JPH02117738A - 改良された結合剤システムの製造方法、及び炭塵不含精製、ベントナイト結合成形及び金型コアー形成のためのその使用 - Google Patents

改良された結合剤システムの製造方法、及び炭塵不含精製、ベントナイト結合成形及び金型コアー形成のためのその使用

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JPH02117738A
JPH02117738A JP1152483A JP15248389A JPH02117738A JP H02117738 A JPH02117738 A JP H02117738A JP 1152483 A JP1152483 A JP 1152483A JP 15248389 A JP15248389 A JP 15248389A JP H02117738 A JPH02117738 A JP H02117738A
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bentonite
binder system
coal dust
weight
sand
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JP1152483A
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Gyula Szepfoeldi
ジュラ　セープフェルディ
Istvan Halasz
イストバーン　ハラース
Kalman Kovaliczky
カールマーン　コバリツキ
Karoly Gedey
カーロイー　ゲディ
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Hungaroben Kft
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Hungaroben Kft
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    • B22C1/20—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 of organic agents
    • B22C1/24—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 of organic agents of oily or fatty substances; of distillation residues therefrom
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炭塵不含精製、ベントナイト結合成形及び金
型コアー形成のために使用される改良された結合剤シス
テムを製造するための方法に関する。
上記に基づいて、本発明は、それ自体に植物レシチンも
しくは植物油又はその混合物（どんな割合ででもよい）
０．５〜２０質量％、スターチ、スターチ誘導体もしく
はカルボキシメチルセルロース−ナトリウム又はその混
合物（どんな割合ででもよい）０．１〜５．５質量％、
炭酸ナトリウム０．３〜４．５質量％、ボロ化合物０．
０５〜１６２５質量％及びベントナイト（全量を１００
質量％に補充する量）を含む、改良された結合剤システ
ムを製造するための方法に関する。
本発明の目的は、本発明の方法に従っての改良された成
形結合剤システムの使用、すなわち循環中に連続して再
使用されるベントナイト含有鋳物砂の炭塵不含精製での
使用であり、さらに手動又は機械的方法によりそれを処
理することによる完全なベントナイト結合注型及びコア
ーの注型の製造であり（ここで３０２ガスは成形の間、
もはや形成されず、そしてこれによりベントナイトの使
用が有意に減じられる）、そして成形用ハウスの労力的
な衛生上の及び環境上の保護及び腐蝕に対する保護が有
意に改良され得る。
本発明の方法を用いることによって、材料の使用、エネ
ルギー及び作業時間が減じられ、そしてその精製方法が
より単純で、正確で且つ効果的手段で行なわれる。炭塵
の添加が除かれ、そして精製のために必要なベントナイ
トの量が約２５〜４０質量％有意に減じられ得る。
珪砂、粘土、ベントナイト、炭塵及び水を含む成形混合
物は広く知られている。
鉱物炭塵が、注型の表面の質を改良するための光沢用炭
素キャリヤーとして及び砂上の燃焼を減じるだめの添加
物としてベントナイト含有成形混合物に使用されること
もまた知られている。
−船釣な技術的実施もまた斑く知られていて、これによ
れば炭塵添加物を含むベントナイト含有成形の注型及び
コアーの成形の後、新しい砂、ベントナイト、炭塵及び
水が、除去され、次に連続的循環において、燃えつきた
炭塵を補充するために再使用される砂混合物に添加され
、そして分解されたベントナイトの最は鋳物砂を精製す
るために別々の測定方法及び添加方法に従かう。
注型に鉱物炭塵の使用の上記既知の利点の他に、またい
くつかの不都合な物理的、化学的及びコロイド効果が存
在する。
ベントナイト含有成形及び炭塵添加物を含むコアーを循
環的に注型した後、再使用される砂混合物の適切な技術
的固体性は、より多量のベントナイトを用いることによ
ってのみ再調節され得ることが本発明者により述べられ
た。
この理由は、炭塵添加物含有鋳物砂において、精製の間
添加されるベントナイトの最大の作業能力の形成のため
に必要なＮａ−カチオン交換が、好ましくない化学反応
の結果により単にひじょうに少々形成され得ることであ
る。イオン交換の反応速度の時間依存性が１つの理由で
あり、そして再使用された鋳物砂の適切なｐＨ値の欠乏
及び必要なＮａイオン濃度の失望がまた他の理由である
。
上記の実質的に重要な予備条件は、炭塵添加物の連続し
た添加のために、さらにベントナイトの異なった物理的
特性及び特に危険な化学的特性のために従来の精製方法
により確保され得ない。
その高い比重及び疎水性特徴の結果として、鉱物炭塵は
、精製の間、添加されたベントナイトによる又は再使用
された鋳物砂による短い機械的撹拌の間、適切に均質化
され得ない。そのような鋳物砂から調製される注型及び
金型コアーにおいては、所望する一定の技術的強さが、
成形により使用される機械的濃度の結果により形成され
得ない。
上記理由の他に、主な問題は、ベントナイトに対する鉱
物炭塵の特に不都合な燃焼副生成物の特に不都合な物理
的、化学的且つコロイド効果機構にたぶん由来する。
成形熱の結果として、好都合な光沢のある炭素が鉱物炭
塵から形成されるのみならず、また同時に無価値な溶融
体及び微粉状の灰がひじょうに有意な量で、すなわち約
１８〜３５質量％で固体燃焼副生成物として形成される
。
ベントナイト結合の注型及びコアーにおけるそれらの存
在は、その無価値な溶融体が多量の防火性コーンを含み
、そして注型の表面上にそれらを固定するのでひじょう
に不都合であり、それによって砂を含まないそれらの成
形表面を製造するために及び精製のために必要な作業時
間及びエネルギー要求が有意に高まる。
微粉状の砂の存在もまた、鋳物砂が連続的に且つ早く牢
になるので不都合である。この結果、その二次成形適性
が低下し、その水要求が高まり、そしてその透過性、技
術的な強度が低下し、そしてこれによって高められた成
形塵の形成を引き起こす。
炭塵の灰は、その物理的な存在だけでなく、また実質的
に同時に強い酸性化合物がその中に濃縮されるので不都
合であり、その際、前記化合物はベントナイト含有成形
砂の水溶液中に良く溶解し、そして良く解離する。好都
合なＮａ−カチオン交換に必要なアルカリ化学効果に反
して、電解質のｐＨ値はそれによって特に不都合な酸性
ｐＨ範囲の方向に減じられ、そしてそれらの連続的に増
大する水素イオン濃度により、それらは、技術的観点か
ら、それらの化学的当量に対応する割合で、特に好まし
くないカチオン交換をベントナイトに強制し、それによ
って膨潤性及び作業能力が相当に減じられ又は完全に停
止されるであろう。
さらに、炭塵を用いることの最っとも臨界的な化学的及
びコロイド問題は、鉱物炭塵中の高い硫黄元素含有率に
根本的に由来することが述べられている。
成形熱の効果として、好都合な光沢のある炭素形成炭化
水素がベントナイト含有注型及びコアーの炭塵添加物か
ら進展するのみならず、また同時に、ＳＯ□ガスの有意
な量がその硫黄元素含有物から形成され、その大部分が
注型及びコアー自体に吸収され、そして他の部分は成形
ハウスの空気中に移動し、そしてその不都合な効果のた
めに、労働上の衛生及び環境保護並びに分解に対する保
護に関するいくつかの未解決問題を引き起こす。
ベントナイト含有注型及びコアーにふいては、Ｓ０２ガ
スの吸収は、種々の酸化反応の後、一定の条件下で鉱物
亜硫酸又は硫酸が形成されるためにひじょうに不都合で
あり、そして前記酸は存在する水に良く溶解し、良く解
離し、そしてそれによって、注型及びコアー内での酸性
ｐＨ範囲の連続した形成を確保し、すなわちそれらは好
ましくない水素イオン濃度を高め、そしてそれによって
、それらがベントナイトを水素−ベントナイトに形成す
るように、不都合なカチオン交換をなお結合可能なベン
トナイトに強制する。
結果として、それらは好都合な膨潤性を及び技術的観点
からベントナイトの避けられない作業能力を相当に減じ
、又は完全に排除し、ここで前記膨潤性及び作業能力は
注型及びコアーの必要な技術的固体性を確保する予定で
ある。
本発明の上記目的に基づいて、従来の方法に従ってベン
トナイト結合の成形のために使用される、多量の硫黄元
素を含む鉱物炭塵の上記既知の不都合な特徴を排除すべ
きである。炭塵添加物の一定の排除及び本発明の改良さ
れた結合剤システムによるその交換により、本発明の精
製方法は、より単純、正確且つ効果的に行なわれ得、循
環中に連続して再使用される鋳物砂の適切な固体性質を
再調節するために必要なベントナイトの量は２５〜４０
％減じられ得；それによって、結合剤の輸送、貯蔵及び
移動における有意な減少、エネルギー及び作業要求並び
に成形塵の減少、生産性の改良、砂を含まない注型の製
造の促進及び表面の質の改良が可能になる。
最後に、本発明の最大の目的は、労働上の衛生及び環境
保護並びに分解に対する保護を高めることである。
本発明の基本は、多量の硫黄を含む鉱物炭塵が精製のた
めに光沢のある炭素キャリヤーとしてもはや使用されず
、追加のベントナイトが付与されず、これらの代わりに
本発明の方法により好ましい結合剤システム（鋳物砂に
よりより早く且つ完全に均質化され得る）が本発明の方
法に添加されることである。
有機炭素供与体として、それは、あらゆる点で結合可能
なＮＡ−ベントナイトと相溶し、作業能力を維持するた
めに予防的保護を確保し、それによってそれらの燃焼副
生成物が水素ベントナイトの形成を引き起こさない硫黄
不含化合物を含む。
それらの好都合な組成物のおかげで、それらは、ＮＡ−
ベントナイト形成のために必要なアルカリ性ｐＨ間隔及
びまた適切なＮＡ−イオン濃度を確保する。同時に、そ
れらの成分の存在により、それらは、炭塵不含精製のた
めに安定したベントナイト懸濁液としての好ましい成形
結合剤システムの使用を可能にする。
上記に基づいて、本発明は、植物油又はその混合物（ど
んな割合ででもよい）０．５〜２０質量％、スターチ、
スターチ誘導体もしくはカルボキシメチルセルロースナ
トリウム又はその混合物（どんな割合ででもよい）０．
１〜５．５質量％、炭酸ナトリウム０．３〜４．５質量
％、ボロ化合物０．０５〜１．２５質量％及びベントナ
イト（全量を１００質量％に補充する量）を含む改良さ
れた結合剤システムを製造するための方法に関する。
さらに本発明の目的は、本発明の方法に従って製造され
た好ましい結合剤システムの使用であり、ここで前記方
法とは、炭塵添加物を用いないで循環中で連続して再使
用されるベントナイト含有鋳物砂を精製し、そしてさら
に、将来成形する場合、８口２ガスを形成しない有機炭
素供与体からそれ自体既知の手段で改良されたベントナ
イト結合注型及びコアーに手動又は機械的方法により加
工することを含んで成る。ベントナイト及び炭塵を用い
て行なわれるコアー製造方法の従来の成形と比べて、労
働衛生上の保護及び環境保護並びに分解に対する保護が
有意に改良され得る。
本発明の改良された結合剤システムは、次の例に詳細に
示され、ここで前記例は限定的でない。
例　　１ ９２．５０ｋｇ。
１．７５ｋｇ。
１．７５ｋｇ。
２．００ｋｇ。
１．５０ｋｇ。
１００、００　ｋｇ。
例２ ９２．５０ｋｇ。
２．５０ｋｇ。
２．５０ｋｇ。
０．５０ｋｇ。
０．５０ｋｇ。
１００、００　ｋｇ。
例３ ９１．００ｋｇ。
３．５０ｋｇ。
３．５０ｋｇ。
ベントナイト ダイズ油 ダイズレシチン スターチ Ｎａ２ＣＤ３ ベントナイト ダイズ油 ダイズレシチン Ｎａ２ＣＤ。
Ｂ２０゜ ベントナイト ヒマワリ油 ヒマワリレシチン １．５０ｋｇ。
１００．００ｋｇ。
例４ ８９．３０ｋｇ。
４．００ｋｇ。
４．００ｋｇ。
２．００ｋｇ。
１００、００　ｋｇ。
例５ ９３．２０ｋｇ。
１．２５ｋｇ。
１．２５ｋｇ。
１．７５ｋｇ。
１．５０ｋｇ。
０．５０ｋｇ。
１００、００ｋｇ。
ＮａｚＣＯ＊ ベントナイト ヒマワリ油 ヒマワリレシチン １１１ａ２ｃ［１３ ベントナイト ダイズ油 ダイズレシチン スターチ Ｎａ、ＣＤ。
ｏｒａｘ 例６ ８８．００ｋｇ、　　　ベントナイト ５．００ｋｇ、　　　ヒマワリ油 ５．００ｋｇ、　　　ヒマワリレシチン１．５０ｋｇ、
　　Ｎａ、ＣＯ。
１００、００　ｋｇ。
前記組成物の改良された成形結合剤システムは、サイロ
、容器、プラスチック又は金属サック中で均質化された
後、使用するまで保存される。
本発明の方法に従って製造されたその改良された成形結
合剤システムの使用が次の例に示される。
例　　Ｉ 成形後、循環中で連続的に再使用された、炭塵添加物を
含むベントナイト結合剤の形成砂を、次の通りに産業上
実施に従って、従来通りに新鮮にする： ６５０ｋｇ、再使用された砂 １５０ｋｇ、　　ビクスケのピスト砂（ｐｉｓｔ　５ａ
ｎｄ　ｏｆ　Ｂｉｃｓｋｅ）２４ｋｇ、　　ＯＡ−ベン
トナイト ２４ｋｇ、炭塵 ８４３ｋｇ、湿度＝４．０〜５．５％ 上記に従って従来通りに新鮮にされた、炭塵添加物を含
む形成砂を試験し、そしてその結果は次の通りであった
。
破裂強さ＝　９．６〜１０．４　Ｎ　／　ｃｒｌ剪断強
さ＝　０．９〜１．４　Ｎ／ｃｔｌガス透過性＝７５〜
９５単位 湿　度＝５．６％。
例■に示される従来の新鮮化に反して、炭塵不含新鮮化
を、次の通りに本発明の方法に従って例４の結合剤シス
テムを用いて行なった：６５０ｋｇ、　再使用された砂 １５０ｋｇ、　　ビクスケのピスト砂 １５ｋｇ、例４の結合剤システム ８１５ｋｇ、湿度＝４．５％ 従来の新鮮化により添加されるＯＡ−ベントナイ）２４
ｋｇ及び炭塵１９ｋｇに反して、本発明の上記結合剤シ
ステムにより新鮮化される形成混合物に、例４の改良さ
れた結合剤システムたった１５ｋｇを用いた。炭塵添加
物なしで本発明の結合剤システム−を用いることによっ
て精製された鋳物砂を試験し、そしてその結果は次の通
りである： 破裂強さ〜１３．４〜１４．６　Ｎ／ｃｄ剪断強さ＝　
２．３〜２．６　Ｎ／ｃｕｔガス透過性＝９５〜１１０
単位 湿　度＝４．３％。
例■ 工業上の循環において連続して再使用された鋳物砂を、
次の通りに従来の炭塵により精製する２５４０ｋｇ、　
　再使用された砂 ６０ｋｇ、砂に４ １８ｋｇ、　　ＯＡ−ベントナイト ９ｋｇ、炭塵 ６２７ｋｇ、　　水含有率＝４．５〜５．５％上記組成
の従来通りに精製された鋳物砂を試験し、そしてその結
果は次の通りである：破裂強さ＝１０〜１２．５Ｎ／ｃ
ｒｌ 剪断強さ＝　１．８〜２．２　Ｎ／ｃｎｆガス透過性＝
８５〜１１０単位 湿　度＝５．６％。
例■に示される従来の精製に反して、炭塵不含新鮮化を
、次の通りに本発明の方法に従って例３の結合剤システ
ムを用いて行なった： ５４０ｋｇ、再使用された砂 ６０ｋｇ、砂に４ １０ｋｇ、例３の結合剤システム ６１０ｋｇ、　　水含有率＝５％ 本発明の結合剤システムを用いることによって炭塵なし
で精製された上記組成の鋳物砂の試験結果は次の通りで
ある： 破裂強さ〜１３．５〜１５．５Ｎ／ｃｄ剪断強さ＝　２
．５〜３．５　Ｎ／ｃ＋＋１ガス透過性＝１１０〜１３
０単位 湿　度＝４．８％。
例■ 炭塵不含精製を、次の通りに本発明の方法に従って改良
された例３の結合剤システムの安定した水性懸濁液を用
いることによって行なった：５４０ｋｇ、　再使用され
た砂 ６０ｋｇ、砂に４ ６０７ｋｇ。
本発明の結合剤システムの安定した水性懸濁液を用いる
ことによって炭塵なしで精製された上記組成の鋳物砂の
試験結果は次の通りである。
破裂強さ〜１４．６〜１６．５　Ｎ　／ｃｉ剪断強さ＝
　２．８〜３．９　Ｎ／ｃｒｌガス透過性＝１１５〜１
２５単位 湿　度＝４．５％。
例■ 工業上の循環において連続して再使用された鋳物砂を次
の通りに従来の炭直により精製する：６３０ｋｇ、　　
再使用された砂 ２１０ｋｇ、砂に４ ２５ｋｇ、　　ＯＡ−ベントナイト ８９５ｋｇ、　　水含有率＝５．５〜６％炭塵により従
来通りに精製された上記組成の鋳物砂の試験結果は次の
通りである： 破裂強さ＝　９．１〜９．６　Ｎ１ｃｉ剪断強さ＝　２
．４〜２．５　Ｎ／ｃｎｆガス透過性＝７０〜８０単位 湿　度＝５．１％。
例■に示される従来の方法の精製に反して、例４の結合
剤システムを用いることによって本発明の改良された方
法の炭塵不含精製を次の通りに行なった： ６３（１ｋｇ、　再使用された砂 ２１０ｋｇ、砂に４ ８５５ｋｇ。
本発明の結合剤システムを用いることによって炭塵なし
で精製された上記組成の鋳物砂の試験結果は次の通りで
ある： 破裂強さ＝　１５．５〜１７．５　Ｎ　／　ｃｕｔ剪断
強さ＝＝４．８〜５．１Ｎ／ｃｄ ガス透過性＝８０〜１１０単位 湿　度＝４．８％。
例■ 工業上の循環において連続して再使用された鋳物砂を次
の通りに炭塵により従来通りに精製する２５１０ｋｇ、
　再使用された砂 ９０ｋｇ、ビクスケのピスト砂 ２４ｋｇ、　　ＯＡ−ベントナイト ６４８ｋｇ、　　水含有率＝４．５〜５．８％上記組成
の従来通りに精製された鋳物砂の試験結果は次の通りで
ある： 破裂強さ＝　１０．５〜１２．５　Ｎ　／　ｃｒｌ剪断
強さ＝　２．０〜２．５　Ｎ／ｃｔｌガス透過性＝８５
〜９５単位 湿　度＝５．７％。
例■に示される従来の方法に従っての炭塵による精製に
反して、例３の結合剤システムを用いることによって本
発明の改良された方法の炭塵不含精製を次の通りに行な
った： ５１０ｋｇ、　　再使用された砂 ９０ｋｇ、　　ビクスケのピスト砂 ６１６ｋｇ、　　水含有率＝４．５％ 本発明の結合剤システムを用いることによって炭窒なし
に精製された上記組成の鋳物砂の試験結果は次の通りで
ある： 破裂強さ＝　１３．５〜１７　、５　Ｎ　／　ｃｉ剪断
強さ＝　４．５〜５．５　Ｎ／ｃＩＩ！ガス透過性＝１
０５〜１．１５単位 湿　度＝４．２％。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、炭塵不含精製、ベントナイト結合成形及び金型コア
    ー形成のための改良された結合剤システムであって、植
    物レシチンもしくは植物油又はその混合物（どんな割合
    ででもよい）０．５〜２０質量％、スターチ、スターチ
    誘導体もしくはカルボキシメチルセルロース−ナトリウ
    ム又はその混合物（どんな割合ででもよい）０．１〜５
    ．５質量％、ボロ化合物０．３〜４．５質量％及びベン
    トナイト（全量を１００質量％に補充する量）を含んで
    成る結合剤システム。 ２、植物レシチンとしてヒマワリ又はダイズレシチン及
    び／又はヒマワリ又はダイズ油又はその混合物（どんな
    割合でもよい）を含んで成る請求項１記載の結合剤シス
    テム。 ３、スターチとして小麦又はトウモロコシスターチ、デ
    スクリン及び／又はスターチ誘導体としてカルボキシメ
    チルセルロースナトリウム又はその混合物（どんな割合
    でもよい）を含んで成る請求項１記載の結合剤システム
    。 ４、ボロ化合物としてＢ＿２Ｏ＿３又はＮａ＿２Ｂ＿４
    Ｏ＿７化合物又はその混合物（どんな割合でもよい）を
    含んで成る請求項１記載の結合剤システム。 ５、ベントナイト結合成形及びコアーの形成に鋳物砂を
    使用するために循環中に連続して再使用される鋳物砂の
    炭塵不含精製のための方法であって、従来の方法により
    使用されるベントナイト量よりも少ない請求項１〜４の
    いづれか１項記載の改良された結合剤システム約２５〜
    ４０質量％を前記精製のために使用し、同時に炭塵の添
    加をやめ、鋳物砂を均質化し、そして現在の技術的必要
    条件に従ってその湿度を３．０〜５．８％に調節し、次
    に手動又は機械的方法によりそれ自体既知の手段で注型
    及びコアー中でそれらを処理することを含んで成る方法
    。 ６、炭塵不含精製のために改良された結合剤システムを
    、乾燥粉砕状態で又は結合剤システム３０〜３９質量％
    を含む水性懸濁液の形で使用することを含んで成る請求
    項５記載の方法。
JP1152483A 1988-09-30 1989-06-16 改良された結合剤システムの製造方法、及び炭塵不含精製、ベントナイト結合成形及び金型コアー形成のためのその使用 Pending JPH02117738A (ja)

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