JP2918180B2 - 鋳型および中子製造のための破砕されたかつグレード化された鉱石、好ましくは磁鉄鉱鉱石の使用 - Google Patents
鋳型および中子製造のための破砕されたかつグレード化された鉱石、好ましくは磁鉄鉱鉱石の使用Info
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- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、非鉄金属または合金、特に軽金属および軽
金属合金を鋳造する際に使用するための鋳造および中子
を製造するための破砕されたかつグレード化された鉱
石、好ましくは磁鉄鉱鉱石の使用に関する。
金属合金を鋳造する際に使用するための鋳造および中子
を製造するための破砕されたかつグレード化された鉱
石、好ましくは磁鉄鉱鉱石の使用に関する。
磁鉄鉱は化学量論的な組成Fe3O4を持つ強磁性鉱物で
ある。本明細書において、表現“グレード化された”は
破砕された後の、鉱石が砂のような粒状物質に対して良
く知られている如くある粒子寸法の選別、例えばふるい
分け、空気分別または、浮選による、にかけられたこと
を示すために用いられる。
ある。本明細書において、表現“グレード化された”は
破砕された後の、鉱石が砂のような粒状物質に対して良
く知られている如くある粒子寸法の選別、例えばふるい
分け、空気分別または、浮選による、にかけられたこと
を示すために用いられる。
背景技術 今日まで、鋳型および中子を製造するために使用され
る粒状鉱物基原料は実際上専ら珪砂であった。
る粒状鉱物基原料は実際上専ら珪砂であった。
確かに、鋳物工業においてオリビンサンド、マグネシ
ウム−鉄ケイ酸塩、およびジルコンサンド、ジルコニウ
ムケイ酸塩のような他の粒状鉱物基原料を使用すること
もまた知られていないことはない。それらの熱抵抗性お
よび高価格のためにこれらの基原料は、鋳造の対応する
領域の砂の“焼付き”およびその結果として起こる厄介
なかつ費用のかかる鋳物の清浄作業を避けまたは減らす
ために、特に熱に露出される鋼鋳物を鋳造するための鋳
型の領域のいわゆる“パターンサンド”としてのまたは
中子インレイとしての局部的な使用を見出しているにす
ぎない。
ウム−鉄ケイ酸塩、およびジルコンサンド、ジルコニウ
ムケイ酸塩のような他の粒状鉱物基原料を使用すること
もまた知られていないことはない。それらの熱抵抗性お
よび高価格のためにこれらの基原料は、鋳造の対応する
領域の砂の“焼付き”およびその結果として起こる厄介
なかつ費用のかかる鋳物の清浄作業を避けまたは減らす
ために、特に熱に露出される鋼鋳物を鋳造するための鋳
型の領域のいわゆる“パターンサンド”としてのまたは
中子インレイとしての局部的な使用を見出しているにす
ぎない。
破砕されたクロム鉄鉱鉱石にていても類似の用途が見
出されている、この鉱物の場合液体鋼に対するそのぬれ
性はそれが簡単に液体鋼を“はじく”という事例でもあ
る。
出されている、この鉱物の場合液体鋼に対するそのぬれ
性はそれが簡単に液体鋼を“はじく”という事例でもあ
る。
このような粒状鉱物基原料が非鉄金属または合金の鋳
造はもちろんとして、循環鋳型原料として大量に使用さ
れた例は知られていない。
造はもちろんとして、循環鋳型原料として大量に使用さ
れた例は知られていない。
A.Wittmoser,K.SteinackおよびR.Hofmanによる報文
（1971年、デュッセルドルフ、第38回国際鋳物学会、交
換報文９号）“Ｍglichkeiten der industriellen An
wendung des Magnetformverfahrens zur Herstellung v
on Massengussteilen"において、膨張したポリスチレン
発泡体の加熱ガス化可能な模型の大量生産に基づく鋳物
の大量生産が記載されている。これらの模型は被膜剤
（Schlichte）でセプレーされるかその中に浸漬される
かにより被覆され、その後でそれらは恐らく流動状態
で、鉄粒子と破砕磁鉄鉱鉱石の流動可能な混合物で覆わ
れる。鋳造作業の前に、その個々の粒子を磁気的に結合
するためには磁場が鋳型原料に適用され、前記磁場は全
鋳造時間中および少なくとも鋳型中で金属が凝固する時
間の一部の間維持される。磁場が取り除かれた時、鋳型
原料、再び流動可能となっている、は鋳物から流れ去
り、その後でそれは、恐らく冷却された後、新しい鋳型
で使用することができる。報文は専ら鉄合金の鋳造に関
して、珪砂に比べてその鋳型材料の高冷却効果を述べて
おり、またこの冷却効果を鋳型原料における鉄粒子と磁
鉄鉱粒子間の量比を変えることによりどのように変える
ことができるかについて検討しており、その結果磁鉄鉱
粒子の割合を増やすと冷却効果が減少することについて
述べている。
（1971年、デュッセルドルフ、第38回国際鋳物学会、交
換報文９号）“Ｍglichkeiten der industriellen An
wendung des Magnetformverfahrens zur Herstellung v
on Massengussteilen"において、膨張したポリスチレン
発泡体の加熱ガス化可能な模型の大量生産に基づく鋳物
の大量生産が記載されている。これらの模型は被膜剤
（Schlichte）でセプレーされるかその中に浸漬される
かにより被覆され、その後でそれらは恐らく流動状態
で、鉄粒子と破砕磁鉄鉱鉱石の流動可能な混合物で覆わ
れる。鋳造作業の前に、その個々の粒子を磁気的に結合
するためには磁場が鋳型原料に適用され、前記磁場は全
鋳造時間中および少なくとも鋳型中で金属が凝固する時
間の一部の間維持される。磁場が取り除かれた時、鋳型
原料、再び流動可能となっている、は鋳物から流れ去
り、その後でそれは、恐らく冷却された後、新しい鋳型
で使用することができる。報文は専ら鉄合金の鋳造に関
して、珪砂に比べてその鋳型材料の高冷却効果を述べて
おり、またこの冷却効果を鋳型原料における鉄粒子と磁
鉄鉱粒子間の量比を変えることによりどのように変える
ことができるかについて検討しており、その結果磁鉄鉱
粒子の割合を増やすと冷却効果が減少することについて
述べている。
明らかに、この方法は通常の造型および鋳造システム
に使用することはできない。
に使用することはできない。
しかし、軽金属鋳物を鋳造するために、特に自動車お
よび類似の産業で使用するために、鋳型中て鋳造された
金属のより速い冷却を達成するための大きな要求があ
る、というのもこれが鋳物中のより微細な粒状構造を達
成することおよびまた鋳物中のいわゆるミクロ収縮巣を
避けることを可能とするからである。
よび類似の産業で使用するために、鋳型中て鋳造された
金属のより速い冷却を達成するための大きな要求があ
る、というのもこれが鋳物中のより微細な粒状構造を達
成することおよびまた鋳物中のいわゆるミクロ収縮巣を
避けることを可能とするからである。
現時点においては、いわゆる金属鋳型（ダイ）での鋳
造によりそのようなより速い冷却を達成しようとする試
みがなされている。しかし、そのような鋳型は製造費が
高く、かつ砂の使用に基づく通常の造型および鋳造シス
テムでの鋳造に比べて、それらの生産能力は非常に限定
されている。
造によりそのようなより速い冷却を達成しようとする試
みがなされている。しかし、そのような鋳型は製造費が
高く、かつ砂の使用に基づく通常の造型および鋳造シス
テムでの鋳造に比べて、それらの生産能力は非常に限定
されている。
発明の開示 本発明の目的は、砂の使用に基づく通常の造型および
鋳造プラントにおいて、どのようにすれば金属鋳型で達
成される冷却速度に近いそれを達成することができるか
を示すことにある。
鋳造プラントにおいて、どのようにすれば金属鋳型で達
成される冷却速度に近いそれを達成することができるか
を示すことにある。
本発明によれば、この目的はそれぞれ請求の範囲１〜
5,24,または25による鋳型または中子によって、および
請求の範囲29または30による方法によって達成される。
5,24,または25による鋳型または中子によって、および
請求の範囲29または30による方法によって達成される。
即ち、本発明ほ目的は、 （ｉ） 非鉄金属または合金または鉄金属を鋳造するた
めの粘土結合の鋳型において、前記鋳型が基原料として
の破砕されたかつグレード化された磁鉄鉱鉱石から作ら
れることを特徴とする鋳型； （ii） 前記（ｉ）の鋳型内に置かれるための粘土結合
の中子において、前記中子が基原料としての、破砕され
たかつグレード化された磁鉄鉱鉱石から作られることを
特徴とする中子； （iii） 鋳造および鋳型の砂落し後に、この状態で回
収された鋳型および中子原料の一部が水と混合すること
により鋳型原料を形成するために再加工されることを特
徴とする前記（ｉ）または（ii）の鋳型または中子（た
だし、この場合、更に粘土質結合剤が鋳型および中子原
料の一部と混合されてもよい）；および、 （iv） 非鉄金属または鉄金属を鋳造するための方法に
おいて、前記（ｉ）または（ii）の鋳型および／または
中子を使用することを特徴とする方法 によって達成される。
めの粘土結合の鋳型において、前記鋳型が基原料として
の破砕されたかつグレード化された磁鉄鉱鉱石から作ら
れることを特徴とする鋳型； （ii） 前記（ｉ）の鋳型内に置かれるための粘土結合
の中子において、前記中子が基原料としての、破砕され
たかつグレード化された磁鉄鉱鉱石から作られることを
特徴とする中子； （iii） 鋳造および鋳型の砂落し後に、この状態で回
収された鋳型および中子原料の一部が水と混合すること
により鋳型原料を形成するために再加工されることを特
徴とする前記（ｉ）または（ii）の鋳型または中子（た
だし、この場合、更に粘土質結合剤が鋳型および中子原
料の一部と混合されてもよい）；および、 （iv） 非鉄金属または鉄金属を鋳造するための方法に
おいて、前記（ｉ）または（ii）の鋳型および／または
中子を使用することを特徴とする方法 によって達成される。
前記非金属または合金または鉄金属は軽金属および軽
金属合金であることが好ましく、前記粘土結合はベント
ナイト結合であることが好ましい。
金属合金であることが好ましく、前記粘土結合はベント
ナイト結合であることが好ましい。
基原料としての珪砂の使用に比べて、これは鋳型で鋳
造された金属がより速く凝固すること、そしてこの方法
での鋳物、特に軽金属鋳物はダイキャストにより達成さ
れるのとほぼ対応する、より微細粒状および“より緻密
な”構造を与えることを主として意味する。すなわち、
造型砂の使用に基づく通常の造型および鋳造システムに
おいて、そしてそのようなプラントと組み合わせられた
比較的低い模型費用および高生産性能力を持つシステム
において、極めて高い造型費用および低操作速度を持つ
ダイキャストシステムを用いることによって達成される
のと少なくとも近似の水準の品質を達成することができ
る。
造された金属がより速く凝固すること、そしてこの方法
での鋳物、特に軽金属鋳物はダイキャストにより達成さ
れるのとほぼ対応する、より微細粒状および“より緻密
な”構造を与えることを主として意味する。すなわち、
造型砂の使用に基づく通常の造型および鋳造システムに
おいて、そしてそのようなプラントと組み合わせられた
比較的低い模型費用および高生産性能力を持つシステム
において、極めて高い造型費用および低操作速度を持つ
ダイキャストシステムを用いることによって達成される
のと少なくとも近似の水準の品質を達成することができ
る。
第二の利点は、この発明によって、造型および鋳造シ
ステムの冷却部門を実質的により短くし、かくして空間
を節約することができることである。
ステムの冷却部門を実質的により短くし、かくして空間
を節約することができることである。
第三の利点は、循環される造型原料の量が、基原料と
しての珪砂の使用に比べて減少すること、かくして結局
のところ高価な基原料の使用を部分的に補償することで
ある。
しての珪砂の使用に比べて減少すること、かくして結局
のところ高価な基原料の使用を部分的に補償することで
ある。
同じ方向を指向している第四の利点は次から明らかと
なる：環境上の理由から、珪砂に基づく使用され捨てら
れた造型原料を貯蔵または埋蔵するのに比較的費用がか
かるが、磁鉄鉱鉱石に基づく捨てられた造型原料の場合
にはこれを無料で処分することができるばかりでなく、
恐らく経済的な利点を持って処分できる、というのも、
この原料は更なる処理をすることなく溶鉱炉のみならず
鉄または鋼を溶融するために実用的などのような炉でも
鉄を作るために利用することができるからである。
なる：環境上の理由から、珪砂に基づく使用され捨てら
れた造型原料を貯蔵または埋蔵するのに比較的費用がか
かるが、磁鉄鉱鉱石に基づく捨てられた造型原料の場合
にはこれを無料で処分することができるばかりでなく、
恐らく経済的な利点を持って処分できる、というのも、
この原料は更なる処理をすることなく溶鉱炉のみならず
鉄または鋼を溶融するために実用的などのような炉でも
鉄を作るために利用することができるからである。
基原料としての磁鉄鉱鉱石の使用によるなお今一つの
利点は、珪砂とは対照的に、この原料は肺疾患珪肺症を
起こすことがないことである。
利点は、珪砂とは対照的に、この原料は肺疾患珪肺症を
起こすことがないことである。
金属ダイの中に置かれる中子としてこの原料を使用す
る利点は、金属中子とは対照的に、そのような中子はど
のような希望する態様にも形成することができるばかり
か珪砂の対応する中子よりも実質的により大きな冷却能
力を持つことである。
る利点は、金属中子とは対照的に、そのような中子はど
のような希望する態様にも形成することができるばかり
か珪砂の対応する中子よりも実質的により大きな冷却能
力を持つことである。
この発明による使用においては、基原料が請求の範囲
６または７に示す粒子寸法分布を持つことが有利である
ことが証明された。即ち、破砕されたかつグレード化さ
れた磁鉄鉱鉱石の基原料は主として0.05mmから0.5mmの
間隔の、好ましくは0.1mmから0.25mmの間隔の、かつ主
として三つの標準メッシュふるい内にある粒子寸法分布
を持つ。
６または７に示す粒子寸法分布を持つことが有利である
ことが証明された。即ち、破砕されたかつグレード化さ
れた磁鉄鉱鉱石の基原料は主として0.05mmから0.5mmの
間隔の、好ましくは0.1mmから0.25mmの間隔の、かつ主
として三つの標準メッシュふるい内にある粒子寸法分布
を持つ。
鋳型のために用いられる鋳型原料は有利には請求の範
囲８または９に示す態様で造ることができる。即ち、鋳
型原料は基原料を２〜20重量％のベントナイト、および
１〜５重量％の水と混合して造ることができる。この場
合、基原料を更に１〜10重量％の添加物と混合してもよ
い。用いられるベントナイトは好ましくは自然に存在す
るNa−ベントナイト（西部ベントナイト）またはいわゆ
る“活性ベントナイト”、すなわちCa−ベントナイト
（西部タイプ）がイオン交換によりNa−ベントナイトに
転換されたもの、である。ベントナイトは鋳物工業にお
いて一般に用いられる結合剤である。
囲８または９に示す態様で造ることができる。即ち、鋳
型原料は基原料を２〜20重量％のベントナイト、および
１〜５重量％の水と混合して造ることができる。この場
合、基原料を更に１〜10重量％の添加物と混合してもよ
い。用いられるベントナイトは好ましくは自然に存在す
るNa−ベントナイト（西部ベントナイト）またはいわゆ
る“活性ベントナイト”、すなわちCa−ベントナイト
（西部タイプ）がイオン交換によりNa−ベントナイトに
転換されたもの、である。ベントナイトは鋳物工業にお
いて一般に用いられる結合剤である。
これに代えて、鋳型原料は請求の範囲10または11に示
す如く造ることができる。即ち、鋳型原料は基原料を５
〜10重量のセメントおよび１〜５重量％の水と混合して
造ることができる。この場合、鋳型原料を更に１〜10重
量％の添加物と混合してもよい。
す如く造ることができる。即ち、鋳型原料は基原料を５
〜10重量のセメントおよび１〜５重量％の水と混合して
造ることができる。この場合、鋳型原料を更に１〜10重
量％の添加物と混合してもよい。
両方の場合において、鋳型は請求の範囲12または13に
示す如く鋳造に先立ちほぼ400℃迄の温度で乾燥させら
れる。
示す如く鋳造に先立ちほぼ400℃迄の温度で乾燥させら
れる。
第二または更なる改変として、鋳型原料は請求の範囲
14または15に示す態様で造ることができ、そのときは鋳
型は請求の範囲16または17に示す如く鋳造に先立って硬
化または固化させられる。即ち、鋳型原料は基原料を５
〜10重量％の水ガラスと混合して造ることができる。こ
の場合、基原料を更に１〜10重量％の添加物と混合して
もよい。そして鋳型は鋳造に先立って、CO2で吹きつけ
られることによって硬化または固化させられる。
14または15に示す態様で造ることができ、そのときは鋳
型は請求の範囲16または17に示す如く鋳造に先立って硬
化または固化させられる。即ち、鋳型原料は基原料を５
〜10重量％の水ガラスと混合して造ることができる。こ
の場合、基原料を更に１〜10重量％の添加物と混合して
もよい。そして鋳型は鋳造に先立って、CO2で吹きつけ
られることによって硬化または固化させられる。
三つの全ての場合において、添加物は好ましくは請求
の範囲18に示す群、即ち炭塵、穀類および砕木からなる
群から選ばれるが、これは他の添加物の使用を排除する
ものではない。
の範囲18に示す群、即ち炭塵、穀類および砕木からなる
群から選ばれるが、これは他の添加物の使用を排除する
ものではない。
この発明による使用においては、中子は好ましくは請
求の範囲19に示す態様で造られた中子原料、即ち基原料
を固体または液体状の硬化可能および自己硬化する有機
または無機中子結合剤からなる群から選ばれた結合剤と
混合して造られた中子原料から構成され、中子原料は恐
らく請求の範囲20または21に示す如く、即ち加熱によっ
て、またはガス状固化または硬化剤を吹きつけられるこ
とによって固化されまたは硬化させられる。
求の範囲19に示す態様で造られた中子原料、即ち基原料
を固体または液体状の硬化可能および自己硬化する有機
または無機中子結合剤からなる群から選ばれた結合剤と
混合して造られた中子原料から構成され、中子原料は恐
らく請求の範囲20または21に示す如く、即ち加熱によっ
て、またはガス状固化または硬化剤を吹きつけられるこ
とによって固化されまたは硬化させられる。
しかし、中子はまた請求の範囲６または７に示す態様
で構成され、基原料を２〜20重量％のベントナイト、お
よび１〜５重量％の水と混合して造られた粘土結合湿潤
中子原料からなり（ただしこの場合、基原料を更に１〜
10重量％の添加物と混合してもよい）、かつ冷凍された
中子箱によるような凍結により固化されまたは硬化させ
られる。中子箱の冷凍は例えば窒素のようなガスを用い
ることにより達成される。この態様により、この中子は
ある応用、例えば前述ほ金属鋳型内の中子の使用のため
望ましいかもしれないところの、特別に強力な冷却効果
を造り出すだろう。
で構成され、基原料を２〜20重量％のベントナイト、お
よび１〜５重量％の水と混合して造られた粘土結合湿潤
中子原料からなり（ただしこの場合、基原料を更に１〜
10重量％の添加物と混合してもよい）、かつ冷凍された
中子箱によるような凍結により固化されまたは硬化させ
られる。中子箱の冷凍は例えば窒素のようなガスを用い
ることにより達成される。この態様により、この中子は
ある応用、例えば前述ほ金属鋳型内の中子の使用のため
望ましいかもしれないところの、特別に強力な冷却効果
を造り出すだろう。
好ましくは、砂落し作業から生ずる鋳型および中子原
料の一部は請求の範囲24または25に示す態様て再加工さ
れる。なおこの場合には、水および結合粘土の添加は好
ましくは再循環される造型原料が希望の造型特性を持つ
であろうような態様で調整される。
料の一部は請求の範囲24または25に示す態様て再加工さ
れる。なおこの場合には、水および結合粘土の添加は好
ましくは再循環される造型原料が希望の造型特性を持つ
であろうような態様で調整される。
砂落し作業から生ずる鋳型および中子原料の残りは請
求の範囲26に示す如く上記の基原料として再生および再
利用させられることができ、そのような再生工程では珪
砂に基づく鋳型および中子原料の同様な処理のために良
く知られた方法と装置を用いることができるが、加え
て、基原料の磁性のために、請求の範囲27に示す如く再
生工程が磁気分離を含むように磁気分離を追加すること
ができる。
求の範囲26に示す如く上記の基原料として再生および再
利用させられることができ、そのような再生工程では珪
砂に基づく鋳型および中子原料の同様な処理のために良
く知られた方法と装置を用いることができるが、加え
て、基原料の磁性のために、請求の範囲27に示す如く再
生工程が磁気分離を含むように磁気分離を追加すること
ができる。
これに代えて、再加工されなかった部分の基原料は請
求の範囲28に示す態様で、即ち金属製造のための冶金工
程で使用することができる。これは使用された造型原料
の過剰量が基原料として珪砂の場合のように大きな費用
で貯蔵されまたは埋蔵されなくてもよいことを意味する
が、磁鉄鉱の場合−金属採取プロセスで利益的に利用す
ることができ、これは任意的に磁鉄鉱原料を予め粒状化
して、通常の鉄または鋼鋳造炉内または鉄溶融炉内にお
いて実行することができる。
求の範囲28に示す態様で、即ち金属製造のための冶金工
程で使用することができる。これは使用された造型原料
の過剰量が基原料として珪砂の場合のように大きな費用
で貯蔵されまたは埋蔵されなくてもよいことを意味する
が、磁鉄鉱の場合−金属採取プロセスで利益的に利用す
ることができ、これは任意的に磁鉄鉱原料を予め粒状化
して、通常の鉄または鋼鋳造炉内または鉄溶融炉内にお
いて実行することができる。
好ましい実施例の説明 この説明の次の部分において、この発明はより詳細
に、すなわちそれぞれ破砕されたかつグレード化された
磁鉄鉱鉱石に基づくそして珪砂に基づく造型原料の比較
例を基準として、説明されるであろう。
に、すなわちそれぞれ破砕されたかつグレード化された
磁鉄鉱鉱石に基づくそして珪砂に基づく造型原料の比較
例を基準として、説明されるであろう。
以下に検討される“技術的”試験において、スイス国
SchaffhausenのGeorg Fischer A.G.社から供給された一
般に使用される砂試験装置が用いられ、そして、この会
社により与えられた試験指導書に従って試験された。
SchaffhausenのGeorg Fischer A.G.社から供給された一
般に使用される砂試験装置が用いられ、そして、この会
社により与えられた試験指導書に従って試験された。
用いられる磁鉄鉱砂と珪砂間の決定的差を示すパラメ
ーターは乾量基準の砂の単位容積当りの重量、すなわち
例えば１リットルの圧縮砂のキログラムでの重量であ
り、それは磁鉄鉱砂に対してはほぼ2.8に達するが珪砂
に対してはほぼ1.5である。更に、珪砂においては冷却
効果はほぼ1000J/m2s1/2゜Kであるのに対し、磁鉄鉱砂
のそれはほぼ1500J/m2s1/2゜Kに達する。
ーターは乾量基準の砂の単位容積当りの重量、すなわち
例えば１リットルの圧縮砂のキログラムでの重量であ
り、それは磁鉄鉱砂に対してはほぼ2.8に達するが珪砂
に対してはほぼ1.5である。更に、珪砂においては冷却
効果はほぼ1000J/m2s1/2゜Kであるのに対し、磁鉄鉱砂
のそれはほぼ1500J/m2s1/2゜Kに達する。
比較試験で使用するために、次の混合物が実験室用混
合機で造られた： I.磁鉄鉱砂:4.5kgの磁鉄鉱砂が300gの活性ベントナイト
（“GeKo" ）および63gの水と７分間混合され、スクリ
ーニングの後表１に示した試験に供された。
合機で造られた： I.磁鉄鉱砂:4.5kgの磁鉄鉱砂が300gの活性ベントナイト
（“GeKo" ）および63gの水と７分間混合され、スクリ
ーニングの後表１に示した試験に供された。
II.珪砂:2.5kgの珪砂が300gの活性ベントナイト（“GeK
o" ）および63gの水と７分間混合され、スクリーニン
グの後表１に示した試験に供させた。
o" ）および63gの水と７分間混合され、スクリーニン
グの後表１に示した試験に供させた。
寸法36mm直径×185mmを持つ試験鋳型が同じ模型およ
び上記ＩおよびIIに記載の鋳型砂混合物を用いて造ら
れ、前記試験鋳型はAlSi7Mgで680℃で鋳造された。同時
に対応する寸法の試験片が金属鋳型内で鋳造され、次の
パラメータが決定された： DAS、すなわち樹枝状晶の腕の距離、μｍ ts、すなわち凝固時間、秒 これらの数値は珪砂に比べたとき磁鉄鉱砂のより大き
な冷却効果を全く明確に示しており、一方磁鉄鉱砂型で
鋳造された試料のミクロ組織は珪砂鋳型で鋳造された試
料におけるよりもほぼ13.6％“より緻密”（より“微細
粒状”）であり、それらの凝固時間は珪砂鋳型で鋳造さ
れた試料のそれに比べてほぼ35％減少している。また上
述の両パラメータ値は金属鋳型での鋳造により達成され
たそれらにほぼ近い値が達成されている。
び上記ＩおよびIIに記載の鋳型砂混合物を用いて造ら
れ、前記試験鋳型はAlSi7Mgで680℃で鋳造された。同時
に対応する寸法の試験片が金属鋳型内で鋳造され、次の
パラメータが決定された： DAS、すなわち樹枝状晶の腕の距離、μｍ ts、すなわち凝固時間、秒 これらの数値は珪砂に比べたとき磁鉄鉱砂のより大き
な冷却効果を全く明確に示しており、一方磁鉄鉱砂型で
鋳造された試料のミクロ組織は珪砂鋳型で鋳造された試
料におけるよりもほぼ13.6％“より緻密”（より“微細
粒状”）であり、それらの凝固時間は珪砂鋳型で鋳造さ
れた試料のそれに比べてほぼ35％減少している。また上
述の両パラメータ値は金属鋳型での鋳造により達成され
たそれらにほぼ近い値が達成されている。
上述のそして請求の範囲に示された使用に加えて、こ
の技術の当業者にとって請求の範囲19〜23のいずれか一
つに記載の中子を組み合せられた改良された冷却効果と
鋳型の鋳造後の中子の減少した浮力の両方を達成するた
めに、基原料として珪砂を持つ鋳型内で使用することは
容易なことであろう。その場合、磁鉄鉱砂は砂落し後の
珪砂から磁気的に容易に分離することができ、かくして
一方で磁鉄鉱砂を回収でき、一方で循環珪砂の中子砂お
よび中子結合剤による汚染を避けることができる。
の技術の当業者にとって請求の範囲19〜23のいずれか一
つに記載の中子を組み合せられた改良された冷却効果と
鋳型の鋳造後の中子の減少した浮力の両方を達成するた
めに、基原料として珪砂を持つ鋳型内で使用することは
容易なことであろう。その場合、磁鉄鉱砂は砂落し後の
珪砂から磁気的に容易に分離することができ、かくして
一方で磁鉄鉱砂を回収でき、一方で循環珪砂の中子砂お
よび中子結合剤による汚染を避けることができる。
上記の説明において、この発明による使用は軽金属合
金の鋳造に関して述べられたが、前記使用はまた鋳造が
例えば非鉄銅合金または鋳鉄のような鉄金属でさえも実
行することは理解されるであろう。
金の鋳造に関して述べられたが、前記使用はまた鋳造が
例えば非鉄銅合金または鋳鉄のような鉄金属でさえも実
行することは理解されるであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イエスペルセン， エミル デンマーク， ディーケー−2600 グロ ストルプ，リペヴェンゲット ２ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22C 1/00 - 1/26
Claims (30)
- 【請求項１】非鉄金属または合金または鉄金属を鋳造す
るための粘土結合の鋳型において、前記鋳型が基原料と
しての破砕されたかつグレード化された磁鉄鉱鉱石から
作られることを特徴とする鋳型。 - 【請求項２】非鉄金属または合金または鉄金属が軽金属
および軽金属合金であることを特徴とする請求の範囲１
に記載の鋳型。 - 【請求項３】粘土結合がベントナイト結合であることを
特徴とする請求の範囲１または２に記載の鋳型。 - 【請求項４】請求の範囲１〜３のいずれか一つまたはい
ずれかに記載の鋳型内に置かれるための粘土結合の中子
において、前記中子が基原料としての、破砕されたかつ
グレード化された磁鉄鉱鉱石から作られることを特徴と
する中子。 - 【請求項５】粘土結合がベントナイト結合であることを
特徴とする請求の範囲４に記載の中子。 - 【請求項６】基原料が主として0.05mmから0.5mmの間隔
の、かつ主として三つの標準メッシュふるい内にある粒
子寸法分布を持つことを特徴とする請求の範囲１〜５の
いずれか一つまたはいずれかに記載の鋳型または中子。 - 【請求項７】粒子寸法分布が0.1mmから0.25mmの間隔で
あることを特徴とする請求の範囲６に記載の鋳型または
中子。 - 【請求項８】鋳型が基原料を２〜20重量％のベントナイ
ト、および１〜５重量％の水と混合して造られた粘土結
合湿潤鋳型原料からなることを特徴とする請求の範囲１
〜3,6,および７のいずれか一つまたはいずれかに記載の
鋳型。 - 【請求項９】基原料を更に１〜10重量％の添加物と混合
することを特徴とする請求の範囲４に記載の鋳型。 - 【請求項１０】鋳型が基原料を５〜10重量のセメント、
および１〜５重量％の水と混合して造られた鋳型原料か
らなることを特徴とする請求の範囲１〜3,6,および７の
いずれか一つまたはいずれかに記載の鋳型。 - 【請求項１１】基原料を更に１〜10重量％の添加物と混
合することを特徴とする請求の範囲10に記載の鋳型。 - 【請求項１２】鋳造に先立って鋳型がほぼ400℃迄の温
度で観察されたことを特徴とする請求の範囲８または10
に記載の鋳型。 - 【請求項１３】鋳造に先立って鋳型がほぼ400℃迄の温
度で乾燥されたことを特徴とする請求の範囲９または11
に記載の鋳型。 - 【請求項１４】鋳型が基原料を５〜10重量％の水ガラス
と混合して造られた鋳型原料からなることを特徴とする
請求の範囲１〜3,6,および７のいずれか一つまたはいず
れかに記載の鋳型。 - 【請求項１５】基原料を更に１〜10重量％の添加物と混
合することを特徴とする請求の範囲14に記載の鋳型。 - 【請求項１６】鋳造に先立って、鋳型がCO2で吹きつけ
られることによって固化されたことを特徴とする請求の
範囲14に記載の鋳型。 - 【請求項１７】鋳造に先立って、鋳型がCO2で吹きつけ
られることによって固化されたことを特徴とする請求の
範囲15に記載の鋳型。 - 【請求項１８】添加物が炭塵、穀類および砕木からなる
群から選ばれることを特徴とする請求の範囲9,11,13,1
5,および17のいずれか一つまたはいずれかに記載の鋳
型。 - 【請求項１９】中子が基原料を、固体または液体状の硬
化可能および自己硬化する有機または無機中子結合剤か
らなる群から選ばれた結合剤と混合して造られた中子原
料からなることを特徴とする請求の範囲４〜７のいずれ
か一つまたはいずれかに記載の中子。 - 【請求項２０】中子原料が加熱により固化されたまたは
硬化させられたことを特徴とする請求の範囲19に記載の
中子。 - 【請求項２１】中子原料がガス状固化または硬化剤を吹
きつけられることによって固化されたまたは硬化させら
れたことを特徴とする請求の範囲19に記載の中子。 - 【請求項２２】中子が基原料を２〜20重量％のベントナ
イト、および１〜５重量％の水と混合してから造られた
粘土結合湿潤中子原料からなり、かつ冷凍された中子箱
によるような凍結により固化されまたは硬化させること
を特徴とする請求の範囲４〜７のいずれか一つまたはい
ずれかに記載の中子。 - 【請求項２３】中子が基原料を２〜20重量％のベントナ
イト、１〜５重量％の水、および１〜10重量％の添加物
と混合して造られた粘土結合湿潤中子原料からなり、か
つ冷凍された中子箱によるような凍結により固化されま
た硬化させられることを特徴とする請求の範囲４〜７の
いずれか一つまたはいずれかに記載の中子。 - 【請求項２４】鋳造および鋳型の砂落し後に、この態様
で回収された鋳型および中子原料の一部が水と混合する
ことにより鋳型原料を形成するために再加工されること
を特徴とする請求の範囲１〜23のいずれか一つまたはい
ずれかに記載の鋳型または中子。 - 【請求項２５】鋳型および中子原料の一部を更に粘土質
結合剤と結合することを特徴とする請求の範囲24に記載
の鋳型または中子。 - 【請求項２６】砂落しから回収された鋳型および中子原
料の再加工されなかった部分が請求の範囲８〜11,14,1
5,および19のいずれか一つまたはいずれかに記載の基原
料として再生および再利用させられることを特徴とする
請求の範囲24または25に記載の鋳型または中子。 - 【請求項２７】再生工程が磁気分離を含むことを特徴と
する請求の範囲26に記載の鋳型または中子。 - 【請求項２８】砂落しから回収された鋳型および中子原
料の再加工されなかった部分の基原料が金属製造のため
の冶金工程で使用されることを特徴とする請求の範囲24
または25に記載の鋳型または中子。 - 【請求項２９】非鉄金属または合金または鉄金属を鋳造
するための方法において、請求の範囲１〜５のいずれか
一つまたはいずれかに記載の鋳型および／または中子を
使用することを特徴とする方法。 - 【請求項３０】非鉄金属または合金または鉄金属が軽金
属および軽金属合金であることを特徴とする請求の範囲
29に記載の方法。
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|---|---|---|---|
| DK118394 | 1994-10-13 | ||
| DK1183/94 | 1994-10-13 | ||
| DK0794/95 | 1995-07-06 | ||
| DK79495 | 1995-07-06 | ||
| PCT/DK1995/000397 WO1996011761A1 (en) | 1994-10-13 | 1995-10-04 | Use of crushed and graded ore, preferably magnetite ore, for manufacturing moulds and cores |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10500067A JPH10500067A (ja) | 1998-01-06 |
| JP2918180B2 true JP2918180B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=26064677
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8512858A Expired - Lifetime JP2918180B2 (ja) | 1994-10-13 | 1995-10-04 | 鋳型および中子製造のための破砕されたかつグレード化された鉱石、好ましくは磁鉄鉱鉱石の使用 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0785835B1 (ja) |
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| CN (1) | CN1160368A (ja) |
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| AU (1) | AU3604395A (ja) |
| BR (1) | BR9509312A (ja) |
| DE (1) | DE69512426T2 (ja) |
| RU (1) | RU2139771C1 (ja) |
| WO (1) | WO1996011761A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101350801B1 (ko) | 2012-04-24 | 2014-01-16 | 대우조선해양 주식회사 | 프로펠러캡 주형의 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003001369A (ja) * | 2001-06-14 | 2003-01-07 | Sintokogio Ltd | ベントナイト被覆砂及びその使用方法 |
| US6691765B2 (en) * | 2001-08-07 | 2004-02-17 | Noram Technology, Ltd. | Products for the manufacture of molds and cores used in metal casting and a method for their manufacture and recycle from crushed rock |
| US6631808B2 (en) | 2001-08-07 | 2003-10-14 | Particle And Coating Technologies, Inc. | Air classifier system for the separation of particles |
| DE10321106A1 (de) * | 2003-05-09 | 2004-12-23 | Hydro Aluminium Deutschland Gmbh | Formstoff, Formteil und Verfahren zur Herstellung von Formteilen für eine Gießform |
| WO2019027038A1 (ja) * | 2017-08-03 | 2019-02-07 | 旭有機材株式会社 | 鋳型材料及びその製造方法、鋳型の製造方法、並びに回収耐火性骨材の再生方法 |
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| US1770688A (en) * | 1929-04-08 | 1930-07-15 | Witt Clyde C De | Molding material |
| DE1301439B (de) * | 1966-11-11 | 1969-08-21 | Hofmann | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Giessform mittels eines magnetisierbaren Werkstoffes |
| DE1758405A1 (de) * | 1968-05-25 | 1971-01-28 | Wittmoser Prof Dr Ing A | Verfahren zur Herstellung von Giessformen |
| JPS5129689Y2 (ja) * | 1971-04-30 | 1976-07-27 | ||
| SU522695A1 (ru) * | 1975-03-21 | 1983-07-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт угольного машиностроения | Самотвердеюща смесь дл изготовлени литейных стержней и форм |
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| SU833352A1 (ru) * | 1979-07-23 | 1981-05-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Технологии Арматуростроения | Смесь дл изготовлени литейныхфОРМ и СТЕРжНЕй пО пОСТО ННОй МОдЕль-НОй OCHACTKE |
| JPS5954442A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐久鋳型 |
| SU1297981A1 (ru) * | 1985-07-30 | 1987-03-23 | Проектно-Конструкторский Технологический Институт Всесоюзного Промышленного Объединения Союзуглемаша | Смесь дл изготовлени литейных форм |
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-
1995
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