NO155039B - Agglomerert sand og fremgangsmaate ved dens fremstilling. - Google Patents

Agglomerert sand og fremgangsmaate ved dens fremstilling. Download PDF

Info

Publication number
NO155039B
NO155039B NO801325A NO801325A NO155039B NO 155039 B NO155039 B NO 155039B NO 801325 A NO801325 A NO 801325A NO 801325 A NO801325 A NO 801325A NO 155039 B NO155039 B NO 155039B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
acid
weight
sand
arylsulfonic
magnesium silicate
Prior art date
Application number
NO801325A
Other languages
English (en)
Other versions
NO155039C (no
NO801325L (no
Inventor
Paul Henri Rene Williame
Original Assignee
Schuiling Prod Ballu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schuiling Prod Ballu filed Critical Schuiling Prod Ballu
Publication of NO801325L publication Critical patent/NO801325L/no
Publication of NO155039B publication Critical patent/NO155039B/no
Publication of NO155039C publication Critical patent/NO155039C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/28Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing organic polyacids, e.g. polycarboxylate cements, i.e. ionomeric systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår agglomerert sand, som anvendes spesielt for fremstilling av kjerner og former for støpeformål,
og en fremgangsmåte ved dens fremstilling.
I en artikkel med tittel "Kallhårdande organiska binde-medel for olivinsand" i oktobernummeret 1973 av Svenska Gjuteriforeningen beskrives en formsand inneholdende foruten olivin som basismateriale og furanharpiks en liten mengde,
som er mindre enn 1%, av en alkoholisk oppløsning av paratoluensulfonsyre. Olivinet har basisk karakter. For at det ikke skal finne sted reaksjon med syren anbefales det således på den ene side å tilsette en liten mengde syre som er akkurat tilstrekkelig til å katalysere harpiksen og på den annen side å arbeide i alkoholisk, vannfritt miljø som forhindrer enhver saltdannelse, for å bevare katalysatorens surhet for polymeriseringen av furanharpiksen.
I henhold til oppfinnelsen går man frem stikk i strid
med disse forholdsregler. Det foretas således en saltdannelses-reaksjon med tilsetning av en betydelig mengde syre i vandig miljø.
Det har nemlig overraskende vist seg at denne reaksjon, som man hittil har villet unngå, fordi den har skadelig inn-virkning på polymeriseringen av furanharpiksen, tvertimot gjør det mulig å sløyfe harpiksen og likefullt oppnå en selv-herdende formsand med bemerkelsesverdige egenskaper. Den herder raskt uten oppvarmning. Dens ildfasthet er god. Metall som er støpt i kontakt med sanden, oppviser ingen feil. Det dannes ved grenseflaten mellom sanden og metallet en avsetning av skinnende carbon som letter uttagningen fra formen som følge av spaltning av et organisk molekyl. Sanden egner seg for støping av reduserende metaller, såsom f.eks. magnesium, fordi den har reduserende egenskaper på grunn av de svovel-holdige produkter som stammer fra spaltningen av et sulfonat.
Ved hjelp av oppfinnelsen tilveiebringes der således
en fremgangsmåte ved fremstilling av en agglomerert sand, spesielt for fremstilling er kjerner og former for støpeformål, ved hvilken fremgangsmåte en sand som inneholder minst 5 vekt% av et magnesiumsilikat med evne til å reagere med syre, blandes
med en arylsulfonsyre. Fremgangsmåten utmerker seg ved at blandingen foretas i vandig miljø i nærvær av minst 25 vekt% arylsulfonsyre, beregnet på vekten av magnesiumsilikatet.
Oppfinnelsen angår også en agglomerert sand, spesielt for fremstilling av kjerner og former for støpeformål, som utmerker seg ved at den inneholder minst 5 vekt% av et magnesiumarylsulfonat.
Vanligvis utgjør syren minst 50 vekt% av magnesiumsilikatet, mens vannet utgjør minst 25 vekt% av arylsulfonsyren, fortrinnsvis fra 40 til 100 vekt%. Det enkleste er å anvende en vandig oppløsning av arylsulfonsyre.
Sanden inneholder vanligvis fra 10 til 20 vekt% magnesiumsilikat. Sanden kan være en kiselsand, en olivin-
sand, en kromittsand eller en sand av annen type. Vanligvis har den ublandede sand en kornstørrelse mindre enn 5 mm, idet en kornstørrelse mindre enn 1 mm foretrekkes.
Som magnesiumsilikat med evne til å reagere med en syre kan man anvende sepiolitt (3 Si02, 2 MgO, 1 H20), merskum (Si301QH4Mg2), serpentin (2 Si02, 3 MgO, 1 H20) og generelt alle silikatene av olivingruppen. Olivin er et silikat av magnesium og jern med følgende sammensetning:
- MgO : 48-50 vekt%
- Si02 : 41-43 - Fe203: 6,5-8
idet resten utgjøres av Cr^ O^, NiO, MnO, CaO og Al-^O^..
Reaksjonen forløper lettere når magnesiumsilikatet foreligger i form av et findelt pulver. Det oppnåes utmerkede resultater når magnesiumsilikatet som tilsettes, har en korn-størrelse mindre enn 0,15 mm, fortrinnsvis mindre enn 0,lmm.
Blant de arylsulfonsyrer som er anvendelige, skal spesielt nevnes de av formelen:
hvor Rlf R2 og R3 uavhengig av hverandre betegner hydrogen, hydroxyl eller rettlinjet eller forgrenet lavere alkyl med 1-6 carbonatomer, fortrinnsvis 1-4 carbonatomer. De van-ligste av disse syrer er, i rekkefølge etter avtagende preferanse,. benzensulfonsyre, xylensulfonsyrene, fenolsulfonsyrene og cumensulfonsyrene, spesielt para-isomerene. Ganske spesielt foretrekkes paratoluensulfonsyre. Man kan også anvende aralkyl-sulfonsyrer hvor alkyldelen inneholder inntil 6 carbonatomer, fortrinnsvis færre enn 4 carbonatomer, f.eks. benzylsulfon-
syre .
Det er økonomisk fordelaktig å sette en sterk syre til arylsulfonsyren, f.eks. svovelsyre, i en mengde som ikke over-stiger 40 vekt% og fortrinnsvis er mindre enn 15 vekt%.
I de følgende eksempler, som illustrerer oppfinnelsen,
er alle mengdeangivelser og prosentangivelser på vektbasis,
med mindre annet er spesifisert.
Eksempel 1
100 deler olivinmel (som passerer gjennom en sikt med
0,074 mm maskevidde) blandes med 50 deler 65%-ig paratoluensulfonsyre og 100 deler vann. Blandingen tillates å stå natten over. Det filtreres og vaskes. Det frafUtrerte materiale ekstraheres så med vann for å utvinne alle rester av oppløse-
lige salter. Mengden av det dannede oppløselige magnesium bestemmes etter overføring til ammoniakkalsk magnesiumfosfat,
som kalsineres til pyrofosfat. Bestemmelsen gir 33,79 g av magnesiumsaltet av paratoluensulfonsyre. Den teoretiske verdi er 34,5 g.
Det er således blitt dannet et salt mellom syren og olivinet.
Eksempler 2- 4
20 deler olivinmel (av kornstørrelse mindre enn 0,074 mm) og 80 deler kiselsand blandes med henholdsvis 8,10 og 12 deler vandig 65%-ig paratoluensulfonsyre.
Herdningstiden og temperaturstigningen måles.
Det fremstilles en bøyestav av typen GF (Georges Fisher Société Anonyme), og bøyefastheten bestemmes 48 timer etter herdningen. Resultatene er oppført i tabell I.
Sammenligninsgeksempel 1
Eksempel 2 gjentas uten at det tilsettes vann, idet
den vandige syreoppløsning erstattes med en vannfri, methano-lisk 70%-ig paratoluensulfonsyreoppløsning. Praktisk talt ingen saltdannelse finner sted.
Heller ikke ved anvendelse av en benzenoppløsning av paratoluensulfonsyre finner der sted noen saltdannelse av betydning.
Sammenligningseksempler 2- 6
Eksempel 2 gjentas, men paratoluensulfonsyren erstattes med henholdsvis maursyre, eddiksyre, dikloreddiksyre, glyoxyl-syre og dodecylbenzensulfonsyre. Man oppnår ikke den samme herdning som med de ovenfor beskrevne sulfonsyrer.
Eksempler 5- 7
På samme måte som i eksempel 2 blandes 90 deler kiselsand, 10 deler olivin og henholdsvis 5, 6 og 7 deler 65%-ig paratoluensulfonsyre. Resultatene er oppført i tabell I.
Eksempel 8
Eksempel 5 gjentas, men med en 70%-ig oppløsning av benzensulfonsyre. Resultatene er oppført i tabell I.
Eksempel 9
90 deler kiselsand, 10 deler olivin og 5 deler av en vandig 65%-ig syreoppløsning inneholdende 93% paratoluensulfonsyre og 7% svovelsyre. Resultatene er oppført i tabell I.
En sammenligning mellom eksempel 7 og eksempel 9 viser virkningen av en liten tilsetning av svovelsyre.
Prøvestavene fra hvert eksempel anbringes i en ovn.
De sprekker ikke. En prøve fra hvert eksempel anbringes i en digel, som oppvarmes til 1200°C i en digelovn. Det dannes en avsetning av skinnende carbon på digelens lokk.
Eksempel 10
80 deler olivinsand av finhet 40/80 AFS (AFS=American Foundrymen's Society) blandes med 20 deler olivinmel. Det tilsettes uten oppvarmning 10 deler kommersiell 65%-ig paratoluensulfonsyre, og det blandes på ny i 30 sekunder.
Blandingen anbringes i en form og sammenpakkes med en
stamper. Temperaturen i systemet øker ras kt fra 20° til 35°C. Etter 3 minutters kontakttid er produktet tilstrekkelig stivt til at det kan tas ut av formen uten å deformeres. Det inneholder magnesiumparatoluensulfat.
Etter størkningen konstateres det at systemets pH-verdi (en prøve oppløses i vann) ligger nær den nøytrale
verdi, hvilket vil si at sulfonsyren har inngått saltdannelse.
Når produktet, som har størknet under de ovenfor be-
skrevne betingelser, oppvarmes til 1000°C i en ovn, bibe-
holdes den form som ble gitt ved formningen. Det oppvarmede produkt er motstandsdyktig overfor varmesjokk og sprekker ikke.
Da herdningen blir analog med den herdning som oppnåes
med et hydraulisk bindemiddel, idet vannet inngår i strukturen,
oppstår der ingen krympning. Dette er fordelaktig' ved presi-
sjonsstøping av metalliske deler.
Eksempel 11
Eksempel 7 gjentas, men kiselsanden erstattes med en
kromittsand av finhet 40/SO AFS. Temperaturen øker fra 5°C
til 25°C i løpet av 20 minutter ved en omgivelsestemperatur på 18°C.
Etter 20 minutters kontakttid er produktet tilstrekke-
lig stivt til å kunne tas ut av formen uten å deformeres.

Claims (10)

1. Agglomerert sand, spesielt for fremstilling av former og kjerner for støpeformål, karakterisert ved at den inneholder minst
5 vekt% av et magnesiumarylsulfonat.
2. Fremgangsmåte ved fremstilling av en agglomerert sand ifølge krav 1, ved hvilken en sand inneholdende minst 5 vekt% av et magnesiumsilikat med evne til å reagere med syre,blandes med en arylsulfonsyre, karakterisert ved at blandingen foretas i vandig miljø i nærvær av minst 25 vekt% arylsulfonsyre, beregnet på vekten av magnesiumsilikatet.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at arylsulfonsyren anvendes i en mengde som utgjør minst 50 vekt% av magnesiumsilikatet.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3,karakterisert ved at der anvendes en mengde vann som svarer til minst 25 vekt% av arylsulfonsyren.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at der anvendes en mengde vann svarende til 40 - 100 vekt% av arylsulfonsyren.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at arylsulfonsyren anvendes i vandig oppløsning.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 2-6, karakterisert ved at der anvendes en arylsulfonsyre som er tilsatt en sterk syre, spesielt svovelsyre.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at der anvendes en arylsulfonsyre som inneholder svovelsyre i en mengde av 15 vekt% av arylsulfonsyren.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 2-8, karakterisert ved at der som arylsulfonsyre anvendes paratoluensulfonsyre.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 2-9, karakterisert ved at der som magnesiumsilikat anvendes et olivin.
NO801325A 1979-05-07 1980-05-06 Agglomerert sand og fremgangsmaate ved dens fremstilling. NO155039C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7911449A FR2455934A1 (fr) 1979-05-07 1979-05-07 Procede de preparation d'un sable agglomere et produit obtenu

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO801325L NO801325L (no) 1980-11-10
NO155039B true NO155039B (no) 1986-10-27
NO155039C NO155039C (no) 1987-02-04

Family

ID=9225122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO801325A NO155039C (no) 1979-05-07 1980-05-06 Agglomerert sand og fremgangsmaate ved dens fremstilling.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4312671A (no)
BE (1) BE883103A (no)
DE (1) DE3017351A1 (no)
FR (1) FR2455934A1 (no)
NO (1) NO155039C (no)
SE (1) SE436843B (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2492288A1 (fr) * 1980-10-21 1982-04-23 N Proizv Ob Tulatschermet Melange autodurcissable pour moules et noyaux de fonderie
US4381813A (en) * 1981-09-10 1983-05-03 The Quaker Oats Company Method for manufacturing foundry cores
US4430441A (en) 1982-01-18 1984-02-07 Zhukovsky Sergei S Cold setting sand for foundry moulds and cores

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB321609A (en) * 1929-01-24 1929-11-14 Metallgesellschaft Ag Improvements in and connected with moulds for casting metals
FR2096863B1 (no) * 1970-07-07 1973-02-02 Ctre Tech Ind Fonderie
DE2203187A1 (de) * 1971-01-29 1972-08-17 Dyno Industrier As Verfahren zur Herstellung von Giessereikernen und -formen aus Olivinsand
FR2182740B2 (no) * 1972-05-05 1977-06-24 Ctre Tech Ind Fonderie
US4111253A (en) * 1972-08-21 1978-09-05 The White Sea & Baltic Company Limited Foundry processes and compositions
US3806491A (en) * 1972-11-17 1974-04-23 Ashland Oil Inc Foundry binder composition comprising a ketone-aldehyde product
US3954695A (en) * 1973-07-13 1976-05-04 Manley Bros. Of Indiana, Inc. Molding composition with resin coated refractory
US4175067A (en) * 1977-08-17 1979-11-20 The Quaker Oats Company Curable binder for large foundry sand shapes
US4206262A (en) * 1978-01-16 1980-06-03 Acme Resin Corporation Catechol resins for the shell process

Also Published As

Publication number Publication date
BE883103A (fr) 1980-11-05
NO155039C (no) 1987-02-04
US4312671A (en) 1982-01-26
SE8003380L (sv) 1980-11-08
DE3017351A1 (de) 1980-11-20
FR2455934A1 (fr) 1980-12-05
SE436843B (sv) 1985-01-28
FR2455934B1 (no) 1981-05-29
NO801325L (no) 1980-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4051301A (en) Furan-phenolic resin coated sand for collapsible foundry molds
US20080207796A1 (en) Furanic resin aggregate binders and method
US5158130A (en) Method for preparation of moulds and cores used in the casting of metals
JP2008516774A (ja) 濃縮タンニンとフルフリルアルコールとを含む粘結剤組成物およびその使用
MX2012006584A (es) Mezclas de fundición que contienen una sal de ácido orgánica y sus husos.
KR101830081B1 (ko) 주물을 위한 모래주형 및/또는 코어를 만들기 위한 바인더 조성물 및 그 제조방법
US4543373A (en) Fast curing furan foundry binder system containing a metal salt accelerator
US5126089A (en) Method for easy removal of sand cores from castings
NO155039B (no) Agglomerert sand og fremgangsmaate ved dens fremstilling.
CN110711846A (zh) 一种铸造用无机粘结剂砂冷芯盒制型芯方法
JPS6129816B2 (no)
US4113499A (en) Suspension for making molds in disposable pattern casting
JPS5964136A (ja) セラミツク材料の溶解法
US4867228A (en) Additive for green moulding sands
US4197385A (en) Furan-phenolic resins for collapsible foundry molds
US3046147A (en) Water soluble mold and core binders and method
NO180014B (no) Fremgangsmåte for fremstilling av stöpekjerner og -former
US4636262A (en) Additive for green molding sand
NO178057B (no) Bindemiddelblanding, formblandinger for stöperi omfattende denne, samt fremgangsmåte for fremstilling av stöperikjerner og -former
US6860319B2 (en) Acid activated clay for use in foundry sand
JPS6131737B2 (no)
US4326578A (en) Method for making foundry moulds and cores
JPS6252656B2 (no)
JPS6338254B2 (no)
SU550216A1 (ru) Смесь дл изготовлени водорастворимых оправок