JP6846318B2 - 回収鋳物砂の再生方法 - Google Patents
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Description
(a)研磨処理によって削り取られた固形粘結剤を、磁力を用いて、鋳物砂から容易に分 離することが出来る。
(b)通常の集塵操作等では除去しきれない、静電気等の作用にて付着している、削り取 られた固形の粘結剤を、容易に分離することが出来る。
(c)磁性材料の粒度を細かくすることにより、粘結剤中に均一に分散せしめられ得て、 削り取られた固形の粘結剤の全てに磁性材料を有利に存在せしめ得て、磁石に引き寄 せられる力を持たせることが出来る。
(d)研磨処理によって削り取られた固形の粘結剤中に、磁性材料を有利に存在せしめ得 て、後の磁選処理によって、粘結剤の微粉まで効率よく除去され得ることとなるため に、再生された鋳物砂を用いて再び鋳型を造型したとき、その強度の低下を有利に抑 制することが可能となる。
固形分(質量%)=[乾燥後の質量(g)/乾燥前の質量(g)]×100
日機装株式会社製のマイクロトラック粒度分布測定装置(製品名:MT3200II)を用いて、粒度分布から、積算値50%の粒子径を平均粒子径(D50)として測定した。なお、実施例及び比較例で用いた球状粒子及び非球状粒子について、上記の測定装置を用いて、その平均粒子径を測定したところ、各メーカーの公表値との間の誤差が10%以内であったため、以下においては、球状粒子及び非球状粒子の平均粒子径は、メーカーの公表値を示すこととする。
以下の試験例で得られたCS及びその再生砂を用いて得られたCSを用いて、それらのCSを、それぞれ、150℃に加熱した成形型内に、0.3MPaのゲージ圧力にて吹き込んで充填した後、90秒間保持することにより、強度試験片(幅1.0cm×高さ1.0cm×長さ6.0cm)を作製した。次いで、それら得られた試験片について、それぞれ、その破壊荷重を、測定器(高千穂精機株式会社製:デジタル鋳物砂強度試験機)を用いて、測定し、各々測定された破壊荷重を用いて、抗折強度を、下記の式(1)により、算出した。そして、再生前のCSについて測定された抗折強度を用いて、再生後のCSの強度発現率を、下記の式(2)により、算出した。
抗折強度(N/cm2 )=1.5×(L×W)/(a×b2 ) ・・・(1)
[L:支点間距離(cm)、W:破壊荷重(N)、a:試験片の幅(cm)、b:試験片の厚み(cm)]
強度発現率(%)=[CSの抗折強度(N/cm2 )/再生砂CSの抗折強度(N/cm2 )]×100 ・・・(2)
耐火性骨材として、市販の鋳造用人工砂であるルナモス#60(商品名:花王クエーカー株式会社製)を準備すると共に、水溶性無機粘結剤における粘結成分である水ガラスとして、市販品:2号ケイ酸ナトリウム(商品名:富士化学株式会社製、SiO2 /Na2O のモル比:2.5、固形成分:41.3%)を準備した。そして、上記のルナモス#60を、常温のまま、品川式万能撹拌機(5DM−r型)(株式会社ダルトン製)に投入し、更に、前記水ガラスを、ルナモス#60の100部に対して1.0部(固形成分:0.41部)の割合で添加すると共に、粉状の磁鉄鉱(球状、平均粒子径0.25μm)を、ルナモス#60の100部に対して0.25部の割合で、予め水ガラスに混合した状態で添加して、3分間の混練を行ない、均一になるまで撹拌混合せしめた後に、取り出すことにより、湿態の鋳物砂組成物(コーテッドサンド)CS1を得た。
粉状の磁鉄鉱の添加量を0.5部としたこと以外は、上記製造例1と同様の手順に従って、CS2及び再生砂CS2を、それぞれ得た。
粉状の磁鉄鉱の添加量を1.0部としたこと以外は、上記製造例1と同様の手順に従って、CS3及び再生砂CS3を、それぞれ得た。
磁鉄鉱(球状粉体、平均粒子径:3.0μm)としたこと以外は、上記製造例2と同様の手順に従って、CS4及び再生砂CS4を、それぞれ得た。
磁鉄鉱(八面体状粉体、平均粒子径:0.3μm)としたこと以外は、上記製造例2と同様の手順に従って、CS5及び再生砂CS5を、それぞれ得た。
フェライト(針状粉体、平均サイズ:φ0.2×1.0μm)としたこと以外は、上記製造例2と同様の手順に従って、CS6及び再生砂CS6を、それぞれ得た。
磁鉄鉱(球状粉体、平均粒径:106.5μm)としたこと以外は、上記製造例2と同様の手順に従って、CS7及び再生砂CS7を、それぞれ得た。
磁鉄鉱(球状粉体、平均粒径:160.2μm)としたこと以外は、上記製造例2と同様の手順に従って、CS8及び再生砂CS8を、それぞれ得た。
砂鉄(不定形粉体、平均粒径:143.2μm)としたこと以外は、上記製造例2と同様の手順に従って、CS9及び再生砂CS9を、それぞれ得た。
粘結成分としての水ガラスを、塩化ナトリウム水溶液(固形分60%)に代えたこと以外は、上記製造例2と同様の手順に従って、CS10及び再生砂CS10を、それぞれ得た。
研磨処理の後の砂を、焼成工程として、るつぼに入れて、500℃で1時間加熱したこと以外は、上記製造例2と同様の手順に従って、CS11及び再生砂CS11を、それぞれ得た。
磁鉄鉱を添加しないこと以外は、上記製造例1と同様の手順に従って、CS12及び再生砂CS12を、それぞれ得た。
磁鉄鉱を添加しないこと以外は、上記製造例11と同様の手順に従って、CS13及び再生砂CS13を、それぞれ得た。
磁鉄鉱を添加しないこと以外は、上記製造例10と同様の手順に従って、CS14及び再生砂CS14を、それぞれ得た。
耐火性骨材として、市販の鋳造用人工砂であるルナモス#60(商品名:花王クエーカー株式会社製)を準備すると共に、水溶性無機粘結剤における粘結成分である水ガラスとして、市販品:2号ケイ酸ナトリウム(商品名:富士化学株式会社製、SiO2 /Na2O のモル比:2.5、固形成分:41.3%)を準備した。そして、上記のルナモス#60と前記水ガラスとを、ルナモス#60の100部に対して水ガラス1.0部(固形成分:0.41部)の割合において配合し、更に、粉状の磁鉄鉱(球状、平均粒子径0.25μm)を、ルナモス#60の100部に対して0.5部の割合において、予め水ガラスに磁鉄鉱を混合した状態で添加して、混練せしめて、湿態の鋳物砂組成物(コーテッドサンド)CS15を作製した。
磁選処理の後に、焼成工程として、ロータリーキルンを用いて500℃で60分焼成を行ったこと以外は、上記製造例15と同様の手順に従って、CS16及び再生砂CS16を、それぞれ得た。
磁鉄鉱を添加しないこと以外は、上記製造例15と同様の手順に従って、CS17及び再生砂CS17を、それぞれ得た。
磁鉄鉱を添加しないこと以外は、上記製造例16と同様の手順に従って、CS18及び再生砂CS18を、それぞれ得た。
6 主型 8 幅木部
10 中子 12 砂型
14 廃中子排出口 16 鋳物
Claims (6)
- 水溶性無機化合物を粘結成分とする固形の粘結剤が固着した鋳物砂を含む回収鋳物砂の再生方法であって、
前記鋳物砂に固着する粘結剤中に、予め粉状の磁性材料を含有せしめてなる状態において、該鋳物砂を回収した後、かかる回収された鋳物砂を研磨して、その表面に固着している前記粘結剤を削り取る研磨処理を実施し、次いで該鋳物砂から削り取られた固形の粘結剤を、該粘結剤中に含有せしめられている磁性材料が磁石に引き寄せられる作用を利用して、かかる鋳物砂から分離する磁選処理を実施することを特徴とする回収鋳物砂の再生方法。 - 前記磁性材料が、0.01〜300μmの平均粒子径を有していることを特徴とする請求項1に記載の回収鋳物砂の再生方法。
- 前記磁性材料が、磁鉄鉱、磁赤鉄鉱及びフェライトからなる群より選ばれた1種又は2種以上の物質であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回収鋳物砂の再生方法。
- 前記磁選処理が、500〜10000ガウスの範囲内の磁束密度を有する磁選機にて実施されることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の回収鋳物砂の再生方法。
- 前記鋳物砂に対する焼成処理が、前記研磨処理に先立って、前記研磨処理と前記磁選処理との間において、及び/又は前記磁選処理の後に、実施されることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の回収鋳物砂の再生方法。
- 前記水溶性無機化合物が、水ガラスであることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の回収鋳物砂の再生方法。
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