の固体材料の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、好ましくは、粒状物の一部分であり、より好ましくは、それらは、粒状物中で均一に分布し、それらは、(それぞれふるい分けによって決定される)1mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは0.2mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%において存在する。 At least 90% of the grains of the granules, preferably the grains of the granules having a particle size (each determined by sieving) greater than 0.2 mm, preferably greater than 0.5 mm, more preferably greater than 1 mm, are particles including amorphous silicon dioxide and one, two, three or more or all of the other solid materials present in the expanding step includes one, two, or all of the other solid materials present in the expanding step; three or more or all of which are part of the granules obtained, preferably at least 90 of the grains of the granules (having a particle size greater than 0.2 mm, preferably greater than 0.5 mm, more preferably greater than 1 mm) means that it is part of %. Therefore, one, two, three or more or all of the other solid materials present in the expansion step are preferably part of the granules, more preferably they are uniformly distributed in the granules. , they are present in at least 90% of the grains of the granulate having a particle size (each determined by sieving) greater than 1 mm, preferably greater than 0.5 mm, more preferably greater than 0.2 mm.

粒子状非晶質二酸化ケイ素に加えて、拡大ステップにおいて存在する他の材料の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、互いに独立して選択される。可能性のある得られる組合せのそれぞれは、個々の場合の必要条件次第で、それから製造可能である成型物品の特に有利な特性又は特性の組合せを導く。 In addition to the particulate amorphous silicon dioxide, one, two, three or more or all of the other materials present in the expansion step are selected independently of each other. Each of the possible resulting combinations leads, depending on the requirements of the individual case, to particularly advantageous properties or combinations of properties in the shaped articles producible therefrom.

粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を製造することが、
- 2つ以上の異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素を混合するステップ
を含み、2つ以上の種類が、好ましくは、レーザー散乱によって決定されるそれらの粒径分布、例えばレーザー散乱によって決定されるそれらの粒径分布の中央値及び/又はそれらの化学組成によって異なる、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスが好ましい。
producing particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total mass of particulate amorphous silicon dioxide;
- comprising mixing two or more different types of particulate amorphous silicon dioxide, the two or more types preferably having their particle size distribution determined by laser scattering, e.g. Preference is given to processes according to the invention (described above, preferably as preferred), which differ by the median of their particle size distribution and/or their chemical composition.

本明細書では、粒子状非晶質二酸化ケイ素の両方の種類は、それらが化学的に異なり、さらに異なる粒径分布を有するように選択することができる。代わりに、両方の種類は、それらが同じ化学組成で異なる粒径分布のみを有するように選択することができる。追加的に、粒子状非晶質二酸化ケイ素の両方の種類は、それらが化学的に異なるが、同じ粒径分布を有するように選択することができる。 As used herein, both types of particulate amorphous silicon dioxide can be selected such that they are chemically distinct and have different particle size distributions. Alternatively, both types can be selected such that they have the same chemical composition but different particle size distributions only. Additionally, both types of particulate amorphous silicon dioxide can be selected such that although they are chemically different, they have the same particle size distribution.

粒径分布の中央値は、試験される粒子個体群の二分の一が、この値より小さい径を有し、試験される粒子個体群の別の半分が、この値より大きい径を有する値であるとして理解される。好ましくは、この値は、商業的に入手可能な材料に関して、下記の実施例1において説明されるように決定される。 The median value of the particle size distribution is the value at which one-half of the tested particle population has a size smaller than this value and the other half of the tested particle population has a size larger than this value. understood as being. Preferably, this value is determined as described in Example 1 below for commercially available materials.

「光散乱によって決定される」とは、(本明細書及び以下において)試験される粒子状材料の試料が、必要に応じて、実施例1(以下を参照されたい)の方法と同様に前処理され、そのように前処理された材料の粒径分布が実施例1(以下を参照されたい)におけるようなレーザー散乱によって決定されることを意味する。 "Determined by light scattering" means that the sample of particulate material being tested (herein and below) is, if desired, as previously as in the method of Example 1 (see below). It is meant that the particle size distribution of the treated and so pretreated material is determined by laser scattering as in Example 1 (see below).

本発明は、
(i)- 第1の種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素が、レーザー散乱によって決定される、0.1~0.4μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有し、
- さらなる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素が、レーザー散乱によって決定される、0.7~1.5μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有し、及び/又は
(ii)異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全てが、
- 好ましくはアーク炉中で石英を還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- ニ酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる(化学的に異なる材料の)群から選択されるか又は独立して選択される、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスにも関する。
The present invention
(i)—the first type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range of 0.1 to 0.4 μm as determined by laser scattering;
- a further type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median in the range of 0.7-1.5 μm, determined by laser scattering, and/or (ii) a different type of one, two, three or more or all of the particulate amorphous silicon dioxide
- Particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reducing quartz in an electric arc furnace, comprising a total mass of particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component Particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- selected from or independently selected from the group (of chemically distinct materials) consisting of particulate synthetic amorphous silicon dioxide producible by quenching a silicon dioxide melt, , preferably mentioned above as being preferred) also relates to the process according to the invention.

それぞれの場合にふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは1mmより粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%が、好ましくは、(適切な試料処理後、特にVDG-Merkblatt P 27によるふるい分け後、下記を参照されたい)例えばDIN EN ISO 12677、DIN 51001に従うX線蛍光分析により、任意選択的に光学及び/若しくは分光方法並びに/又はウェットケミカル方法と組み合わせて決定又は確認される、異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の両方又は少なくとも2つを含む、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスが好ましい。当業者は、プロセスに使用される材料についての知識により、好ましく適切な決定方法を選択する。 Preferably, at least 90% of the grains of the granules having a particle size of more than 0.2 mm, preferably more than 0.5 mm, more preferably more than 1 mm, determined by sieving in each case (suitable sample After treatment, in particular after screening with VDG-Merkblatt P 27, see below)) by X-ray fluorescence analysis, for example according to DIN EN ISO 12677, DIN 51001, optionally optical and/or spectroscopic methods and/or wet chemical methods Preference is given to a process according to the invention (described above, preferably described above as being preferred) which comprises both or at least two of the different types of particulate amorphous silicon dioxide determined or identified in combination with . The person skilled in the art selects a preferred and suitable determination method with knowledge of the materials used in the process.

拡大ステップが、
- 粒状化、
- 押出成形、及び
- 凝集、好ましくは押圧凝集
からなる群から独立して選択される1つ以上の手段を含む、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスが好ましい。
the enlargement step
- granulation,
Preference is given to the process according to the invention (as described above, preferably as preferred) comprising one or more means independently selected from the group consisting of - extrusion and - agglomeration, preferably pressure agglomeration.

拡大ステップを実行するためのさらなる適切な方法、すなわち例えばペレット化、ブリケット化、タブレット化などは、従来技術から知られており、本発明に従って代わりに又は追加的に使用され得る。上記の説明が参照される。 Further suitable methods for carrying out the expansion step, ie for example pelletizing, briquetting, tableting etc. are known from the prior art and can alternatively or additionally be used according to the invention. Reference is made to the above description.

本発明は、(好ましくは合成)粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む、鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための、ふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい平均粒径を有する粒状物であって、
(a)1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料であって、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料を追加的に含み、それぞれの場合にふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%が、粒子状非晶質二酸化ケイ素と、前記さらなる材料の1つ、2つ又はそれを超えるものとを含み、及び/又は
(b)粒子状非晶質二酸化ケイ素が、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合の二酸化ケイ素を含み、好ましくは粒子状合成非晶質二酸化ケイ素から完全に又は部分的になり、及び/又は
(c)X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、それぞれの場合にふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とが、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて30%以下だけ異なり、好ましくは20%以下だけ異なり、より好ましくは10%以下だけ異なり、及び/又は
(d)粒状物中において、粒子状非晶質二酸化ケイ素が、2つ以上の異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素を含み、2つ以上の種類が、好ましくは(特にVDG-Merkblatt P 27によるふるい分け後、上記を参照されたい)DIN EN ISO 12677、DIN 51001に従うX線蛍光分析によって(任意選択的に光学及び/若しくは分光方法並びに/又はウェットケミカル方法と組み合わせて、当業者は、プロセスに使用される材料についての知識により、好ましい適切な決定方法を選択する)決定又は確認されるそれらの化学組成によって異なり、好ましくは、異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全てが、
- 好ましくはアーク炉中で石英の還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる群から選択されるか又は独立して選択され、及び/又は
(e)粒状物は、上記される、好ましくは好ましいと上記されるプロセスによって製造可能である、粒状物にも関する。
The present invention relates to the production of injectable additives for use as a component of inorganic binders in the foundry industry, comprising (preferably synthetic) particulate amorphous silicon dioxide, determined by screening, 0. Granules having an average particle size greater than 2 mm,
(a) one, two or more additional materials,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- hydrophobizing agents, preferably adding one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and - carbohydrates. at least 90% of the grains of the granules having a particle size larger than 0.2 mm, preferably larger than 0.5 mm, more preferably larger than 1 mm, determined in each case by sieving, are particulate comprising amorphous silicon dioxide and one, two or more of said further materials, and/or (b) the particulate amorphous silicon dioxide being the total mass of particulate amorphous silicon dioxide comprising a proportion of at least 80% by weight of silicon dioxide, preferably consisting entirely or partially of particulate synthetic amorphous silicon dioxide, and/or the proportion of silicon dioxide in the total mass and in at least 90% of the grains of the granules with a particle size greater than 1 mm, determined in each case by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis, differ by 30% or less, preferably differ by 20% or less, more preferably differ by 10% or less, based on the proportion of silicon dioxide in the total granule, and/or (d) in the granule, particulate amorphous The amorphous silicon dioxide comprises two or more different types of particulate amorphous silicon dioxide, two or more types preferably (especially after screening according to VDG-Merkblatt P 27, see above) DIN EN by X-ray fluorescence analysis according to ISO 12677, DIN 51001 (optionally in combination with optical and/or spectroscopic methods and/or wet chemical methods), the skilled person, with his knowledge of the materials used in the process depending on their chemical composition to be determined or confirmed, preferably one, two, three or more or all of the different types of particulate amorphous silicon dioxide,
- Particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reduction of quartz in an electric arc furnace, comprising a total mass of particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component Particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- selected from or independently selected from the group consisting of particulate synthetic amorphous silicon dioxide producible by quenching a silicon dioxide melt; It also relates to granules, preferably producible by the processes described above as being preferred.

このように定義される粒状物(すなわち特定の粒全体、上記を参照されたい)は、特に以下の特性の有利な組合せを有する:均一な組成、高い容積密度、低ダスト含有量、良好な流動性、良好な運搬性、良好な計量性、低ダスト含有量、分離現象の回避、粉砕性能、それから製造可能な成型物の高い成型物重量、その使用で製造可能な成型物の水分安定性(水分抵抗)の増加。 Granules defined in this way (i.e. specific whole granules, see above) have in particular an advantageous combination of the following properties: uniform composition, high bulk density, low dust content, good flow. good transportability, good meterability, low dust content, avoidance of segregation phenomena, grinding performance, high molding weights of the moldings which can be produced therefrom, moisture stability of the moldings which can be produced therefrom ( moisture resistance).

構成(a)及び(e)は、経済的重要性が特に高く、したがって多くの場合に好ましい。 Configurations (a) and (e) are of particular economic importance and are therefore preferred in many cases.

本発明は、空間的に別個の成分として(上記される、好ましくは好ましいと上記される)粒状物を含むキットにも関する。 The present invention also relates to kits containing particulates (as described above, preferably as preferred) as spatially separate components.

本発明は、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)無機バインダー、より好ましくは相互に空間的に別個の配置における成分として、
- (上記される、好ましくは好ましいと上記される)粒状物、及び
- 水ガラスを含む溶液又は分散体
を少なくとも含む、無機多成分バインダー系を含み且つ/又はそれからなるバインダーの製造のためのキットにも関する。
The present invention provides an inorganic binder (described above, preferably described above as being preferred), more preferably as components in mutually spatially discrete arrangements,
- a kit for the production of a binder comprising and/or consisting of an inorganic multi-component binder system comprising at least granules (as described above, preferably as preferred) and - a solution or dispersion comprising water glass Also related to

本発明によるキットは、それによって粒状物のその後の製品(バインダー;成型材料混合物;成型物)が製造される本発明によるプロセスを実行するために特に適切である。 The kit according to the invention is particularly suitable for carrying out the process according to the invention with which the subsequent product of granulate (binder; molding material mixture; molding) is produced.

本発明によるプロセス及び本発明による粒状物に関連して上記された効果及び利点は、本発明によるキットが使用されるときに達成される。 The effects and advantages described above in connection with the process according to the invention and the granules according to the invention are achieved when the kit according to the invention is used.

本発明は、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明によるプロセスを実行するための装置であって、
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を含有する貯蔵容器、
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素を1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料とを混合するか又は接触させるための混合又は接触デバイス、
- 1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料と混合又は接触された粒子状非晶質二酸化ケイ素を粒状化、押出成形及び/又は凝集するためのデバイス
を含む装置にも関する。
The present invention provides an apparatus for carrying out the process according to the invention (as described above, preferably as preferred), comprising:
- a storage container containing particulate amorphous silicon dioxide, the particulate amorphous silicon dioxide comprising a proportion of at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide;
- a mixing or contacting device for mixing or contacting particulate amorphous silicon dioxide with one, two or more further materials,
- also relates to an apparatus comprising a device for granulating, extruding and/or agglomerating particulate amorphous silicon dioxide mixed or contacted with one, two or more further materials.

本発明による装置は、本発明によるプロセスを実行するため及び本発明による粒状物の製造のために特に適切である。 The apparatus according to the invention is particularly suitable for carrying out the process according to the invention and for producing granules according to the invention.

本発明によるプロセス及び本発明による粒状物に関連して上記された効果及び利点は、本発明による装置が使用されるときに達成され得、個々の場合の必要条件によって確立され得る。 The effects and advantages described above in connection with the process according to the invention and the granules according to the invention can be achieved when the device according to the invention is used and can be established according to individual case requirements.

- 貯蔵容器から混合又は接触装置に粒子状非晶質二酸化ケイ素を移動させるためのデバイス、
- 液体、好ましくは液体湿潤剤及び/又は懸濁化媒体、好ましくは水を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 水溶性材料を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 1つ以上の界面活性剤を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 1つ以上の疎水化剤を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 1つ以上の炭水化物を含有する1つ以上の貯蔵容器
からなる群から選択される1つ以上の装置要素を追加的に含む、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明による装置が好ましい。
- a device for transferring particulate amorphous silicon dioxide from a storage container to a mixing or contacting device,
- one or more reservoirs containing a liquid, preferably a liquid wetting agent and/or a suspending medium, preferably water,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulfate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate one or more storage containers containing inorganic material;
- one or more reservoirs containing water-soluble materials,
- one or more reservoirs containing one or more surfactants,
- one or more reservoirs containing one or more hydrophobizing agents,
- according to the invention (as described above, preferably as preferred), additionally comprising one or more device elements selected from the group consisting of one or more reservoirs containing one or more carbohydrates A device is preferred.

個々の場合の必要条件次第で、好ましい装置(プラント)は、本発明によるプロセスを実行するため及び本発明によって粒状物を製造するために特に有利に適切である。 Depending on the requirements of the individual case, preferred apparatuses (plants) are particularly advantageously suitable for carrying out the process according to the invention and for producing granules according to the invention.

製造された粒状物を分注又は輸送するためのデバイスを追加的に含む、(上記される、好ましくは好ましいと上記される)本発明による装置が好ましい。 Preference is given to an apparatus according to the invention (as described above, preferably as preferred) which additionally comprises a device for dispensing or transporting the produced granules.

本発明は、粒状物の製造のための又は粒状物の成分としての、(好ましくは合成)粒子状非晶質二酸化ケイ素の(上記される、好ましくは好ましいと上記される)対応する使用にも関する。 The present invention also extends to the corresponding use (as defined above, preferably as preferred) of (preferably synthetic) particulate amorphous silicon dioxide for the production of granules or as a component of granules. related.

粒状物の製造のための又は粒状物の成分としての、本発明による粒子状非晶質二酸化ケイ素の使用により、粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒径分布次第で、それから製造される成型材料混合物から、特定の、好ましくは特に高い相対成型物重量(コアの場合:コア重量)を有する成型物が製造される。粒状物の製造のための又は粒状物の成分としての、本発明による粒子状非晶質二酸化ケイ素の使用により、粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒径分布次第で、それから製造される成型材料混合物から、特定の、好ましくは特に高い水分安定性を有する成型物が製造される。 Molding material mixtures produced therefrom by the use of particulate amorphous silicon dioxide according to the invention for the production of granules or as a component of granules, depending on the particle size distribution of the particulate amorphous silicon dioxide moldings with a specific, preferably particularly high relative molding weight (in the case of the core: core weight) are produced. Molding material mixtures produced therefrom by the use of particulate amorphous silicon dioxide according to the invention for the production of granules or as a component of granules, depending on the particle size distribution of the particulate amorphous silicon dioxide Moldings are produced from this which have a particular, preferably particularly high, moisture stability.

本発明は、鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための均質化された粒組成を有する固体の注入可能な添加剤の製造のための、(上記される、好ましくは本発明によるか又は好ましいと上記される)粒状物の使用にも関する。 The present invention relates to the production of solid injectable additives having a homogenized grain composition for use as a component of mineral binders in the foundry industry (described above, preferably according to the invention or preferred and the use of particulates).

本発明の好ましい態様を以下に示す。 Preferred embodiments of the present invention are shown below.

1.鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための粒状物を製造するためのプロセスであって、粒状物を製造するための以下のステップ:
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合、好ましくは少なくとも90重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を製造又は提供するステップ、
- 複数の個々の粒であって、組み合わされた粒子をそれぞれ含み、且つそれぞれの粒の質量に基づいて少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%の割合の粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与えるステップであって、粒状物の平均粒径は、ふるい分けによって決定されて0.2mmより大きい、ステップ
を含み、好ましくは、製造又は提供される粒子状非晶質二酸化ケイ素は、走査電子顕微鏡検査法(SEM)又はレーザー回折によって決定される、20μm未満の径を有する粒子、より好ましくは0.1μm~5μmの径を有する粒子、最も好ましくは0.1μm~1.5μmの径を有する粒子を含む、プロセス。
1. A process for producing granules for the production of an injectable additive for use as a component of an inorganic binder in the foundry industry, comprising the following steps for producing the granules:
- Particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide producing or providing silicon dioxide;
- a plurality of individual grains, each comprising combined grains and having a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the mass of each grain; combining the particles of particulate amorphous silicon dioxide in an enlarging step to give a grain to provide a grain comprising a plurality of individual grains each comprising amorphous silicon dioxide, wherein the grain average The particle size is greater than 0.2 mm as determined by sieving, preferably the particulate amorphous silicon dioxide produced or provided is determined by scanning electron microscopy (SEM) or laser diffraction. A process comprising particles having a diameter of less than 20 μm, more preferably particles having a diameter between 0.1 μm and 5 μm, most preferably particles having a diameter between 0.1 μm and 1.5 μm.

このプロセスの生成物は、前記の粒状物である。 The product of this process is the granules described above.

2.鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための固体の注入可能な添加剤を製造するためのプロセスであって、固体の注入可能な添加剤を製造するための以下の(及びさらなる)ステップ:
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合、好ましくは少なくとも90重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を製造又は提供するステップ、
- 複数の個々の粒であって、組み合わされた粒子をそれぞれ含み、且つそれぞれの粒の質量に基づいて少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%の割合の粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与えるステップであって、粒状物の平均粒径は、ふるい分けによって決定されて0.2mmより大きい、ステップ
を含み、好ましくは、製造又は提供される粒子状非晶質二酸化ケイ素は、走査電子顕微鏡検査法(SEM)又はレーザー回折によって決定される、20μm未満の径を有する粒子、より好ましくは0.1μm~5μmの径を有する粒子、最も好ましくは0.1μm~1.5μmの径を有する粒子を含む、プロセス。
2. A process for producing a solid injectable additive for use as a component of an inorganic binder in the foundry industry, comprising the following (and further) steps for producing the solid injectable additive:
- Particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide producing or providing silicon dioxide;
- a plurality of individual grains, each comprising combined grains and having a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the mass of each grain; combining the particles of particulate amorphous silicon dioxide in an enlarging step to give a grain to provide a grain comprising a plurality of individual grains each comprising amorphous silicon dioxide, wherein the grain average The particle size is greater than 0.2 mm as determined by sieving, preferably the particulate amorphous silicon dioxide produced or provided is determined by scanning electron microscopy (SEM) or laser diffraction. A process comprising particles having a diameter of less than 20 μm, more preferably particles having a diameter between 0.1 μm and 5 μm, most preferably particles having a diameter between 0.1 μm and 1.5 μm.

3.鋳造工業で使用するための無機バインダーを製造するためのプロセスであって、無機バインダーを製造するための以下の(及びさらなる)ステップ:
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合、好ましくは少なくとも90重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を製造又は提供するステップ、
- 複数の個々の粒であって、組み合わされた粒子をそれぞれ含み、且つそれぞれの粒の質量に基づいて少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%の割合の粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与えるステップであって、粒状物の平均粒径は、ふるい分けによって決定されて0.2mmより大きい、ステップ
を含み、好ましくは、製造又は提供される粒子状非晶質二酸化ケイ素は、走査電子顕微鏡検査法(SEM)又はレーザー回折によって決定される、20μm未満の径を有する粒子、より好ましくは0.1μm~5μmの径を有する粒子、最も好ましくは0.1μm~1.5μmの径を有する粒子を含む、プロセス。
3. A process for producing an inorganic binder for use in the foundry industry comprising the following (and further) steps for producing the inorganic binder:
- Particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide producing or providing silicon dioxide;
- a plurality of individual grains, each comprising combined grains and having a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the mass of each grain; combining the particles of particulate amorphous silicon dioxide in an enlarging step to give a grain to provide a grain comprising a plurality of individual grains each comprising amorphous silicon dioxide, wherein the grain average The particle size is greater than 0.2 mm as determined by sieving, preferably the particulate amorphous silicon dioxide produced or provided is determined by scanning electron microscopy (SEM) or laser diffraction. A process comprising particles having a diameter of less than 20 μm, more preferably particles having a diameter between 0.1 μm and 5 μm, most preferably particles having a diameter between 0.1 μm and 1.5 μm.

4.鋳造工業で使用するための無機バインダーを含む成型材料混合物を製造するためのプロセスであって、成型材料混合物を製造するための以下の(及びさらなる)ステップ:
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合、好ましくは少なくとも90重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を製造又は提供するステップ、
- 複数の個々の粒であって、組み合わされた粒子をそれぞれ含み、且つそれぞれの粒の質量に基づいて少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%の割合の粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与えるステップであって、粒状物の平均粒径は、ふるい分けによって決定されて0.2mmより大きい、ステップ
を含み、好ましくは、製造又は提供される粒子状非晶質二酸化ケイ素は、走査電子顕微鏡検査法(SEM)又はレーザー回折によって決定される、20μm未満の径を有する粒子、より好ましくは0.1μm~5μmの径を有する粒子、最も好ましくは0.1μm~1.5μmの径を有する粒子を含む、プロセス。
4. A process for producing a molding material mixture containing an inorganic binder for use in the foundry industry, comprising the following (and further) steps for producing the molding material mixture:
- Particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide producing or providing silicon dioxide;
- a plurality of individual grains, each comprising combined grains and having a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the mass of each grain; combining the particles of particulate amorphous silicon dioxide in an enlarging step to give a grain to provide a grain comprising a plurality of individual grains each comprising amorphous silicon dioxide, wherein the grain average The particle size is greater than 0.2 mm as determined by sieving, preferably the particulate amorphous silicon dioxide produced or provided is determined by scanning electron microscopy (SEM) or laser diffraction. A process comprising particles having a diameter of less than 20 μm, more preferably particles having a diameter between 0.1 μm and 5 μm, most preferably particles having a diameter between 0.1 μm and 1.5 μm.

5.鋳造工業で金属鋳造部品の鋳造において使用するための成型物を製造するための方法であって、成型物を製造するための以下の(及びさらなる)ステップ:
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合、好ましくは少なくとも90重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を製造又は提供するステップ、
- 複数の個々の粒であって、組み合わされた粒子をそれぞれ含み、且つそれぞれの粒の質量に基づいて少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%の割合の粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与えるステップであって、粒状物の平均粒径は、ふるい分けによって決定されて0.2mmより大きい、ステップ
を含み、好ましくは、製造又は提供される粒子状非晶質二酸化ケイ素は、走査電子顕微鏡検査法(SEM)又はレーザー回折によって決定される、20μm未満の径を有する粒子、より好ましくは0.1μm~5μmの径を有する粒子、最も好ましくは0.1μm~1.5μmの径を有する粒子を含む、プロセス。
5. A method for producing a molding for use in casting metal casting parts in the foundry industry comprising the following (and further) steps for producing the molding:
- Particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide producing or providing silicon dioxide;
- a plurality of individual grains, each comprising combined grains and having a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the mass of each grain; combining the particles of particulate amorphous silicon dioxide in an enlarging step to give a grain to provide a grain comprising a plurality of individual grains each comprising amorphous silicon dioxide, wherein the grain average The particle size is greater than 0.2 mm as determined by sieving, preferably the particulate amorphous silicon dioxide produced or provided is determined by scanning electron microscopy (SEM) or laser diffraction. A process comprising particles having a diameter of less than 20 μm, more preferably particles having a diameter between 0.1 μm and 5 μm, most preferably particles having a diameter between 0.1 μm and 1.5 μm.

6.鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための固体の注入可能な添加剤を製造するための態様2によるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様1によるプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 固体の注入可能な添加剤をもたらすために、粒状物の粒を破砕するステップ
を含むプロセス。
6. A process according to aspect 2 for producing a solid injectable additive for use as a component of an inorganic binder in the foundry industry, comprising the steps of:
- producing granules by the process according to aspect 1;
- A process comprising crushing the granules to yield a solid injectable additive.

7.鋳造工業で使用するための無機バインダーを製造するための態様3によるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様1によるプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 固体の注入可能な添加剤をもたらすために、粒状物の粒を破砕するステップ
を含むプロセス。
7. A process according to embodiment 3 for producing an inorganic binder for use in the foundry industry, comprising the steps of:
- producing granules by the process according to aspect 1;
- A process comprising crushing the granules to yield a solid injectable additive.

8.鋳造工業で使用するための無機バインダーを含む成型材料混合物を製造するための態様4によるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様1によるプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 固体の注入可能な添加剤をもたらすために、粒状物の粒を破砕するステップ
を含むプロセス。
8. A process according to aspect 4 for producing a molding material mixture comprising an inorganic binder for use in the foundry industry, comprising the steps of:
- producing granules by the process according to aspect 1;
- A process comprising crushing the granules to yield a solid injectable additive.

9.鋳造工業で金属鋳造部品の鋳造において使用するための成型物を製造するための態様5によるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様1によるプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 固体の注入可能な添加剤をもたらすために、粒状物の粒を破砕するステップ
を含むプロセス。
9. A process according to aspect 5 for producing moldings for use in casting metal casting parts in the foundry industry, comprising the steps of:
- producing granules by the process according to aspect 1;
- A process comprising crushing the granules to yield a solid injectable additive.

10.鋳造工業で使用するための無機バインダーを製造するための上記態様3及び7のいずれかによるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様2及び6のいずれかによるプロセスにより、固体の注入可能な添加剤を製造するステップ、
- 製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラスと接触させるか、又は製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラス中に懸濁させるステップ
を含むプロセス。
10. 8. A process according to any of the above aspects 3 and 7 for producing an inorganic binder for use in the foundry industry, comprising the steps of:
- producing a solid injectable additive by a process according to any of aspects 2 and 6;
- A process comprising contacting the produced solid injectable additive with water glass or suspending the produced solid injectable additive in water glass.

11.鋳造工業で使用するための無機バインダーを製造するための上記態様3、7及び10のいずれかによるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様1~9のいずれかによるプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 耐火性成型基材の存在又は不在下において、製造された粒状物を水ガラスと接触させ、且つ同時に又はその後、粒状物を破砕するステップ
を含むプロセス。
11. 11. A process according to any of the above aspects 3, 7 and 10 for producing an inorganic binder for use in the foundry industry, comprising the steps of:
- producing granules by a process according to any of aspects 1 to 9;
- A process comprising contacting the produced granules with water glass in the presence or absence of a refractory molding substrate and simultaneously or subsequently crushing the granules.

12.鋳造工業で使用するための無機バインダーを含む成型材料混合物を製造するための上記態様4及び8のいずれかによるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様2、6及び10のいずれかによるプロセスにより、固体の注入可能な添加剤を調製するステップ、
- 製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラスと接触させるか、又は製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラス中に懸濁させるステップ
を含むプロセス。
12. 9. A process according to any of aspects 4 and 8 above for producing a molding material mixture comprising an inorganic binder for use in the foundry industry, comprising the steps of:
- preparing a solid injectable additive by a process according to any of aspects 2, 6 and 10;
- A process comprising contacting the produced solid injectable additive with water glass or suspending the produced solid injectable additive in water glass.

13.鋳造工業で使用するための無機バインダーを含む成型材料混合物を製造するための上記態様4、8及び12のいずれかによるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様1~9又は11のいずれかによるプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 耐火性成型基材の存在又は不在下において、製造された粒状物を水ガラスと接触させ、且つ同時に又はその後、粒状物を破砕するステップ
を含むプロセス。
13. 13. A process according to any of the above aspects 4, 8 and 12 for producing a molding material mixture comprising an inorganic binder for use in the foundry industry, comprising the steps of:
- producing granules by a process according to any of aspects 1-9 or 11;
- A process comprising contacting the produced granules with water glass in the presence or absence of a refractory molding substrate and simultaneously or subsequently crushing the granules.

14.鋳造工業で金属鋳造部品の鋳造において使用するための成形物を製造するための上記態様5及び9のいずれかによるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様2、6及び10のいずれかによるプロセスにより、固体の注入可能な添加剤を調製するステップ、
- 製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラスと接触させるか、又は製造された固体の注入可能な添加剤を水ガラス中に懸濁させるステップ
を含むプロセス。
14. 10. A process according to any of the above aspects 5 and 9 for producing moldings for use in casting metal casting parts in the foundry industry, comprising the steps of:
- preparing a solid injectable additive by a process according to any of aspects 2, 6 and 10;
- A process comprising contacting the produced solid injectable additive with water glass or suspending the produced solid injectable additive in water glass.

15.鋳造工業で金属鋳造部品の鋳造において使用するための成形物を製造するための上記態様5、9及び14のいずれかによるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様1~9、11及び13のいずれかによるプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 耐火性成型基材の存在又は不在下において、製造された粒状物を水ガラスと接触させ、且つ同時に又はその後、粒状物を破砕するステップ
を含むプロセス。
15. 15. A process according to any of the above aspects 5, 9 and 14 for producing moldings for use in casting metal casting parts in the foundry industry, comprising the steps of:
- producing granules by a process according to any of aspects 1-9, 11 and 13;
- A process comprising contacting the produced granules with water glass in the presence or absence of a refractory molding substrate and simultaneously or subsequently crushing the granules.

16.鋳造工業で使用するための、耐火性成型基材と、水ガラス及び粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む無機バインダーとを含む成型材料混合物を製造するための上記態様4、8、12及び13のいずれかによるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様3、7、10及び11のいずれかにより、無機バインダーを製造するステップと、
- 同時に、無機バインダーの製造のために使用される成分を耐火性成型基材と混合するステップと
を含むプロセス。
16. Aspects 4, 8, 12 and 13 above for producing a molding material mixture comprising a refractory molding substrate and an inorganic binder comprising water glass and particulate amorphous silicon dioxide for use in the foundry industry. A process by any of the following steps:
- producing an inorganic binder according to any of aspects 3, 7, 10 and 11;
- at the same time mixing the components used for the production of the inorganic binder with the refractory molding substrate.

17.鋳造工業で使用するための、耐火性成型基材と、水ガラス及び粒子状非晶質シリカを含む無機バインダーとを含む成型材料混合物を製造するための上記態様4、8、12、13及び16のいずれかによるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様3、7、10、11、16のいずれかにより、無機バインダーを製造するステップと、
- 同時に、無機バインダーの製造のために使用される成分を耐火性成型基材と混合するステップ、及び
- その後、製造された無機バインダーを耐火性成型基材と混合するステップと
を含むプロセス。
17. Embodiments 4, 8, 12, 13 and 16 above for producing a molding material mixture comprising a refractory molding substrate and an inorganic binder comprising water glass and particulate amorphous silica for use in the foundry industry. A process by any of the following steps:
- producing an inorganic binder according to any of aspects 3, 7, 10, 11, 16;
- simultaneously mixing the ingredients used for the production of the inorganic binder with the refractory molding substrate; and - subsequently mixing the produced inorganic binder with the refractory molding substrate.

18.鋳造工業で使用するための、耐火性成型基材と、水ガラス及び粒子状非晶質シリカを含む無機バインダーとを含む成型材料混合物を製造するための態様4、8、12、13、16及び17のいずれかによるプロセスであって、以下のステップ:
- 態様3、7、10、11、16、17のいずれかにより、無機バインダーを製造するステップと、
- その後、製造された無機バインダーを耐火性成型基材と混合するステップと
を含むプロセス。
18. Embodiments 4, 8, 12, 13, 16 and for producing a molding material mixture comprising a refractory molding substrate and an inorganic binder comprising water glass and particulate amorphous silica for use in the foundry industry 17, comprising the steps of:
- producing an inorganic binder according to any of aspects 3, 7, 10, 11, 16, 17;
- subsequently mixing the inorganic binder produced with a refractory molding substrate.

19.態様1~5のいずれかによるプロセスであって、複数の個々の粒であって、組み合わされた粒子をそれぞれ含み、且つそれぞれの粒の質量に基づいて少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%の割合の粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与えるステップにおいて、粒状物の平均粒径は、ふるい分けによって決定されて0.5mmより大きく、好ましくは1mmより大きい、プロセス。 19. A process according to any of aspects 1-5, comprising a plurality of individual grains, each comprising combined grains, and comprising at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, based on the mass of each grain combining the particles of particulate amorphous silicon dioxide in an expansion step to provide a granule comprising a plurality of individual grains each comprising a proportion of at least 50% by weight of particulate amorphous silicon dioxide, A process wherein, in the step of providing granules, the average particle size of the granules is greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm as determined by sieving.

20.粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素は、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素から完全になる、上記態様のいずれかによるプロセス。 20. The particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide, is the particulate synthetic amorphous A process according to any of the above embodiments, consisting entirely of silicon dioxide.

21.粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素は、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素から部分的になる、上記態様のいずれかによるプロセス。 21. The particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide, is the particulate synthetic amorphous A process according to any of the above embodiments, consisting partially of silicon dioxide.

22.X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、ふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて30%以下だけ異なる、上記態様のいずれかによるプロセス。 22. The proportion of silicon dioxide in the total granules as determined by X-ray fluorescence analysis and the dioxide in at least 90% of the grains of the granules having a particle size greater than 1 mm as determined by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis A process according to any of the preceding aspects, wherein the percentage of silicon differs by no more than 30% based on the percentage of silicon dioxide in the total granulate.

23.X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、ふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて20%以下だけ異なる、上記態様のいずれかによるプロセス。 23. The proportion of silicon dioxide in the total granules as determined by X-ray fluorescence analysis and the dioxide in at least 90% of the grains of the granules having a particle size greater than 1 mm as determined by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis A process according to any of the preceding aspects, wherein the percentage of silicon differs by no more than 20% based on the percentage of silicon dioxide in the total granulate.

24.X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、ふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて10%以下だけ異なる、上記態様のいずれかによるプロセス。 24. The proportion of silicon dioxide in the total granules as determined by X-ray fluorescence analysis and the dioxide in at least 90% of the grains of the granules having a particle size greater than 1 mm as determined by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis A process according to any of the preceding embodiments, wherein the percentage of silicon differs by no more than 10% based on the percentage of silicon dioxide in the total granulate.

25.X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、ふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、0.5mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて30%以下だけ異なる、上記態様のいずれかによるプロセス。 25. The proportion of silicon dioxide in the total granules determined by X-ray fluorescence analysis and at least 90% of the grains of the granules having a particle size greater than 0.5 mm as determined by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis differs by no more than 30% based on the percentage of silicon dioxide in the total particulate matter.

26.X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、ふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、0.5mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて20%以下だけ異なる、上記態様のいずれかによるプロセス。 26. The proportion of silicon dioxide in the total granules determined by X-ray fluorescence analysis and at least 90% of the grains of the granules having a particle size greater than 0.5 mm as determined by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis A process according to any of the preceding aspects, wherein the proportion of silicon dioxide in the is different by no more than 20% based on the proportion of silicon dioxide in the total particulate matter.

27.X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、ふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、0.5mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて10%以下だけ異なる、上記態様のいずれかによるプロセス。 27. The proportion of silicon dioxide in the total granules determined by X-ray fluorescence analysis and at least 90% of the grains of the granules having a particle size greater than 0.5 mm as determined by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis is different by no more than 10% based on the percentage of silicon dioxide in the total particulate matter.

28.X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、ふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、0.2mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて30%以下だけ異なる、上記態様のいずれかによるプロセス。 28. The proportion of silicon dioxide in the total granules determined by X-ray fluorescence analysis and at least 90% of the grains of the granules having a particle size greater than 0.2 mm as determined by screening and subsequent X-ray fluorescence analysis differs by no more than 30% based on the percentage of silicon dioxide in the total particulate matter.

29.X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、ふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、0.2mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて20%以下だけ異なる、上記態様のいずれかによるプロセス。 29. The proportion of silicon dioxide in the total granules determined by X-ray fluorescence analysis and at least 90% of the grains of the granules having a particle size greater than 0.2 mm as determined by screening and subsequent X-ray fluorescence analysis A process according to any of the preceding aspects, wherein the proportion of silicon dioxide in the is different by no more than 20% based on the proportion of silicon dioxide in the total particulate matter.

30.X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、ふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、0.2mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて10%以下だけ異なる、上記態様のいずれかによるプロセス。 30. The proportion of silicon dioxide in the total granules determined by X-ray fluorescence analysis and at least 90% of the grains of the granules having a particle size greater than 0.2 mm as determined by screening and subsequent X-ray fluorescence analysis is different by no more than 10% based on the percentage of silicon dioxide in the total particulate matter.

31.拡大ステップにおいて、粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子は、
- 液体、好ましくは液体湿潤剤及び/又は懸濁媒体、好ましくは水、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料と混合及び/又は接触される、上記態様のいずれかによるプロセス。
31. In the expansion step, the particles of particulate amorphous silicon dioxide are
- a liquid, preferably a liquid wetting agent and/or suspension medium, preferably water,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulfate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- Hydrophobizing agents, preferably mixed with one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and - carbohydrates. and/or contacted.

32.拡大ステップからもたらされる粒状物の粒、好ましくはそれぞれの場合にふるい分けによって決定される、1mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは0.2mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%は、
(i)粒子状非晶質二酸化ケイ素と、拡大ステップにおいて存在するさらなる固体材料の1つ、2つ、3つ以上又は全てを含み、及び
(ii)粒子状非晶質二酸化ケイ素と、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料とを含む、態様31によるプロセス。
32. grains of granulate resulting from the expansion step, preferably grains of granulate having a particle size determined by sieving in each case greater than 1 mm, preferably greater than 0.5 mm, more preferably greater than 0.2 mm at least 90% of
(i) particulate amorphous silicon dioxide and one, two, three or more or all of the additional solid materials present in the expansion step; and (ii) particulate amorphous silicon dioxide;
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- a hydrophobizing agent, preferably one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and carbohydrates. 32. A process according to aspect 31, comprising:

33.拡大ステップからもたらされる粒状物の粒、好ましくはそれぞれの場合にふるい分けによって決定される、1mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは0.2mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%は、
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素と、拡大ステップにおいて存在する他の固体材料の1つ、2つ、3つ以上又は全てと
を含む、態様31によるプロセス。
33. grains of granulate resulting from the expansion step, preferably grains of granulate having a particle size determined by sieving in each case greater than 1 mm, preferably greater than 0.5 mm, more preferably greater than 0.2 mm at least 90% of
- A process according to aspect 31, comprising particulate amorphous silicon dioxide and one, two, three or more or all of the other solid materials present in the expansion step.

34.拡大ステップからもたらされる粒状物の粒、好ましくはそれぞれの場合にふるい分けによって決定される、1mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは0.2mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%は、
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素と、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料と
を含む、態様31によるプロセス。
34. grains of granulate resulting from the expansion step, preferably grains of granulate having a particle size of more than 1 mm, preferably more than 0.5 mm, more preferably more than 0.2 mm, determined in each case by sieving at least 90% of
- particulate amorphous silicon dioxide;
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulfate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- a hydrophobizing agent, preferably one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and carbohydrates. 32. A process according to aspect 31, comprising:

35.粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を製造することは、
- 2つ以上の異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素を混合するステップ
を含み、2つ以上の種類は、それらの粒径分布及び/又はそれらの化学組成によって異なる、上記態様のいずれかによるプロセス。
35. Producing particulate amorphous silicon dioxide, the particulate amorphous silicon dioxide comprising a proportion of at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide,
- according to any of the above aspects, comprising mixing two or more different types of particulate amorphous silicon dioxide, the two or more types differing by their particle size distribution and/or their chemical composition. process.

36.- 1つの種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、レーザー散乱によって決定される、0.1~0.4μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有する、態様35によるプロセス。 36. - A process according to aspect 35, wherein one type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range of 0.1 to 0.4 μm as determined by laser scattering.

37.- 1つの種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、レーザー散乱によって決定される、0.7~1.5μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有する、態様35によるプロセス。 37. - A process according to aspect 35, wherein one type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range of 0.7 to 1.5 μm as determined by laser scattering.

38.異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、
- 好ましくはアーク炉中で石英を還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- ニ酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる群から選択されるか又は独立して選択される、態様35によるプロセス。
38. one, two, three or more or all of the different types of particulate amorphous silicon dioxide are
- Particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reducing quartz in an electric arc furnace, comprising a total mass of particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component Particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- a process according to aspect 35, selected from or independently selected from the group consisting of particulate synthetic amorphous silicon dioxide producible by quenching a silicon dioxide melt.

39.- 第1の種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、レーザー散乱によって決定される、0.1~0.4μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有し、
- さらなる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、レーザー散乱によって決定される、0.7~1.5μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有する、態様35によるプロセス。
39. - the first type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range 0.1 to 0.4 μm, determined by laser scattering;
- A process according to aspect 35, wherein the further type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range 0.7 to 1.5 μm as determined by laser scattering.

40.- 第1の種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、レーザー散乱によって決定される、0.1~0.4μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有し、
- 異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、
- 好ましくはアーク炉中で石英を還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- ニ酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる群から選択されるか又は独立して選択される、態様35によるプロセス。
40. - the first type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range 0.1 to 0.4 μm, determined by laser scattering;
- one, two, three or more or all of the different types of particulate amorphous silicon dioxide are
- Particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reducing quartz in an electric arc furnace, comprising a total mass of particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component Particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- a process according to aspect 35, selected from or independently selected from the group consisting of particulate synthetic amorphous silicon dioxide producible by quenching a silicon dioxide melt.

41.- 第1の種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、レーザー散乱によって決定される、0.1~0.4μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有し、
- さらなる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、レーザー散乱によって決定される、0.7~1.5μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有し、
- 異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、
- 好ましくはアーク炉中で石英を還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- ニ酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる群から選択されるか又は独立して選択される、態様35によるプロセス。
41. - the first type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range 0.1 to 0.4 μm, determined by laser scattering;
- a further type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range 0.7 to 1.5 μm, determined by laser scattering,
- one, two, three or more or all of the different types of particulate amorphous silicon dioxide are
- Particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reducing quartz in an electric arc furnace, comprising a total mass of particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component Particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- a process according to aspect 35, selected from or independently selected from the group consisting of particulate synthetic amorphous silicon dioxide producible by quenching a silicon dioxide melt.

42.- さらなる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、レーザー散乱によって決定される、0.7~1.5μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有し、
- 異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、
- 好ましくはアーク炉中で石英を還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- ニ酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる群から選択されるか又は独立して選択される、態様35によるプロセス。
42. - a further type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range 0.7 to 1.5 μm, determined by laser scattering,
- one, two, three or more or all of the different types of particulate amorphous silicon dioxide are
- Particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reducing quartz in an electric arc furnace, comprising a total mass of particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component Particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- a process according to aspect 35, selected from or independently selected from the group consisting of particulate synthetic amorphous silicon dioxide producible by quenching a silicon dioxide melt.

43.それぞれふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%は、好ましくは、(特にVDG-Merkblatt P 27によるふるい分け後、上記を参照されたい)例えばDIN EN ISO 12677、DIN 51001に従うX線蛍光分析により、任意選択的に光学及び/若しくは分光方法並びに/又はウェットケミカル方法と組み合わせて決定又は確認される、異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の両方又は少なくとも2つを含み、当業者は、プロセスに使用される材料についての知識により、好ましく適切な決定方法を選択する、態様35~42のいずれかによるプロセス。 43. Preferably, at least 90% of the grains of the granules have a particle size of more than 0.2 mm, preferably more than 0.5 mm, more preferably more than 1 mm, each determined by sieving (especially VDG-Merkblatt P 27, see above) by X-ray fluorescence analysis, for example according to DIN EN ISO 12677, DIN 51001, optionally in combination with optical and/or spectroscopic methods and/or wet chemical methods. , including both or at least two different types of particulate amorphous silicon dioxide, and the skilled artisan will select a preferred and appropriate determination method with knowledge of the materials used in the process, any of aspects 35-42 The process depends on.

44.拡大ステップは、
- 粒状化、
- 押出成形、及び
- 凝集
からなる群から独立して選択される1つ以上の手段を含む、上記態様の1つによるプロセス。
44. The enlargement step is
- granulation,
- a process according to one of the above aspects comprising one or more means independently selected from the group consisting of - extrusion, and - agglomeration.

45.粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む、鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための、ふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい平均粒径を有する粒状物であって、
(a)1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料であって、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料を追加的に含み、それぞれの場合にふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%は、粒子状非晶質二酸化ケイ素と、前記さらなる材料の1つ、2つ又はそれを超えるものを含み、及び/又は
(b)粒子状非晶質二酸化ケイ素は、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合の二酸化ケイ素を含み、好ましくは粒子状合成非晶質二酸化ケイ素から完全に又は部分的になり、及び/又は
(c)X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、それぞれの場合にふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて30%以下だけ異なり、好ましくは20%以下だけ異なり、より好ましくは10%以下だけ異なり、及び/又は
(d)粒状物中において、粒子状非晶質二酸化ケイ素は、2つ以上の異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素を含み、2つ以上の種類は、それらの化学組成によって異なり、好ましくは、異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、
- 好ましくはアーク炉中で石英を還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる群から選択されるか又は独立して選択され、及び/又は
(e)粒状物は、態様1~9のいずれか又は態様20~44のいずれかによるプロセスによって製造可能である、粒状物。
45. Granules having an average particle size of greater than 0.2 mm as determined by sieving for the production of injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry, comprising particulate amorphous silicon dioxide being a thing,
(a) one, two or more additional materials,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- hydrophobizing agents, preferably adding one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and - carbohydrates. at least 90% of the grains of the granules having a particle size larger than 0.2 mm, preferably larger than 0.5 mm, more preferably larger than 1 mm, determined in each case by sieving, are particulate comprising amorphous silicon dioxide and one, two or more of said further materials; and/or (b) the particulate amorphous silicon dioxide comprises of at least 80% by weight of silicon dioxide, preferably consisting entirely or partially of particulate synthetic amorphous silicon dioxide and/or (c) determined by X-ray fluorescence analysis The proportion of silicon dioxide in the total and the proportion of silicon dioxide in at least 90% of the grains of the granules having a grain size greater than 1 mm, determined in each case by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis, are defined as granules differ by no more than 30%, preferably differ by no more than 20%, more preferably differ by no more than 10%, based on the proportion of silicon dioxide in the total article, and/or (d) in the particulate article, particulate amorphous The silicon dioxide comprises two or more different types of particulate amorphous silicon dioxide, the two or more types differing by their chemical composition, preferably one of the different types of particulate amorphous silicon dioxide. one, two, three or more or all
- Particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reducing quartz in an arc furnace, comprising a total mass of particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component Particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- is selected from or independently selected from the group consisting of particulate synthetic amorphous silicon dioxide producible by quenching a silicon dioxide melt, and/or (e) the particulate comprises aspects 1-9 or by a process according to any of aspects 20-44.

46.粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む、鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための、ふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい平均粒径を有する粒状物であって、
(a)1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料であって、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料を追加的に含み、それぞれの場合にふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%は、粒子状非晶質二酸化ケイ素と、前記さらなる材料の1つ、2つ又はそれを超えるものを含み、
(b)粒子状非晶質二酸化ケイ素は、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合の二酸化ケイ素を含み、好ましくは粒子状合成非晶質二酸化ケイ素から完全に又は部分的になり、
(c)X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、それぞれの場合にふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて30%以下だけ異なり、好ましくは20%以下だけ異なり、より好ましくは10%以下だけ異なり、
(d)粒状物中において、粒子状非晶質二酸化ケイ素は、2つ以上の異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素を含み、2つ以上の種類は、それらの化学組成によって異なり、好ましくは、異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、
- 好ましくはアーク炉中で石英を還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる群から選択されるか又は独立して選択され、
(e)粒状物は、態様1~9のいずれか又は態様20~44のいずれかによるプロセスによって製造可能である、粒状物。
46. Granules having an average particle size of greater than 0.2 mm as determined by sieving for the production of injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry, comprising particulate amorphous silicon dioxide being a thing,
(a) one, two or more additional materials,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- hydrophobizing agents, preferably adding one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and - carbohydrates. at least 90% of the grains of the granules having a particle size larger than 0.2 mm, preferably larger than 0.5 mm, more preferably larger than 1 mm, determined in each case by sieving, are particulate comprising amorphous silicon dioxide and one, two or more of said further materials;
(b) the particulate amorphous silicon dioxide comprises a proportion of at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total mass of particulate amorphous silicon dioxide, preferably entirely from particulate synthetic amorphous silicon dioxide or become partial,
(c) the proportion of silicon dioxide in the total granules, determined by X-ray fluorescence analysis, and granules with a particle size greater than 1 mm, determined in each case by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis; The proportion of silicon dioxide in at least 90% of the grain differs by no more than 30%, preferably by no more than 20%, more preferably by no more than 10%, based on the proportion of silicon dioxide in the total granule,
(d) in the particulate, the particulate amorphous silicon dioxide comprises two or more different types of particulate amorphous silicon dioxide, the two or more types differing by their chemical composition, preferably , one, two, three or more or all of different types of particulate amorphous silicon dioxide,
- Particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reducing quartz in an arc furnace, comprising a total mass of particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component Particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- selected from or independently selected from the group consisting of particulate synthetic amorphous silicon dioxide producible by quenching a silicon dioxide melt;
(e) a granulate, wherein the granulate is producible by a process according to any of aspects 1-9 or any of aspects 20-44;

47.粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む、鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための、ふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい平均粒径を有する粒状物であって、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料を追加的に含み、それぞれの場合にふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%は、粒子状非晶質二酸化ケイ素と、前記さらなる材料の1つ、2つ又はそれを超えるものとを含む、粒状物。
47. Granules having an average particle size of greater than 0.2 mm as determined by sieving for the production of injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry, comprising particulate amorphous silicon dioxide being a thing,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- hydrophobizing agents, preferably adding one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and - carbohydrates. at least 90% of the grains of the granules having a particle size larger than 0.2 mm, preferably larger than 0.5 mm, more preferably larger than 1 mm, determined in each case by sieving, are particulate A granulate comprising amorphous silicon dioxide and one, two or more of said further materials.

48.粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む、鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための、ふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい平均粒径を有する粒状物であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素は、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合の二酸化ケイ素を含み、好ましくは粒子状合成非晶質二酸化ケイ素から完全に又は部分的になる、粒状物。 48. Granules having an average particle size of greater than 0.2 mm as determined by sieving for the production of injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry, comprising particulate amorphous silicon dioxide , wherein the particulate amorphous silicon dioxide comprises a proportion of at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide, preferably from particulate synthetic amorphous silicon dioxide Particulate matter, wholly or partially.

49.粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む、鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための、ふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい平均粒径を有する粒状物であって、X線蛍光分析によって決定される、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、それぞれの場合にふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、1mmより大きい粒径を有する粒状物の粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合に基づいて30%以下だけ異なり、好ましくは20%以下だけ異なり、より好ましくは10%以下だけ異なる、粒状物。 49. Granules having an average particle size of greater than 0.2 mm as determined by sieving for the production of injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry, comprising particulate amorphous silicon dioxide granules having a particle size of more than 1 mm, determined in each case by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis The proportion of silicon dioxide in at least 90% of the grains of the article differs by no more than 30%, preferably by no more than 20%, more preferably by no more than 10%, based on the proportion of silicon dioxide in the total grain of the article, particulate matter.

50.粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む、鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための、ふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい平均粒径を有する粒状物であって、粒状物中において、粒子状非晶質二酸化ケイ素は、2つ以上の異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素を含み、2つ以上の種類は、それらの化学組成によって異なり、好ましくは、異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、
- 好ましくはアーク炉中で石英を還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- ニ酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる群から選択されるか又は独立して選択される、粒状物。
50. Granules having an average particle size of greater than 0.2 mm as determined by sieving for the production of injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry, comprising particulate amorphous silicon dioxide A product, wherein in the particulate, the particulate amorphous silicon dioxide comprises two or more different types of particulate amorphous silicon dioxide, the two or more types differing by their chemical composition; Preferably one, two, three or more or all of the different types of particulate amorphous silicon dioxide are
- Particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reducing quartz in an arc furnace, comprising a total mass of particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component Particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- Particulates selected or independently selected from the group consisting of particulate synthetic amorphous silicon dioxides producible by quenching silicon dioxide melts.

51.粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む、鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための、ふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい平均粒径を有する粒状物であって、態様1~9のいずれか又は態様20~44のいずれかによるプロセスによって製造可能である、粒状物。 51. Granules having an average particle size of greater than 0.2 mm as determined by sieving for the production of injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry, comprising particulate amorphous silicon dioxide A particulate article producible by a process according to any of aspects 1-9 or any of aspects 20-44.

52.空間的に別個の配置における成分として、態様45~51のいずれかによる粒状物を含むキット、好ましくは無機バインダー、好ましくは相互に空間的に別個の配置における成分として、
- 態様45~51のいずれかによる粒状物、及び
- 水ガラスを含む溶液又は分散体
を少なくとも含む、無機多成分バインダー系を含み且つ/又はそれからなるバインダーの製造のためのキット。
52. a kit comprising, as components in spatially separate arrangements, particulates according to any of aspects 45-51, preferably an inorganic binder, preferably as components in spatially separate arrangements from one another,
- a granulate according to any of aspects 45 to 51; and - a kit for the production of a binder comprising and/or consisting of an inorganic multi-component binder system comprising at least a solution or dispersion comprising water glass.

53.態様1~44のいずれかによるプロセスを実行するための装置であって、
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を含有する貯蔵容器、
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素を1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料と混合するか又は接触させるための混合又は接触デバイス、
- 1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料と混合又は接触された粒子状非晶質二酸化ケイ素を粒状化、押出成形及び/又は凝集するためのデバイス
を含む装置。
53. 45. An apparatus for carrying out the process according to any of aspects 1-44, comprising:
- a storage container containing particulate amorphous silicon dioxide, the particulate amorphous silicon dioxide comprising a proportion of at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total weight of the particulate amorphous silicon dioxide;
- a mixing or contacting device for mixing or contacting particulate amorphous silicon dioxide with one, two or more further materials,
- An apparatus comprising a device for granulating, extruding and/or agglomerating particulate amorphous silicon dioxide mixed or contacted with one, two or more additional materials.

54.- 貯蔵容器から混合又は接触装置に粒子状非晶質二酸化ケイ素を移動させるためのデバイス、
- 液体、好ましくは液体湿潤剤及び/又は懸濁化媒体、好ましくは水を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 水溶性材料を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 1つ以上の界面活性剤を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 1つ以上の疎水化剤を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 1つ以上の炭水化物を含有する1つ以上の貯蔵容器
からなる群から選択される1つ以上の装置要素を追加的に含む、態様53による装置。
54. - a device for transferring particulate amorphous silicon dioxide from a storage container to a mixing or contacting device,
- one or more reservoirs containing a liquid, preferably a liquid wetting agent and/or a suspending medium, preferably water,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate one or more storage containers containing inorganic material;
- one or more reservoirs containing water-soluble materials,
- one or more reservoirs containing one or more surfactants,
- one or more reservoirs containing one or more hydrophobizing agents,
- a device according to aspect 53, additionally comprising one or more device elements selected from the group consisting of one or more reservoirs containing one or more carbohydrates.

55.製造された粒状物を分注又は輸送するためのデバイスを追加的に含む、態様53又は54による装置。 55. 55. Apparatus according to aspects 53 or 54, additionally comprising a device for dispensing or transporting the produced particulate matter.

56.態様45~51による粒状物の製造のための又は態様45~51による粒状物の成分としての、粒子状非晶質二酸化ケイ素の使用。 56. Use of particulate amorphous silicon dioxide for the manufacture of granules according to aspects 45-51 or as a component of granules according to aspects 45-51.

57.鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための均質化された粒組成を有する固体の注入可能な添加剤を製造するための、態様45~51のいずれかによる粒状物の使用。 57. 52. Use of the granules according to any of aspects 45-51 for producing solid injectable additives having a homogenized grain composition for use as a component of inorganic binders in the foundry industry.

以下では、図面を参照して本発明を詳細に説明する。 In the following, the invention will be explained in detail with reference to the drawings.

図1は、鋳造工業で使用するための成型材料混合物107を製造するための本発明のプロセス100の第1の実施形態の流れ図を示す。 FIG. 1 shows a flow diagram of a first embodiment of the process 100 of the present invention for producing a molding material mixture 107 for use in the foundry industry.

プロセス100の第1のステップ101において、上記で定義されるように、粒子状非晶質二酸化ケイ素が製造又は提供される。 In a first step 101 of process 100, particulate amorphous silicon dioxide, as defined above, is produced or provided.

複数の個々の粒を含む、上記で定義された粒状物103をもたらすために、第2の(拡大)ステップ102において、粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与える。 In a second (expansion) step 102, the particles of particulate amorphous silicon dioxide are combined to provide grains to provide a grain 103 as defined above comprising a plurality of individual grains.

製造された粒状物は、すでに本発明のプロセスの生成物である。 The granulate produced is already the product of the process of the invention.

さらなるステップ104において、無機バインダー105をもたらすために、製造された粒状物を水ガラスと直接接触させる。製造された無機バインダーは、同様に本発明のプロセスの生成物である。 In a further step 104 the produced granules are brought into direct contact with water glass to provide an inorganic binder 105 . The inorganic binder produced is likewise a product of the process of the invention.

追加的なステップ106において、本発明のプロセスの生成物として成型材料混合物107をもたらすために、製造された無機バインダー105を耐火性成型基材と混合する。 In an additional step 106, the produced inorganic binder 105 is mixed with a refractory molding substrate to yield a molding material mixture 107 as the product of the process of the present invention.

さらなるステップ108において、本発明のプロセスの生成物として成形品109をもたらすために、製造された成型材料混合物107を成型及び(少なくとも部分的に)硬化する。 In a further step 108 the produced molding material mixture 107 is molded and (at least partially) cured to yield a molded article 109 as a product of the process of the invention.

図2は、鋳造工業で使用するための成型材料混合物209を製造するための本発明のプロセス200の第2の実施形態の流れ図を示す。 FIG. 2 shows a flow diagram of a second embodiment of the process 200 of the present invention for producing a molding material mixture 209 for use in the foundry industry.

プロセス200の第1のステップ201において、上記で定義されるように、粒子状非晶質二酸化ケイ素が製造又は提供される。 In a first step 201 of process 200, particulate amorphous silicon dioxide, as defined above, is produced or provided.

複数の個々の粒を含む、上記で定義された粒状物203をもたらすために、第2の(拡大)ステップ202において、粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与える。製造された粒状物は、すでに本発明のプロセスの生成物である。 In a second (expansion) step 202, the particles of particulate amorphous silicon dioxide are combined to provide grains to provide a grain 203 as defined above comprising a plurality of individual grains. The granulate produced is already the product of the process of the invention.

次のステップ204において、固体の注入可能な添加剤205が形成するために、粒状物203の粒を粉砕する。製造された添加剤は、同様に本発明のプロセスの生成物である。 In a next step 204 , the grains of particulate matter 203 are crushed to form a solid injectable additive 205 . The additive produced is likewise a product of the process of the invention.

さらなるステップ206において、無機バインダー207をもたらすために、製造された粒状物を水ガラスと接触させる。製造された無機バインダーは、同様に本発明のプロセスの生成物である。 In a further step 206 the produced granules are brought into contact with water glass to provide an inorganic binder 207 . The inorganic binder produced is likewise a product of the process of the invention.

追加的なステップ208において、本発明のプロセスの生成物として成型材料混合物209をもたらすために、製造された無機バインダー207を耐火性成型基材と混合する。 In an additional step 208, the produced inorganic binder 207 is mixed with a refractory molding substrate to yield a molding material mixture 209 as the product of the process of the present invention.

さらなるステップ210において、本発明のプロセスの生成物として成形品211をもたらすために、製造された成型材料混合物209を成型及び(少なくとも部分的に)硬化する。 In a further step 210, the produced molding material mixture 209 is molded and (at least partially) cured to yield a molding 211 as a product of the process of the invention.

図3は、鋳造工業で使用するための成型材料混合物309を製造するための本発明のプロセス300の別の実施形態の流れ図を示す。 FIG. 3 shows a flow diagram of another embodiment of the process 300 of the present invention for producing a molding material mixture 309 for use in the foundry industry.

プロセス300の第1のステップ301において、上記で定義されるように、粒子状非晶質二酸化ケイ素が製造又は提供される。 In a first step 301 of process 300, particulate amorphous silicon dioxide, as defined above, is produced or provided.

別のステップ301aにおいて、さらなる材料が製造又は提供される(態様27及び上記で定義される通り)。 In another step 301a, further material is produced or provided (aspect 27 and as defined above).

次の(拡大)ステップ302において、粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒にし、ここで、ステップ301aで製造又は提供されるさらなる材料は、ステップ302a前又は中に添加され、拡大ステップにおいて、粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子をこれらのさらなる材料と混合し且つ/又は接触させ、拡大ステップにおいて、複数の個々の粒を含む、上記で定義された粒状物303をもたらす。これらの個々の粒は、粒子状非晶質二酸化ケイ素及びさらなる材料を含む。製造された粒状物は、すでに本発明のプロセスの生成物である。 In a following (expansion) step 302, the particles of particulate amorphous silicon dioxide are combined into granules, where further materials produced or provided in step 301a are added before or during step 302a and the expansion step , the particles of particulate amorphous silicon dioxide are mixed and/or brought into contact with these additional materials, resulting in an expansion step in the granules 303 defined above comprising a plurality of individual grains. These individual grains contain particulate amorphous silicon dioxide and additional materials. The granulate produced is already the product of the process of the invention.

その後のステップ304において、固体の注入可能な添加剤305が形成するために、粒状物303の粒を粉砕する。製造された添加剤は、同様に本発明のプロセスの生成物である。 In a subsequent step 304 , the grains of particulate matter 303 are crushed to form a solid injectable additive 305 . The additive produced is likewise a product of the process of the invention.

さらなるステップ306において、無機バインダー307をもたらすために、製造された粒状物を水ガラスと接触させる。製造された無機バインダーは、同様に本発明のプロセスの生成物である。 In a further step 306 the produced granules are brought into contact with water glass to provide an inorganic binder 307 . The inorganic binder produced is likewise a product of the process of the invention.

次のステップ308において、本発明のプロセスの生成物として成型材料混合物309をもたらすために、製造された無機バインダー307を耐火性成型基材と混合する。 In a next step 308, the produced inorganic binder 307 is mixed with a refractory molding substrate to yield a molding material mixture 309 as the product of the process of the present invention.

さらなるステップ310において、本発明のプロセスの生成物として成形品311をもたらすために、製造された成型材料混合物309を成型及び(少なくとも部分的に)硬化する。 In a further step 310, the produced molding material mixture 309 is molded and (at least partially) cured to yield a molding 311 as a product of the process of the invention.

図1、2及び3に示されるステップ102、202及び302は、本発明のプロセスのそれぞれの実施形態に本質的なステップを表す。従来技術では、そのようなステップのモデルは、存在しない。 Steps 102, 202 and 302 shown in Figures 1, 2 and 3 represent steps essential to each embodiment of the process of the present invention. No model of such a step exists in the prior art.

実施例1 - レーザー散乱による粒径分布の決定方法
本実施例における物質の選択は、単なる例証であり、本実施例の手順によるレーザー散乱により、本発明に関連して使用される他の粒子種の粒径分布又は中央値を決定することも可能である。
Example 1 Method for Determining Particle Size Distribution by Laser Scattering It is also possible to determine the particle size distribution or median of .

1.1 試料調製:
一例として、商業的に入手可能(RW Silicium GmbH)であり、特にSi製造からの粒子状粉末形態であるシリカヒューム粒子(CAS番号:65012-64-2;粒子状非晶質二酸化ケイ素)の粒径分布を決定した。
1.1 Sample preparation:
As an example, granules of silica fume particles (CAS number: 65012-64-2; particulate amorphous silicon dioxide) which are commercially available (RW Silicon GmbH) and are in particulate powder form, especially from Si production The size distribution was determined.

それぞれの場合において、茶さじ約1杯分のこの粒子状非晶質二酸化ケイ素を約100mLの脱ミネラル化水と混合し、得られた混合物を30秒間、1分あたり500回転の撹拌器速度で磁気撹拌器(IKAMAG RET)を用いて撹拌した。その後、100%の振幅にあらかじめ調節され、S26d7ソノトロード(Hielscherから)を備えた超音波調査(Hielscherから;モデル:UP200HT)を試料中に浸漬し、それによって試料を超音波処理した。超音波処理は、連続的であった(パルスではない)。試験されたシリカヒューム粒子に関して、300秒の最適超音波処理時間が選択された。これは、実施例1の以下のポイント1.3に記載されるように事前に決定されていた。 In each case, about 1 teaspoon of this particulate amorphous silicon dioxide is mixed with about 100 mL of demineralized water and the resulting mixture is stirred for 30 seconds at a stirrer speed of 500 revolutions per minute. Stirred using a magnetic stirrer (IKAMAG RET). Afterwards, an ultrasonic probe (from Hielscher; model: UP200HT) pre-adjusted to 100% amplitude and equipped with a S26d7 sonotrode (from Hielscher) was immersed into the sample, thereby sonicating the sample. Sonication was continuous (not pulsed). An optimal sonication time of 300 seconds was chosen for the silica fume particles tested. This was previously determined as described in Example 1, point 1.3 below.

1.2 レーザー散乱測定:
Horiba LA-960機器(以下ではLA-960)を用いて測定を実施した。測定のために、循環速度を6、撹拌器速度を8、試料のデータ記録を30000、収束係数を15、分布のモードを体積、屈折率(R)を1.50-0.01i(脱ミネラル化水分散媒に関して1.33)及び屈折率(B)を1.50-0.01i(脱ミネラル化水分散媒に関して1.33)に設定した。レーザー散乱測定は、室温(20℃~25℃)で実施された。
1.2 Laser scattering measurements:
Measurements were performed using a Horiba LA-960 instrument (hereinafter LA-960). For the measurements, the circulation speed was 6, the stirrer speed was 8, the data recording of the sample was 30000, the convergence factor was 15, the mode of distribution was volume, the refractive index (R) was 1.50-0.01i (demineralized 1.33 for the demineralized water dispersion) and the refractive index (B) was set at 1.50-0.01i (1.33 for the demineralized water dispersion). Laser scattering measurements were performed at room temperature (20° C.-25° C.).

LA-960の測定チャンバーを脱ミネラル化水で4分の3の範囲まで充填した(最大充填レベル)。次いで、設定された速度で撹拌を開始し、循環のスイッチを入れ、水を脱気した。その後、明記されたパラメーターを用いて、ゼロ測定を実施した。 The measurement chamber of the LA-960 was filled three-quarters full with demineralized water (maximum filling level). Stirring was then started at the set speed and circulation was switched on to degas the water. A zero measurement was then performed using the specified parameters.

次いで、使い捨てピペットを使用して、超音波処理の直後に実施例1のポイント1.1に従って調製された試料の中央部分から0.5~3.0mLの試料を採取した。その後、赤色レーザーの透過率が80%~90%であり、青色レーザーの透過率が70%~90%であるように、ピペットの全含有物を測定チャンバーに導入した。次いで、測定を開始した。測定は、明記されたパラメーターに基づいて、自動化された方法で評価された。 A 0.5-3.0 mL sample was then taken from the central portion of the sample prepared according to point 1.1 of Example 1 immediately after sonication using a disposable pipette. The entire contents of the pipette were then introduced into the measurement chamber such that the red laser transmittance was 80%-90% and the blue laser transmittance was 70%-90%. Measurements were then started. Measurements were evaluated in an automated manner based on specified parameters.

Si製造からの試験されたシリカヒューム粒子に関して、粒径分布は、四捨五入して小数点第2位までにされた中央値によって確認された。 For the tested silica fume particles from Si production, the particle size distribution was confirmed by the median value rounded to two decimal places.

1.3 最適超音波処理時間の決定:
試料の種類次第である超音波処理の最適期間は、各粒子種に関して異なる超音波処理時間で一連の測定を実施することによって確認される。これは、超音波処理時間を10秒間から開始して、全てのさらなる試料に関して、それぞれの時間を10秒ずつ延長することにより、且つ実施例1のポイント1.2に記載される超音波処理の終了直後にレーザー散乱(LA-960)によってそれぞれの粒径分布を決定することにより実行される。超音波処理の時間を増加させることにより、粒径分布で確認される中央値は、最初に低下するが、より長い超音波処理時間において最終的に再び上昇する。実施例1のポイント1.1に記載される超音波処理に関して、選択される超音波処理時間は、これらの一連の測定において、その粒子種に対して粒径分布の最小中央値が決定される時間であり、この超音波処理時間は、「最適」超音波処理時間である。
1.3 Determination of optimal sonication time:
The optimal duration of sonication, which depends on the type of sample, is determined by performing a series of measurements with different sonication times for each particle type. This was done by starting with a sonication time of 10 seconds and increasing each time by 10 seconds for every further sample, and by increasing the sonication time as described in Example 1, point 1.2. This is done by determining the respective particle size distribution by laser scattering (LA-960) immediately after termination. By increasing the time of sonication, the median value observed for the particle size distribution initially drops, but eventually rises again at longer sonication times. For sonication as described in Example 1, point 1.1, the sonication time chosen is such that in these series of measurements the smallest median particle size distribution is determined for that particle species. time, and this sonication time is the "optimal" sonication time.

実施例2 - 粒状物の製造方法
10kgの合成粒子状非晶質二酸化ケイ素(粉末形態、粒径<1.5μm;例えばMicrosilica POS B-W 90 LD(Possehl Erzkontor GmbH)又はシリカヒューム(Doral Fused Materials Pty.,Ltd.);それぞれの場合の製造プロセス:ZrSiO4からのZrO2及びSiO2の製造)をプラウシェアミキサー(Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbHから、モデルL50)中に導入し、プラウシェアミキサーを、混合のため、1分あたり180回転のプラウシェアシャフト及び1分あたり3000回転のブレードヘッドの回転速度で操作する。混合中、数ステップにわけて水を合成粒子状非晶質二酸化ケイ素中に供給する:0.25kgの水を添加後、60秒の混合時間が続き、次いでさらに0.5kgの水を添加後、さらに240秒の混合時間が続き、次いでさらに0.5kgの水を添加後、さらに120秒の混合時間が続き、次いでさらに1.0kgの水を添加後、さらに180秒の混合時間が続く。
Example 2 - Process for the production of granules 10 kg of synthetic particulate amorphous silicon dioxide (powder form, particle size <1.5 μm; e.g. Microsilica POS BW 90 LD (Possehl Erzkontor GmbH) or silica fume (Doral Fused Materials Pty., Ltd.); production process in each case: production of ZrO 2 and SiO 2 from ZrSiO 4 ) were introduced into a plowshare mixer (from Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH, model L50), the plowshare mixer For mixing, it is operated at a plowshare shaft speed of 180 revolutions per minute and a blade head rotation speed of 3000 revolutions per minute. During mixing, water is fed into the synthetic particulate amorphous silicon dioxide in several steps: after adding 0.25 kg of water, followed by a mixing time of 60 seconds, then after adding a further 0.5 kg of water. , followed by an additional 240 seconds of mixing time, followed by an additional 0.5 kg of water followed by an additional 120 seconds of mixing time, then an additional 1.0 kg of water followed by an additional 180 seconds of mixing time.

そのようにして製造した懸濁液を、ピペットを用いて、個々の液滴として、ホットプレート上で250℃まで加熱された(任意選択的に分離剤が噴霧されている)市販のアルミ箔上に滴下し、乾燥させ、使用された粉末の粒子が組み合わされて、粒を形成し、本発明の粒状物が得られる。ホットプレートは、本明細書では、好ましくは(懸濁液と接触する層の下に配置される)アルミ箔のさらなる層による汚染から保護されている。 The suspension thus produced is pipetted as individual droplets onto a commercial aluminum foil (optionally sprayed with a separating agent) heated to 250° C. on a hotplate. and dried, and the particles of the powder used are combined to form granules to obtain the granules of the present invention. The hotplate is here preferably protected against contamination by an additional layer of aluminum foil (located below the layer in contact with the suspension).

粒状物中の、レーザー散乱によって決定される20μm未満の径を有する粒子の質量による割合は、粒子状非晶質二酸化ケイ素中よりも低い。 The proportion by mass of particles with a diameter of less than 20 μm as determined by laser scattering in the granules is lower than in particulate amorphous silicon dioxide.

実施例3 - 容積密度;ダスト放出の減少
電子天秤(測定不確実性±0.1g)、(100±0.5)mLの体積及び(45±5)mmの内径を有する金属製メスシリンダー並びに低部開口部が閉鎖している漏斗(DIN EN ISO 60による)を使用して容積密度を決定する。
Example 3 - Bulk Density; Reduced Dust Emission An electronic balance (measurement uncertainty ± 0.1 g), a metal graduated cylinder with a volume of (100 ± 0.5) mL and an internal diameter of (45 ± 5) mm and The bulk density is determined using a funnel with closed lower opening (according to DIN EN ISO 60).

漏斗を20mm~30mmの高さでメスシリンダーより上に中央に固定し、試料を十分に混合する。約120mL~130mLの試料を漏斗に導入する。試料材料がシリンダー中に落下するように、漏斗の閉鎖を迅速に開放する。線形端部を有する物品を用いて、過剰量の試料材料をシリンダーから除去し、次いでシリンダーの含有物を計量する。シリンダーの含有物の質量は、m試料である。 The funnel is fixed centrally above the graduated cylinder at a height of 20-30 mm and the sample is thoroughly mixed. About 120-130 mL of sample is introduced into the funnel. Quickly open the closure of the funnel so that the sample material falls into the cylinder. An article with a linear end is used to remove excess sample material from the cylinder and then weigh the contents of the cylinder. The mass of the cylinder contents is m samples .

以下の式によって評価を行う。

Figure 2022543468000003
Evaluation is performed by the following formula.
Figure 2022543468000003

結果を1g/Lで報告する。 Results are reported at 1 g/L.

実施例2によると、550g/Lの容積密度を有する合成粒子状非晶質二酸化ケイ素を使用して、粒状物を製造した。乾燥後、そのようにして得られた本発明の粒状物は、6mmの平均粒径及び950g/Lの容積密度を有した。 According to Example 2, granules were produced using synthetic particulate amorphous silicon dioxide having a bulk density of 550 g/L. After drying, the granules of the invention so obtained had an average particle size of 6 mm and a bulk density of 950 g/l.

注入時、粒状物は、出発材料である、550g/Lの容積密度を有する合成粒子状非晶質二酸化ケイ素よりも非常に低い(微細)ダストの放出を示した。 Upon injection, the granules showed a much lower (fine) dust emission than the starting material, synthetic particulate amorphous silicon dioxide with a bulk density of 550 g/L.

実施例4 - 種々の試験バーの1時間強度の試験
4.1 成型材料混合物4-Aの製造
0.80重量部の約550g/Lの容積密度を有する合成粒子状非晶質二酸化ケイ素(粉末状;非粒状化;例えばMicrosilica POS B-W 90 LD(Possehl Erzkontor GmbH)又はシリカヒューム(Doral Fused Materials Pty.,Ltd.);それぞれの場合の製造プロセス:ZrSiO4からのZrO2及びSiO2の製造)を100重量部のH-S 00232砂(ケイ砂、Quarzwerke GmbHから、AFS粒粒度指数47)と手動で混合した。次いで、2.00重量部の水ガラスベースの液体バインダー(Cordis 9032という名称の市販の材料;Huettenes-Albertus Chemische Werke GmbH)を添加し、使用された材料が均質に分散し、成型材料混合物が得られるように、全ての成分をブルミキサー(RN 10/20型、Morek Multiserwから)中、1分あたり220回転で120秒間にわたって互いに混合した。
Example 4 - One Hour Strength Testing of Various Test Bars 4.1 Preparation of Molding Material Mixture 4-A 0.80 parts by weight of synthetic particulate amorphous silicon dioxide having a bulk density of about 550 g/L (powder non-granulated; for example Microsilica POS BW 90 LD (Possehl Erzkontor GmbH) or silica fume (Doral Fused Materials Pty., Ltd.); production process in each case: ZrO 2 and SiO 2 from ZrSiO 4 manufactured) was manually mixed with 100 parts by weight of HS 00232 sand (silica sand, from Quarzwerke GmbH, AFS particle size index 47). Then 2.00 parts by weight of a liquid binder based on water glass (commercially available material named Cordis 9032; Huettenes-Albertus Chemische Werke GmbH) are added, the materials used are homogeneously dispersed and a molding material mixture is obtained. All components were mixed together in a bull mixer (type RN 10/20, ex Morek Multiserw) for 120 seconds at 220 revolutions per minute, such that all ingredients were mixed together.

4.2 成型材料混合物4-Bの製造
実施例2に従い、(実施例4.1で使用される材料と同じ)550g/Lの容積密度を有する合成粒子状非晶質二酸化ケイ素及び水を使用して、粒状物を製造した。固体の注入可能な添加剤が得られるように、そのようにして製造した粒状物を混合機(Boschから、Universal Plus MUM 6N11フードプロセッサー)中で10秒間摩砕した。
4.2 Preparation of Molding Material Mixture 4-B According to Example 2, using synthetic particulate amorphous silicon dioxide with a bulk density of 550 g/L (same material used in Example 4.1) and water to produce granules. The granules so produced were ground for 10 seconds in a blender (Universal Plus MUM 6N11 food processor from Bosch) so as to obtain a solid injectable additive.

0.80重量部の、この固体の注入可能な添加剤を100重量部のH-S 00232砂(ケイ砂、Quarzwerke GmbHから、AFS粒粒度指数47)と手動で混合した。次いで、2.00重量部の水ガラスベースの液体バインダー(Cordis 9032という名称の市販の材料;Huettenes-Albertus Chemische Werke GmbH)を添加し、使用された材料が均質に分散し、成型材料混合物が得られるように、全ての成分をブルミキサー(RN 10/20型、Morek Multiserwから)中、1分あたり220回転で120秒間にわたって互いに混合した。 0.80 parts by weight of this solid injectable additive was manually mixed with 100 parts by weight of HS 00232 sand (silica sand, from Quarzwerke GmbH, AFS particle size index 47). Then 2.00 parts by weight of a liquid binder based on water glass (commercially available material named Cordis 9032; Huettenes-Albertus Chemische Werke GmbH) are added, the materials used are homogeneously dispersed and a molding material mixture is obtained. All components were mixed together in a bull mixer (type RN 10/20, ex Morek Multiserw) for 120 seconds at 220 revolutions per minute, such that all ingredients were mixed together.

4.3 成型材料混合物4-Cの製造
20.05kgの(実施例4.1で使用される材料と同じ)約550g/Lの容積密度を有する合成粒子状非晶質二酸化ケイ素をプラウシェアミキサー(Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbHから、モデルL50)中に導入した。3kgの水を合成粒子状非晶質二酸化ケイ素中に供給し、プラウシェアミキサーを、120秒間、1分あたり180回転のプラウシェアシャフト及び1分あたり3000回転のブレードヘッドの回転速度で操作した。次いで、ブレードヘッドのスイッチを切り、軟質の粒状物が形成されるように、1分あたり180回転のプラウシェアシャフトの回転速度で混合を続けた。
4.3 Preparation of Molding Material Mixture 4-C 20.05 kg of synthetic particulate amorphous silicon dioxide (same as the material used in Example 4.1) having a bulk density of about 550 g/L are placed in a plowshare mixer. (from Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH, model L50). 3 kg of water was fed into the synthetic particulate amorphous silicon dioxide and the plowshare mixer was operated at a plowshare shaft rotation speed of 180 revolutions per minute and a blade head rotation speed of 3000 revolutions per minute for 120 seconds. The blade head was then switched off and mixing was continued at a plowshare shaft rotation speed of 180 revolutions per minute such that soft granules were formed.

次いで、(乾燥)粒状物が得られるように、また湿潤している粒状物の一部分を105℃において一定重量になるまで乾燥させた。次いで、冷却させた乾燥材料をVDG-Merkblatt P27(1999年10月)によるふるい分けタワーによって分級し、125μm未満のフラクションを廃棄した。ふるい分け収量は、約85%であった。 A portion of the wet granules was then dried at 105° C. to constant weight so as to obtain (dry) granules. The cooled dry material was then classified by a sieving tower according to VDG-Merkblatt P27 (October 1999) and the fraction below 125 μm was discarded. The sieving yield was about 85%.

注入時、分級された粒状物は、出発材料である、約550g/Lの容積密度を有する粒子状非晶質二酸化ケイ素よりも非常に低い(微細)ダストの放出を示した。 Upon injection, the classified granules showed a much lower (fine) dust emission than the starting material, particulate amorphous silicon dioxide having a bulk density of about 550 g/L.

固体の注入可能な添加剤が得られるように、そのようにして製造された分級された粒状物を混合機(Boschから、Universal Plus MUM 6N11フードプロセッサー)中で10秒間摩砕した。 The classified granules so produced were ground for 10 seconds in a blender (Universal Plus MUM 6N11 food processor from Bosch) so as to obtain a solid injectable additive.

0.80重量部の、この固体の注入可能な添加剤を100重量部のH-S 00232砂(ケイ砂、Quarzwerke GmbHから、AFS粒粒度指数47)と手動で混合した。次いで、2.00重量部の水ガラスベースの液体バインダー(Cordis 9032という名称の市販の材料;Huettenes-Albertus Chemische Werke GmbH)を添加し、使用された材料が均質に分散し、成型材料混合物が得られるように、全ての成分をブルミキサー(RN 10/20型、Morek Multiserwから)中、1分あたり220回転で120秒間にわたって互いに混合した。 0.80 parts by weight of this solid injectable additive was manually mixed with 100 parts by weight of HS 00232 sand (silica sand, from Quarzwerke GmbH, AFS particle size index 47). Then 2.00 parts by weight of a liquid binder based on water glass (commercially available material named Cordis 9032; Huettenes-Albertus Chemische Werke GmbH) are added, the materials used are homogeneously dispersed and a molding material mixture is obtained. All components were mixed together in a bull mixer (type RN 10/20, ex Morek Multiserw) for 120 seconds at 220 revolutions per minute, such that all ingredients were mixed together.

4.4 試験バーの製造
実施例4のポイント4.1、4.2及び4.3に従って製造された成型材料混合物4-A、4-B及び4-Cのそれぞれから、22.4mm×22.4mm×185mmの寸法を有する試験バーを形成した。この目的のために、圧縮空気(4バール)及び3秒の発射時間を用いて、それぞれの成型材料混合物を、160℃の温度を有する試験バーのための型内に導入した。その後、試験バーに30秒間、気体を供給せずに160℃で熱硬化を受けさせた。その後、型を開放し、硬化させた試験バーを取り出し、冷却するために貯蔵した。
4.4 Production of test bars 22.4 mm x 22 bars from each of the molding material mixtures 4-A, 4-B and 4-C produced according to points 4.1, 4.2 and 4.3 of Example 4. A test bar was formed having dimensions of 0.4 mm x 185 mm. For this purpose, using compressed air (4 bar) and a firing time of 3 seconds, the respective molding material mixture was introduced into a mold for test bars with a temperature of 160°C. The test bars were then heat cured at 160° C. for 30 seconds without gas. The mold was then opened and the cured test bars removed and stored to cool.

4.5 1時間強度の決定
実施例4のポイント4.4に従って成型材料混合物4-A、4-B及び4-Cから製造された試験バーを、1時間の冷却時間後、3点曲げデバイス(Morek Multiserwから)を備えたGeorg Fischer強度試験機中に導入し、試験バーの破砕まで導く力を測定した。(N/cm2での)読み取られた値は、1時間強度を示した。結果を表1に示す。それぞれの1時間強度の数値は、6つの個々の測定からの中央値に対応する。
4.5 Determination of 1 hour strength Test bars produced from molding material mixtures 4-A, 4-B and 4-C according to point 4.4 of Example 4 were placed in a 3-point bending device after a cooling time of 1 hour. (from Morek Multiserw) to measure the force leading to fracture of the test bar. Readings (in N/cm 2 ) indicated 1 hour strength. Table 1 shows the results. Each 1-hour intensity number corresponds to the median value from 6 individual measurements.

Figure 2022543468000004
Figure 2022543468000004

表1中に示される結果は、(本発明のプロセスによって製造された)粒状物又は(本発明のプロセスによって製造された)固体の注入可能な添加剤を用いて製造された試験バーが、驚くべきことに、高い1時間強度を有することを示す。 The results shown in Table 1 show that test bars made with particulate (made by the process of the present invention) or solid injectable additives (made by the process of the present invention) are surprisingly It should be noted that it has a high 1 hour strength.

実施例5 - 複数の添加剤の均一な分布を有する粒状物の製造
実施例2の製造方法と同様に、複数の実験で、それぞれの場合において、使用された粒子状非晶質二酸化ケイ素に加えて、さらなる材料として以下の物質の1つ以上を添加して粒状物を製造した:
- 液体、好ましくは液体懸濁媒体、好ましくは水、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、好ましくは以下からなる群から選択されるもの:
- オレイルスルフェート、ステアリルスルフェート、パルミチルスルフェート、ミリスチルスルフェート、ラウリルスルフェート、デシルスルフェート、オクチルスルフェート、2-エチルヘキシルスルフェート、2-エチルオクチルスルフェート、2-エチルデシルスルフェート、パルミトレイルスルフェート、リノリルスルフェート、ラウリルスルホネート、2-エチルデシルスルホネート、パルミチルスルホネート、ステアリルスルホネート、2-エチルステアリルスルホネート、リノリルスルホネート、ヘキシルホスフェート、2-エチルヘキシルホスフェート、カプリルホスフェート、ラウリルホスフェート、ミリスチルホスフェート、パルミチルホスフェート、パルミトレイルホスフェート、オレイルホスフェート、ステアリルホスフェート、ポリ-(1,2エタンジイル)-フェノールヒドロキシホスフェート、ポリ-(1,2-エタンジイル)-ステアリルホスフェート、ポリ-(1,2-エタンジイル)-オレイルホスフェート、水中のポリカルボキシレートエーテル(Melpers 0030、BASF)、水中の変性ポリアクリレート(Melpers VP 4547/240L、BASF)、水中の2-エチルヘキシルスルフェート(Texapon EHS、Cognis)、水中のポリグルコシド(Glukopon 225 DK、Cognis)、水中のオクチル硫酸ナトリウム(Texapon 842、Lakeland)、変性カルボキシレートエーテル(Castament ES 60、固体、BASF)、
- 膜形成剤、好ましくはポリビニルアルコール及び/又はアクリル酸、
- レオロジー添加剤(増粘剤、懸濁助剤)、好ましくは以下からなる群から選択されるもの:
- 膨潤性粘土、好ましくはナトリウムベントナイト又はアタパルジャイト/パリゴルスカイト、
- 膨潤性ポリマー、好ましくはセルロース誘導体、特にカルボキシメチル、メチル、エチル、ヒドロキシエチル及びヒドロキシプロピルセルロール、植物粘液、ポリビニルピロリドン、ペクチン、ゼラチン、寒天、ポリペプチド及び/又はアルギネート、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シラノール、好ましくはトリメチルシラノール、シリコーン及びシロキサン、好ましくはポリジメチルシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物。
Example 5 - Preparation of Granules with Uniform Distribution of Additives Similar to the preparation method of Example 2, in several experiments, in each case, in addition to the particulate amorphous silicon dioxide used, and added one or more of the following substances as additional ingredients to produce granules:
- a liquid, preferably a liquid suspension medium, preferably water,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- Surfactants, preferably selected from the group consisting of:
- oleyl sulfate, stearyl sulfate, palmityl sulfate, myristyl sulfate, lauryl sulfate, decyl sulfate, octyl sulfate, 2-ethylhexyl sulfate, 2-ethyloctyl sulfate, 2-ethyldecyl sulfate, Palmitoleyl sulfate, linolyl sulfate, lauryl sulfonate, 2-ethyldecyl sulfonate, palmityl sulfonate, stearyl sulfonate, 2-ethylstearyl sulfonate, linolyl sulfonate, hexyl phosphate, 2-ethylhexyl phosphate, capryl phosphate, lauryl phosphate, myristyl Phosphate, palmityl phosphate, palmitoleyl phosphate, oleyl phosphate, stearyl phosphate, poly-(1,2 ethanediyl)-phenol hydroxyphosphate, poly-(1,2-ethanediyl)-stearyl phosphate, poly-(1,2-ethanediyl) )-oleyl phosphate, polycarboxylate ether (Melpers 0030, BASF) in water, modified polyacrylate (Melpers VP 4547/240L, BASF) in water, 2-ethylhexyl sulfate (Texapon EHS, Cognis) in water, poly glucoside (Glukopon 225 DK, Cognis), sodium octyl sulfate in water (Texapon 842, Lakeland), modified carboxylate ether (Castament ES 60, solid, BASF),
- a film former, preferably polyvinyl alcohol and/or acrylic acid,
- Rheological additives (thickeners, suspension aids), preferably selected from the group consisting of:
- swelling clays, preferably sodium bentonite or attapulgite/palygorskite,
- swellable polymers, preferably cellulose derivatives, especially carboxymethyl, methyl, ethyl, hydroxyethyl and hydroxypropyl cellulose, plant mucilage, polyvinylpyrrolidone, pectin, gelatin, agar, polypeptides and/or alginates,
- Hydrophobizing agents, preferably organosilicon compounds, silanes, silanols, preferably trimethylsilanol, silicones and siloxanes, preferably polydimethylsiloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and - carbohydrates.

それぞれの場合において、類似の方法で粒状物が得られた。固体の注入可能な添加剤を得るために、得られた粒状物を摩砕によってそれぞれ処理することが可能である。成形材料混合物を得るために、粒状物又は固体の注入可能な添加剤をそれぞれ処理することに成功した。これらをさらに処理して、試験バーを得た。 In each case granules were obtained in a similar manner. The granules obtained can each be treated by grinding in order to obtain solid injectable additives. Granular or solid injectable additives, respectively, have been successfully processed to obtain molding compound mixtures. These were further processed to obtain test bars.

Claims (20)

- 鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための粒状物、
- 鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための固体の注入可能な添加剤、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダー、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダーを含む成型材料混合物、及び
- 鋳造工業で金属鋳造部品の鋳造に使用するための成型物
からなる群から選択される、鋳造工業で使用するための物品を製造するためのプロセスであって、前記物品を製造するための以下のステップ:
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、前記粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を製造又は提供するステップ、
- 複数の個々の粒であって、組み合わされた粒子をそれぞれ含み、且つ前記それぞれの粒の質量に基づいて少なくとも30重量%の割合の粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで前記粒子状非晶質二酸化ケイ素の粒子を組み合わせて粒を与えるステップであって、前記粒状物の平均粒径は、ふるい分けによって決定されて0.2mmより大きい、ステップ
を含むプロセス。
- granules for the production of injectable additives for use as components of mineral binders in the foundry industry,
- solid injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry,
- inorganic binders for use in the foundry industry,
- molding material mixtures containing inorganic binders for use in the foundry industry; and - moldings for use in the foundry industry for casting metal casting parts. A process for manufacturing comprising the following steps for manufacturing said article:
- producing or providing particulate amorphous silicon dioxide, said particulate amorphous silicon dioxide comprising a proportion of at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total mass of said particulate amorphous silicon dioxide; ,
- a plurality of individual grains, each containing combined grains and each containing a proportion of particulate amorphous silicon dioxide of at least 30% by weight, based on the mass of said respective grain combining the particles of said particulate amorphous silicon dioxide in an enlarging step to provide granules, wherein the average particle size of said granules is determined by sieving to be 0.2 mm A process that contains larger steps.
- 鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための固体の注入可能な添加剤、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダー、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダーを含む成型材料混合物、及び
- 鋳造工業で金属鋳造部品の鋳造に使用するための成型物
からなる群から選択される、鋳造工業で使用するための物品を製造するためのものであり、以下のステップ:
- 請求項1に記載のプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 固体の注入可能な添加剤をもたらすために、前記粒状物の前記粒を破砕するステップ
を含む、請求項1に記載のプロセス。
- solid injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry,
- inorganic binders for use in the foundry industry,
- molding material mixtures containing inorganic binders for use in the foundry industry; and - moldings for use in the foundry industry for casting metal casting parts. For manufacturing, the following steps:
- producing granules according to the process of claim 1;
- A process according to claim 1, comprising the step of crushing said grains of said particulate material to yield a solid injectable additive.
- 鋳造工業で使用するための無機バインダー、
- 鋳造工業で使用するための無機バインダーを含む成型材料混合物、及び
- 鋳造工業で金属鋳造部品の鋳造に使用するための成型物
からなる群から選択される、鋳造工業で使用するための物品を製造するためのものであり、
(i)以下のステップ:
- 請求項1又は2に記載のプロセスにより、前記固体の注入可能な添加剤を製造するステップ、
- 製造された前記固体の注入可能な添加剤を水ガラスと接触させるか、又は製造された前記固体の注入可能な添加剤を水ガラス中に懸濁させるステップ
を含むか、又は
(ii)以下のステップ:
- 請求項1又は2に記載のプロセスにより、粒状物を製造するステップ、
- 耐火性成型基材の存在又は不在下において、製造された前記粒状物を水ガラスと接触させ、且つ同時に又はその後、前記粒状物の前記粒を破砕するステップ
を含む、請求項1又は2に記載のプロセス。
- inorganic binders for use in the foundry industry,
- molding material mixtures containing inorganic binders for use in the foundry industry; and - moldings for use in the foundry industry for casting metal casting parts. is for manufacturing,
(i) the following steps:
- manufacturing said solid injectable additive by the process of claim 1 or 2;
- contacting said produced solid injectable additive with water glass or suspending said produced solid injectable additive in water glass, or (ii) steps:
- producing granules according to the process of claim 1 or 2;
- contacting the produced granules with water glass in the presence or absence of a refractory molding substrate and simultaneously or subsequently crushing the grains of the granules. Described process.
鋳造工業で使用するための、耐火性成型基材並びに水ガラス及び粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む無機バインダーを含む成型材料混合物を製造するためのものであり、以下のステップ:
- 請求項1~3のいずれか一項に従って無機バインダーを製造するステップと、
(i)同時に、前記無機バインダーの製造のために使用される前記成分を耐火性成型基材と混合するステップ、及び/又は
(ii)その後、製造された前記無機バインダーを耐火性成型基材と混合するステップと
を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のプロセス。
For producing a molding material mixture comprising a refractory molding substrate and an inorganic binder comprising water glass and particulate amorphous silicon dioxide for use in the foundry industry, comprising the steps of:
- producing an inorganic binder according to any one of claims 1-3;
(i) simultaneously mixing the components used for the production of the inorganic binder with a refractory molding substrate; and/or (ii) thereafter mixing the produced inorganic binder with the refractory molding substrate. The process of any one of claims 1-3, comprising the step of mixing.
複数の個々の粒であって、組み合わされた粒子をそれぞれ含み、且つ前記それぞれの粒の質量に基づいて少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%の割合の粒子状非晶質二酸化ケイ素をそれぞれ含む複数の個々の粒を含む粒状物をもたらすために、拡大ステップで前記粒子状非晶質二酸化ケイ素の前記粒子を組み合わせて粒を与える前記ステップにおいて、前記粒状物の前記平均粒径は、ふるい分けによって決定されて0.5mmより大きく、好ましくは1mmより大きい、請求項1に記載のプロセス。 a plurality of individual grains, each comprising combined grains and having a proportion of at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the mass of said respective grains combining said grains of said particulate amorphous silicon dioxide in an expanding step to provide a grain to provide a grain comprising a plurality of individual grains each comprising amorphous silicon dioxide; 2. The process of claim 1, wherein the average particle size of is greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm as determined by sieving. 前記粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む前記粒子状非晶質二酸化ケイ素は、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素から完全に又は部分的になる、請求項1~5のいずれか一項に記載のプロセス。 said particulate amorphous silicon dioxide comprising at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total mass of said particulate amorphous silicon dioxide, entirely or partially from particulate synthetic amorphous silicon dioxide; The process of any one of claims 1-5, comprising: X線蛍光分析によって決定される、前記粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、それぞれの場合にふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、1mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは0.2mmより大きい粒径を有する前記粒状物の前記粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、前記粒状物全体中の二酸化ケイ素の前記割合に基づいて30%以下だけ異なり、好ましくは20%以下だけ異なり、より好ましくは10%以下だけ異なる、請求項1~6のいずれか一項に記載のプロセス。 the proportion of silicon dioxide in the total granules, determined by X-ray fluorescence analysis, and in each case greater than 1 mm, preferably greater than 0.5 mm, determined by screening and subsequent X-ray fluorescence analysis; More preferably, the proportion of silicon dioxide in at least 90% of said grains of said granules having a grain size greater than 0.2 mm differs by no more than 30%, based on said proportion of silicon dioxide in said whole granules, A process according to any one of claims 1 to 6, preferably different by no more than 20%, more preferably no more than 10%. 前記拡大ステップにおいて、前記粒子状非晶質二酸化ケイ素の前記粒子は、
- 液体、好ましくは液体湿潤剤及び/又は懸濁媒体、好ましくは水、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料と混合及び/又は接触される、請求項1~7のいずれか一項に記載のプロセス。
In the expanding step, the particles of the particulate amorphous silicon dioxide are:
- a liquid, preferably a liquid wetting agent and/or suspension medium, preferably water,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- Hydrophobizing agents, preferably mixed with one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and - carbohydrates. and/or contacted.
前記拡大ステップからもたらされる前記粒状物の粒、好ましくはそれぞれの場合にふるい分けによって決定される、1mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは0.2mmより大きい粒径を有する前記粒状物の前記粒の少なくとも90%は、
(i)粒子状非晶質二酸化ケイ素と、前記拡大ステップにおいて存在する前記さらなる固体材料の1つ、2つ、3つ以上又は全てとを含み、及び/又は
(ii)粒子状非晶質二酸化ケイ素と、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料とを含む、請求項8に記載のプロセス。
granules of said granulate resulting from said expansion step, preferably said granules having a particle size larger than 1 mm, preferably larger than 0.5 mm, more preferably larger than 0.2 mm, determined in each case by sieving at least 90% of said grains of matter are
(i) particulate amorphous silicon dioxide and one, two, three or more or all of said further solid materials present in said expansion step, and/or (ii) particulate amorphous silicon dioxide Silicon and
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- a hydrophobizing agent, preferably one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and carbohydrates. 9. The process of claim 8, comprising:
前記粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を前記製造することは、
- 2つ以上の異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素を混合するステップ
を含み、前記2つ以上の種類は、それらの粒径分布及び/又はそれらの化学組成によって異なる、請求項1~9のいずれか一項に記載のプロセス。
said producing particulate amorphous silicon dioxide comprising silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight, based on the total weight of said particulate amorphous silicon dioxide,
- comprising mixing two or more different types of particulate amorphous silicon dioxide, said two or more types differing by their particle size distribution and/or their chemical composition, claims 1-9 A process according to any one of
(i)- 第1の種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、レーザー散乱によって決定される、0.1~0.4μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有し、
- さらなる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素は、レーザー散乱によって決定される、0.7~1.5μmの範囲の中央値を有する粒径分布を有し、及び/又は
(ii)前記異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、
- 好ましくはアーク炉中で石英を還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、前記粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- ニ酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる群から選択されるか又は独立して選択される、請求項10に記載のプロセス。
(i)—the first type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range of 0.1 to 0.4 μm as determined by laser scattering;
- a further type of particulate amorphous silicon dioxide has a particle size distribution with a median value in the range of 0.7-1.5 μm as determined by laser scattering, and/or (ii) said different types one, two, three or more or all of the particulate amorphous silicon dioxide of
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reducing quartz in an electric arc furnace, the total mass of said particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing at least 80% by weight of silicon dioxide based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- the process of claim 10, selected or independently selected from the group consisting of: - particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by quenching a silicon dioxide melt.
それぞれの場合にふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは1mmより大きい粒径を有する前記粒状物の前記粒の少なくとも90%は、前記異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の両方又は少なくとも2つを含む、請求項10又は11に記載のプロセス。 At least 90% of said grains of said granules having a particle size of greater than 0.2 mm, preferably greater than 0.5 mm, more preferably greater than 1 mm, determined by sieving in each case, are of said different types 12. A process according to claim 10 or 11, comprising both or at least two of particulate amorphous silicon dioxide. 前記拡大ステップは、
- 粒状化、
- 押出成形、及び
- 凝集
からなる群から独立して選択される1つ以上の手段を含む、請求項1~12のいずれか一項に記載のプロセス。
The enlarging step includes:
- granulation,
A process according to any one of claims 1 to 12, comprising one or more means independently selected from the group consisting of - extrusion and - agglomeration.
粒子状非晶質二酸化ケイ素を含む、鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための注入可能な添加剤の製造のための、ふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい平均粒径を有する粒状物であって、
(a)1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料であって、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料、
- 水溶性材料、
- アルカリ金属水酸化物、
- 界面活性剤、
- 膜形成剤、
- 疎水化剤、好ましくはオルガノシリコン化合物、シラン、シリコーン及びシロキサン、ワックス、パラフィン、金属石鹸、及び
- 炭水化物
からなる群から独立して選択される1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料を追加的に含み、それぞれの場合にふるい分けによって決定される、0.2mmより大きい、好ましくは0.5mmより大きい、より好ましくは1mmより大きい粒径を有する前記粒状物の粒の少なくとも90%は、粒子状非晶質二酸化ケイ素と、前記さらなる材料の1つ、2つ又はそれを超えるものとを含み、及び/又は
(b)前記粒子状非晶質二酸化ケイ素は、前記粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合の二酸化ケイ素を含み、好ましくは粒子状合成非晶質二酸化ケイ素から完全に又は部分的になり、及び/又は
(c)X線蛍光分析によって決定される、前記粒状物全体中の二酸化ケイ素の割合と、それぞれの場合にふるい分け及びその後のX線蛍光分析によって決定される、1mmより大きい粒径を有する前記粒状物の前記粒の少なくとも90%における二酸化ケイ素の割合とは、前記粒状物全体中の二酸化ケイ素の前記割合に基づいて30%以下だけ異なり、好ましくは20%以下だけ異なり、より好ましくは10%以下だけ異なり、及び/又は
(d)前記粒状物中において、前記粒子状非晶質二酸化ケイ素は、2つ以上の異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素を含み、前記2つ以上の種類は、それらの化学組成によって異なり、好ましくは、前記異なる種類の粒子状非晶質二酸化ケイ素の1つ、2つ、3つ以上又は全ては、
- 好ましくはアーク炉中で石英を還元することによって製造可能である、粒子状合成非晶質二酸化ケイ素であって、前記粒子状合成非晶質二酸化ケイ素及び二次成分としての少なくとも炭素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含有する粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二次成分として酸化ジルコニウムを含み、且つ好ましくはZrSiO4の熱分解によって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 酸素含有気体によって金属ケイ素を酸化することによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素、
- 二酸化ケイ素溶融物をクエンチすることによって製造可能な粒子状合成非晶質二酸化ケイ素
からなる群から選択されるか又は独立して選択され、及び/又は
(e)前記粒状物は、請求項1又は6~13のいずれか一項に記載のプロセスによって製造可能である、粒状物。
Granules having an average particle size of greater than 0.2 mm as determined by sieving for the production of injectable additives for use as components of inorganic binders in the foundry industry, comprising particulate amorphous silicon dioxide being a thing,
(a) one, two or more additional materials,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulphate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate inorganic material,
- water-soluble materials,
- an alkali metal hydroxide,
- surfactants,
- a film former,
- hydrophobizing agents, preferably adding one, two or more further materials independently selected from the group consisting of organosilicon compounds, silanes, silicones and siloxanes, waxes, paraffins, metal soaps, and - carbohydrates. at least 90% of the grains of said granules having a grain size of greater than 0.2 mm, preferably greater than 0.5 mm, more preferably greater than 1 mm, determined in each case by sieving, are particles and one, two or more of said further materials, and/or (b) said particulate amorphous silicon dioxide comprises said particulate amorphous silicon dioxide silicon dioxide in a proportion of at least 80% by weight, based on the total weight of, preferably consisting entirely or partially of particulate synthetic amorphous silicon dioxide, and/or (c) as determined by X-ray fluorescence analysis the proportion of silicon dioxide in the total granules and the dioxide in at least 90% of said grains of said granules having a particle size greater than 1 mm, determined in each case by sieving and subsequent X-ray fluorescence analysis The proportion of silicon differs by no more than 30%, preferably by no more than 20%, more preferably by no more than 10%, based on said proportion of silicon dioxide in said total particulate matter, and/or (d) said In the granulate, said particulate amorphous silicon dioxide comprises two or more different types of particulate amorphous silicon dioxide, said two or more types differing by their chemical composition, preferably one, two, three or more or all of the different types of particulate amorphous silicon dioxide,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, preferably producible by reducing quartz in an electric arc furnace, the total mass of said particulate synthetic amorphous silicon dioxide and at least carbon as a secondary component particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing at least 80% by weight of silicon dioxide based on
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide containing zirconium oxide as a secondary component and preferably producible by pyrolysis of ZrSiO4 ,
- particulate synthetic amorphous silicon dioxide, producible by oxidation of metallic silicon with an oxygen-containing gas,
- selected from or independently selected from the group consisting of particulate synthetic amorphous silicon dioxide producible by quenching a silicon dioxide melt; or granules, which are producible by the process of any one of 6-13.
相互に空間的に別個の配置における成分として、
- 請求項14に記載の粒状物、及び
- 水ガラスを含む溶液又は分散体
を少なくとも含む、無機バインダーの製造のためのキット。
as components in mutually spatially distinct arrangements,
- a granule according to claim 14; and - a kit for the production of inorganic binders, comprising at least a solution or dispersion containing water glass.
請求項1~13のいずれか一項に記載のプロセスを実行するための装置であって、
- 粒子状非晶質二酸化ケイ素であって、前記粒子状非晶質二酸化ケイ素の全質量に基づいて少なくとも80重量%の割合で二酸化ケイ素を含む粒子状非晶質二酸化ケイ素を含有する貯蔵容器、
- 前記粒子状非晶質二酸化ケイ素を1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料と混合するか又は接触させるための混合又は接触デバイス、
- 1つ、2つ又はそれを超えるさらなる材料と混合又は接触された前記粒子状非晶質二酸化ケイ素を粒状化、押出成形及び/又は凝集するためのデバイス
を含む装置。
A device for carrying out the process according to any one of claims 1 to 13, comprising:
- a storage container containing particulate amorphous silicon dioxide, said particulate amorphous silicon dioxide comprising a proportion of at least 80% by weight of silicon dioxide, based on the total mass of said particulate amorphous silicon dioxide;
- a mixing or contacting device for mixing or contacting said particulate amorphous silicon dioxide with one, two or more further materials,
- An apparatus comprising a device for granulating, extruding and/or agglomerating said particulate amorphous silicon dioxide mixed or contacted with one, two or more further materials.
- 前記貯蔵容器から前記混合又は接触装置に粒子状非晶質二酸化ケイ素を移動させるためのデバイス、
- 液体、好ましくは液体湿潤剤及び/又は懸濁化媒体、好ましくは水を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 好ましくはアルミニウムの酸化物、好ましくはアルファ相酸化アルミニウム、ボーキサイト、ジルコニウムの酸化物、好ましくは酸化ジルコニウム(IV)、アルミニウム/ケイ素混合酸化物、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン化合物、シートシリケート、黒鉛、カーボンブラック、ガラスビーズ、マグネシウムの酸化物、ボロシリケート、セラミック中空ビーズ、酸化ホウ素化合物、好ましくは粉末状の酸化ホウ素化合物及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子状材料、好ましくは粒子状無機材料を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 水溶性材料を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 1つ以上の界面活性剤を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 1つ以上の疎水化剤を含有する1つ以上の貯蔵容器、
- 1つ以上の炭水化物を含有する1つ以上の貯蔵容器
からなる群から選択される1つ以上の装置要素を追加的に含む、請求項16に記載の装置。
- a device for transferring particulate amorphous silicon dioxide from said storage vessel to said mixing or contacting device;
- one or more reservoirs containing a liquid, preferably a liquid wetting agent and/or a suspending medium, preferably water,
- preferably oxides of aluminum, preferably alpha-phase aluminum oxide, bauxite, oxides of zirconium, preferably zirconium(IV) oxide, aluminum/silicon mixed oxides, zinc oxide, barium sulfate, phosphorus compounds, sheet silicates, graphite , carbon black, glass beads, oxides of magnesium, borosilicates, ceramic hollow beads, boron oxide compounds, preferably powdered boron oxide compounds and mixtures thereof, preferably particulate one or more storage containers containing inorganic material;
- one or more reservoirs containing water-soluble materials,
- one or more reservoirs containing one or more surfactants,
- one or more reservoirs containing one or more hydrophobizing agents,
- A device according to claim 16, additionally comprising one or more device elements selected from the group consisting of one or more reservoirs containing one or more carbohydrates.
製造された粒状物を分注又は輸送するためのデバイスを追加的に含む、請求項16又は17に記載の装置。 18. Apparatus according to claim 16 or 17, additionally comprising a device for dispensing or transporting the produced granules. 請求項14に記載の粒状物の製造のための又は請求項14に記載の粒状物の成分としての、粒子状非晶質二酸化ケイ素の使用。 Use of particulate amorphous silicon dioxide for the manufacture of the granules according to claim 14 or as a component of the granules according to claim 14. 鋳造工業で無機バインダーの成分として使用するための均質化された粒組成を有する固体の注入可能な添加剤の製造のための、請求項14に記載の粒状物の使用。 15. Use of granules according to claim 14 for the production of solid injectable additives with homogenized grain composition for use as a component of mineral binders in the foundry industry.
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