KR20150006024A - Method for producing moulds and cores for metal casting and moulds and cores produced according to this method - Google Patents

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KR20150006024A KR20147033329A KR20147033329A KR20150006024A KR 20150006024 A KR20150006024 A KR 20150006024A KR 20147033329 A KR20147033329 A KR 20147033329A KR 20147033329 A KR20147033329 A KR 20147033329A KR 20150006024 A KR20150006024 A KR 20150006024A
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디터 코흐
올리버 슈미트
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아에스카 케미컬스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 주조 주형 및 주조 심형의 제조방법에 관한 것으로, 상기 제조방법에서는 하나 이상의 내화성 재료, 및 CO2에 의해 경화될 수 있고 바람직하게는 물유리에 기반하는 결합제를 포함하는 주형 재료 혼합물이 CO2에 의해 가스처리하고, 제2가스로 플러싱함으로써 경화된다. 또한, 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 주조 주형 및 주조 심형에 관한 것이다.The present invention is as a mold material mixture for the above-mentioned production method preferably may be cured by at least one refractory material, and CO 2 comprises a binder based on water glass relates to a process for the preparation of casting molds and casting simhyeong CO 2 And is then cured by flushing with the second gas. The present invention also relates to a casting mold and a casting mold manufactured by the above-described manufacturing method.

Description

금속 주조를 위한 주조 주형 및 주조 심형의 제조방법, 및 상기 제조방법에 따라 제조된 주조 주형과 주조 심형{METHOD FOR PRODUCING MOULDS AND CORES FOR METAL CASTING AND MOULDS AND CORES PRODUCED ACCORDING TO THIS METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a casting mold and a casting mold for metal casting, and a casting mold and a casting mold manufactured according to the above-

본 발명은 주조 주형 및 주조 심형 제조 방법에 관한 것이며, 상기 방법의 경우 적어도 하나의 내화성 재료 및 바람직하게는 물유리를 포함하거나 또는 구성되며 CO2로 경화될 수 있는 결합제로 구성되는 주형 재료 혼합물은 CO2 또는 CO2를 함유한 가스로 가스 처리 및 CO2를 포함하지 않지만 적어도 적은 CO2를 포함하는 제2가스로 플러싱됨으로써 경화된다. 또한, 본 발명은 이러한 방법에 따라 제조된 주조 주형 및 주조 심형에 관한 것이다.The present invention relates to a casting mold and a method for producing a casting mold wherein a mold material mixture comprising at least one refractory material and a binder capable of being cured with CO 2 comprising or consisting of water glass, 2 or CO 2 and is cured by flushing with a second gas which does not contain CO 2 but contains at least a small amount of CO 2 . The present invention also relates to casting molds and casting cores produced according to this method.

일반적으로 내화성 주형 재료는 유동적 형태로 제공되므로 재료, 예를 들어 석영 및 적합한 결합제가 주조 주형 및 주조 심형을 제조하기 위해 사용된다. 상기 내화성 주형 재료는 바람직하게는 주형 재료 및 결합제로 구성된 혼합물, 소위 주형 재료 혼합물은 적합한 중공 몰드에 채워지고 상기에서 농축되고 경화될 수 있다. 상기 결합제를 통해 주형 재료의 입자 사이의 단단한 결합이 형성되므로 주조 주형 및 주조 심형은 필요한 기계적 안정성을 획득한다.Generally, refractory mold materials are provided in a fluid form, so that materials, such as quartz and suitable binders, are used to make cast molds and casting molds. The refractory mold material is preferably a mixture composed of a mold material and a binder, the so-called mold material mixture is filled into a suitable hollow mold and can be concentrated and cured therein. Since the bonding agent forms a tight bond between the particles of the mold material, the cast mold and the casting mold obtain the necessary mechanical stability.

주조시, 주조 주형은 주물용 외부 내벽을 형성하며, 주조 심형은 주물 내에서 중공 몰드가 필요할 경우 사용된다. 상기 주조 주형 및 주조 심형은 반드시 동일한 재료로 구성될 필요는 없다. 예를 들어, 잉곳 주물(chill casting)시 주물의 바깥쪽 주형 형태는 금속성 영속형 주형이 실시된다. 또한, 서로 다른 방법으로 생성된 주조 주형 및 주조 심형의 결합도 가능할 수 있다. 상기 주조 심형과 관련하여 설명된 것은, 동일한 방법으로 제조된 성형물(주조 주형)에도 유사하게 적용되고 역으로도 가능하다.During casting, the casting mold forms the outer wall for the casting, and the casting core is used when a hollow mold is required in the casting. The casting mold and the casting core need not necessarily consist of the same material. For example, at the time of chill casting, the outer mold shape of the casting is implemented with a metallic permanent mold. It is also possible to combine casting molds and casting cores produced in different ways. What has been described in connection with the casting cores is similarly applicable to castings (cast molds) produced by the same method and vice versa.

상기 주조 심형을 제조하기 위해, 유기물 결합제뿐 아니라 무기물 결합제가 사용될 수 있으며, 상기 결합제의 경화는 각각 저온 방법 또는 고온 방법을 통해 실시될 수 있다. 저온 방법이란, 일반적으로 상기 주조 심형 제조를 위해 사용된 몰딩 장치가 가열되지 않은 실온에서 실시되는 방법을 말한다. In order to produce the casting cores, an organic binder as well as an inorganic binder may be used, and the curing of the binder may be carried out by a low-temperature method or a high-temperature method, respectively. The low-temperature method generally refers to a method in which the molding apparatus used for the manufacture of the casting cores is carried out at room temperature, which is not heated.

경화는 대부분 화학 반응을 통해 실시되며, 상기 화학 반응은 예를 들어 가스가 경화될 주형 재료 혼합물을 관통함으로써 유발된다. 고온 방법의 경우, 예를 들어 결합제에 포함된 용매를 배출 및/또는 예를 들어 상기 결합제를 교차 결합을 통해 경화시키는 화학 반응을 개시하기 위해 상기 주형 재료 혼합물은 주형 형태에 따라 가열된 몰딩 장치를 통해 충분히 고온으로 가열된다. The curing is carried out mostly through a chemical reaction, which is induced, for example, by penetration of the mixture of the moldings in which the gas is to be cured. In the case of high temperature processes, for example, to initiate a chemical reaction which releases the solvent contained in the binder and / or cures through, for example, cross-linking the binder, the mold material mixture may be heated by a molding device Lt; / RTI >

CO2를 통해 물유리에 기반한 결합제를 경화하는 것은 예를 들어 GB 654817에 공지되어 있다. 20세기의 50년대와 60년대에는 물유리-CO2-방법이 널리 확산되었다. 이러한 방법의 취약한 점 가운데 하나는 이러한 방법으로 제조된 주조 심형은 제조되고 난 직후 상대적으로 적은 견고성을 갖는다는 것이다. CO2를 포함하는 긴 가스 처리 시간은 높은 초반 견고성을 보장하지만, 동시에 저장 창고에서 1 내지 2일 지나고 나면 견고성이 약해진다. 상대적으로 적은 초반 견고성 및 종반 견고성과 함께, 상기 물유리-CO2-방법은 단지 느린 제조 속도 내지 중간 제조 속도만 허용한다. Curing of waterglass-based binders via CO2 is known, for example, from GB 654817. 50s and 60s of the 20th century, water glass -CO 2 - How was widespread. One of the weaknesses of this method is that the casting cores manufactured in this way are relatively less robust immediately after being manufactured. Long gas treatment times, including CO 2 , ensure high initial robustness, but at the same time, after 1-2 days in the storage depot, the robustness is weakened. With the relatively low initial rigidity and endurance robustness, the waterglass-CO 2 -method only allows slow production to intermediate production speeds.

따라서, 기존의 CO2-경화는 이어지는 소위 "hot air prosess"와 결합하는 것이 제안되었으며, 이것은 Y.A.Owusu에 공지되어 있다(Y.A. Owusu, Ph. D.-Dissertation "Sodium Silicate Bonding in Foundry Sands", Pennsylvania State University, May 1, 1980, s. 88, 102-103 및 AFS Transactions, Vo. 89, 1981, s. 47-54). 상기 열풍 공정(Hot Air Process)이란, CO2 가스 처리와 관련된 오븐 경화로 이해할 수 있다. 이것은 Y.A. Owusu의 박사 논문에서 입증되었다. 이러한 방법은 적어도 몇몇 물유리 결합제(binder)에서 순수 CO2-경화보다 더 나은 강도를 제공하지만, 주조 심형 제조 시간이 몇 초에서 몇 분 더 걸린다는 단점을 갖는다.Thus, conventional CO 2 -curing has been proposed to combine with the so-called "hot air procesess ", which is known in YAOwusu (YA Owusu, Ph.D.-Dissertation" Sodium Silicate Bonding in Foundry Sands ", Pennsylvania State University, May 1, 1980, pp. 88-102-103 and AFS Transactions, Vo. 89, 1981, pp. 47-54). The hot air process can be understood as oven curing associated with CO2 gas treatment. This has been demonstrated in YA Owusu's doctoral dissertation. This method has the disadvantage that it provides better strength than pure CO2-curing in at least some water glass binders, but takes a few seconds to several minutes to make the casting cores.

DE 102011010548-A1은 물유리와 결합 된 주형 재료 혼합물의 경화 방법을 공지하고 있으며, 공기 관통 및 탄산가스-관통의 결합이 사용된다. 이때, 상기 주형 재료 혼합물은 우선 공기, 그리고 이어서 CO2 또는 공기-탄산가스-혼합물이 관통되어야만 한다는 사실이 확인되었다. 또한, 이러한 발명의 큰 의미는 사용된 알칼리 규산염-용액이 금속 산화물에 대한 SiO2의 중량비를 1.5:1 내지 2.0:1의 범위에서 갖는다는 것이다. DE 102011010548-A1 discloses a process for curing a mixture of molding materials in combination with water glass, wherein an air penetration and a carbon dioxide gas-penetration combination are used. At this time, it has been confirmed that the mold material mixture must first be purged with air, and then with CO 2 or air-carbon dioxide gas mixture. Also, a great significance of this invention is that the alkali silicate solution used has a weight ratio of SiO 2 to metal oxide in the range of 1.5: 1 to 2.0: 1.

또 다른 공보 WO 80/01254 A1은 전술한 방법을 공지하고 있다. 이 문헌은 물유리를 함유한 주형 재료 혼합물의 경화 방법을 공지하고 있으며, 상기 주형 재료 혼합물은 110 내지 180℃의 온도에서 가열되고, 동시에 CO2 및 CO2-공기-혼합물을 관통하게 된다. Another publication WO 80/01254 A1 discloses the method described above. This document discloses a method of curing a mixture of molding materials containing water glass, wherein the molding material mixture is heated at a temperature of 110 to 180 占 폚 and simultaneously penetrates through the CO 2 and CO 2 -air-mixture.

PL 129359 B2는 금속 주조용 주조 주형 제조를 위한 결합제를 공지하고 있으며, 상기 결합제는 물유리 및 우레아 수지로 조성되어 있다. 경화는 상기 주형 재료 혼합물을 CO2-공기-혼합물로 플러싱 함으로써 실시된다. 바람직하게는, 가스가 60 내지 200℃로 가열되는 것이다. 또 다른 공개 공보 CN 94111187 A는 CO2-공기-혼합물의 사용을 공지하고 있다.PL 129359 B2 discloses a binder for the production of casting molds for metal casting, the binder being composed of water glass and urea resin. Curing is carried out by flushing the mold material mixture with a CO 2 -air-mixture. Preferably, the gas is heated to 60 to 200 占 폚. Another publication, CN 94111187 A, discloses the use of CO2-air-mixtures.

EP 2014392 B1은 구 형태의 비정질 SiO2의 사용을 공지하고 있으며, 상기 구 형태의 비정질 SiO2는 두 개의 입자 크기 클래스(particle size class) 초과로 제공된다. EP 2014392 B1은 제2가스 스트림 사용을 공지하고 있지 않고, 묽은 현탁액에 SiO2가 제공되며, 증가한 물 유입으로 인해 본 발명에 따른 방법으로 제조된 주형 본체의 (초기)강도에 대해 단점을 갖는다. EP 2014392 B1 is known, and the use of spherical amorphous SiO 2 in the said sphere is in the form of amorphous SiO 2 is provided with more than two particle size classes (particle size class). EP 2014392 B1 does not disclose the use of a second gas stream and is provided with SiO 2 in a dilute suspension and has disadvantages with respect to the (initial) strength of the mold body produced by the process according to the invention due to the increased water uptake.

오늘날 비중 있게 요구되고 있는 것처럼, 점점 복잡하게 되어 가는 얇은 두께의 박벽(thin walled)의 주조 주형을 확실하게 처리하고, 동시에 높은 생산성을 보장하기 위해 짧은 경화 시간에 따른 우수한 강도가 필요하다. 따라서, 유기물 결합제, 특히 소위 Ashland-폴리우레탄-콜드 박스-방법에 기반한 공정의 등장으로 상기 물유리-CO2-방법은 빠르게 그 의미를 상실했다는 것은 놀랄 일이 아니다. As is now highly demanded, excellent strength over short curing times is required to ensure the processing of thin walled cast molds that become increasingly complex and at the same time ensure high productivity. Thus, the organic binder, in particular a so-called Ashland- polyurethane cold box - the introduction of the process based on how the water glass -CO 2 - that is how quickly lose their meaning is not surprising.

모든 유기물 결합제는 주조시 상기 유기물 결합제가 열 분해될 수 있고, 유해 물질, 예를 들어 벤젠, 톨루엔 또는 자일렌과 같은 물질을 노출할 수 있는 단점을 갖는다. 또한, 많은 유기물 결합제 시스템은 주조 심형을 제조하고 저장할 때 주변에 용매를 배출하거나 또는 악취를 풍기는 가스가 경화 촉매로서 사용된다. 모든 이러한 배출을 억제하기 위해 상이한 조치들이 취해졌지만, 유기물 결합제의 경우 이러한 조치는 소용이 없다. All organic binder materials have the disadvantage that they can be thermally decomposed during casting and expose substances such as benzene, toluene or xylene which are hazardous. In addition, many organic binder systems are used as curing catalysts to release solvent or odor-causing gases when manufacturing and storing casting cores. Different measures have been taken to suppress all these emissions, but in the case of organic binders, these measures are useless.

이러한 이유에서, 완전히 무기물 결합제를 기반으로 하거나 또는 낮은 비율의 무기물 결합제를 포함하는 결합제를 발전시키려는 노력이 최근 몇 년 전부터 증가하고 있다. 단시간에 높은 강도를 달성하기 위해, 예를 들어, 뜨거운 장치에서 경화를 실시하고, 경우에 따라 추가로 뜨거운 공기가 주조 주형 혼합물을 관통하도록 하는 방법을 강구하였으며, 이것은 용매로서 존재하는 물을 가능하면 완전하게 배출하기 위한 것이다. 그러한 시스템은 예를 들어 EP 1802409 B1(US 7770629)에 공지되어 있다. 그러나, 이러한 방법은 장치가 가열되어야만 하고, 가열은 추가로 에너지 소모를 야기하기 때문에 이러한 방법의 경우 상당한 비용 부담을 갖는 단점이 있다. For this reason, efforts to develop binders that are entirely based on inorganic binders, or that contain low proportions of inorganic binders, have increased in recent years. In order to achieve high strength in a short period of time, for example, a method has been proposed in which curing is carried out in a hot device and, in some cases, further hot air passes through the casting mold mixture, It is intended to discharge completely. Such systems are known, for example, from EP 1802409 B1 (US 7770629). However, this method has a disadvantage in that the apparatus must be heated, and since heating causes additional energy consumption, this method has a considerable cost burden.

본 발명의 목적은 무기물에 기반한 CO2로 경화될 수 있는 결합제를 사용하여 주조 주형 및 주조 심형을 가열되지 않은 장치에서 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이며, 균일한 결합제 및 동일한 결합제 함량의 경우 강도, 특히 장치로부터 제거되고 난 후의 강도가 지금까지 공지된 CO2로 경화된 강도보다 추후 열 처리 없이도 높다. It is an object of the present invention to provide a method by which a casting mold and a casting core can be produced in an unheated device using a binder which can be cured with CO2 based on an inorganic substance, The strength after removal from the apparatus is higher than the strength cured with the known CO2 until now without further heat treatment.

본 발명의 상기 목적은 청구항 1항의 특징을 통해 해결된다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시 형태는 종속항의 대상이거나 또는 아래와 같이 설명된다.The above object of the present invention is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the method according to the invention are subject of the dependent claims or are described below.

놀라운 사실은, 제1가스와 다음에서 플러싱 가스로 표기될 제2가스를 갖는 주형 재료 혼합물의 플러싱을 포함하는 CO2-경화의 결합으로 인해 우수한 강도를 갖는 주조 심형이 획득된다는 것이다. 상기 제1가스와 제2가스는 상기 제1가스가 제2가스 전에 제공되고, 반대로 순서는 임의적일 수 있으며, 제1가스 및/또는 제2가스가 여러 번 제공되는 것은 고려의 대상이 될 수 없다. 바람직하게는, 상기 제2가스가 우선적으로, 그리고 이와 무관하게 제1가스가 우선적으로 주조 주형에 주입되는 것이다. The surprising fact is that a casting core of excellent strength is obtained due to the combination of CO 2 -curing, which includes flushing of the mixture of the moldings with the first gas and the second gas to be marked with flushing gas in the following. The first gas and the second gas may be provided before the second gas and vice versa, the order may be arbitrary, and the provision of the first gas and / or the second gas multiple times may be considered none. Preferably, the first gas is preferentially injected into the casting mold, preferentially and irrespective of the second gas.

다음에서 CO2-가스로 표기되는 상기 제1가스는 가스 처리시 가스 온도가 15℃ 내지 120℃, 바람직하게는 15℃ 내지 100℃, 특히 바람직하게는 25℃ 내지 80℃이다. 상기 가스 온도는 본 발명에 따른 또 다른 설명에서와 같이 상기 가스가 몰딩 장치로 유입될 때의 온도와 관련된다. 상기 제2가스는 바람직하게는 15℃ 내지 120℃, 특히 바람직하게는 15℃ 내지 100℃, 특히 더 바람직하게는 25℃ 내지 80℃이지만, 더 높은 온도가 종종 플러싱 시간을 단축할 수 있다. 경화 매커니즘에 기반한 상한치는 존재하지 않는다. 실무적으로, 상기 온도는 주조 주형 및 주조 심형 또는 주조 주형의 크기에 따라 40℃ 내지 25℃, 바람직하게는 50℃ 내지 250℃이다. 매우 높은 온도가 적용되는 것과 반대로, 높은 온도에 필요한 고출력 가열기의 비용이 상승하고, 라인(line)의 효율적인 차단 비용이 매우 높기 때문에 우선 재정상의 이유가 거론되어야하며, 예를 들어 제1가스의 온도는 제2가스의 온도와 대략 동일하다. 바람직하게는, 상기 제2가스의 온도는 제1가스의 온도보다 높은 것이다.In the following, the first gas indicated by CO 2 - gas has a gas temperature during the gas treatment of 15 ° C to 120 ° C, preferably 15 ° C to 100 ° C, particularly preferably 25 ° C to 80 ° C. The gas temperature is related to the temperature at which the gas is introduced into the molding apparatus as in another description according to the present invention. The second gas is preferably 15 ° C to 120 ° C, particularly preferably 15 ° C to 100 ° C, and even more preferably 25 ° C to 80 ° C, but higher temperatures can often shorten the flushing time. There is no upper limit based on the curing mechanism. In practice, the temperature is between 40 ° C and 25 ° C, preferably between 50 ° C and 250 ° C, depending on the size of the casting mold and the casting core or casting mold. As the cost of high-power heaters required for high temperatures rises and the cost of efficient line shut-off is very high, contrary to the application of very high temperatures, financial reasons must first be addressed. For example, the temperature of the first gas Is approximately equal to the temperature of the second gas. Preferably, the temperature of the second gas is higher than the temperature of the first gas.

상기 조치는 가스 처리시 관찰될 수 있는 상기 주형 재료 혼합물의 냉각에 대해 두 가스 스트림의 온도 조절을 통해 반대로 작용하는 장점을 갖는다.This measure has the advantage of acting inversely through the temperature regulation of the two gas streams with respect to cooling of the mixture of molding materials which can be observed in the gas treatment.

공지된 방법의 경우, 기존의 가열될 수 있는 몰딩 장치의 사용은 결코 불가능한 것이 아니며, 본 발명에 따른 방법은 비용 절감을 위해 장치를 차갑게, 즉 15℃ 내지 30℃의 주변 온도 및 실온, 또는 정상 사용 온도보다 낮은 온도에서 작동하는 것, 즉 200℃, 또는 120℃보다 낮은 온도 또는 100℃보다 낮은 온도에서도 사용하는 것이 가능하며, 특히 가열될 수 없는 적합한 장치가 사용될 수 있다. 그러한 장치는 가열될 수 없으며, 예를 들어 전기 히터와 같은 자체로 어떠한 히터 장치를 구비하지 않고 있지만, 온도 조절된 유입된 가스를 통해 가열될 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 상기 주조 심형 및 주조 주형의 이어지는 추가 열 처리를 배제하지 못한다. In the case of the known process, the use of a conventional heatable molding device is by no means impossible, and the process according to the invention can be used to cool the device cold, i. E. Between ambient and room temperature, It is possible to use it at a temperature lower than the service temperature, that is, at a temperature lower than 200 deg. C or 120 deg. C or lower than 100 deg. C, and a suitable device which can not be heated in particular can be used. Such a device can not be heated and can be heated through a thermally regulated inflow gas, although it does not itself have any heater device such as, for example, an electric heater. The process according to the invention does not preclude subsequent further heat treatment of the casting core and the casting mold.

본 발명에 따른 방법은 아래의 절차, 즉:The method according to the present invention comprises the following steps:

- 적어도 하나의 내화성 주형 재료 및 바람직하게는 물유리에 기반하면서 CO2로 경화될 수 있는 결합제로 구성된 주형 재료 혼합물의 제조Manufacture of a mold material mixture consisting of at least one refractory mold material and preferably a bonding agent capable of being cured with CO 2 based on water glass

- 주형 재료 혼합물 제조- Manufacture of mold material mixture

- CO2-가스로 주형 재료 혼합물 관통- CO 2 - penetrating mold material mixture into gas

- 경우에 따라, CO2-가스 및 플러싱 가스로 번갈아 가며 주형 재료 혼합물을 관통- In some cases, alternating with CO 2 - gas and flushing gas,

- 제2가스(플러싱 가스)가 주형 재료 혼합물을 관통하는 절차를 포함한다.- the second gas (flushing gas) passes through the mold material mixture.

상기 주형 재료 혼합물 제조시, 일반적으로 상기 내화성 주형 재료가 제공되며, 결합제는 교반되어 첨가되도록 제공된다. 상기 결합제가 주형 재료에 균일하게 분포될 때까지 계속해서 교반된다. In the production of the mold material mixture, the refractory mold material is generally provided, and the binder is provided so as to be stirred. The binder is continuously stirred until it is uniformly distributed in the mold material.

이어서, 상기 주형 재료 혼합물은 원하는 주조 주형으로 제공된다. 주형 형태를 위해 종래의 방법이 적용된다. 예를 들어, 상기 주형 재료 혼합물은 압축 공기를 이용한 코어 슈팅 장치(core-shooting device)를 사용하여 몰딩 장치로 슈팅될 수 있다. 이어서, (특히) 우선 CO2-가스가 상기 주형 재료 혼합물로 채워진 장치를 관통함으로써 경화가 실시되고, 이후 상기 제2가스로 추후 플러싱이 실시된다. 이러한 공정을 위해 상이한 실시 형태의 가능성이 존재한다는 것은 당업자에게 자명한 사실이다.The mold material mixture is then provided as a desired casting mold. Conventional methods are applied for mold shapes. For example, the molding material mixture can be shot into a molding device using a core-shooting device using compressed air. Subsequently, (in particular) curing is first carried out by passing the CO 2 - gas through a device filled with the molding material mixture, and then flushing is carried out with the second gas. It is obvious to a person skilled in the art that the possibility of different embodiments for such a process exists.

예를 들어, 예비 경화를 위해 순수 CO2(종종 바람직함)가 CO2-가스로서 사용되는 것은 결코 절대적인 것은 아니다. 가능하면 짧은 경화 시간을 달성하기 위해, 바람직하게는 CO2-가스가 적어도 50 부피%의 CO2, 바람직하게는 적어도 80 부피%의 CO2를 포함하는 것이다.For example, it is by no means absolute that pure CO 2 (often desirable) is used as the CO 2 - gas for the pre-curing. If possible, in order to achieve a short cure time, preferably CO 2 - containing gas is at least 50% by volume of CO 2, preferably at least 80% by volume of CO 2.

역으로, 상기 제2가스는 예를 들어 합성 공기 또는 질소처럼 CO2를 완전히 포함하지 않는 것은 절대적인 것은 아니다. 비용 이유에서 공기가 바람직하다. 상기 플러싱 가스에 10 부피%, 특히 바람직하게는 5 부피%, 특히 더 바람직하게는 2 부피% 또는 1 부피% 이하의 CO2가 첨가될 수 있다.Conversely, it is not absolute that the second gas does not completely contain CO 2 , such as, for example, synthetic air or nitrogen. Air is preferred for cost reasons. 10% by volume, particularly preferably 5% by volume, particularly preferably 2% by volume or not more than 1% by volume of CO 2 may be added to the flushing gas.

상기 CO2-가스로부터 제2가스로의 이행은 한 단계에서 실시되어서는 안 되며, 단계적으로 또는 유동적인 이행이 가능할 수 있다. 또한, 두 가스 또는 두 가스 가운데 단지 하나의 가스만 강약 조절되어 주형 재료 혼합물을 관통할 수 있다. The transition from the CO 2 -gas to the second gas should not be carried out in one step, and a stepwise or flexible transition may be possible. In addition, only one of the two gases, or only two of the gases, can be modulated to penetrate the molding compound mixture.

또 다른 변형은, 우선 상기 주형 재료 혼합물에 존재하는 물의 일부분을 플러싱 가스로서 CO2가 적은 가스를 포함하는 짧은 가스 처리를 통해 제거하고, 이어서 결합제를 CO2-가스로 경화하고, 경우에 따라 계속해서 건조를 위해 상기 주조 심형을 다시 한 번 CO2가 적은 가스로 처리하는 것이다. Another modification is that first, a portion of the water present in the casting material mixture is removed as a flushing gas by a brief gas treatment comprising a gas with low CO 2 , then the binder is cured with CO 2 - gas and, And the casting core is once again treated with a gas with low CO 2 for drying.

CO2의 첨가는 CO2 가스를 위해 정해진 CO2-유동 또는 정해진 가스 처리 압력을 조절함으로써 실시될 수 있다. 두 가능성 가운데 어떤 가능성이 실무에서 적용될 수 있는지의 여부는 여러 요인들, 예를 들어 주조 심형의 기하학적 구조 및 크기, 몰딩 장치의 견고함, 가스 배출에 대한 가스 유입 관계, 주형 재료의 가스 관통, 가스관의 직경, 결합제 함량, 원하는 가스 처리 시간 등등에 달려 있다. 특성을 최적화하기 위해 가스 처리 매개 변수는 본 발명의 범위에서 선택된 주조 심형의 기하학적 구고 또는 주조 주형의 기하학적 구도의 요구 조건과 당업자에 따라 일반적인 지식에 맞게 조절될 수 있다. 일반적으로, CO2 유동은 0.5 L/min 내지 600 L/min, 바람직하게는 0.5 L/min 내지 300 L/min, 특히 바람직하게는 0.5 L/min 내지 100 L/min(각각 표준 리터)에서 선택된다. 또 다른 실시 형태에 따라, CO2 유동은 0.5 L/min 내지 30 L/min, 바람직하게는 0.5 L/min 내지 25 L/min, 특히 바람직하게는 0.5 L/min 내지 20 L/min 이다. 이러한 실시 형태는 CO2 또는 CO2를 함유한 가스를 위해 15℃ 내지 40℃의 낮은 가스 온도에서 특히 바람직하다.The addition of CO 2 is determined CO 2 for CO 2 gas may be carried out by controlling the flow or by a set gas pressure treatment. Whether or not the possibilities of the two possibilities can be applied in practice depends on several factors such as the geometry and size of the casting mold, the rigidity of the molding device, the gas inflow to the gas discharge, the gas penetration of the mold material, Diameter, binder content, desired gas treatment time, and the like. In order to optimize the characteristics, the gas treatment parameters can be adjusted according to the general knowledge according to the requirements of the person skilled in the art and the geometrical composition of the casting cores or the geometrical composition of the casting mold selected within the scope of the present invention. In general, the CO 2 flow is selected from 0.5 L / min to 600 L / min, preferably 0.5 L / min to 300 L / min, particularly preferably 0.5 L / min to 100 L / min (standard liters each) do. According to another embodiment, the CO 2 flow is from 0.5 L / min to 30 L / min, preferably from 0.5 L / min to 25 L / min, particularly preferably from 0.5 L / min to 20 L / min. This embodiment is particularly preferred at low gas temperatures of 15 [deg.] C to 40 [deg.] C for gases containing CO 2 or CO 2 .

압력 제어를 위해, CO2 가스의 압력은 일반적으로 0.5 내지 10bar, 바람직하게는 0.5bar 내지 8bar, 특히 바람직하게는 0.5bar 내지 6bar이다.For pressure control, the pressure of the CO 2 gas is generally from 0.5 to 10 bar, preferably from 0.5 bar to 8 bar, particularly preferably from 0.5 bar to 6 bar.

플러싱 가스로서 공기의 경우, 상기 가스는 일반적으로 주조 공장에 존재하는 압축 공기 네트에서 끌어 올 수 있기 때문에 실무적인 이유에서 상기 주조 공장에 존재하는 압력은 가스 처리를 위한 상한치를 나타낸다. 공기를 포함하는 효과적인 가스 처리를 위한 하한치는 약 0.5bar이다. 낮은 압력의 경우, 가스 처리 시간은 매우 길어지며, 이것은 생산성 손실과 연관된다.In the case of air as flushing gas, the pressure present in the casting plant for practical reasons represents the upper limit for the gas treatment, since the gas can generally be drawn from a compressed air net present in the casting plant. The lower limit for effective gas treatment, including air, is about 0.5 bar. At low pressures, the gas treatment time becomes very long, which is associated with a loss of productivity.

달리 기재되지 않는 한, 전반적인 압력 기재는 각각 초과 압력, 즉 주변 압력 보다 놓은 압력과 관련을 맺고 있다.Unless otherwise stated, the overall pressure substrate is each associated with an overpressure, i.e., a pressure that is less than the ambient pressure.

상기 제1가스(CO2-가스)와 제2가스(플러싱 가스)의 가스 처리 간 비율의 경우, 상기 비율은 예를 들어 2:98 내지 90:10, 바람직하게는 2:98 내지 20:80, 특히 바람직하게는 5:95 내지 30:70에서 변형시킬 수 있다. 이것이 강도 개선과 함께 가능하면 CO2의 소비를 적게 유지하는 것도 본 출원의 목적이기 때문에 CO2의 가스 처리 시간은 바람직하게는 전체 가스 처리 시간의 60%, 특히 바람직하게는 50%를 초과하지 않아야 한다. In the case of the ratio between the gas treatment of the first gas (CO 2 -gas) and the second gas (flushing gas), the ratio is, for example, 2:98 to 90:10, preferably 2:98 to 20:80 , Particularly preferably from 5:95 to 30:70. The gas treatment time of CO 2 should preferably not exceed 60%, particularly preferably 50% of the total gas treatment time, since it is also the object of the present application to keep the consumption of CO 2 as low as possible with the improvement in strength do.

가스 처리 매개 변수와 장치의 레이아웃의 적합한 선택을 통해, 대형 주조 심형의 경우 제조 시간이 유기물 결합제의 제조 시간에 대응하며, 예를 들어 3분 미만, 바람직하게는 2.5분 미만, 특히 바람직하게는 1분 미만이다. 그러한 최적화는 경우에 따라 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 실시될 수도 있다.Through the appropriate choice of the gas treatment parameters and layout of the device, in the case of large cast cores, the production time corresponds to the production time of the organic binder, for example less than 3 minutes, preferably less than 2.5 minutes, particularly preferably 1 Min. Such optimization may be performed through computer simulation as the case may be.

본 발명에 따른 주형 재료의 경화는 공지된 방법, 예를 들어 진공을 제공함으로써 변형될 수 있다. 또한, 원래의 경화 과정에 또 다른 공지된 절차, 예를 들어 전자 레인지 또는 오븐에서 가열이 이어질 수도 있다.The curing of the mold material according to the invention can be modified by providing a known method, for example a vacuum. In addition, the original curing process may be followed by another known procedure, such as heating in a microwave oven or oven.

상기 내화성 주형 재료로서 종래의 재료가 주조 주형 제조를 위해 사용될 수 있다. 적합한 재료는 예컨대, 석영 모래, 지르콘사 또는 크롬광 모래, 감람석, 질석, 보그사이트 및 샤포트가 있다. 반드시 새로운 모래만을 사용해야 하는 것은 아니다. 자원 보존 및 처리 비용 감소의 의미에서 가능하면 높은 비율의 재생된 고사(old sand)를 사용하는 것이 바람직하다.Conventional materials as the refractory mold material can be used for cast mold production. Suitable materials include, for example, quartz sand, zircon sand or chrome light sand, olivine, vermiculite, borgite and sharp. It is not necessary to use only new sand. In the sense of reducing resource conservation and processing costs, it is desirable to use as high a percentage of the old sand as possible.

적합한 모래는 예를 들어 WO 2008/101668(= US 2010/173767 A1)에 공지되어 있다. 동시에, 세척과 이어지는 건조를 통해 획득된 재생된 모래가 적합하다. 기계적 처리를 통해 획득된 재생 모래가 사용될 수 있지만, 바람직한 것은 아니다. 일반적으로, 재생된 모래는 적어도 새로운 모래의 약 70중량%, 바람직하게는 적어도 약 80중량%, 특히 바람직하게는 적어도 약 90중량%가 대체될 수 있다. Suitable sand is for example known from WO 2008/101668 (= US 2010/173767 A1). At the same time, regenerated sand obtained through washing and subsequent drying is suitable. Recycled sand obtained through mechanical treatment may be used, but is not preferred. Generally, the regenerated sand may be replaced by at least about 70% by weight, preferably at least about 80% by weight, particularly preferably at least about 90% by weight of the new sand.

또한, 상기 내화성 주형 재료로서 인조 주형 재료가 사용될 수 있으며, 예컨대 유리 구슬, 유리 입상, "Cerabeads" 또는 "Carboaccucast"의 명칭으로 공지된 구 형태의 세라믹 주형 재료 또는 규사 알루미늄 중공 미세구(소위, 미소 구체(microsphere)가 있다. 그러한 규사 알루미늄 중공 미세구는 예를 들어 산화 알루미늄의 상이한 내용물을 갖는 상이한 품질로 Omega minerals Germany GmbH에 의해 "Omerga-Spheres"의 명칭으로 판매되고 있다. 대응하는 제품으로서 PQ Corporation(USA) 회사의 "Extendospheres"의 명칭으로 구입할 수 있다.An artificial mold material can also be used as the refractory mold material, for example, a glass bead, a glass granule, a ceramic mold material in the form of spheres known under the name of "Cerabeads" or "Carboaccucast" Such quartz aluminum hollow microspheres are sold under the name "Omerga-Spheres " by Omega Minerals Germany GmbH with different qualities, for example with different contents of aluminum oxide. As a corresponding product PQ Corporation (USA) company's "Extendospheres".

상기 주형 재료의 평균 직경은 일반적으로 100㎛ 내지 600㎛, 바람직하게는 120㎛ 내지 550㎛, 특히 바람직하게는 150㎛ 내지 500㎛이다. 입자 크기는 예를 들어 DIN ISO 3310에 따른 체 분석을 통해 결정된다.The average diameter of the mold material is generally 100 탆 to 600 탆, preferably 120 탆 to 550 탆, particularly preferably 150 탆 to 500 탆. The particle size is determined, for example, by sieve analysis in accordance with DIN ISO 3310.

알루미늄 주조 실험에서 무엇보다 유리 구슬, 유리 입상 또는 미소 구체와 같은 인조 주형 재료를 사용할 때 주조 이후 순수 석영 모래를 사용할 때보다 금속 표면에 주형 모래가 덜 달라붙는 사실이 발견되었다. 따라서, 상기 인조 주형 재료 사용은 매끄러운 주물 표면 제조를 가능하게 하며, 비용을 발생시키는 빔을 사용한 사후 처리가 필요하지 않거나 또는 적어도 매우 적은 양을 필요로 한다. In aluminum casting experiments, it has been found that the use of artificial mold materials such as glass beads, glass granules or microspheres, among other things, makes the mold sand less sticky to the metal surface than the pure quartz sand after casting. Thus, the use of artificial casting materials allows for the production of a smooth casting surface and does not require, or at least a very small amount of, post-treatment with cost generating beams.

상기 인조 주형 재료로부터 전체 주형 재료를 형성하는 것은 필요하지 않다.It is not necessary to form the entire mold material from the artificial mold material.

상기 인조 주형 재료의 바람직한 비율은 내화성 주형 재료의 전체 양과 관련하여 적어도 약 3중량%, 바람직하게는 적어도 5중량%, 특히 바람직하게는 적어도 10중량%, 특히 더 바람직하게는 약 15중량%, 특히 더 더 바람직하게는 적어도 약 20중량%이다. 상기 내화성 주형 재료는 바람직하게는 유동적인 상태이므로 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물은 코어 슈팅 장치에서 처리될 수 있다.The preferred proportion of said artificial mold material is at least about 3% by weight, preferably at least 5% by weight, particularly preferably at least 10% by weight, particularly preferably at least about 15% by weight, Even more preferably at least about 20% by weight. Since the refractory mold material is preferably in a fluid state, the mold material mixture according to the present invention can be treated in a core shooter.

또 다른 성분으로서 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물은 물유리에 기반한 결합제를 포함한다. 상기 물유리로서 일반적인 물유리가 사용될 수 있으며, 이것은 지금까지 이미 주형 재료 혼합물에서 결합제로서 사용된 것과 같은 것이다. As another component, the molding material mixture according to the present invention comprises a binder based on water glass. As the water glass, ordinary water glass can be used, which is the same as that which has hitherto been used as a binder in a molding material mixture.

상기 물유리는 알칼리 규산염, 특히 규산 리튬, 규산 나트륨 및 규산 칼륨의 수성 용액이며, 다른 분야 예를 들면 건축물에서 결합제로서 사용된다. 상기 물유리 예를 들어 1350℃ 내지 1500℃ 온도에서 석영 모래 및 탄산 알칼리 용융을 통해 대단위 산업적으로 제조된다. 상기 물유리는 처음에는 큰 덩어리의 고체 유리 형태로 제공되며, 상기 고체 유리는 온도와 압력을 통해 물로 용해된다. 상기 물유리를 제조하기 위한 또 다른 방법은 석영 모래를 수산화나트륨으로 직접 용해하는 것이다. The water glass is an aqueous solution of an alkali silicate, especially lithium silicate, sodium silicate and potassium silicate, and is used as a binder in other fields, for example in buildings. For example, at a temperature of 1350 ° C to 1500 ° C, and is manufactured industrially in large scale through melting of quartz sand and alkali carbonate. The water glass is initially provided in the form of a large lump of solid glass, which is dissolved in water through temperature and pressure. Another method for producing the water glass is to directly dissolve the quartz sand in sodium hydroxide.

이어서, 획득된 알칼리 규산염 용액은 알칼리 하이드록시 및/또는 알칼리 산화물 및 전술한 것을 수화물 첨가를 통해 원하는 SiO2/M2O의 몰 비율로 조절될 수 있다. 또한, 알칼리 실리케이트 용액 조성물은 상기 알칼리 실리케이트를 다른 조성물과 용해를 통해 조절될 수 있다. 상기 알칼리 실리케이트 용액과 함께 고체 형태로 제공된 물을 함유하는 알칼리 실리케이트도 제공되며, 예컨대 제품군으로서 Kasolv, Britesil 또는 PQ Corporation의 Pyramid가 있다. The obtained alkali silicate solution can then be adjusted to the desired molar ratio of SiO 2 / M 2 O through alkali hydroxide and / or alkali oxide and hydrate addition as described above. In addition, the alkali silicate solution composition can be controlled through dissolution of the alkali silicate with another composition. Alkali silicates containing water provided in solid form together with the alkali silicate solution are also provided, such as the product family Kasolv, Britesil or Pyramid of PQ Corporation.

상기 결합제는 물유리를 기반으로 할 수 있으며, 상기 물유리는 언급된 알칼리 이온 가운데 하나 초과의 이온을 포함하며, 예를 들어 DE 2652421 A1(= GB 1532847)에 공지된 변형된 리튬 물유리가 있다. 또한, 물유리는 다원가의 이온을 포함할 수도 있으며, 예컨대 붕소 또는 알루미늄(예를 들어 EP 2305603 A1(= WO 2011/042132 A1에 대응함)가 있다. The binder can be based on water glass, which contains more than one of the mentioned alkali ions, for example a modified lithium water glass known from DE 2652421 A1 (= GB 1532847). The water glass may also contain ions of multiple valences, for example boron or aluminum (e. G. EP 2305603 A1 (= corresponds to WO 2011/042132 Al).

상기 물유리는 바람직하게는 1.6 내지 4.0, 특히 바람직하게는 2.0 내지 3.5 미만의 SiO2/M2O의 몰 비율을 갖고, M은 리튬, 나트륨 또는 칼륨을 대표한다. The water glass preferably has a molar ratio of SiO 2 / M 2 O of 1.6 to 4.0, particularly preferably 2.0 to less than 3.5, and M represents lithium, sodium or potassium.

상기 물유리는 바람직하게는 30중량%, 특히 바람직하게는 33중량%, 특히 더 바람직하게는 36중량% 보다 크거나 동일한 고체 비율을 갖는다. 바람직한 물유리의 고체 함량을 위한 상한치는 바람직하게는 65중량%, 특히 바람직하게는 60중량%, 특히 더 바람직하게는 55중량% 보다 적거나 동일하다. 상기 고체 비율은 Satorius MA30 Moisture Analyzer에서 결정되며, 알루미늄 접시(직경 = 10cm, 높이 = 0.7cm에서 약 3-4g의 결합제는 140℃에서 항량(constant weight)까지 가열된다.  The water glass preferably has a solids content of greater than or equal to 30% by weight, particularly preferably greater than or equal to 33% by weight, particularly preferably greater than or equal to 36% by weight. The upper limit for the solids content of the water glass is preferably less than or equal to 65% by weight, particularly preferably less than or equal to 60% by weight, particularly preferably less than or equal to 55% by weight. The solids ratio is determined on a Satorius MA30 Moisture Analyzer, and about 3-4 g of binder is heated to a constant weight at 140 DEG C in an aluminum dish (diameter = 10 cm, height = 0.7 cm).

추가로, 상기 물유리는 25 내지 65중량%, 바람직하게는 30 내지 60중량% 범위에서 M2O 및 SiO2로서 계산된 고체 비율을 갖는다. SiO2 및 M2O로서 계산된 상기 고체 비율은 물유리에 포함된 알칼리 실리케이트의 양과 관련된다. In addition, the water glass has a calculated solids content as M 2 O and SiO 2 in the range of 25 to 65 wt.%, Preferably 30 to 60 wt.%. The solids ratio calculated as SiO 2 and M 2 O is related to the amount of alkali silicate contained in the water glass.

사용 및 원하는 강도 레벨에 따라 물유리에 기반한 결합제의 0.5중량% 내지 5중량%, 바람직하게는 0.75중량% 내지 4중량%, 특히 더 바람직하게는 1중량% 내지 3.5중량%가 각각 주형 재료와 관련하여 사용된다. 상기 기재는 전술한 것처럼 고체 비율을 포함하는 물유리와 연관된 것이며, 희석제(diluent)는 물을 함께 포함한다.0.5 to 5% by weight, preferably 0.75 to 4% by weight, particularly preferably 1 to 3.5% by weight of the binder based on water glass, depending on the use and the desired strength level, Is used. The substrate is associated with a water glass containing a solid ratio as described above, and the diluent comprises water together.

희석제를 고려하지 않은 본 발명에 따른 주형 재료를 위한 무기물 결합제와 함께 첨가되는 M2O 및 SiO2로서 계산된 알칼리 실리케이트의 양과 관련하여, 상기 주형 재료에 대해 사용된 결합제의 양은 0.2 내지 2.5중량%, 바람직하게는 0.3 내지 2중량%이며, M2O는 전술한 의미를 갖는다.With respect to the amount of alkali silicate calculated as M 2 O and SiO 2 added with the inorganic binder for the mold material according to the present invention which does not take diluent into consideration, the amount of binder used for the mold material is 0.2 to 2.5 wt% , Preferably 0.3 to 2% by weight, and M 2 O has the above-mentioned meanings.

바람직하게는, 상기 주형 재료 혼합물은 일정량의 입자 형태의 금속 산화물을 포함하며, 상기 금속 산화물은 이산화규소, 이산화알루미늄, 이산화티타늄 및 산화아연 및 전술한 것의 혼합물 또는 혼합 산화물, 특히 실리콘산화물, 이산화알루미늄 및/또는 알루모실리케이트의 군에서 선택된다. 이러한 금속 산화물의 입자 크기는 바람직하게는 300㎛, 특히 바람직하게는 200㎛, 특히 더 바람직하게는 100㎛ 미만이며, 예를 들어 0.05㎛ 내지 10㎛의 일차 입자 크기(primary particle size)를 갖는다.Preferably, the molding material mixture comprises a metal oxide in the form of a particulate, the metal oxide being selected from the group consisting of silicon dioxide, aluminum dioxide, titanium dioxide and zinc oxide and mixtures or mixed oxides of the foregoing, in particular silicon oxides, And / or an alumosilicate. The particle size of such a metal oxide is preferably 300 [mu] m, particularly preferably 200 [mu] m, more preferably less than 100 [mu] m and has a primary particle size of, for example, 0.05 [mu] m to 10 [

입자 크기는 체 분석을 통해 결정될 수 있다. 특히 바람직하게는 63㎛ 메쉬 사이즈의 체에서 체 잔여물은 10중량% 미만, 바람직하게는 8중량% 미만이다. 특히 바람직하게는 입자 형태의 금속 산화물로서 이산화규소가 사용되며, 여기서는 합성 제조된 비정질 이산화규소가 특히 바람직하다. Particle size can be determined through sieve analysis. Particularly preferably, the sieve residue in the sieve of 63 mu m mesh size is less than 10% by weight, preferably less than 8% by weight. Particularly preferably, silicon dioxide is used as the metal oxide in the form of particles, and the amorphous silicon dioxide synthesized here is particularly preferred.

입자 형태의 이산화규소로서 바람직하게는 침전 실리카(precipitated silica) 및/또는 발열성 실리카(pyrogenic silica)가 사용된다. Precipitated silica and / or pyrogenic silica is preferably used as the silicon dioxide in particle form.

선택적으로, 상기 주형 재료 혼합물은 비정질 SiO2를 포함할 수 있다. 상기 주형 재료 혼합물에 비정질 SiO2의 첨가는 EP 1802409 B1(= US 7770629)에 공지된 열 경화의 경우뿐 아니라, 본 발명에 따른 CO2-가스 및 플러싱 가스의 경우에도 긍정적인 효과를 나타낸다는 놀라운 사실이 확인되었다. 초반 강도의 경우, 강도의 상승은 동일한 양으로 결합제 함량이 증가하는 경우보다 현저하게 높은 반면, 종반 강도의 경우 높은 결합제 함량이 바람직한 영향을 주기 때문에 원하는 효과에 따라 선택할 수 있다. Optionally, the molding material mixture may comprise amorphous SiO 2 . It is believed that the addition of amorphous SiO 2 to the mold material mixture has a positive effect in the case of CO 2 -gas and flushing gas according to the invention as well as in the case of thermosetting known in EP 1802409 B1 (= US 7770629) The facts were confirmed. For the initial strength, the increase in strength is significantly higher than when the binder content is increased in the same amount, while in the case of the final section strength, the higher binder content has a favorable effect and can be selected according to the desired effect.

본 발명에 따라 바람직하게 사용된 비정질 SiO2는 15중량% 미만, 특히 바람직하게는 5중량% 미만, 특히 더 바람직하게는 1중량% 미만의 물 함량을 갖는다. 특히, 상기 비정질 SiO2는 분말로서 사용된다.The amorphous SiO 2 preferably used according to the invention has a water content of less than 15% by weight, particularly preferably less than 5% by weight, particularly preferably less than 1% by weight. In particular, the amorphous SiO 2 is used as a powder.

상기 비정질 SiO2로서 합성 제조된 규산뿐 아니라 천연 규산이 사용될 수 있다. 후자는 예를 들어 DE 102007045649에 공지되어 있으며, 높지 않은 결정률을 포함하고, 따라서 발암 물질로서 분류되어 있기 때문에 바람직하지 않다. Natural silicate as well as silicate synthesized as the amorphous SiO 2 may be used. The latter is known, for example, from DE 102007045649, which is not preferred because it contains a low crystallinity and is thus classified as a carcinogen.

합성이란, 자연적으로 발생하지 않은 비정질 SiO2로 이해되며, 이것의 제조는 화학 반응을 포함하며, 예를 들어 실리카 졸(silica sol)은 알칼리 실리케이트 용액으로부터 이온 교환법, 알칼리 실리케이드 용액으로부터 침전, 사염화규소의 불꽃 가수 분해법 또는 페로실리콘 및 실리콘 제조시 전기 화로에서 코크스와 석영 모래의 합성을 통해 제조된다. 마지막 언급된 두 방법에 따라 제조된 비정질 SiO2는 발열성 SiO2로 명명된다. Synthesis is understood as non-naturally occurring amorphous SiO 2 , the preparation of which involves chemical reactions, for example silica sol from ionic exchange from an alkali silicate solution, precipitation from an alkali silicate solution, Flame hydrolysis of silicon, or synthesis of coke and quartz sand in an electric furnace during the production of ferrosilicon and silicon. The amorphous SiO 2 prepared according to the last two methods is named pyrogenic SiO 2 .

때때로, 합성 비정질 SiO2는 단지 침전 실리카(CAS-Nr. 112926-00-8) 및 불꽃 가수 분해로 제조된 SiO2(발열성 실리카, Fumed Silica, CAS/Nr. 112945-52-5)로 이해할 수 있는 반면, 페로실리콘 및 실리콘 제조시 생성된 물질만 단지 비정형 SiO2(Silica Fume, Microsilica, CAS-Nr. 69012-64-12)로 명명된다. 본 발명의 목적을 위해 페로실리콘 및 실리콘 제조시 생성된 물질도 합성 비정질 SiO2로 이해할 수 있다.Sometimes, synthetic amorphous SiO 2 can be understood as precipitated silica (CAS-Nr. 112926-00-8) and SiO 2 (pyrogenic silica, Fumed Silica, CAS / Nr. 112945-52-5) , Whereas only the materials produced in the manufacture of ferrosilicon and silicon are referred to as amorphous SiO 2 (Silica Fume, Microsilica, CAS-Nr. 69012-64-12). For purposes of the present invention, the materials produced in the production of ferrosilicon and silicon can also be understood as synthetic amorphous SiO 2 .

바람직하게는, 상기 침전 실리카 및 발열성, 즉 불꽃 가수 분해 또는 전기 화로에서 제조된 SiO2가 사용된다. 특히 바람직하게는, ZrSiO4의 열 분해를 통해 제조된 비정질 SiO2(DE 102012020509 참조) 및 산소를 함유한 가스를 수단으로 하는 금속 Si의 산화를 통해 제조된 SiO2(DE 102012020510 참조)가 사용된다. 바람직하게는, 용융과 결정질 석영으로부터 빠른 재냉각을 통해 제조된 석영 모래 분말(주로 비정질 SiO2)이 사용되므로 입자는 구형으로 제공되고, 파편으로 제공되지 않는다(DE 102012020511 참조). 합성 비정질 이산화규소의 평균 입자 크기는 0.05㎛ 내지 10㎛, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 5㎛, 특히 바람직하게는 0.1㎛ 내지 2㎛이다. 입자 크기는 Horiba LA 950의 나노 입자 분석기를 통해 결정되고, FEI 회사의 Nova NanoSEM 230의 전자 주사 현미경 촬영을 통해 테스트 된다. 또한, REM-촬영을 이용하여 상기 입자 형태는 0.01㎛까지 상세하게 식별될 수 있다. SiO2 샘플은 REM 측정을 위해 증류수에서 분산되고, 이어서 물이 증발하기 전에 구리 밴드로 접착된 알루미늄 홀더에 제공된다. Preferably, the precipitated silica and the exothermic SiO 2 produced in flame hydrolysis or electrospray are used. Preferably, (see DE 102012020510) (see DE 102012020509) an amorphous SiO 2 produced by thermal decomposition of ZrSiO 4 and SiO 2 produced a gas containing oxygen through the oxidation of the metallic Si as means is used . Preferably, quartz sand powders (mainly amorphous SiO 2 ) produced through melting and rapid re-cooling from crystalline quartz are used so that the particles are provided spherically and are not provided with debris (see DE 102012020511). The average particle size of the synthetic amorphous silicon dioxide is 0.05 탆 to 10 탆, preferably 0.1 탆 to 5 탆, particularly preferably 0.1 탆 to 2 탆. Particle size was determined using a Horiba LA 950 nanoparticle analyzer and was tested by electron microscopy of the Nova NanoSEM 230 from the FEI company. In addition, the REM-photographing can be used to identify the particle morphology in detail up to 0.01 mu m. The SiO 2 sample is dispersed in distilled water for REM measurement and then provided in an aluminum holder bonded with a copper band before water evaporates.

또한, 상기 합성 비정질 이산화규소의 특수한 표면은 DIN 66131에 따른 가스 흡착 작용 측정(BET-방식)을 통해 결정된다. 상기 합성 비정질 SiO2는 바람직하게는 1 내지 200 m2/g, 특히 바람직하게는 1 내지 50 m2/g, 특히 더 바람직하게는 1 내지 30 m2/g이다. 경우에 따라, 정해진 입자 크기 분포를 갖는 원하는 혼합물을 획득하기 위해 생성 물질이 혼합될 수도 있다. In addition, the specific surface of the synthetic amorphous silicon dioxide is determined through the measurement of the gas adsorption action (BET-scheme) according to DIN 66131. The synthetic amorphous SiO 2 is preferably 1 to 200 m 2 / g, particularly preferably 1 to 50 m 2 / g, even more preferably 1 to 30 m 2 / g. Optionally, the resulting material may be mixed to obtain the desired mixture having a defined particle size distribution.

전술한 비정질 SiO2 유형은 응집으로 인해 약간 큰 응집체(aggregate)를 형성한다. 주형 재료 혼합물에서 상기 비정질 SiO2의 균일한 분포를 위해 중요한 것은 혼합될 때 상기 집합체가 부분적으로 다시 작은 단위로 부서지거나 또는 처음부터 정해진 크기를 넘어서지 않는 것이다. 바람직하게는, 45㎛의 메쉬 크기를 갖는 체를 관통할 때 잔여물은 - 응집의 정도를 기술하기 위해 - 바람직하게는 약 10 중량% 미만, 특히 바람직하게는 약 5 중량% 미만, 특히 더 바람직하게는 약 2 중량% 미만이다.The amorphous SiO 2 type described above forms a slightly larger aggregate due to agglomeration. It is important for the uniform distribution of the amorphous SiO 2 in the mold material mixture that when blended, the aggregate partially breaks back into smaller units or does not exceed a predetermined size from the beginning. Preferably, when penetrating through a sieve having a mesh size of 45 μm, the remainder - to describe the degree of agglomeration - is preferably less than about 10% by weight, particularly preferably less than about 5% by weight, By weight is less than about 2% by weight.

제조 방식 및 제조자에 따라, 상기 비정질 SiO2의 순도는 다양하게 변화될 수 있다. 바람직하게는 적어도 85 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 90 중량%, 특히 더 바람직하게는 95 중량%의 함량을 갖는 유형이 적합한 것으로 입증되었다.Depending on the manner of manufacture and the manufacturer, the purity of the amorphous SiO 2 can vary widely. Preferably at least 85% by weight, particularly preferably at least 90% by weight, particularly preferably at least 95% by weight.

사용 및 원하는 강도 레벨에 따라, 주조 주형 형태와 관련하여 바람직하게는 입자 형태의 비정형 SiO2의 0.1 중량% 내지 2 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 중량% 내지 1.8 중량%, 특히 더 바람직하게는 0.1 중량% 내지 1.5 중량%이다. Used and according to the desired power level, preferably 0.1% to 2% by weight of the particles form amorphous SiO 2, especially preferably from 0.1% to 1.8% by weight, still more preferably 0.1 with respect to the casting mold form By weight to 1.5% by weight.

상기 비정형 SiO2에 대한 물유리 결합제의 비율은 다른 한계치 내에서 변경될 수 있다. 이것은 상기 주조 심형의 초반 강도, 즉 몰딩 장치로부터 제거되고 난 직후의 강도가 개선되는 장점을 가지며, 이때 종반 강도에 영향을 주지 않는다. 무엇보다, 이것은 경금속 주조에서 상당한 관심을 보이고 있다. 한편, 상기 주조 심형을 제조 이후에 문제없이 운반하거나 또는 전체 조조 심형 패킷으로 조합하기 위해 높은 초반 강도가 요구되고, 다른 한편 주조 이후에 주조 심형이 파손되는 어려움을 억제하기 위해 종반 강도는 높지 않아야 한다.The ratio of the water glass binder to the amorphous SiO 2 can be varied within other limits. This has the advantage that the initial strength of the casting core, that is, the strength immediately after being removed from the molding apparatus is improved, does not affect the strength of the end portion. Above all, this shows considerable interest in light metal casting. On the other hand, a high initial strength is required to carry the casting cores without problems after their manufacture, or to combine them into full coarse corrugated packets, and on the other hand, the ending strength should not be high to suppress the difficulty of breaking the casting cores after casting .

결합제의 중량과 관련하여, 상기 비정질 SiO2는 바람직하게는 2 내지 60 중량%, 특히 바람직하게는 3 내지 55 중량%, 특히 더 바람직하게는 4 내지 50 중량%의 비율을 가지며, 특히 바람직하게는 상기 비정질 SiO2에 대한 물유리의 고체 함량 비율은 10 : 1 내지 1 : 1.2(중량부)이다. With respect to the weight of the binder, the amorphous SiO 2 preferably has a proportion of from 2 to 60% by weight, particularly preferably from 3 to 55% by weight, particularly preferably from 4 to 50% by weight, The solid content ratio of water glass to amorphous SiO 2 is 10: 1 to 1: 1.2 (parts by weight).

상기 비정질 SiO2의 첨가는 EP 1802409 B1에 따라 직접 내화성 재료에 결합제 첨가 전뿐 아니라 첨가 후에도 실시되며, 또한, EP 1884300 A1(= US 2008/029240 A1)에 공지되어 있는 것처럼 우선 적어도 결합제 또는 수산화나트륨과 SiO2의 예비 혼합물이 제조되고, 이어서 이러한 예비 혼합물이 상기 내화성 재료에 첨가될 수도 있다. 경우에 따라, 아직 존재하지만 예비 혼합물을 위해 사용되지 않은 결합제 및 결합제 비율은 상기 예비 혼합물의 첨가 전 또는 후에 상기 내화성 재료에 첨가될 수 있거나, 또는 상기 예비 혼합물과 함께 상기 내화성 재료에 첨가될 수 있다. 바람직하게는 상기 비정질 SiO2는 결합제 첨가 전에 상기 내화성 재료에 직접 첨가되는 것이다. The addition of the amorphous SiO 2 is carried out not only before and after the addition of the binder to the refractory material according to EP 1802409 B1, but also with at least binder or sodium hydroxide, as known in EP 1884300 A1 (= US 2008/029240 A1) A premix of SiO 2 may be prepared, and then such premix may be added to the refractory material. Optionally, the binder and binder ratios that are still present but not used for the premix may be added to the refractory material before or after the addition of the premix, or may be added to the refractory material together with the premix . Preferably, the amorphous SiO 2 is added directly to the refractory material prior to addition of the binder.

전술한 것에 제한을 두지 않고, 발명자는 강력한 알칼리성 물유리가 상기 비정형 이산화규소의 표면에 배열된 극성 표면(silanol group)과 반응할 수 있고, 물이 증발할 때 상기 이산화규소와 단단한 물유리 사이에서 강력한 결합이 형성된다는 사실을 가정해 볼 수 있다.Without limiting the foregoing, the inventors believe that a strong alkaline water glass can react with a silanol group arranged on the surface of the amorphous silicon dioxide, and when the water evaporates, a strong bond between the silicon dioxide and the hard water glass Can be formed.

또 다른 실시 형태에서, 특히 알루미늄 주조와 같은 경금속 주조에서 주물 표면을 개선하기 위해 상기 주형 재료 혼합물에 황산 바륨이 첨가될 수 있다. 상기 황산 바륨은 합성 제조된 황산 바륨뿐 아니라, 천연 황산 바륨일 수 있으며, 중정석 또는 바라이트(barite)와 같이 황산 바륨을 포함하는 미네랄 형태로 첨가될 수 있다. 적합한 황산 바륨 및 상기 황산 바륨으로 제조된 주형 재료 혼합물의 이러한 또는 또 다른 특징은 DE 102012104934에 상세하게 설명되어 있고, 상기 문헌의 공개된 내용은 본 발명의 공개와 연관성을 통해 제공된 것이다. In yet another embodiment, barium sulfate may be added to the casting material mixture to improve the casting surface, particularly in light metal casting, such as aluminum casting. The barium sulfate may be natural barium sulfate as well as synthesized barium sulfate, and may be added in the form of a mineral including barium sulfate such as barite or barite. These or other features of a suitable blend of barium sulphate and barium sulphate are described in detail in DE 102012104934, the disclosure of which is hereby incorporated by reference into the present disclosure.

전체 주형 재료 혼합물과 관련하여 상기 황산 바륨은 바람직하게는 0.02 내재 5.0 중량%, 특히 바람직하게는 0.05 내지 0.99 중량%, 특히 더 바람직하게는 0.1 내지 2.0 중량%의 양이 첨가된다. With respect to the total mold material mixture, the barium sulphate is preferably added in an amount of 0.02% by weight, particularly preferably 0.05 to 0.99% by weight, particularly preferably 0.1 to 2.0% by weight.

또 다른 실시 형태에 따라, 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물은 또 다른 물질이 첨가될 수 있으며, 상기 물질은 질산 붕소처럼 용융된 알루미늄으로 적게 습윤되는 것을 통해 특징 된다. According to yet another embodiment, the mold material mixture according to the invention can be added with another material, characterized in that the material is less wetted with molten aluminum, such as boron nitride.

적게 습윤된 매체로서 상기 황산 바륨을 포함하는 적게 습윤된 물질의 그러한 혼합물은 마찬가지로 매끄럽고 모래가 접착되지 않는 주물 표면을 형성할 수 있다. 습윤되지 않은/적게 습윤된 물질의 전체 양과 관련하여 상기 황산 바륨의 함량은 5 중량% 초과, 바람직하게는 10 중량% 초과, 특히 바람직하게는 20 중량% 초과 또는 60 중량% 초과이어야 한다.Such a mixture of less wetted materials comprising barium sulphate as the less wetted media can likewise form a smooth, sand-free casting surface. With respect to the total amount of undiluted / less wetted material, the content of barium sulphate should be greater than 5 wt%, preferably greater than 10 wt%, particularly preferably greater than 20 wt% or greater than 60 wt%.

상한치는 순수 황산 바륨을 나타내며, 이 경우 습윤되지 않은 매체의 상기 황산 바륨의 함량은 100 중량%이다. 숩윤되지 않은 물질/적에 습윤된 물질의 혼합물, 특히 황산 바륨은 상기 주형 재료 혼합물과 관련하여 각각 바람직하게는 0.02 내지 5.0 중량%, 특히 바람직하게는 0.05 내지 3.0 중량%, 특히 더 바람직하게는 0.1 내지 2.0 중량% 또는 0.3 내지 0.99 중량%의 양이 첨가된다.The upper limit represents pure barium sulphate, in which case the content of barium sulphate in the non-wetted medium is 100% by weight. Mixtures of undiluted material / wetted material, in particular barium sulfate, are preferably present in an amount of 0.02 to 5.0% by weight, particularly preferably 0.05 to 3.0% by weight, particularly preferably 0.1 to 5% by weight, 2.0% by weight or 0.3 to 0.99% by weight is added.

또 다른 실시 형태의 경우, 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물의 첨가제 성분은 알루미늄의 입자형 금속 산화물 또는 혼합된 입자형 금속 산화물 또는 알루미늄과 지르코늄의 전술한 금속 산화물을 포함할 수 있으며, 이것은 DE 102012113073 또는 DE 102012113074에 기재되어 있다. 이와 같은 첨가제를 통해 금속 주조 이후, 특히 매우 높은 표면 품질을 갖는 철 또는 강철로 구성된 주물이 획득될 수 있으므로 주조 주형 제거 후 상기 주물 표면의 단지 적은 사후 처리가 필요할 수 있거나 또는 사후 처리가 전해 필요 없을 수 있다.In yet another embodiment, the additive component of the molding material mixture according to the present invention may comprise a particulate metal oxide or mixed particulate metal oxide of aluminum or the above-mentioned metal oxide of aluminum and zirconium, which is described in DE 102012113073 or DE 102012113074. With such additives it is possible to obtain castings consisting of iron or steel after metal casting, in particular of iron or steel with very high surface quality, so that only a small post-treatment of the casting surface after casting mold removal may be required, or post- .

입자형 금속 산화물 또는 혼합된 입자형 금속 산화물은 실온에서 무기물 결합제, 특히 알칼리성 물유리와 전혀 반응하지 않거나 또는 적어도 매우 적은 반응 친화력을 갖는다.The particulate metal oxide or mixed particulate metal oxide does not react at all or at least very little reaction affinity with the inorganic binder, especially alkaline water glass, at room temperature.

상기 입자형 금속 산화물은 특히 알파-단계에서 적어도 하나의 산화알루미늄 및/또는 층상 실리케이트를 갖는 알루미늄/실리콘 혼합 산화물을 제외한 적어도 하나의 알루미늄 및/실리콘 혼합 산화물을 포함하거나 또는 구성된다. 알파-단계에서 적어도 하나의 산화알루미늄 및/또는 층상 실리케이트를 갖는 알루미늄/실리콘 혼합 산화물을 제외한 적어도 하나의 알루미늄 및/실리콘 혼합 산화물을 포함하는 상기 입자형 금속 산화물이란, 순수 산화알루미늄 또는 순수 알루모 실리케이트 또는 알루미노 실리케이트로 구성된 입자형 금속 산화물뿐 아니라, 전술한 금속 산화물과 또 다른 산화물, 예를 들어 지르코늄의 혼합물로 이해할 수 있으며, 상기 지르코늄은 알루미늄/실리콘-혼합 산화물 또는 다수의 상으로 구성된 여러 다른 종류의 혼합 물질을 포함하며, 특히 상기 혼합 물질은 전술한 두 개의 고체 및 상 가운데 적어도 두 개로 구성된다: 산화 알루미늄을 함유한 고체 및 상 및/또는 알루미늄/실리콘 산화물을 함유한 고체 및 상.The particulate metal oxide comprises or consists of at least one aluminum and / or silicon mixed oxide, in particular in the alpha-phase, excluding aluminum / silicon mixed oxides having at least one aluminum oxide and / or a layered silicate. The particulate metal oxide comprising at least one aluminum and / or silicon mixed oxide other than aluminum / silicon mixed oxide having at least one aluminum oxide and / or a layered silicate in the alpha-stage means pure aluminum oxide or pure alumosilicate Or a mixture of the aforementioned metal oxide and another oxide, for example zirconium, as well as the particulate metal oxide composed of aluminosilicate, and the zirconium may be an aluminum / silicon-mixed oxide or a mixture of several different And in particular, said mixed material consists of at least two of the two above-mentioned solids and phases: solids containing aluminum oxide and solids and / or solids and / or aluminum / silicon oxides containing phase.

바람직하게는, 상기 입자형 금속 산화물은 강옥 + 이산화 지르코늄, 지르코늄 멀라이트, 지르코늄 강옥 및 알루미튬 실리케이트(층상 실리케이트 구조를 갖는 것은 제외) + 이산화 지르코늄으로 이루어진 군에서 선택되고, 선택적으로는 다른 금속 산화물을 함유한다. Preferably, the particulate metal oxide is selected from the group consisting of zirconium oxide + zirconium dioxide, zirconium mullite, zirconium oxide and alumium silicate (excluding those having a layered silicate structure) + zirconium dioxide, Lt; / RTI >

상기 결합제의 첨가제로서 층상 구조를 갖는 알루미늄/실리콘-금속 산화물은 적합하지 않으며, 예컨대 메타카올린, 카올린 및 고령석이 있다. 또한, 발열성 비정형 산화알루미늄도 적합하지 않다. Aluminum / silicon-metal oxides having a layered structure are not suitable as additives for the binder, for example, meta kaolin, kaolin and aged silica. Also, exothermic amorphous aluminum oxide is not suitable.

상기 입자형 혼합 금속 산화물은 적어도 입자형 혼합 산화물 또는 적어도 두 개의 산화물의 입자형 혼합물이거나 또는 적어도 또 다른 입자형 산화물과 함께 적어도 입자형으로 혼합된 혼합 산화물로서 제공되며, 적어도 지르코늄 산화물을 포함한다. The particulate mixed metal oxide is at least a particulate mixture of particulate mixed oxides or at least two oxides, or is provided as a mixed oxide which is at least particulate mixed together with at least another particulate oxide, and comprises at least zirconium oxide.

알루미늄 산화물과 함께 추가로 지르코늄 산화물을 각각 포함하는 입자형으로 혼합된 금속 산화물이란, 순수 산화 알루미늄과 산화 지르코늄으로 이해될 수 있을 뿐만 아니라, 혼합 산화물로도 이해될 수 있으며, 예컨대 알루미늄 실리케이트 및 산화 지르코늄 또는 다수의 상으로 구성된 여러 종류의 혼합 물질로 구성되며, 특히 상기 혼합 물질은 하나 또는 다수의 산화 알루미늄 및 산화 지르코늄을 함유한 고체 및 상으로 구성된다. The metal oxide mixed with the aluminum oxide and the zirconium oxide in the form of particles in combination with each other can be understood not only as pure aluminum oxide and zirconium oxide but also as a mixed oxide and can be exemplified by aluminum silicate and zirconium oxide Or a plurality of phases. In particular, the mixed material is composed of a solid and a phase containing one or more aluminum oxide and zirconium oxide.

바람직하게는, 본 발명에 따른 상기 입자형으로 혼합된 금속 산화물은 a) 강옥 + 산화 지르코늄, b) 멀라이트 지르코늄, c) 강옥 지르코늄 및 d) 알루미튬 실리케이트 + 산화 지르코늄의 군에서 선택되는 하나 이상이며, 이와 함께 경우에 따라 또 다른 금속 산화물을 포함할 수 있다.Preferably, the particulate mixed metal oxide according to the present invention is at least one selected from the group of a) grit + zirconium oxide, b) mullite zirconium, c) zirconium zirconium and d) aluminosilicate + zirconium oxide And may also include other metal oxides as the case may be.

알루미늄 실리케이트란, 알루모실리케이트 뿐만 아니라, 알루미노실리케이트로서 이해될 수 있다. Aluminum silicate can be understood not only as an alumosilicate but also as an aluminosilicate.

알루미늄/실리콘-혼합 산화물뿐 아니라, 알루미늄 실리케이트가 비정형이 아닐 경우(즉, 결정도(crystallinity) 또는 입자 결정도로 제공됨), 바람직하게는 부분 실리케이트이다. 부분 실리케이트의 경우, 구조에 함유된 SiO4-단위체(사면체)는 서로 직접적으로 결합한 상태로 제공되지 않으며(Si-O-Si 결합이 아님), 그 대신 사면체 SiO4 단위체는 하나 또는 다수의 Al-원자(Si-O-Al)이된다. 상기 Al-원자는 4.5 및/또는 6의 산소 원자와 공동 작용하게 된다.It is preferably a partial silicate, as well as an aluminum / silicon-mixed oxide, when the aluminum silicate is not atypical (i. E., Provided by crystallinity or particle determination). In the case of partial silicates, the SiO 4 units (tetrahedrons) contained in the structure are not provided in direct bonding with each other (they are not Si-O-Si bonds) and instead tetrahedral SiO 4 units contain one or more Al- (Si-O-Al). The Al-atom is coordinated with oxygen atoms of 4.5 and / or 6.

이러한 부분 실리케이트의 전형적인 것은(Systematik der minerale nach Strunz, 9 Auflage에 따라) 예를 들어 멀라이트(용융 멀라이트 및 소결 멀라이트는 여기서 ZrO2를 함유한 멀라이트와 같은 것으로 고려됨)와 실리마나이트 및 실리마나이트-기(예를 들어, 키아나이트 또는 홍주석)의 다른 복합체이며, 상기 실리마나이트-기로부터 특히 바람직하게는 키아나이트가 사용된다. Typical of these partial silicates ( Systematic der minerale For example, mullite (molten mullite and sintered mullite are here considered to be the same as mullite containing ZrO 2 ) and silylmanite and silymarinite groups (for example, according to nach Strunz , 9 Auflage) , Kyanite or Hongyu), and from this silylmanite group, particularly preferably, Kyanite is used.

실리콘 원자 및 알루미늄 원자 전체에 대해 50 원자% 초과의 알루미늄 원자를 갖고, 경우에 따라 지르코늄/산화 지르코늄, 또는 강옥 지르코늄 제조시 부산물로서 생성되고, 따라서 산화 지르코늄은 미세하게 분포된 형태로 포함될 수 있는 산화 알루미늄을 함유한 먼지(dust)을 포함하는 비정형 알루미늄 실리케이트(층상 실리케이트 구조는 제외됨)가 특히 바람직하다. Silicon atoms and aluminum atoms in an amount of more than 50 atomic% with respect to the total of aluminum atoms, and in some cases, zirconium / zirconium oxide or zirconium oxide is produced as a by-product in the manufacture of zirconium oxide, Particularly preferred are amorphous aluminum silicates (excluding the layered silicate structure) comprising dust containing aluminum.

알루미늄 또는 알루미늄과 지르코늄의 적합한 입자형 금속 산화물 또는 입자형으로 혼합된 금속 산화물의 또 다른 특징은 DE 102012113073과 DE 102012113074에 상세하게 설명되어 있고, 이 문헌들은 본 발명의 공개에도 통용된다. Other characteristics of aluminum or of a suitable particulate metal oxide or of a particulate mixed metal oxide of aluminum and zirconium are described in detail in DE 102012113073 and DE 102012113074, the disclosures of which are also incorporated herein by reference.

강도 상승을 위해 주형 재료 혼합물에 첨가되는 입자형 비정질 이산화규소는 입자형으로 혼합된 금속 산화물의 일부로서 첨가될 수 있거나 제각기 첨가될 수 있다.The particulate amorphous silicon dioxide added to the mold material mixture for increasing the strength may be added as part of the metal oxide mixed in the particle form or may be added separately.

이 경우, 입자형으로 혼합된 금속 산화물 및 입자형 비정질 이산화규소의 농도를 위한 설명은 각각 다른 성분 없는 것으로 이해될 수 있다. 전술한 것으로부터 성분이 도출될 수 있다는 것은 의심스럽다.In this case, the description for the concentration of the particulate mixed metal oxide and the particulate amorphous silicon dioxide can be understood to be different from each other. It is doubtful that a component can be derived from the foregoing.

또 다른 실시 형태에서, 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물의 첨가제 성분은 인산을 함유한 화합물을 포함할 수 있다. 그러한 첨가는 주조 주형의 매우 얇은 벽 단면과 특히 주조 심형의 경우에 바람직하며, 그 이유는 이러한 방식으로 상기 주조 심형과 주조 주형의 얇은 벽 단면의 열 안정성을 증가시킬 수 있기 때문이다. 이것은 특히 중요하며, 주조시 액체 금속이 경사진 표면에 맞닿고, 상기에서 높은 금속정압(metallostatic pressure) 때문에 강력한 침식 작용이 발생하거나 특히 상기 주조 주형의 얇은 벽 단면의 변형이 야기될 수 있는 경우가 해당된다. 적합한 인산 화합물은 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물의 가공 시간에 영향을 주지 않거나 큰 영향을 주지 않는다. 적합한 대표적인 것 및 첨가량은 WO 2008/046653 A1에 상세하게 설명되어 있으며, 이것은 본 발명의 공개에도 통용된다. In yet another embodiment, the additive component of the molding material mixture according to the present invention may comprise a compound containing phosphoric acid. Such addition is desirable in the case of very thin wall sections of the casting mold and in particular in the case of casting cores because it can increase the thermal stability of the thin wall section of the casting mold and the casting mold in this way. This is particularly important when the liquid metal abuts the inclined surface during casting and there is a strong erosion action due to the high metallostatic pressure described above or in particular where deformation of the thin wall cross section of the casting mold can be caused . Suitable phosphoric acid compounds do not affect or significantly affect the processing time of the molding compound mixture according to the invention. Suitable representatives and amounts added are described in detail in WO 2008/046653 A1, which is also incorporated herein by reference.

물을 함유하는 결합제는 유기물 용매에 기반한 결합제와 비교해 볼 때 유동성이 불량하다. 이것은 좁은 통로와 다수의 방향 전환 지점을 갖는 몰딩 장치가 잘 채워질 수 없다는 것을 의미한다. 이에 대한 결과로서 상기 주조 심형은 밀봉 결함을 갖는 단면을 구비할 수 있으며, 주조시 재차 주조 결함을 야기할 수 있다. 바람직한 실시 형태에 따라, 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물은 판형(flaky) 윤활제 일부, 특히 흑연 또는 MoS2를 포함한다. 놀라운 것은 이와 같은 윤활제, 특히 흑연 첨가시 얇은 벽 단면을 갖는 복합적인 주조 주형이 제조될 수 있으며, 상기 주조 주형은 항상 균일하게 높은 밀도와 강도를 갖기 때문에 주조시 일반적으로 주조 결함이 관찰되지 않았다는 사실이다. 첨가된 판형 윤활제, 특히 흑연의 양은 주형 재료와 관련하여 바람직하게는 0.05 중량% 내지 1 중량%이다. Binders containing water have poor flowability compared to binders based on organic solvents. This means that a molding device with a narrow passage and multiple redirection points can not be filled well. As a result, the cast core may have a cross-section with sealing defects, which may cause casting defects again in casting. According to a preferred embodiment, the mold material mixture according to the invention comprises a part of a flaky lubricant, in particular graphite or MoS 2 . Surprisingly, it has been found that such lubricants, particularly composite casting molds with thin wall cross sections upon graphite addition, can be produced and that the casting molds are always uniformly high in density and strength, to be. The amount of the plate lubricant, particularly graphite, added is preferably 0.05 wt% to 1 wt% with respect to the mold material.

상기 판형 윤활제 지점에 표면 활성 물질, 특히 계면 활성제가 사용될 수 있으며, 상기 계면 활성제는 주형 재료 혼합물의 유동성을 향상시킨다. 이러한 화합물의 대표적인 것은 예를 들어 WO 2009/056320(= US 2010/0326620 A1)에 공지되어 있다. 여기서 특히 황산 기(group) 또는 설폰산 기를 포함하는 계면 활성제가 언급되고 있다.Surfactants, especially surfactants, can be used at the plate lubricant point, and the surfactant improves the flowability of the molding material mixture. Representative of such compounds are known, for example, in WO 2009/056320 (= US 2010/0326620 Al). Surfactants which include in particular sulfuric acid groups or sulfonic acid groups are mentioned here.

전술한 성분과 함께 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물은 또 다른 첨가물을 포함 할 수 있다. 예를 들어, 내부 이형제(internal release agent)가 첨가될 수 있으며, 상기 내부 이형제는 주조 주형을 몰딩 장치로부터 분리하는 것을 용이하게 해 준다. 적합한 내부 이형제는 예를 들어 스테아르산칼슘, 지방산 에스테르, 왁스, 천연 수지 또는 특수한 알키드 수지가 있다.The mold material mixture according to the invention together with the above-mentioned ingredients may comprise further additives. For example, an internal release agent may be added, which facilitates separating the casting mold from the molding apparatus. Suitable internal mold release agents include, for example, calcium stearate, fatty acid esters, waxes, natural resins or special alkyd resins.

놀라운 것은 유기물 첨가제의 첨가가 특히 알루미늄 주조시 주물 표면의 품질을 개선한다는 사실이다. 상기 유기물 첨가제의 작용 메커니즘은 설명되지 않고 있다. 이러한 이론적 설명과 관련됨이 없이 발명자는 주조 과정에서 유기물 첨가제의 일부가 연소하고, 이때 액체 금속과 주조 주형의 벽을 형성하고 있는 주형 재료 사이에서 얇은 가스 쿠션이 생성되고, 상기 액체 금속과 주형 재료 사이의 반응이 억제된다는 사실을 짐작할 수 있다. 또한, 발명자는 유기물 첨가제의 일부가 주조가 진행되는 동안 환원성 분위기(reducing atmosphere) 하에서 전술한 무연탄 소재 구성물의 얇은 층을 형성한다는 것을 짐작할 수 있으며, 상기 무연탄 조재 구성물은 마찬가지로 금속과 주형 재료 사이의 반을을 억제한다. 또 다른 바람직한 영향으로서 상기 유기물 첨가제 첨가를 통해 경화 이후에 상기 주조 주형의 강도 상승이 달성될 수 있다. What is surprising is the fact that the addition of organic additive improves the quality of the casting surface, especially in aluminum casting. The mechanism of action of the organic additive is not described. Without being bound by this rationale, the inventor believes that during the casting process, a portion of the organic additive is burnt, wherein a thin gas cushion is created between the liquid metal and the mold material forming the walls of the casting mold, and between the liquid metal and the mold material Can be suppressed. The inventor can also assume that a portion of the organic additive forms a thin layer of the aforementioned anthracite material composition under a reducing atmosphere during the course of casting and the anthracite- . As another preferred effect, the increase in the strength of the casting mold after curing can be achieved through the addition of the organic additive.

놀라운 것은, 주물 표면의 품질 향상은 매우 상이한 유기물 첨가제로 달성될 수 있었다는 사실이다. 적합한 유기물 첨가제는 예를 들어, 페놀-포름알데히드수지, 예컨대 노볼락, 에폭시수지, 예컨대 비스페놀-A-에폭시 수지, 비스페놀-F-에폭시 수지 또는 에폭시드화 노볼락, 폴리올, 예컨대 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리프로필렌글리콜, 글리세롤 또는 폴리글리세롤, 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌, 에틸렌 또는 프로필렌과 같은 올레핀과 비닐아세테이트 또는 스티롤 및/또는 디엔 단량체와 같은 또 다른 공단량체로 구성된 공중합체, 폴리아미드, 예컨대 폴리아미드-6, 폴리아미드-12 또는 폴리아미드-6.6, 천연 수지, 예컨대 발삼 수지, 지방산 에스테르, 예컨대 세틸팔미테이트, 지방산 아미드, 예컨대 에틸렌디아민비스스테아르아미드, 탄수화물, 예컨대 덱스트린 및 금속 비누, 예컨대 스테아르산염 또는 2가 또는 3가 금속의 올레산이 있다. 상기 유기물 첨가제는 순수 물질로서 포함될 수 있고, 또한 서로 다른 유기 화합물의 혼합물로서 포함될 수도 있다.Surprisingly, the quality improvement of the casting surface can be achieved with very different organic additive. Suitable organic additive additives include, for example, phenol-formaldehyde resins such as novolak, epoxy resins such as bisphenol-A-epoxy resins, bisphenol-F-epoxy resins or epoxidized novolaks, polyols such as polyethylene glycol or polypropylene glycol , Glycerol or polyglycerol, polyolefins such as polyethylene or polypropylene, copolymers composed of olefins such as ethylene or propylene and other comonomers such as vinyl acetate or styrene and / or diene monomers, polyamides such as polyamide-6, Polyamide-12 or polyamide-6,6, natural resins such as balsamic resin, fatty acid esters such as cetyl palmitate, fatty acid amides such as ethylenediamine bisstearamide, carbohydrates such as dextrin and metal soaps such as stearates, Oleic acid of a trivalent metal have. The organic additive may be contained as a pure substance or may be included as a mixture of different organic compounds.

상기 유기물 첨가제는 각각 고체와 관련하여 바람직하게는 0.01 중량% 내지 1 중량% 또는 0.1 내지 1.0 중량%, 특히 바람직하게는 0,05 내지 0.5 중량%, 특히 더 바람직하게는 0.1 내지 0.2 중량%의 양으로 첨가된다. The organic additive preferably comprises 0.01 to 1% by weight or 0.1 to 1.0% by weight, particularly preferably 0.05 to 0.5% by weight, particularly preferably 0.1 to 0.2% by weight, relative to the solid .

또한, 높은 습도 및/또는 수성(water-based)의 주형 재료 코팅에 대해 상기 주조 주형 및 주조 심형의 강도를 높이기 위해 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물을 위해 실레인이 첨가될 수도 있다. 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물은 적어도 하나의 실레인 일부를 포함한다. 적합한 실레인은 예를 들어 아미노실레인, 에폭시실레인, 메르캅토실레인, 하이드록시실레인 및 우레이도실레인이 있다. 적합한 실레인의 예는

Figure pct00001
-아미노프로필-트리메톡시실레인, 3-우레이도프로필트리톡시실레인,
Figure pct00002
-메르캅토프로필트리메톡시실레인,
Figure pct00003
-글리시독시프로필트리메톡시실레인, β-(3,4-에폭시시클로헥실)트리메톡시실레인 및 N-β(아미노에틸))-
Figure pct00004
-아미노프로필트리메톡시실레인이 있다. 결합제와 관련하여 일반적으로 0.1 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1 중량%의 실레인이 사용된다.Silane may also be added to the mold material mixture according to the present invention to increase the strength of the cast mold and the cast core against high humidity and / or water-based mold material coatings. According to another preferred embodiment, the molding material mixture according to the invention comprises at least one part of silane. Suitable silanes are, for example, amino silanes, epoxysilanes, mercaptosilanes, hydroxysilanes and ureidosilanes. An example of a suitable silane is
Figure pct00001
-Aminopropyl-trimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane,
Figure pct00002
- mercaptopropyltrimethoxysilane,
Figure pct00003
(Glycidoxypropyltrimethoxysilane,? - (3,4-epoxycyclohexyl) trimethoxysilane and N -? (Aminoethyl)) -
Figure pct00004
-Aminopropyltrimethoxysilane. ≪ / RTI > In relation to the binder, generally from 0.1 to 2% by weight, preferably from 0.1 to 1% by weight, of silane is used.

또 다른 적합한 첨가제는 알칼리금속실리콘, 예컨대 칼륨메티실리콘이 있으며, 결합제와 관련하여 0.5 중량% 내지 15 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 5 중량%가 사용 될 수 있다. 상기 주형 재료 혼합물이 유기물 첨가제를 포함할 경우, 상기 유기물 결합제의 첨가는 자체로 상기 주형 재료 혼합물 제조하기 위한 모든 시점에 실시될 수 있다. 상기 유기물 결합제의 첨가는 물질 또는 용액 형태로 사용될 수 있다. 상기 유기물 첨가제가 결합제에서 용해될 수 있고, 상기 결합제에서 분해되지 않고 수개월 동안 안정적으로 보관될 경우, 상기 유기물 첨가제는 결합제에서 용해될 수 있고 상기 결합제와 함께 주형 재료에 첨가될 수 있다. 불수용성 첨가제는 분산 또는 페이스트 형태로 사용될 수 있다. 분산 또는 페이스트는 바람직하게는 액상 매체로서 물을 포함한다. Another suitable additive is an alkali metal silicone, such as potassium methysilicon, with 0.5 to 15% by weight, preferably 1 to 10% by weight, particularly preferably 1 to 5% by weight, with respect to the binder have. If the molding material mixture comprises an organic additive, the addition of the organic binder may itself be carried out at any time for preparing the molding compound mixture. The addition of the organic binder may be used in the form of a substance or solution. When the organic additive is soluble in the binder and stably stored for several months without decomposition in the binder, the organic additive may be dissolved in the binder and added to the mold material together with the binder. The water-insoluble additive may be used in the form of a dispersion or a paste. The dispersion or paste preferably comprises water as a liquid medium.

상기 주형 재료 혼합물이 실레인 및/또는 알칼리메틸실레인을 포함할 경우, 이러한 것의 첨가는 상기 실레인 및/또는 알칼리메틸실레인이 우선 결합제에 혼합되는 형태로 실시된다. 상기 실레인 및/또는 알칼리메틸실레인은 분리된 성분으로서 상기 주형 재료에 첨가될 수 있다. If the casting material mixture comprises silanes and / or alkaline methylsilanes, the addition of these is carried out in such a way that the silanes and / or alkaline methylsilanes are mixed into the preferential binder. The silane and / or alkali methyl silane may be added to the casting material as a separate component.

무기물 첨가제도 본 발명에 따른 방법으로 제조된 주조 심형의 특성에 긍정적인 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, AFS Transactions, Vol. 88, pp 601 - 608(1980), 또는 Vol. 89, pp 47 - 54(1981)에서 언급된 탄산염은 주조 심형을 저장할 때 상기 주조 심형의 내습성을 상승시키는 반면, WO 2008/046653(= CA 2666760 A1)에 공지된 인산 화합물은 사익 주조 심형의 내열성을 증가시킨다. Mineral additives can also positively influence the properties of the casting cores produced by the process according to the invention. For example, AFS Transactions, Vol. 88, pp 601-608 (1980), or Vol. 89, pp 47 - 54 (1981) raise the moisture resistance of the casting cores when storing the casting cores, while the phosphate compounds known in WO 2008/046653 (= CA 2666760 A1) Increases heat resistance.

상기 주형 재료 혼합물 제조시, 상기 내화성 주형 재료가 혼합기에 제공되고, 이어서 바람직하게는 액체 성분이 첨가되고, 상기 내화성 주형 재료의 입자에 결합제의 균일한 층이 형성될 때까지 상기 내화성 주형 재료와 혼합된다. 혼합 시간은 상기 내화성 주형 재료와 액체 성분의 긴밀한 혼합이 실시되도록 선택된다. 혼합 시간은 제조될 주형 재료 혼합물의 양 및 사용된 혼합 장치에 따라 좌우된다. 바람직하게는 혼합 시간은 1분 내지 5분 사이에서 선택된다. 혼합의 바람직한 또 다른 교반의 경우, 고체 성분이 입자형으로 혼합된 금속 산화물, 및 경우에 따라 비정질 이산화규소, 황산 바륨 또는 또 다른 분말형 고체의 형태로 첨가되고, 이어서 혼합이 계속해서 진행된다. 또한, 여기서 혼합 시간은 제조될 주형 재료 혼합물의 양 및 사용된 혼합 장치에 따라 좌우된다. 바람직하게는 혼합 시간은 1분 내지 5분 사이에서 선택된다. 액체 성분의 경우, 서로 다른 액체 성분의 혼합뿐 아니라, 모든 개별 액체 성분의 전체로 이해될 수 있으며, 후자는 주형 재료 혼합물에 함께 또는 차례대로 첨가될 수 있다. 또 다른 실시 형태에 따라, 우선 고체 성분이 상기 내화성 주형 재료에 첨가될 수 있고, 이어서 액체 성분이 혼합물에 공급될 수 있다.In manufacturing the mold material mixture, the refractory mold material is provided to the mixer, and then preferably the liquid component is added and mixed with the refractory mold material until a uniform layer of binder is formed on the particles of the refractory mold material do. The mixing time is selected so as to effect intimate mixing of the refractory mold material and the liquid component. The mixing time depends on the amount of the molding material mixture to be produced and the mixing apparatus used. Preferably, the mixing time is selected between 1 minute and 5 minutes. For another preferred stirring of the mixture, the solid component is added in the form of a particulate mixed metal oxide, and optionally in the form of amorphous silicon dioxide, barium sulphate or another powdery solid, followed by continued mixing. Also, the mixing time here depends on the amount of the molding material mixture to be produced and the mixing apparatus used. Preferably, the mixing time is selected between 1 minute and 5 minutes. In the case of a liquid component, it can be understood as a whole of all the individual liquid components as well as the mixing of different liquid components, the latter being added together or sequentially to the molding material mixture. According to another embodiment, a solid component may first be added to the refractory mold material, and then a liquid component may be supplied to the mixture.

이어서, 상기 주형 재료 혼합물은 원하는 주조 주형에 제공된다. 이때, 주형 형태를 위해 종래의 방법이 적용된다. 예를 들어 상기 주형 재료 혼합물은 압축 공기를 이용한 코어 슈팅 장치를 사용하여 몰딩 장치에 슈팅될 수 있다. 또 다른 가능성은 상기 주형 재료 혼합물을 혼합기로부터 몰딩 장치로 자유롭게 유동할 수 있도록 하고, 상기 주형 재료 혼합물을 몰딩 장치에서 진동, 스탬핑 또는 프레싱(pressing)을 통해 밀봉하는 것이다. The mold material mixture is then provided in a desired casting mold. At this time, the conventional method is applied for the mold shape. For example, the mold material mixture can be shot into a molding apparatus using a core shooting apparatus using compressed air. Another possibility is to allow the mold material mixture to flow freely from the mixer to the molding device and to seal the mold material mixture by vibration, stamping or pressing in a molding device.

본 발명에 따른 방법은 자체로 금속 주조를 위한 일반적인 모든 주조 주형, 예를 들어 주조 심형 및 주조 주형 제조에 적합하다.The process according to the invention is itself suitable for the manufacture of all common casting molds, for example casting cores and casting molds, for metal casting.

본 발명에 따른 방법으로 달성될 수 있는 높은 강도에도 불구하고, 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물로 제조된 주조 심형은 주조 후, 특히 알루미늄 주조시 우수한 분리를 나타낸다. 본 발명에 따른 주형 재료 혼합물로 제조된 주형 본체의 사용은 경금속 주조에 제한되지 않는다. 주조 주형은 일반적으로 금속 주조에 적합하다. 그러한 금속은 예를 들어 놋쇠, 청동과 같은 비철 금속 및 철 금속이 있다.Notwithstanding the high strength that can be achieved with the method according to the invention, the casting cores made from the casting material mixture according to the invention exhibit good separation after casting, especially in aluminum casting. The use of a mold body made of a mold material mixture according to the present invention is not limited to light metal casting. Casting molds are generally suitable for metal casting. Such metals include, for example, non-ferrous metals such as brass, bronze, and ferrous metals.

제한되지 않는 아래의 실시예를 통해 본 발명은 보다 상세하게 다음과 같이 설명된다.The present invention is described in more detail as follows in the following non-limiting examples.

실시예Example

1. 주형 재료 혼합물 제조1. Preparation of mold material mixture

1.1. 비정질 SiO2 무첨가1.1. No addition of amorphous SiO 2

Quarzwerke Frechen GmbH의 각각 5kg에 해당하는 규사 H32가 Fa. Hobart(Modell HSM 10)의 혼합기 용기에 제공되었다. 이어서, 결합제가 교반하여 첨가되고, 1분 동안 집중적으로 모래와 혼합되었다. 각각의 첨가량은 각각의 실험에서 기록되었다.Silica H32, corresponding to 5 kg each of Quarzwerke Frechen GmbH, Hobart (Modell HSM 10). The binder was then added with stirring and mixed intensively with the sand for one minute. Each addition amount was recorded in each experiment.

1.2. 비정질 SiO2 첨가1.2. Amorphous SiO 2 addition

1.1.에 기재된 방식처럼 결합제 첨가 전에 0.5 GT 비정질 SiO2가 계산되어 모래에 첨가되었고, 1분 동안 모래와 혼합되었다. 첨가 형태는 각각의 실험에서 기록되었다. 0.5 GT amorphous SiO 2 was added to the sand and added to the sand for one minute before adding the binder as in 1.1. The form of addition was recorded in each experiment.

2. 시험체 제조 및 테스트2. Manufacturing and Testing of Test Specimens

1.1 및 1.2에 따라 제조된 주형 재료 혼합물의 일부가 Fa. Roeperwerke AG회사 제품인 코어 슈팅 장치 H1의 저장소에 전달되었다. 상기 주형 재료 혼합물의 나머지는 상기 코어 슈팅 장치에 다시 채워질 때까지 건조되는 것으로부터 보호하기 위해, 그리고 공기 중에 존재하는 CO2와 조기 반응하는 것을 억제하기 위해 조심스럽게 폐쇄된 용기에 보관되었다. 상기 주형 재료 혼합물이 상기 저장소로부터 압축 공기(4 bar)를 이용하여 50 mm의 직경과 50 mm의 높이를 갖는 원형 주조 심형을 위해 두 개의 오목한 그루브가 제공되어 있으며 온도 조절되어 있지 않은 몰딩 장치로 슈팅되었다. 전술한 것에 이어서, 테스트 주조 심형이 경화되었다. 이에 대한 상세한 내용은 각각의 실험에서 기록되었다. 경화 이후, 상기 시험체가 상기 몰딩 장치로부너 분리되었고, 상기 시험체의 압력 강도는 Zwick Universalpruefmaschine(Modell Z 010)으로 즉각적으로, 즉 분리 후 최대 15초, 24시간 동안 저장 후에 측정되었다. 표에 기재된 값은 각각 8개의 주조 심형의 중간값에 관한 것이다. 가급적이면 기후 변화의 영향을 배제하기 위해, 24시간 동안 강도 측정을 위해 사용되었던 모든 시험체는 23℃의 온도와 50%의 습도가 제공된 온도 제어실에 보관되었다. Parts of the mold material mixture prepared according to 1.1 and 1.2 are described in Fa. Roeperwerke AG, the company's core shooter, H1. The remainder of the casting material mixture was kept in a carefully closed container to protect it from being dried until refilled in the core shooting apparatus and to prevent premature reaction with CO 2 present in the air. The mold material mixture is supplied from the reservoir with compressed air (4 bar) and is provided with two concave grooves for a round casting mold having a diameter of 50 mm and a height of 50 mm, . Following the above, the test casting core was cured. Details of this were recorded in each experiment. After curing, the specimen was separated from the molding device by spun and the pressure strength of the specimen was measured immediately after storage for up to 15 seconds, 24 hours after separation, with a Zwick Universal prism panel (Modell Z 010). The values in the table refer to the median value of each of the eight casting cores. To avoid possible climate change effects, all specimens used for strength measurements for 24 hours were stored in a temperature control room provided with a temperature of 23 ° C and a humidity of 50%.

실시예 4.01 내지 4.07의 경우, 실험은 Fa. Hillesheim GmbH 회사의 가열 튜브(Modell HT42-13)이 제공된 La. Laempe & Moessner GmbH 회사 제품인 코어 슈팅 장치 L1으로 실시되었다. 상기 주형 재료 혼합물을 테스트하기 위해, 치수 150 mm x 22.36 mm x 22.36 mm를 갖는 사각형 테스트 바가 제조되었다(소위, Georg-Fischer-Riegel). 사용된 세 부분의 몰딩 장치는 네 개의 사각형 테스트 바를 동시에 제조할 수 있도록 한다. 1.2에 따라 제조된 주형 재료 혼합물의 일부는 상기 코어 슈팅 장치의 저장소로 전달되었고, 상기 코어 슈팅 장치의 몰딩 장치는 전기 가열되지 않았다. 각각의 주형 재료 혼합물의 나머지는 상기 코어 슈팅 장치에 다시 채워질 때까지 건조되는 것으로부터 보호하기 위해, 그리고 공기 중에 존재하는 CO2와 조기 반응하는 것을 억제하기 위해 조심스럽게 폐쇄된 용기에 보관되었다. 상기 주형 재료 혼합물은 압축 공기(4 bar)를 이용하여 저장소로부터 몰딩 장치로 삽입되었고, 뜨거운 Co2 및 뜨거운 공기로 플러싱 되었다. 압축 공기 및 CO2의 플러싱 시간 및 가스 온도의 또 다른 기재는 표 6에 기재되어 있다. 경화 이후, 상기 몰딩 장치가 개방되고 테스트 바가 제거되었다.In the case of Examples 4.01 to 4.07, The heating tubes of the Hillesheim GmbH company (Modell HT42-13) are available from La. Laempe & Moessner GmbH, the company's core shooter, L1. To test the mold material mixture, a rectangular test bar having dimensions of 150 mm x 22.36 mm x 22.36 mm was produced (so-called Georg-Fischer-Riegel). The three-part molding device used allows four square test bars to be manufactured simultaneously. A part of the mold material mixture prepared according to 1.2 was transferred to the reservoir of the core shooting apparatus and the molding apparatus of the core shooting apparatus was not electrically heated. The remainder of each casting material mixture was kept in a carefully closed container to protect it from being dried until it was refilled in the core shooting device and to prevent premature reaction with CO2 present in the air. The mold material mixture was inserted into the molding apparatus from the reservoir using compressed air (4 bar) and flushed with hot Co2 and hot air. Another description of flushing time and gas temperature of compressed air and CO2 is given in Table 6. After curing, the molding apparatus was opened and the test bar removed.

벤딩 강도를 측정하기 위해 3-지점-벤딩 장치를 구비한 Georg-Fischer-강도 측정 장치에 제공되고, 상기 테스트 바가 파손되는 힘이 측정되었다. 벤딩 강도는 제거 이후(초반 강도) 직접적으로, 즉 최대 15분 동안뿐 아니라, 제조 후(종반 강도) 대략 24시간 동안 측정되엇다.To measure the bending strength, a force was applied to a Georg-Fischer-strength measuring instrument equipped with a 3-point-bending device, and the force at which the test bar was broken was measured. The bending strength was measured directly after removal (initial strength), not only for up to 15 minutes, but also for about 24 hours after manufacture (end strength).

강도 테스트 결과는 표 4에 기재되어 있다. 여기에 기재된 값은 적어도 4개의 주조 심형을 여러 번 측정한 중간값에 해당한다.The strength test results are shown in Table 4. The values described here correspond to the median value of at least four casting cores measured several times.

3. CO2로 경화3. Curing with CO 2

3.1. 석영 모래 H32와 약 2.33의 분자비 및 약 40 중량%의 고체를 갖는 나트륨 물유리의 2.0 GT(GT = 중량부), 2.5 GT 또는 3.25 GT로 구성된 주형 재료 혼합물이 시험체 제조를 위해 사용되었다. 경화를 위해 CO2(제조자 및 순도는 각각: Linde AG, 적어도 99.5 부피% CO2)가 상기 주형 재료 혼합물을 관통하였다. 상기 몰딩 장치로 유입될 때 가스의 온도는 22 내지 25℃였다. 표 1에는 가스 처리 시간, CO2-유동 및 이러한 조건 하에서 발견된 압축 강도가 기재되어 있다(실시예, 1.01 내지 1.21과 1.29 내지 1.41). 3.1. A mold material mixture consisting of quartz sand H32, 2.0 GT (GT = parts by weight), 2.5 GT or 3.25 GT of sodium water glass having a molecular weight of about 2.33 and a solids content of about 40% by weight was used for the preparation of the test piece. CO 2 (manufacturer and purity respectively: Linde AG, at least 99.5% by volume CO 2 ) penetrated the molding material mixture for curing. The temperature of the gas when it was introduced into the molding device was between 22 and 25 ° C. Table 1 lists the gas treatment times, CO 2 -flow and compressive strength found under these conditions (Examples, 1.01 to 1.21 and 1.29 to 1.41).

3.2. 결합제 첨가 전에 상기 주형 재료 혼합물에 0.5 GT 비정형 이산화규소가 분말 형태로 혼합되는 차이를 두고 3.1.에 대응하는 실험의 일부가 반복되었다. 마찬가지로 결과는 표 1에 기재되어 있다(예를 들어, 1.22 내지 1.28).3.2. Part of the experiment corresponding to 3.1. Was repeated with the difference that 0.5 GT irregular silicon dioxide was mixed in the form of powder in the mold material mixture before the binder addition. The results are likewise described in Table 1 (for example, 1.22 to 1.28).

표 1(부록 참조)에서 알 수 있는 것:In Table 1 (see Appendix):

비정형 SiO2 미첨가:Atypical SiO 2 Not added:

강도는 경화를 위해 사용된 CO2 양에 의해 좌우되며, 초반 강도는 증가한 CO2 양과 함께 증가하며, 이와 반대로 공지된 초과 가스 처리 효과에 따른 24시간 저장 이후의 강도는 감소 되며(실시예, 1.01 내지 1.21), 초과 가스 처리 효과는 높은 결합제 비율의 경우 기대했던 대로 나중에 발생한다. The strength depends on the amount of CO 2 used for curing, the initial strength increases with the increased amount of CO 2 , while the strength after 24 hours storage due to the known excess gas treatment effect is reduced (Example 1.01 To 1.21), the excess gas treatment effect occurs later as expected in the case of higher binder ratios.

균일한 절대적인 CO2양의 경우, 낮은 CO2 유동이 매우 긍정적으로 초반 강도에 영향을 주며, 이와 반대로 높은 CO2 유동은 긍정적으로 종반 강도에 영향을 준다(실시예 1.03/1.08, 1.04/1.09/1.15, 1.05/1.16, 1.06/1.11/1.17, 1.07/1.12/1.18, 1.14/1.20 참조).In the case of a uniform absolute CO 2 amount, low CO 2 flow affects very early strengths very positively, whereas high CO 2 flows positively affect end strength (Examples 1.03 / 1.08, 1.04 / 1.09 / 1.15, 1.05 / 1.16, 1.06 / 1.11 / 1.17, 1.07 / 1.12 / 1.18, 1.14 / 1.20).

비정형 SiO2 첨가:Atypical SiO 2 addition:

비정형 SiO2의 첨가는 동일한 가스 처리 매개 변수로 경화되었지만, 비정형 SiO2를 포함하지 않는 주조 심형에 대해 강도 증가(실시예 1.08 내지 1.14와 비교하여 실시예 1.22 내지 1.28 참조)의 영향을 준다. The addition of amorphous SiO 2 is affected, but the curing of the same gas treatment parameters, increased strength for casting simhyeong which does not include the amorphous SiO 2 (see Example 1.22 to 1.28 as compared to the embodiment 1.08 to 1.14).

초과 가스 처리에 따라 24시간 저장되고 난 후 강도 손실은 비정형 SiO2를 통해 감소 된다(실시예 1.08 내지 1.14와 비교하여 실시예 1.22 내지 1.28 참조).After storage for 24 hours with excess gas treatment, the strength loss is reduced through the irregular SiO 2 (see Examples 1.22 to 1.28 in comparison with Examples 1.08 to 1.14).

오랜 가스 처리 시간 외에 비정형 SiO2의 첨가는 결합제 함량이 동일한 양으로 증가할 때보다 더 강력한 초반 강도가 증가하는 결과를 갖는다. 이와 반대로 결합제 함량이 증가할 경우 종반 강도는 강력하게 증가하지만, 가스 처리 시간이 오래 걸릴 경우 초과 가스 처리 효과로 인해 다시 강력하게 감소한다(실시예 1.29 내지 1.35와 비교하여 실시예 1.22 내지 1.28 참조).In addition to the long gas treatment time, the addition of amorphous SiO 2 results in a stronger initial strength increase than when the binder content is increased by the same amount. On the contrary, when the binder content is increased, the strength of the end zone is strongly increased, but when the gas treatment time is prolonged, it strongly decreases again due to the effect of excess gas treatment (see Examples 1.22 to 1.28 in comparison with Examples 1.29 to 1.35) .

또한, 균일한 고체 함량의 경우, 물유리 결합제 및 비정형 SiO2로 구성된 혼합물은 오랜 가스 처리 시간의 경우 외에도 비정형 SiO2 없는 증가한 결합제 양에 비해 초반 강도 측면에서 장점을 갖는다. 종반 강도의 경우, 반대로 증가한 결합제 양이 강력하게 영향을 주며, 초과 가스 처리에 따른 오랜 가스 처리 시간의 경우 강도가 다시 강력하게 감소한다(실시예 1.36 내지 1.42와 비교하여 실시예 1.22 내지 1.28 참조).Also, for a uniform solids content, the mixture consisting of a water glass binder and atypical SiO2 has advantages in terms of initial strength as compared to the amount of amorphous SiO2-free binder besides the long gas treatment time. In the case of the end strength, the amount of binder increased inversely affects strongly, and in the case of a long gas treatment time due to excess gas treatment, the strength again decreases strongly (see Examples 1.22 to 1.28 in comparison with Examples 1.36 to 1.42) .

4. 공기 경화4. Air hardening

4.1. 석영 모래 H32와 약 2.33의 분자비 및 약 40 중량%의 고체를 갖는 나트륨 물유리의 2.0 GT, 2.5 GT 또는 3.25 GT로 구성된 주형 재료 혼합물이 시험체 제조를 위해 사용되었다. 경화를 위해 압축 공기가 상기 주형 재료 혼합물을 관통하였다. 상기 몰딩 장치로 유입될 때 상기 압축 공기의 온도는 22 내지 25℃였다. 표 2에는 가스 처리 시간, 가스 처리 압력 및 이러한 조건 하에서 발견된 압축 강도가 기재되어 있다(실시예, 2.01 내지 2.03과 2.07 내지 2.06). 4.1. A mixture of molding materials consisting of quartz sand H32, 2.0 GT, 2.5 GT or 3.25 GT of sodium water glass having a particle size of about 2.33 and a solids content of about 40% by weight was used for the preparation of the test piece. Compressed air penetrated the mold material mixture for curing. The temperature of the compressed air when entering the molding apparatus was 22 to 25 占 폚. Table 2 lists the gas treatment time, the gas treatment pressure and the compressive strength found under these conditions (Examples, 2.01 to 2.03 and 2.07 to 2.06).

4.2. 결합제 첨가 전에 상기 주형 재료 혼합물에 0.5 GT 비정형 이산화규소가 분말 형태로 혼합되는 차이를 두고 4.1.에 대응하는 실험의 일부가 반복되었다. 마찬가지로 결과는 표 2에 기재되어 있다(예를 들어, 2.04 내지 2.06). 4.2. Part of the experiment corresponding to 4.1 was repeated with the difference that 0.5 GT irregular silicon dioxide was mixed in powder form in the mold material mixture before the binder addition. Similarly, the results are shown in Table 2 (for example, 2.04 to 2.06).

표 2(부록 참조)에서 알 수 있는 것:Table 2 (see Appendix):

비정형 SiO2 미첨가:Atypical SiO 2 Not added:

강도는 관통된 공기량에 의해 좌우되며, 초반 강도는 증가한 공기량과 함께 종반 강도보다 강력하게 증가한다(실시예 2.01 내지 2.03과 2.07 내지 2.12 참조).The strength is dependent on the amount of air penetrated, and the initial strength increases strongly with the increased air content than the end strength (see Examples 2.01 to 2.03 and 2.07 to 2.12).

증가한 결합제 양이 불가피하게 더 나은 강도를 발생시키지 않았다. 짐작건대, 이것은 상기 주형 재료 혼합물에 안 좋은 밀봉력과 증가한 물의 양으로 설명될 수 있다(실시예 2.07 내지 2.12와 비교하여 실시예 2.01 내지 2.03 참조).The increased amount of binder inevitably produced no better strength. As a guess, this can be explained by the good sealing power and the increased amount of water in the mold material mixture (see Examples 2.01 to 2.03 in comparison with Examples 2.07 to 2.12).

비정형 SiO2 첨가:Atypical SiO 2 addition:

비정형 SiO2의 첨가는 동일한 가스 처리 매개 변수로 경화되었지만, 비정형 SiO2를 포함하지 않는 주조 심형에 대해 강도 증가의 영향을 주며, 초반 강도는 종반 강도(실시예 2.01 내지 2.03과 비교하여 실시예 2.04 내지 2.06 참조)에 비해 강력하게 영향을 받는다. The addition of amorphous SiO 2 have been cured in the same gas treatment parameters affect the strength increased for the casting simhyeong which does not include the amorphous SiO 2, the early strength of the end game strength (example 2.01 to Example 2.04 as compared to 2.03 0.0 > 2.06). ≪ / RTI >

비정형 SiO2로 인한 강도 증가는 결합제 함량이 동일한 양으로 증가할 때보다 더 크다(실시예 2.04 내지 2.06과 비교하여 실시예 2.07 내지 2.09 참조).The increase in strength due to atypical SiO 2 is greater than when the binder content is increased by the same amount (see Examples 2.07 to 2.09 in comparison with Examples 2.04 to 2.06).

비정형 SiO2로 인한 강도 증가는 결합제 함량이 동일한 고체 함량으로 증가할 때보다 더 크다(실시예 2.04 내지 2.06과 비교하여 실시예 2.10 내지 2.12 참조).The increase in strength due to atypical SiO 2 is greater than when the binder content is increased to the same solids content (see Examples 2.10 to 2.12 compared to Examples 2.04 to 2.06).

5. CO2와 공기 결합을 통한 경화5. Hardening through air bonding with CO 2

5.1. 석영 모래 H32와 약 2.33의 분자비 및 약 40 중량%의 고체를 갖는 물유리의 2.0 GT, 2.5 GT 또는 3.25 GT로 구성된 주형 재료 혼합물이 시험체 제조를 위해 사용되었다. 경화를 위해 CO2, 이어서 압축 공기가 상기 주형 재료 혼합물을 관통하였다. 상기 몰딩 장치로 유입될 때 두 가스의 온도는 22 내지 25℃였다. 5.1. A mixture of molding materials consisting of quartz sand H32, 2.0 GT, 2.5 GT or 3.25 GT of water glass with a particle size of about 2.33 and a solids content of about 40% by weight was used for the preparation of the test piece. For curing, CO 2 and then compressed air penetrated the mold material mixture. The temperature of the two gases when introduced into the molding apparatus was between 22 and 25 ° C.

표 3에는 CO2 및 공기, CO2 유동, 가스 처리 압력(공기)의 가스 처리 시간 및 이러한 조건 하에서 발견된 압축 강도가 기재되어 있다(실시예, 3.01 내지 3.09, 3.19 내지 3.27, 3.37 내지 3.45 참조).Table 3 shows the gas treatment times of CO 2 and air, CO 2 flow, gas treatment pressure (air) and the compressive strength found under these conditions (Examples, 3.01 to 3.09, 3.19 to 3.27, 3.37 to 3.45) ).

5.2. 결합제 첨가 전에 상기 주형 재료 혼합물에 0.5 GT 비정형 이산화규소가 분말 형태로 혼합되는 차이를 두고 5.1.에 대응하는 실험의 일부가 반복되었다. 마찬가지로 결과는 표 3에 기재되어 있다(실시예 3.10 내지 3.18, 3.28 내지 3.36 및 3.46 내지 3.48 참조).5.2. Part of the experiment corresponding to 5.1 was repeated with the difference that 0.5 GT irregular silicon dioxide was mixed into the mold material mixture in powder form before the binder addition. Similarly, the results are shown in Table 3 (see Examples 3.10 to 3.18, 3.28 to 3.36 and 3.46 to 3.48).

5.3. 상기 주형 재료 혼합물을 관통한 압축 공기가 몰딩 장치로 유입될 때 측정된 대략 100℃ 온도로 가열되는 차이를 두고 5.1에 대응하는 실험의 일부가 반복되었다. 마찬가지로 결과는 표 3에 기재되어 있다(실시예 3.49 내지 3.51 참조).5.3. A portion of the experiment corresponding to 5.1 was repeated with the difference being heated to a temperature of approximately 100 캜 measured when the compressed air passing through the molding material mixture was introduced into the molding apparatus. The results are likewise described in Table 3 (see Examples 3.49 to 3.51).

5.4. 상기 주형 재료 혼합물을 관통한 압축 공기가 몰딩 장치로 유입될 때 측정된 대략 100℃ 온도로 가열되는 차이를 두고 5.2에 대응하는 실험의 일부가 반복되었다. 마찬가지로 결과는 표 3에 기재되어 있다(실시예 3.52 내지 3.54 참조).5.4. Part of the experiment corresponding to 5.2 was repeated with the difference being heated to a temperature of approximately 100 캜 measured when the compressed air passing through the molding material mixture was introduced into the molding apparatus. The results are likewise described in Table 3 (see Examples 3.52 to 3.54).

표 3(부록 참조)에서 알 수 있는 것:In Table 3 (see Appendix):

비정형 SiO2 미첨가:Atypical SiO 2 Not added:

결합된 CO2/공기 가스 처리로 인해 일반적으로 CO2 또는 공기만으로 가스 처리될 때보다 더 나은 강도가 획득된다(실시예 1.01 내지 1.21 및 2.01 내지 2.03과 비교하여 실시예 3.01 내지 3.09 참조).Combined CO 2 / air gas treatments generally result in better strength than when gas treated with CO 2 or air alone (see Examples 3.01 to 3.09 compared to Examples 1.01 to 1.21 and 2.01 to 2.03).

공기로 가스 처리시 압력의 증가는 또 다른 강도 증가를 야기한다(실시예 3.04 내지 3.06과 비교하여 실시예 3.43 내지 3.45 참조).Increasing the pressure during gas treatment with air causes another increase in strength (see Examples 3.43 to 3.45 in comparison with Examples 3.04 to 3.06).

가스 처리 공기의 가열은 종반 강도(실시예 3.04 내지 3.06과 비교하여 실시예 3.49 내지 3.51 참조) 증가에 영향을 준다. 초반 강도가 동일한 효과를 나타내지 못하는 것은 짐작건대 초반 강도가 강도 테스트 시점에 가열되었던 것으로 설명될 수 있다.Heating of the gas treated air affects an increase in the end zone strength (see Examples 3.49 to 3.51 compared to Examples 3.04 to 3.06). The failure of the initial strength to exhibit the same effect can be explained as the initial strength was heated at the time of the strength test.

CO2로 가스 처리 시간을 연장하는 것은 초과 가스 처리 효과에 따라 강도의 모든 경우에 긍정적으로 영향을 주는 것은 아니다(실시예 3.01 내지 3.09 및 3.19 내지 3.27 참조).Prolonging the gas treatment time with CO 2 does not positively affect all cases of strength depending on the effect of the excess gas treatment (see Examples 3.01 to 3.09 and 3.19 to 3.27).

증가한 결합제 양은 높은 종반 강도에 영향을 주며, 불가피하게 높은 초반 강도에 영향을 주는 것은 아니다. 후자는 짐작건대 상기 주형 재료 혼합물에 증가한 물 양으로 설명될 수 있다(실시예 3.04 내지 3.06과 비교하여 실시예 3.37 내지 3.42 참조).The increased binder content affects high end strengths and does not inevitably affect high initial strengths. The latter can be expected to be explained by an increased amount of water in the mold material mixture (see Examples 3.37 to 3.42 in comparison with Examples 3.04 to 3.06).

비정형 SiO2 첨가:Atypical SiO 2 addition:

비정형 SiO2의 첨가는 동일한 가스 처리 매개 변수로 경화되었지만, 비정형 SiO2를 포함하지 않는 주조 심형에 대해 강도 증가의 영향을 주며, 초반 강도는 종반 강도에 비해 강력하게 영향을 받는다. 높은 CO2 유동 및/또는 오랜 CO2 가스 처리 시간의 경우, 종반 강도는 초과 가스 처리 효과에 따라 부분적으로 감소한다(실시예 3.01 내지 3.09와 비교하여 실시예 3.10 내지 3.18 참조 및 실시예 3.19 내지 3.27과 비교하여 실시예 3.28 내지 3.36 참조).The addition of atypical SiO 2 cures to the same gas treatment parameters, but affects the strength increase for casting cores without amorphous SiO 2, and the initial strength is strongly influenced by the end strength. In the case of high CO 2 flow and / or long CO 2 gas treatment times, the end strength is partially reduced by the effect of excess gas treatment (see Examples 3.10 to 3.18 and Examples 3.19 to 3.27 See Examples 3.28 to 3.36).

비정형 SiO2의 첨가는 결합제 함량이 동일한 양으로 증가할 때보다 더 강력한 초반 강도 증가를 발생시킨다. 종반 강도의 경우, 증가한 결합제 양이 이와 반대로 강력하게 영향을 준다(실시예 3.37 내지 3.39와 비교하여 실시예 3.13 내지 3.15 참조).The addition of atypical SiO 2 results in a stronger initial strength increase than when the binder content is increased by the same amount. In the case of the end strength, the increased amount of binder is strongly influenced, on the contrary (see Examples 3.13 to 3.15 in comparison with Examples 3.37 to 3.39).

또한, 균일한 고체 함량의 경우, 물유리 결합제 및 비정형 SiO2로 구성된 혼합물은 비정형 SiO2 없는 증가한 대응하는 결합제 양에 비해 초반 강도 측면에서 장점을 갖는다. 종반 강도의 경우, 증가한 결합제 양이 이와 반대로 강력한 영향을 준다(실시예 3.40 내지 3.42와 비교하여 실시예 3.13 내지 3.15 참조).Also, for a uniform solid content, the mixture composed of a water glass binder and atypical SiO 2 has advantages in terms of initial strength as compared to an increased amount of corresponding binder without amorphous SiO 2 . In the case of end strength, the increased amount of binder has the strongest adverse effect (see Examples 3.13 to 3.15 in comparison with Examples 3.40 to 3.42).

공기로 가스 처리시 압력의 증가는 또 다른 강도 증가를 야기한다(실시예 3.13 내지 3.15과 비교하여 실시예 3.46 내지 3.48 참조).Increasing the pressure during gas-gas treatment causes another increase in strength (see Examples 3.46 to 3.48 in comparison with Examples 3.13 to 3.15).

6. CO2, 공기 및 가스 온도 115 내지 90℃를 갖는 CO2, 공기의 결합을 통한 경화6. hardening through the binding of CO 2, air having a CO2, air and gas temperature from 115 to 90 ℃

6.1. 석영 모래 H32와 약 2.33의 분자비 및 약 40 중량%의 고체를 갖는 물유리의 2.0 GT, 2.5 GT 또는 3.25 GT로 구성된 주형 재료 혼합물이 시험체 제조를 위해 사용되었다. 또한, 결합제 첨가 전에 상기 주형 재료 혼합물에 0.5 GT 비정형 이산화규소가 분말 형태로 혼합되었다. 경화를 위해 우선 CO2, 이어서 압축 공기가 상기 주형 재료 혼합물을 관통하였다. 두 가스의 온도는 가열 튜브를 통해 120℃까지 가열되었다. 두 가스의 온도는 상기 몰딩 장치로 유입될 때 초반에 115℃였으며, 35초 동안 가스처리가 진행되면서 90℃로 감소하였다. 이러한 온도 감소는 상기 가열 튜브가 가스가 처리되는 동안 가스 온도를 지속적으로 유지할 수 없다는 것으로 소급될 수 있다.6.1. A mixture of molding materials consisting of quartz sand H32, 2.0 GT, 2.5 GT or 3.25 GT of water glass with a particle size of about 2.33 and a solids content of about 40% by weight was used for the preparation of the test piece. Also, 0.5 GT amorphous silicon dioxide was mixed into the mold material mixture in powder form before the binder was added. For curing, first CO 2 and then compressed air passed through the molding material mixture. The temperature of both gases was heated to 120 ° C through a heating tube. The temperature of the two gases was 115 캜 in the early stage when they were introduced into the molding apparatus and decreased to 90 캜 with the gas treatment proceeding for 35 seconds. This temperature reduction may be retrained by the fact that the heating tube can not maintain the gas temperature continuously during the processing of the gas.

실험 시작 바로 전에 4.04 실험은 우선 50분을 지나 대략 80회 반복되었으므로 몰딩 장치는 필요한 작동 온도 약 60℃에 도달하였다.Immediately prior to the start of the experiment, the 4.04 test was first repeated approximately 80 times over 50 minutes, so that the molding apparatus reached the required operating temperature of about 60 ° C.

표 4에는 CO2와 공기, CO2 유동, 가스 압력(공기)의 가스 처리 시간과 이러한 조건 하에서 발견된 벤딩 강도가 기재되었다(실시예 4.01 내지 3.07 참조).Table 4 shows the gas treatment times of CO 2 and air, CO 2 flow, gas pressure (air) and bending strengths found under these conditions (see Examples 4.01 to 3.07).

표 4(부록 참조)에서 알 수 있는 것:In Table 4 (see Appendix):

강도 값은 공기 또는 CO2로 단일 가스 처리하는 것에 비해 CO2 가스 처리 및 공기 가스 처리의 결합이 현저하게 뛰어나다는 것을 명백히 입증하고 있다. 특히, 경화가 단지 CO2로만 실시되었던 실시예 4.01 내지 4.03은 본 발명에 따른 방법의 실시예 4.05 내지 4.07에 비해 현저하게 낮은 초반 강도 - 실시예 4.01 제외 - 와 종반 강도를 갖는다. The strength values clearly demonstrate that the combination of CO 2 gas treatment and air gas treatment is significantly superior to single gas treatment with air or CO 2 . In particular, Examples 4.01 to 4.03, in which the cure was only carried out with CO 2 only, had significantly lower initial strengths, except for Example 4.01 - and ending strengths compared to Examples 4.05 to 4.07 of the process according to the invention.

단지 공기로만 단일 가스 처리된 값을 나타내고 있는 실시예 4.04의 강도는 마찬가지도 본 발명에 따라 결합된 CO2-공기 가스 처리의 강도 보다 현저하기 낮다. 실시예 4.05 내지 4.07 10-60 N/cm2의 종반 강도는 실시예 4.04의 갑을 초과하는 반면, 초반 강도 50-60 N/cm2는 높다. 이로써, 실시예 4.05 내지 4.07의 현저하게 높은 초반 강도는 CO2 또는 공기를 위해 증가한 가스 온도 115 내지 90℃에서 본 발명에 따른 효과를 나타내고 있다. 실시예 4.05 내지 4.07은 단지 중요하지 않지만 미세한 차이를 인식하게 해 주고 있다.The strength of Example 4.04, which represents only a single gas treated value with air only, is also significantly lower than the strength of CO 2 - air gas treatment combined according to the present invention. Examples 4.05 to 4.07 The end strengths of 10-60 N / cm 2 exceeded those of Example 4.04, while the initial strengths of 50-60 N / cm 2 were high. Thus, the significantly higher initial strengths of Examples 4.05 to 4.07 show the effect according to the invention at an increased gas temperature of 115 to 90 캜 for CO 2 or air. Examples 4.05 to 4.07 are not only insignificant but allow for minor differences.

본 발명에 따르지 않음Not according to the invention 실험 번호
Experiment number
결합제 합량
[GT]
Binder mass
[GT]
비정질 SiO2
[GT]
Amorphous SiO 2
[GT]
CO2-유동
[L/min.]

CO 2 - flow
[L / min.]

시험체의 저장 시간
Storage time of specimen
실시예/압력 강도[N/cm2] 이후Examples / Pressure Strength [N / cm 2 ] and thereafter
10s
CO2
10s
CO 2
15s
CO2
15s
CO 2
20s
CO2
20s
CO 2
30s
CO2
30s
CO 2
45s
CO2
45s
CO 2
60s
CO2
60s
CO 2
90s
CO2
90s
CO 2
3.13.1 1.011.01 1.021.02 1.031.03 1.041.04 1.051.05 1.061.06 1.071.07 2
(a)
2
(a)
22 15s
24h
15s
24h
7
76
7
76
15
53
15
53
19
50
19
50
26
31
26
31
31
29
31
29
38
31
38
31
40
25
40
25
3.13.1 1.081.08 1.091.09 1.101.10 1.111.11 1.121.12 1.131.13 1.141.14 2
(a)
2
(a)
44 15s
24h
15s
24h
12
64
12
64
20
57
20
57
24
51
24
51
35
44
35
44
40
46
40
46
42
45
42
45
43
38
43
38
3.13.1 1.151.15 1.161.16 1.171.17 1.181.18 1.191.19 1.201.20 1.211.21 2
(a)
2
(a)
66 15s
24h
15s
24h
15
60
15
60
24
62
24
62
23
49
23
49
35
46
35
46
40
39
40
39
42
35
42
35
45
36
45
36
3.23.2 1.221.22 1.231.23 1.241.24 1.251.25 1.261.26 1.271.27 1.281.28 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
44 15s
24h
15s
24h
31
74
31
74
36
71
36
71
46
68
46
68
49
64
49
64
57
60
57
60
55
59
55
59
52
50
52
50
3.13.1 1.291.29 1.301.30 1.311.31 1.321.32 1.331.33 1.341.34 1.351.35 2.5
(a), (c)
2.5
(a), (c)
44 15s
24h
15s
24h
9
153
9
153
12
144
12
144
19
126
19
126
31
98
31
98
45
74
45
74
52
60
52
60
59
57
59
57
3.13.1 1.361.36 1.371.37 1.381.38 1.391.39 1.401.40 1.411.41 1.421.42 3.25
(a), (d)
3.25
(a), (d)
44 15s
24h
15s
24h
10
140
10
140
17
173
17
173
29
165
29
165
42
86
42
86
59
88
59
88
67
67
67
67
77
68
77
68

(a) 나트륨 물유리, 몰 비율 약 2.33(몰), 고체 약 40%(a) sodium water glass, molar ratio of about 2.33 (mol), solid about 40%

(b) Elkem 971 U, 건조된 분말로서 첨가제(b) Elkem 971 U, additive as dried powder

(c) 첨가제는 실험 1.22 내지 1.28의 결합제 + 비정형 SiO2의 양에 대응함.(c) The additive corresponds to the amount of binder + amorphous SiO 2 in Experiments 1.22 to 1.28.

(d) 고체(1.3 GT = 2 GT x 40% + 0.5)는 결합제 비정형 SiO2로부터 산정된 실험 1.22 내지 1.28에 대응함.(d) Solids (1.3 GT = 2 GT x 40% + 0.5) correspond to Experiments 1.22 to 1.28 estimated from binder amorphous SiO 2 .

h = 시간, s = 초h = time, s = seconds

본 발명에 따르지 않음Not according to the invention 실험 번호

Experiment number

결합제 합량
[GT]
Binder mass
[GT]
비정질 SiO2
[GT]
Amorphous SiO 2
[GT]
공기 압력
[bar]
Air pressure
[bar]
시험체의 저장 시간
Storage time of specimen
실시예/압력 강도[N/cm2] 이후Examples / Pressure Strength [N / cm 2 ] and thereafter
30s
공기
30s
air
45s
공기
45s
air
60s
공기
60s
air
4.14.1 2.012.01 2.022.02 2.032.03 2
(a)
2
(a)
22 15s
24h
15s
24h
27
75
27
75
71
93
71
93
101
104
101
104
4.24.2 2.042.04 2.052.05 2.062.06 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
22 15s
24h
15s
24h
60
175
60
175
126
200
126
200
161
214
161
214
4.14.1 2.072.07 2.082.08 2.092.09 2.5
(a), (c)
2.5
(a), (c)
22 15s
24h
15s
24h
16
86
16
86
35
102
35
102
78
134
78
134
4.14.1 2.102.10 2.112.11 2.122.12 3.25
(a), (d)
3.25
(a), (d)
22 15s
24h
15s
24h
8
96
8
96
31
115
31
115
68
126
68
126

(a) 나트륨 물리, 몰 비율 약 2.33(몰), 고체 약 40%(a) sodium physic, molar ratio about 2.33 (mol), solid about 40%

(b) Elkem 971 U, 건조된 분말로서 첨가제(b) Elkem 971 U, additive as dried powder

(c) 첨가제는 실험 2.04 내지 2.06의 결합제 + 비정형 SiO2의 양에 대응함.(c) The additive corresponds to the amount of binder + amorphous SiO 2 in Experiments 2.04 to 2.06.

(d) 고체(1.3 GT = 2 GT x 40% + 0.5)는 결합제 비정형 SiO2로부터 산정된 실험 2.4 내지 2.6의 고체에 대응함.(d) Solids (1.3 GT = 2 GT x 40% + 0.5) correspond to the solids of Experiments 2.4 to 2.6, calculated from binder amorphous SiO 2 .

h = 시간, s = 초h = time, s = seconds

실험 번호Experiment number 결합제 합량
[GT]
Binder mass
[GT]
비정질 SiO2
[GT]
Amorphous SiO 2
[GT]
CO2-유동
[L/min]
CO 2 - flow
[L / min]
CO2-시간
[s]
CO 2 - time
[s]
공기 압력 [bar]Air pressure [bar] 시험체의 저장 시간Storage time of specimen 실시예/압력 강도[N/cm2] 이후Examples / Pressure Strength [N / cm 2 ] and thereafter
30s
공기
30s
air
45s
공기
45s
air
60s
공기
60s
air
5.15.1 3.013.01 3.023.02 3.033.03 2
(a)
2
(a)
22 22 22 15 s
24 h
15 s
24 h
20
212
20
212
52 211 52 211 90
230
90
230
5.15.1 3.043.04 3.053.05 3.063.06 2
(a)
2
(a)
22 66 22 15 s
24 h
15 s
24 h
28
236
28
236
67 23367 233 177
238
177
238
5.15.1 3.073.07 3.083.08 3.093.09 2
(a)
2
(a)
22 1010 22 15 s
24 h
15 s
24 h
32
211
32
211
70
194
70
194
134
183
134
183
5.25.2 3.103.10 3.113.11 3.123.12 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
22 22 22 15 s
24 h
15 s
24 h
99
296
99
296
192
293
192
293
233
295
233
295
5.25.2 3.133.13 3.143.14 3.153.15 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
22 66 22 15 s
24 h
15 s
24 h
92
277
92
277
200
238
200
238
229
233
229
233
5.25.2 3.163.16 3.173.17 3.183.18 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
22 1010 22 15 s
24 h
15 s
24 h
80
211
80
211
154
165
154
165
182
139
182
139
5.15.1 3.193.19 3.203.20 3.213.21 2
(a)
2
(a)
66 22 22 15 s
24 h
15 s
24 h
44
181
44
181
95
181
95
181
133
205
133
205
5.15.1 3.223.22 3.233.23 3.243.24 2
(a)
2
(a)
66 66 22 15 s
24 h
15 s
24 h
46
216
46
216
117
225
117
225
152
220
152
220
5.15.1 3.253.25 3.263.26 3.273.27 2
(a)
2
(a)
66 1010 22 15 s
24 h
15 s
24 h
41
187
41
187
114
189
114
189
165
182
165
182
5.25.2 3.283.28 3.293.29 3.303.30 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
66 22 22 15 s
24 h
15 s
24 h
105
311
105
311
190
317
190
317
234
322
234
322
5.25.2 3.313.31 3.323.32 3.333.33 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
66 66 22 15 s
24 h
15 s
24 h
91
306
91
306
192
270
192
270
229
262
229
262
5.25.2 3.343.34 3.353.35 3.363.36 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
66 1010 22 15 s
24 h
15 s
24 h
76
205
76
205
145
178
145
178
168
160
168
160
5.15.1 3.373.37 3.383.38 3.393.39 2.5
(a),(c)
2.5
(a), (c)
22 66 22 15 s
24 h
15 s
24 h
28
364
28
364
79
383
79
383
140
394
140
394
5.15.1 3.403.40 3.413.41 3.423.42 3.25
(a),(d)
3.25
(a), (d)
22 66 22 15 s
24 h
15 s
24 h
9
424
9
424
32
414
32
414
83
414
83
414
5.15.1 3.433.43 3.443.44 3.453.45 2
(a)
2
(a)
22 66 44 15 s
24 h
15 s
24 h
101
255
101
255
158
280
158
280
196
271
196
271
5.25.2 3.463.46 3.473.47 3.483.48 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
22 66 44 15 s
24 h
15 s
24 h
194
334
194
334
245
309
245
309
290
304
290
304
5.35.3 3.493.49 3.503.50 3.513.51 2
(a)
2
(a)
22 66 2
(e)
2
(e)
15 s
24 h
15 s
24 h
18
258
18
258
53
289
53
289
112
301
112
301
5.45.4 3.523.52 3.533.53 3.543.54 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
22 66 2
(e)
2
(e)
15 s
24 h
15 s
24 h
31
294
31
294
78
276
78
276
151
263
151
263

(a) 나트륨 물유리, 몰 비율 약 2.33(몰), 고체 약 40%(a) sodium water glass, molar ratio of about 2.33 (mol), solid about 40%

(b) Elkem 971 U, 건조된 분말로서 첨가제(b) Elkem 971 U, additive as dried powder

(c) 첨가제는 실험 1.22 내지 1.28의 결합제 + 비정형 SiO2의 양에 대응함.(c) The additive corresponds to the amount of binder + amorphous SiO 2 in Experiments 1.22 to 1.28.

(d) 고체(1.3 GT = 2 GT x 40% + 0.5)는 결합제 비정형 SiO2로부터 산정된 실험 1.22 내지 1.28의 고체에 대응함.(d) Solids (1.3 GT = 2 GT x 40% + 0.5) correspond to the solids of Experiments 1.22 to 1.28 estimated from the binder atypical SiO 2 .

(e) 공기는 100℃로 예열(몰딩 장치에 유입시 측정)(i)되고 완전한 경화는 이루어 지지 않음.(e) The air is preheated to 100 ° C (measured at the time of introduction into the molding apparatus) (i) and no complete curing takes place.

h = 시간, s = 초h = time, s = seconds

실험 번호Experiment number 결합제 함량
[GT]
Binder content
[GT]
비정질 SiO2
[GT]
Amorphous SiO 2
[GT]
CO2시간
[s]
CO 2 hour
[s]
공기 압력
[bar]
Air pressure
[bar]
공기 시간
[s]
Air time
[s]
시험체의 저장 시간Storage time of specimen 실시예/벤딩 강도[N/cm2] 이후Example / Bending Strength [N / cm 2 ] After
10 L/min10 L / min 200 L/min200 L / min 450 L/min450 L / min 6.16.1 4.014.01 4.02 4.02 4.034.03 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
3535 44 00 15 s
24 h
15 s
24 h
10
360
10
360
15
44
15
44
28
33
28
33
6.26.2 4.04
4.04
2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
00 44 3535 15 s
24 h
15 s
24 h
83
338
83
338
6.36.3 4.054.05 4.064.06 4.074.07 2
(a)
2
(a)
0.5
(b)
0.5
(b)
1One 44 3535 15 s
24 h
15 s
24 h
145
375
145
375
138
350
138
350
135
400
135
400

(a) (a) 나트륨 물유리, 몰 비율 약 2.33(몰), 고체 약 40%(a) sodium water glass, molar ratio about 2.33 (mol), solid about 40%

(b) Possehl Erzkontor GmbH 회사의 Microsilica POS B-W 90 LD, 건조된 분말로서 첨가제.(b) Additive as dried powder, Microsilica POS B-W 90 LD, from Possehl Erzkontor GmbH.

Claims (19)

- 하나 이상의 내화성 주형 재료 및 무기물 결합제를 포함하는 주형 재료 혼합물을 제조하는 단계;
- 상기 주형 재료 혼합물을 주조 주형에 삽입하는 단계; 및
- 상기 주형 재료 혼합물에 a) 가스형태의 CO2이거나 또는 CO2를 함유하는 가스인 제1가스, 및 b) 상기 제1가스보다 적은 CO2를 함유하는 제2가스를 흘려서 상기 주조 주형 내의 주형 재료 혼합물을 경화시키는 단계;를 포함하는, 주조 주형 또는 주조 심형의 제조방법.
- preparing a mold material mixture comprising at least one refractory mold material and an inorganic binder;
Inserting said molding material mixture into a casting mold; And
- the mold in the molding material mixture a) or gaseous CO 2 or the first gas-gas containing CO 2, and b) by flowing the casting mold a second gas containing less CO 2 than the first gas And curing the material mixture. ≪ Desc / Clms Page number 20 >
제1항에 있어서,
상기 주형 재료 혼합물은 압축 공기를 이용한 코어 슈팅 장치를 사용하여 상기 주조 주형에 유입되고, 상기 주조 주형은 몰딩 장치(molding tool)이며, 상기 몰딩 장치에 제1가스 및 제2가스가 흐르는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the casting material mixture is introduced into the casting mold using a core shooting apparatus using compressed air, the casting mold is a molding tool, and the first gas and the second gas flow into the molding apparatus .
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 주조 주형은 가열될 수 없거나 또는 70℃ 미만, 바람직하게는 60℃ 미만, 특히 바람직하게는 40℃ 미만의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Characterized in that the casting mold can not be heated or is heated to a temperature of less than 70 占 폚, preferably less than 60 占 폚, particularly preferably less than 40 占 폚.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결합제는 물유리이며, 특히 상기 물유리는 1.6 내지 4.0, 바람직하게는 2.0 내지 3.5의 SiO2/M2O의 몰 비율을 갖고, 상기 M은 리튬, 나트륨 및/또는 칼륨을 나타내는 것을 특징으로 하는 제조방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Characterized in that the binder is water glass and in particular the water glass has a molar ratio of SiO 2 / M 2 O of 1.6 to 4.0, preferably 2.0 to 3.5, and M represents lithium, sodium and / or potassium Way.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주형 재료 혼합물은 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.2 중량% 이하의 유기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Characterized in that the mixture of molding materials comprises not more than 1% by weight, preferably not more than 0.5% by weight, particularly preferably not more than 0.2% by weight of organic compounds.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2가스는 10 부피% 미만, 특히 2 부피% 미만의 CO2를 포함하고, 공기, 질소 또는 이의 혼합물인 것을 특징으로 하는 제조방법.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the second gas comprises less than 10% by volume, in particular less than 2% by volume of CO 2 , and is air, nitrogen or a mixture thereof.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1가스는 25 몰% 이상, 특히 50 몰% 이상, 바람직하게는 80 몰% 이상의 CO2를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The first gas may comprise at least 25 mol%, in particular at least 50 mol%, preferably at least 80 mol% CO 2. & Lt; / RTI >
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1가스 및/또는 제2가스의 가스 유량은 표준 리터로 0.5 L/min 내지 600 L/min, 바람직하게는 0.5 L/min 내지 300 L/min, 특히 바람직하게는 0.5 L/min 내지 100 L/min인 것을 특징으로 하는 제조방법.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The gas flow rate of the first gas and / or the second gas is 0.5 L / min to 600 L / min, preferably 0.5 L / min to 300 L / min, particularly preferably 0.5 L / min to 100 L / L / min. ≪ / RTI >
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1가스 및/또는 제2가스가 15 내지 40℃의 온도에서 사용될 경우, 상기 제1가스 및/또는 제2가스의 가스 유량은 표준 리터로 0.5 L/min 내지 30 L/min, 바람직하게는 0.5 L/min 내지 25 L/min, 특히 바람직하게는 0.5 L/min 내지 20 L/min인 것을 특징으로 하는 제조방법.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
When the first gas and / or the second gas is used at a temperature of from 15 to 40 캜, the gas flow rate of the first gas and / or the second gas is preferably 0.5 L / min to 30 L / min, Is from 0.5 L / min to 25 L / min, and particularly preferably from 0.5 L / min to 20 L / min.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
제1가스 및/또는 제2가스의 형태와 관련하여 충전 압력은 0.5 내지 10 bar, 바람직하게는 0.5 내지 8 bar, 특히 바람직하게는 0.5 내지 6 bar인 것을 특징으로 하는 제조방법.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Characterized in that the filling pressure in relation to the form of the first gas and / or the second gas is from 0.5 to 10 bar, preferably from 0.5 to 8 bar, particularly preferably from 0.5 to 6 bar.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
제1가스의 가스 처리 시간 : 제2가스의 가스 처리 시간의 비율은 2:98 내지 90:10, 바람직하게는 2:98 내지 20:80, 특히 바람직하게는 5:95 내지 30:70이며, 특히 제1가스의 가스 처리 시간은 제1가스 및 제2가스의 전체 가스 처리 시간의 60% 이하인 것을 특징으로 하는 제조방법.
11. The method according to any one of claims 1 to 10,
The ratio of the gas treatment time of the first gas to the gas treatment time of the second gas is 2:98 to 90:10, preferably 2:98 to 20:80, particularly preferably 5:95 to 30:70, Wherein the gas treatment time of the first gas is not more than 60% of the total gas treatment time of the first gas and the second gas.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
내화성 주형 재료는 석영 모래, 지르콘사, 크롬광 모래, 감람석, 질석, 보그사이트 및/또는 샤포트를 포함하며, 특히 100 내지 600㎛, 바람직하게는 150 내지 500㎛의 평균 입자 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 제조방법.
12. The method according to any one of claims 1 to 11,
The refractory mold material is characterized by having an average particle diameter of 100 to 600 mu m, preferably 150 to 500 mu m, including quartz sand, zircon yarn, chromium light sand, olivine stone, vermiculite, borgite and / .
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결합제, 특히 물유리는 상기 주형 재료에 대해 0.5 내지 5 중량%, 바람직하게는 1 내지 3.5 중량%이며, 상기 물유리는 25 내지 65 중량%, 바람직하게는 30 내지 60 중량%의 고체 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 제조방법.
13. The method according to any one of claims 1 to 12,
The binder, in particular water glass, is present in an amount of from 0.5 to 5% by weight, preferably from 1 to 3.5% by weight, based on the molding material, and the water glass has a solids content of from 25 to 65% by weight, preferably from 30 to 60% .
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
비정형 SiO2, 특히 합성 비정형 SiO2가 사용되며, 상기 비정형 SiO2는 바람직하게는 0.05㎛ 내지 10㎛, 특히 바람직하게는 0.1㎛ 내지 5㎛, 특히 더 바람직하게는 0.1㎛ 내지 2㎛의 중간 일차 입자 크기를 갖고, 이와 독립적으로 상기 중간 일차 입자 크기의 BET-표면적은 1 내지 200 m2/g, 특히 1 내지 50 m2/g, 특히 바람직하게는 1 내지 30 m2/g인 것을 특징으로 하는 제조방법.
14. The method according to any one of claims 1 to 13,
Atypical SiO 2 , in particular synthetic atypical SiO 2, is used, and the amorphous SiO 2 preferably has an intermediate primary particle size of from 0.05 μm to 10 μm, particularly preferably from 0.1 μm to 5 μm, particularly preferably from 0.1 μm to 2 μm Characterized in that the BET surface area of said intermediate primary particle size is independently from 1 to 200 m 2 / g, especially from 1 to 50 m 2 / g, particularly preferably from 1 to 30 m 2 / g. .
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비정형 SiO2는 상기 주형 재료에 대해 0.1 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%의 양으로 사용되며, 이와 독립적으로 상기 결합제에 대해 2 내지 60 중량%, 특히 바람직하게는 4 내지 50 중량%의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
15. The method according to any one of claims 1 to 14,
The amorphous SiO2 is used in an amount of 0.1 to 2% by weight, preferably 0.1 to 1.5% by weight, based on the casting material, independently from 2 to 60% by weight, particularly preferably 4 to 50% %. ≪ / RTI >
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1가스는 15 내지 120℃, 바람직하게는 15 내지 100℃, 특히 바람직하게는 25 내지 80℃의 온도로 상기 주조 주형으로 유입되고, 이와 독립적으로 상기 제2가스는 상기 제1가스와 동일한 온도 범위 또는 40 내지 250℃의 온도로 주조 주형으로 유입되며, 바람직하게는 상기 제2가스의 온도는 주조 주형으로 유입될 때 상기 제1가스의 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 제조방법.
16. The method according to any one of claims 1 to 15,
The first gas is introduced into the casting mold at a temperature of from 15 to 120 캜, preferably from 15 to 100 캜, particularly preferably from 25 to 80 캜, and independently of the above, the second gas is the same Temperature or a temperature of 40 to 250 DEG C, and preferably the temperature of the second gas is higher than the temperature of the first gas when entering the casting mold.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
사용되는 상기 비정질 SiO2는 15 중량% 미만, 특히 5 중량% 미만, 특히 바람직하게는 1 중량% 미만의 물 함량을 갖거나, 이와 독립적으로 분말로 사용되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
17. The method according to any one of claims 1 to 16,
Characterized in that the amorphous SiO 2 used has a water content of less than 15% by weight, in particular less than 5% by weight, particularly preferably less than 1% by weight, or independently used as a powder.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1가스 및 제2가스는 적어도 시간상 서로 분리된 상태로 임의의 순서 및 유입 과정의 수에 따라 상기 주조 주형으로 유입되며, 바람직하게는 상기 제2가스가 마지막으로 상기 주조 주형을 통과하고, 특히 상기 제1가스가 처음에 단 한 번 통과하고 그 후 상기 제2가스가 통과하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
18. The method according to any one of claims 1 to 17,
The first gas and the second gas are introduced into the casting mold in at least a predetermined time interval and in accordance with any order and the number of inflow processes, and preferably the second gas is finally passed through the casting mold, Characterized in that the first gas first passes only once and then the second gas passes.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따라 제조될 수 있는 주조 주형 또는 주조 심형.18. A casting mold or a casting core which can be produced according to any one of claims 1 to 18.
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