PL101960B1 - An inorganic binder for forming refractory and abrasive products - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest spoiwo nieorganicz¬ ne, do formowania wyrobów ogniotrwalych i scier¬ nych stosowanych w odlewnictwie na rdzenie i formy.

Znane sa spoiwa nieorganiczne przeznaczone szcze¬ gólnie do formowania wyrobów ogniotrwalych, które zawieraja substancje nieorganiczne stanowiace pod¬ stawowe skladniki mieszaniny. Spoiwa te zawiera¬ ja jako podstawowy skladnik krzemiany, co przy stosowaniu do mas dla form i rdzeni odlewniczych daje niekorzystny efekt zwiazany z trudnosciami przy ich usuwaniu lub wytrzasaniu z metalowego odlewu. Ponadto znane spoiwa charakteryzuja sie .nieodpowiednimi wlasciwosciami wytrzymaloscio¬ wymi spojenia lub niepozadanymi wlasciwosciami przy ich utwardzaniu.

Znane spoiwa nieorganiczne, na przyklad krze¬ miany, pozwalaja na utworzenie formy odlewniczej, zwlaszcza formy odlewniczej utwardzanej w tem¬ peraturze otoczenia, które maja zbyt mala odpor¬ nosc na porysowanie przy wyjmowaniu odlewu, w zwiazku z czym formy takie wymagaja przy¬ najmniej kilku dodatkowych godzin, po osiagnie¬ ciu czasu usuwania dla uzyskania odpowiedniej odpornosci na porysowanie.

Z punktu widzenia malej odpornosci na poryso¬ wanie przy wyjmowaniu znane formy odlewnicze nie sa latwe do manipulowania nimi przy wyjmo¬ waniu ze wzgledu na niebezpieczenstwo ich usz¬ kodzenia. Ponadto wytrzymalosc na zginanie przy wyjmowaniu form odlewniczych, wykonanych z róz¬ nych znanych spoiw, jest zbyt mala.

Celem wynalazku, jest opracowanie spoiwa, które posiada wysokie wlasciwosci wytrzymalosciowe, przy czym wlasciwosci utwardzania tego spoiwa powinny dawac sie zmieniac w pewnych granicach.

Celem wynalazku jest równiez opracowanie spo¬ iwa nieorganicznego dla form odlewniczych, które posiada stosunkowo dobra podatnosc i dobre wlas¬ ciwosci wytrzasania w porównaniu ze znanymi spoiwami nieorganicznymi i które maja dobra od¬ pornosc na porysowanie i zginanie przy wyjmowa¬ niu, oraz umozliwiaja latwe manipulowanie nimi przy wyjmowaniu.

Spoiwo wedlug wynalazku stanowi mieszanine borowanego fosforanu glinowego, zawierajacego bor w ilosci 3 do 40% molowo w stosunku do liczby moli glinu, przy stosunku molowym fosforu do su¬ marycznej liczby moli glinu i boru 2:1 do 4:1, oraz material zawierajacy metal ziem alkalicznych i tle¬ nek ziem alkalicznych, a ponadto wode.

Ilosc borowanego fosforanu glinowego wynosi 50 do 95, korzystnie 65—90% wagowo w stosunku do calkowitego ciezaru borowanego fosforanu gli¬ nowego i materialu zawierajacego metal ziem alka¬ licznych i tlenek metalu ziem alkalicznych, a ilosc materialu zawierajacego metal ziem alkalicznych i tlenek metalu ziem alkalicznych wynosi 5—50, korzystnie 10—35% wagowo w stosunku do calko¬ witego ciezaru borowanego fosforanu glinowego 101 9603 i materialu zawierajacego metal ziem alkalicznych i tlenek metalu ziem alkalicznych. Ilosc wody wy¬ nosi w przyblizeniu 15 do 50, korzystnie 20—40% wagowo w stosunku do calkowitego ciezaru boro¬ wanego fosforanu glinowego i wody. _ Stosowany w spoiwie wedlug wynalazku fosforan glinowy, zawiera bor w ilosci 3 do 40% molowo w stosunku do liczby moli glinu. Korzystna ilosc boru wynosi 5 do 30% molowo, a najbardziej ko¬ rzystna 10 do 25% molowo w stosunku do liczby moli gltnu. Tak wiec fosforan glinowy ma stosunek molowy fosforanu do sumy liczby moli glinu i bo¬ ru 2:1 do 4:1, korzystnie 2,5:1 do 3,5:1, najkorzy¬ stniej 2,8:1 do .3,2:1.

Borowany fosforan glinowy przygotowywany jest w reakcji materialu zawierajacego tlenek glinowy materialu zawierajacego fosfor i materialu zawie¬ rajacego bor. Borowany fosforan glinowy jest ko- ^ rzystnde przygotowany albo z P2Os, albo ze ste¬ zonego kwasu ortofosforowego o stezeniu H8P04 w przyblizeniu 70 do 80% wagowo.

Stezony roztwór kwasu ortofosforowego zawiera w przyblizeniu 86% wagowo H8P04, przy czym, mozna stosowac inne zródla fosforu, na przyklad takie jak kwasy polifosforowe.

Borowane fosforany glinowe przygotowywane sa z kasu ortoborowegOj trójtlenku boru iAub bora- - nów metali, takich j£k borany metali alkalicznych* wliczajac w to boran sodu (Na2B4(Vl0H2O). Ko¬ rzystne jest stosowanie kwasu ortoborowego zamiast trójtlenku boru, poniewaz kwas ten jest bardziej przydatny do uzycda niz trójtlenek boru ze wzgledu na swa wieksza rozpuszczalnosc w ukladzie reakcji.

Borowane fosforany glinowe korzystne sa przy stosowaniu reakcji kwasu ortofosforowego lub P205, z tlenkiem glinowym, na przyklad z trójwo- dzianem tlenku glinowego (Al2Os • 3H20) i kwasem borowym lub trójtlenkiem boru. Poniewaz reakcja jest egzotermiczna, mozna ja przeprowadzic przez mieszanie reagentów i umozliwienie by tempera¬ tura reagujacej masy wzrosla do szczytu egzoter¬ micznego, wynoszacego w przyblizeniu 94 do 110°C.

Po szczycie egzotermicznym moze byc doprowadza¬ ne cieplo zewnetrzne przez 0,5 do 2 godzin, tak, aby utrzymac maksymalna temperature w zakre¬ sie 105 do 120°C, w celu zapewnienia ukonczenia reakcji.

W niektórych przypadkach zachodzi koniecznosc zainicjowania reakcji przez doprowadzenie ciepla z zewnatrz zanim jeszcze nie rozpocznie sie zja¬ wisko egzotermiczne.

Reakcja przeprowadzana jest zwykle pod cisnie¬ niem atmosferycznym. Mozna jednak w przypadku potrzeby stosowac równiez cisnienie wyzsze lub nizsze. Reakcja wykonywana jest zwykle w ciagu' 1 do 4 godz., lub korzystniej w ciagu 2 do 3 go¬ dzin. Ilosc borowanego fosforanu glinowego stoso¬ wana w spoiwie wynosi 50 do 95% wagowo, ko¬ rzystniej 65 do 90% wagowo w stosunku do ogól¬ nego ciezaru borowanego fosforanu glinowego i ma¬ terialu zawierajacego metal ziem alkalicznych i tle¬ nek metalu ziem alkalicznych a- ilosc tego ma¬ terialu wynosi w przyblizeniu 5 do 50%, korzystniej do 35% wagowo w^stosunku do ogólnego ciezaru fosforanu glinowego i materialu ziem alkalicznych.

L 960 4 Materialem zawierajacym metale ziem alkalicz¬ nych, stosowanym wedlug wynalazku, jest dowolny material zawierajacy metal ziem alkalicznych i tlen, który jest zdolny do reagowania z borowanym fos- foranem. Ody material zawierajacy metal ziem alkalicznych jest wolnym tlenkiem metalu ziem alkalicznych lub wolnym wodorotlenkiem metalu ziem .alkalicznych, to ma on korzystnie po¬ wierzchnie wlasciwa nie wieksza niz w przyblize- io niu 3,5 m2/g, mierzac sposobem BET. Jeszcze ko¬ rzystniej, gdy ma on powierzchnie nie wieksza niz w przyblizeniu 3 m2/g. Wolne tlenki i wolne wodorotlenki, majace powierzchnie nie wieksza niz 8,5 m2/g sa bardziej korzystne, gdy spoiwa stoso- wane sa w mieszaninach formierskich, w celu przygotowywania wyrobów ogniotrwalych, scier¬ nych, a zwlaszcza przy wytwarzaniu form i rdzeni.

Zaobserwowano przy tym, ze spoiwo wedlug wy¬ nalazku, zawierajace tlenki i wodorotlenki ma cza- sy robocze wystarczajace dla odpowiedniego zmie¬ szania w konwencjonalnych mieszadlach wsado¬ wych przed wprowadzeniem ich w forme lub wzo¬ rzec do ksztaltowania.

Chociaz wolne tlenki i wolne wodorotlenki o po- wierzchni wiekszej niz 8,5 m2/g maja zbyt duza zdolnosc reagowania przy stosowaniu ich w kon¬ wencjonalnych, mieszadlach, to jednak korzy- * stniej jest, gdy stosuje sie szybsze operacje mie¬ szania, na przyklad takie, które wymagaja czasu so w przyblizeniu okolo 20 sek. lub tez stosowanie spoiw, które maja byc uzyte do celów, przy któ¬ rych pozadane jest lub moze byc dopuszczone na¬ tychmiastowe utwardzanie. Takie materialy, które zawieraja tlenek lub wodorotlenek metalu ziem u alkalicznych, w chemicznym lub fizycznym polacze¬ niu z innymi skladnikami, maja mniejsza zdolnosc reakcji niz wolne tlenki i wodorotlenki. Materialy te moga miec zatem powierzchnie wieksza niz 8,5 m2/g i moga byc odpowiednie do uzycia w przy- 40 padku, gdy stosuje sie mieszanie wymagajace czasu 2 do 4 minut lub wiecej. - Inne skladniki moga równiez znajdowac sie w polaczeniu chemicznym z tlenkiem i z wolnym metalem ziem alkalicznych lub w polaczeniu fi- 45 zycznym, na przyklad przez, sorpcje lub w postaci pokrycia zewnetrznego.

Jednakze mieszanie materialu z wolnym tlenkiem lub wodorotlenkiem bez uzyskania polaczenia po¬ wyzszego typu nie zmniejszy zdolnosci do reagowa- 50 nia. Totez takie mieszanie nie jest zawarte w zna¬ czeniu uzytego^ powyzej okreslenia polaczenia che¬ micznego lub fizycznego. Korzystne jest to, by wszystkie materialy zawierajace metale ziem alka¬ licznych i tlenek metalu ziem alkalicznych, sto- 55 sowane ,wedlug wynalazku, mialy powierzchnie nie wieksza niz 8,5 .m2/g, korzystniej nie wieksza niz 3 m2/g, lub jeszcze bardziej korzystnie nie wieksza niz 0,01 m2/g. Wszystkie stwierdzenia na temat po¬ wierzchni, jezeli nie podano inaczej, odnosza sie 60 do pomiarów wykonanych sposobem BET, opisa¬ nym w ASTM-D-3037-71T method C-Nitrogen „ Absorption Surface Area by Continuous Flow Chromatography, czesc 28, str. 1106, wydanie 1972, przy uzyciu 0,1 do 0,5 g materialu zawierajacego 65 metale ziem alkalicznych. j5 Wsród stosowanych materialów znajduja sie tle¬ nek wapnia, tlenek magnezu, krzemian wapnia, glinian wapnia, krzemian glinowo-wapniowy, krze¬ mian magnezu i glinian magnezu. Wsród tych ma¬ terialów sa równiez cyrkoniany, borany i tyta¬ niany metali ziem alkalicznych. Korzystne jest sto¬ sowanie wolnego tlenku metalu ziem alkalicznych lub mieszaniny wolnego metalu ziem alkalicz¬ nych, lub tez mieszaniny tlenku metalu ziem alkalicznych i materialu, który zawiera metal ziem . alkalicznych i tlenek w polaczeniu z in¬ nym skladnikiem, takim, jak glinian wapnia.

Ponadto korzystnym tlenkiem metalu ziem al¬ kalicznych jest tlenek magnezu. Materialy ta¬ kie, które zawieraja skladniki w polaczeniu z tlenkiem lub wodorotlenkiem i metalem ziem al¬ kalicznych, w pewnych przypadkach moga byc roz¬ wazane jako utajone zródlo tlenku metalu ziem alkalicznych dla wprowadzenia tego tlenku w spo¬ iwo.

Niektóre materialy zawierajace tlenek magnezu sa dostepne pod nazwami handlowymi Magmaster 1-A z firmy Michigan Chemical, Calcined Mag- nesiium Oxide — 325 mesh. Cat. No. M — 1016 z firmy Cerac/Pure, Inc. H-W Periklase Grain 94C-Grade (Super Bali Mili ^ines), H-W Poriklase Grain 94C Grade (Regular Bali Mili Fines), i H-W Poriklase Grain 98, Super Bali Mili Fines z fir¬ my Harbison-Walker Refractories. Material pod nazwa handlowa Magmaster ma powierzchnie w przyblizeniu 2,3 m2/g, a material Cat. No. M-1016 ma powierzchnie w przyblizeniu 1,4 m2/g.

Szczególnie korzystnym krzemieniem wapnia jest wolastomit, który jest bardzo czystym materialem, w którym stosunek tlenku wapnia do krzemionki jest zasadniczo równy molarnemu. Dostepne zwykle w handlu gliniany wapnia zawieraja 15 do 40'% wagowo tlenku wapnia i 35 do 80% wagowo tlenku glinowego, przy czym suma tlenku wapnia i tlenku gliinowego wynosi przynajmniej 70% wagowo.

Oczywiscie moze byc pozadane otrzymanie mie¬ szanin z glinianem wapnia, zawierajacych procen¬ towo wiecej tlenku wapnia. Faktycznie, otrzymany glinian wapnia zawiera w przyblizeniu do 45,5% wagowo tlenku wapnia.

Niektóre materialy zawierajace glinian moga byc otrzymane w handlu pod nazwami handlowymi Se- car 250 i Fondu z firmy Lone Star Lafarge Com¬ pany, Lumnite i Refcon z firmy Universal Atlas Cement oraz Alcoa Calcium Aluminate Cement CA-25 z firmy Aluminium Company of Ame¬ rica.

Material pod nazwa Fondu ma minimalna po¬ wierzchnie mierzona wedlug ASTM Cli 5 — w przyblizeniu. 0,15 m2/g oraz 0,265 m2/g — mierzac czas wedlug ASTM C205.

Lumnite ma powierzchnie wlasciwa wedlug Wag¬ nera 0,17 m2/g, a Refcon ma powierzchnie wlasci¬ wa wedlug Wagnera 0,19 m2/g. Mieszaniny wolnego tlenku metalu ziem alkalicznych i materialu za¬ wierajacego skladniki w polaczeniu z wolnym tlen¬ kiem lub wodorotlenkiem i metalem ziem alkalicz¬ nych zawieraja korzystnie 1 do 10 czesci wago¬ wych, lub korzystniej 2 do 8 czesci wagowych tlen¬ ku metalp ziem alkalicznych na czesc wagowa H960 6 materialu zawierajacego podstawniki w polaczeniu z wolnym tlenkiem lub wodorotlenkiem i metalem ziiem alkalicznych. Korzystnie mieszaniny takie sa to tlenki magnezu i gliniany wapnia. Wolny tlenek ziem alkalicznych, na przyklad tlenek magnezu, jest w takich mieszaninach glównym skladnikiem odpowiednim na uzyskiwanie szybkiego utwardze¬ nia, podczas, gdy inny skladnik, taki jak glinian wapnia jest glównie odpowiedni na polepszenie wlasciwosci wytrzymalosciowych koncowego pro¬ duktu ksztaltowania. Poniewaz wolny tlenek meta¬ lu jest znacznie latwiej reagujacym materialem od materialów, które sa utajonymi zródlami wolnego tlenku metalu, to materialy te maja tylko minimal- ny wplyw na szybkosc utwardzania, gdy zmieszane sa z tlenkiem metalu ziem alkalicznych.

Pozadane jest równiez stosowanie materialu za¬ wierajacego metale ziem alkalicznych w postaci papki lub zawiesiny w rozcienczalniku, glównie w celu ulatwienia manipulowania materialem takim jak nafta, benzyna lakowa (bezzapachowa), benzyna lakowa normalna oraz material pod nazwa handlowa 140 Solvent z firmy Ashland Oil, Inc., i material pod nazwa handlowa Shellflex 131 ,z firmy Shell Oil, jak równiez weglowodory aromatyczne do¬ stepne pod nazwa handlowa Hi — Sol 4—2 ii Hi — Sol 10 z firmy Ashland Oil, Inc. W przypadku po¬ trzeby, mozna stosowac mieszaniny róznych roz¬ cienczalników.

Przykladami niektórych rozcienczalników sa al¬ kohole, na przyklad glikol etylowy, alkohol furfu- rylowy, estry, octan celulozy oraz weglowodory.

Ponadto moze byc pozadane dodawanie do za¬ wiesin materialów zawierajacych metale ziem al- kalicznych lub srodka ulatwiajacego tworzenie za¬ wiesiny, takiego jak Bentone, Carbosil, i Carbopol w ilosciach w przyblizeniu do 10%, lecz zwykle mniej niz 5%, w celu wspomozenia stabilizowania sie papki lub zawiesiny w rozcienczalniku. Material 40 zawierajacy metal ziem alkalicznych i rozcienczal¬ nik, korzystnie nafta, miesza sie zwykle w sto¬ sunku wagowym od 1 do 3 do 3 do 1, korzystniej od 1 do 2 do 2 do 1. Zaobserwowano, ze weglowo¬ dory nienasycone daja najlepsze wlasciwosci wy- 45 trzymalosciowe w porównaniu z innymi rozcien¬ czalnikami, które byly badane, przy zastosowaniu rozcienczalnika. Ponadto, korzystnie stosuje sie al¬ kohole takie jak glikol etylowy i alkohol furfu- rylowy. Wlasciwosci wytrzymalosciowe koncowej 50 formy odlewniczej sa nieco gorsze, w przypadku, gdy stosuje sie takie alkohole jak glikol etylowy i alkohol furfurylowy. Innym niezbednym skladni¬ kiem spoiwa wedlug wynalazku jest woda. Cala ilosc lub czesc wody mozna doprowadzic do ukla- 55 du w postaci nosnika dla borowanego fosforanu glinowego. Wode mozna równiez wprowadzic w for¬ mie oddzielnego skladnika. Zadana ilosc wody moze byc doprowadzona równiez w czesci z borowanym fosforanem glinowym, a w czesci w postaci cieczy 60 bez innych domieszek, Ilosc stosowanej wody wy¬ nosi 15 do 50% wagowo^ lub korzystniej 20 do 40% wagowo w stosunku do calkowitego ciezaru boro¬ wanego fosforanu glinowego i wody. Fosforan gli¬ nowy i woda, zmieszane ze soba, maja zwykle lep- 65 kosc 100 do 2000 CP, korzystniej 200 do 1000 cP.101 7 Ze spoiwa wedlug wynalazku mozna otrzymac wyroby formowane, takie jak wyroby scierne, na przyklad tarcze szlifierskie, formy odlewnicze i ele¬ menty ogniotrwale, ceramiczne, o polepszonych Wlasciwosciach fizycznych, na przyklad wytrzyma¬ losc na rozciaganie, które jest wyraznie lepsze przy mniejszych zawartosciach boru, do okolo 3% molówo. Zawartosc boru polepsza stabilnosc utwar¬ dzonego wyrobu formowanego. Procentowy spadek wytrzymalosci na rozciaganie przy zastosowaniu spoiwa wedlug wynalazku, zawierajacego borowa¬ ny fosforan glinowy, po skladowaniu przez 48 godz. w porównaniu do skladowania przez 24 godz., jest zwykle mniejszy niz przy stosowaniu fosforanu glinowego nie zawierajacego boru. Stabilnosc ta jest zauwazalna zwlaszcza, gdy stosuje sie wieksze ilosci boru, na przyklad w przyblizeniu 10 do 30% w stosunku do liczby moli glinu.

Obecnosc boru w fosforanie glinowym jest nie¬ zwykle korzystna równiez z tego wzgledu, ze zmie¬ nia zdolnosc fosforanu glinowego do reagowania z materialem ziem alkalicznych w obecnosci du¬ zych ilosci kruszywa. Gdy ilosc boru w fosforanie glinowym wzrasta, to predkosc reakcji z materia¬ lem ziem alkalicznych w obecnosoi kruszywa ma¬ leje. Jest tó zauwazalne zwlaszcza przy stezeniach boru przynajmniej w przyblizeniu 10% molowo w stosunku do liczby moli glinu.

Dzieki temu obecnosc boru w fosforanie glino¬ wym umozliwia latwe regulowanie wlasciwosoi ukladu spoiwa przy takim utwardzaniu, aby zwia¬ zac w pewnych granicach sfw>iwo, w celu spelnienia wymagan niezbednych dla zastosowania miesza-, niny spoiwa.

Zmiana wlasciwosoi utwardzania, zwlaszcza zwia¬ zana z wolnym tlenkiem metalu ziem alkalicznych, nie byla obserwowana przy braku duzych ilosci kruszywa, takiego jak piasek. Jest to prawdopo¬ dobnie spowodowane egzotermicznoscia reakcji po¬ miedzy borowanym fosforanem glinowym a wol¬ nym tlenkiem metalu ziem alkalicznych, przy czym kruszywo pobiera cieplo, .zmniejszajac zdolnosc re¬ agowania do poziomu, przy którym *wplyw boru staje sie zauwazalny. Z drugiej strony reakcja jest tak szybka przy braku kruszywa, ze wplyw, jakd bor moze miec na utwardzanie, nie daje sie wy¬ kryc, a nawet jesli daje ie wykryc, to nie ma zadnej praktycznej wartosci.

Ponadto obecnosc boru daje roztwory wodne fos¬ foranu glinowego, które wykazuja znacznie zwiek¬ szona stabilnosc skladowania w porównaniu z fos¬ foranem glinowym nie zawierajacym boru. Zwiek¬ szona stabilnosc skladowania staje sie znaczna, gdy stosuje sie bor w ilosci przynajmniej 5% molowo w stosunku do liczby moli glinu. Mq&na równiez stosowac inne materialy, które nie wplywaja ujemnie na wspólzaleznosc pomiedzy borowanym fosforanem glinowym a skladnikiem zawierajacym metal ziemi alkalicznej i woda.

Stosujac spoiwo do przygotowywania wyrobów sciernych, na przyklad tarcz szlifierskich, ceramicz¬ nych wyrobów ogniotrwalych, form odlewniczych, piaskowych ksztaltek formierskich i dokladnych form odlewniczych, miesza sie go z kruszywem. 960 8 W celu przygotowania formy piaskowej, stosuje sie kruszywo majace czastki o wielkosci wystarcza¬ jacej dla zapewnienia porowatosci. formy i umozli¬ wienia odplywu skladników lotnych z formy, pod- s czas odlewania. Okreslenie „zwykle formy piasko- we" odnosi sie do form, które maja porowatosc wystarczajaca dla umozliwienia odplywu z form skladników lotnych podczas odlewania. Zwykle 80% lub korzystniej 90% wagowo kruszywa uzytego io na forme posiada wielkosc czastek nie mniejsza niz otrzymana z sita nr 150 wedlug Tylera. Kru¬ szywo dla ksztaltek formierskich ma przecietna wielkosc czastek w przyblizeniu 50 do 150 (nr sita wedlug Tylera).

Kruszywem stosowanym dla nieskomplikowa¬ nych ksztaltek formierskich jest krzemionka, która przynajmniej w 70% lub korzystniej 85% wago¬ wych wprowadza sie w postaci piasku.

Innymi stosowanymi kruszywami sa: cyrkon, . oliwin, piasek glinokrizemianowy lub piasek chro- mitowy.

W przypadku przygotowywania formy do doklad¬ nego odlewu stosuje sie przynajmniej 80% kruszy¬ wa zawierajacego przecietna wielkosc czastek uzyskanych z sita nr 150 wedlug Tylera, lub ko¬ rzystniej nr 325 do 200.

Korzystne jest przy tym, gdy przynajmniej 90% wagowo kruszywa, przy dokladnych odlewach, ma wielkosc czastek uzyskanych z sita nr 150, lub tez korzystniej uzyskanych z sit nr 325 do 200. Ko¬ rzystnymi kruszywami stosowanymi do dokladnego odlewu sa stopiony kwarc, piaski cyrkonowe, piaski magnezo-krzemianowe, jak na przyklad oliwin i piaski glinokrzemiianowe.

Formy do dokladnego odlewu róznia sie od zwyklych, piaskowych form tym, ze kruszywo w formach do dokladnego odlewu jest ubijane gesciej w stosunku do kruszywa stosowanego 40 w zwyklych formach piaskowych. Z tego wzgledu formy do dokladnego odlewu nalezy przed uzy¬ ciem ogrzac w celu usuniecia czastek zdolnych do parowania, znajdujacych sie w mieszaninie for¬ mierskiej. Gdyby materialów lotnych niie usunac 45 z takiej formy przed jej uzyciem, to para po¬ wstajaca podczas odlewania wnikalaby w rozto¬ piony metal, poniewaz forma ta ma stosunkowo niska porowatosc. Dyfuzja par pogorszylaby glad¬ kosc powierzchni odlewanego wyrobu. Przygotowy- 50 wane ogniotrwale formy zawieraja zwykle przy¬ najmniej 80% wagowo kruszywa o przeoietnej wiel¬ kosci i czastek uzyskanych z sit ponizej nr 200, lub korzystniej z sit ponizej nr 325. Korzystne jest przy tym, gdy 90% wagowo kruszywa ma 55 przecietna wielkosc czastek ponizej nr sita 200, lub bardziej korzystnie, gdy ma wielkosc czastek uzyskanych z sita nr 325.

Kruszywo uzywane do przygotowywania wyro¬ bów ogniotrwalych powinno byc odporne na tempe- 60 rature okolo 815°C, niezbednej do spowodowania spieczenia kruszywa. Przykladami niektórych kru¬ szyw stosowanych do wytwarzania wyrobów ognio¬ trwalych sa materialy ceramiczne, na przyklad tlenki zaroodporhe, wegliki, azotki i krzemki, ta- 65 kie jak tlenek glinowy, tlenek olowiu, tlenek chro-101 960 mu, tlenek cyrkonu, dwutlenek krzemu, weglik krzemu, azotek tytanu, azotek boru, dwukrzemek molibdenu i materialy weglowe, takie jak grafit.

Mozna stosowac równiez kruszywa stanowiace mie¬ szanine metali i materialów ceramicznych.

Przykladami materialów sciernych do wytwarza¬ nia wyrobów sciernych sa tlenek glinowy, weglik krzemu, weglik boru, korund, granat, szmergiel i ich mieszaniny. Korzystne jest, przy tym by przy¬ najmniej 85% wypelniaczy nieorganicznych mialo przecietna wielkosc czastek nie wieksza niz uzy¬ skanych z sita nr 200, przy czym korzystniej jest, by ilosc ta byla 95%. Niektórymi wypelniaczami nieorganicznymi sa kriolit, fluoryt lub dwutlenek krzemu. W przypadku, gdy wypelniacz nieorganicz¬ ny stosuje sie wraz z materialem sciernym, to jest on zwykle zawarty w ilosciach 1 do 30% wagowo w stosunku do ogólnego ciezaru materialu -scierne¬ go i wypelniacza nieorganicznego.

Chociaz stosowane kruszywo powinno byc suche, moze ono zawierac niewielka ilosc wilgoci, na przy¬ klad w przyblizeniu do 0,3% wagowo, lub wiecej, w stosunku do ciezaru kruszywa. Taka zawartosc wilgoci w kruszywie mozna skompensowac zmie¬ niajac ilosc wody dodawanej do mieszaniny wraz z innymi skladnikami, na przyklad z borowanym fosforanem glinowym i materialem zawierajacym metal ziem alkalicznych.

W mieszaninach formierskich kruszywo stanowi skladnik glówny, a spoiwo stanowi skladnik do¬ datkowy.

Do wytwarzania zwyklych form piaskowych ilosc spoiwa wynosi nie wiecej niz 10% wagowo, lub korzystniej 0,5 do ?% wagowo, w stosunku do cie¬ zaru kruszywa. Najczesciej zawartosc spoiwa wyno¬ si w przyblizeniu 1 do 5% wagowo w stosunku do ciezaru kruszywa w zwyklych piaskowych ksztal¬ tach formierskich.

W formach i rdzeniach do odlewania dokladne¬ go ilosc spoiwa jest zwykle nie wieksza niz 40% wagowo, lub korzystniej 5 do 20% wagowo w sto¬ sunku do ciezaru kruszywa.

W wyrobach ogniotrwalych ilosc spoiwa Wynosi zwykle nie wiecej niz w przyblizeniu 40% wagowo, lub korzystniej 5 do 20% wagowo w stosunku do ciezaru kruszywa. W wyrobach sciernych ilosc spo¬ iwa wynosi zwykle nie wiecej niz 25% wagowo, lub korzystniej 5 do 15% wagowo w stosunku do ciezaru materialu sciernego. Spoiwo wedlug wy¬ nalazku mozna wytwarzac w postaci dwóch sklad¬ ników, z których jeden zawieralby fosforan gli¬ nowy i wode, a drugi material z metalem ziem al¬ kalicznych. Gdy spoiwo ma byc stosowane wraz z kruszywem, metale ziem alkalicznych miesza sie z kruszywem, a nastepnie do tak uzyskanej mie¬ szaniny dodaje sie fosforan glinowy. Po równo¬ miernym rozprowadzeniu spoiwa na czastkach kru¬ szywa, uzyskanej tak mieszaninie formierskiej na¬ daje sie zadany ksztalt, przy czym mieszanina for¬ mierska moze zawierac inne skladniki, takie jak tlenek zelaza, wlókna lniane, maczke drzewna, ma¬ terial ilasty, maczki ogniotrwale oraz podobne ma¬ terialy.

Spoiwo wedlug wynalazku jest zdolne do utwar¬ dzania sie w temperaturze otoczenia.

Normalnie utwardzanie w temperaturze otocze¬ nia przeprowadza sie w temperaturze pokojowej do 38°C.

Ponadto ksztaltki formierskie wykonane wedlug wynalazku maja dobra odpornosc na porysowanie i wyginanie po wyciagnieciu. Dzieki temu formy odlewnicze wedlug wynalazku moga byc latwo sto¬ sowane natychmiast po wyciagnieciu.

Spoiwo wedlug wynalazku umozliwia ponadto otrzymanie ksztaltów formierskich, które maja zdolnosc wytrzasania lepsza niz w przypadku in¬ nych spoiw nieorganicznych, na przyklad krzemia¬ nowych, przy zastosowaniu do odlewania metali ze¬ laznych o stosunkowo wysokiej temperaturze topli- wosoi takich jak zelazo i stal, które sa odlewane przy temperaturze okolo 1370°C. Spoiwo wedlug . wynalazku umozliwia ponadto wykonywanie form odlewniczych, nadajacych sie do odlewania metali niezelaznych o stosunkowo niskiej temperaturze topliwosci, takich jak aluminium, miedz i stopy miedzi.

Spoiwo wedlug wynalazku umozliwia uzyskanie form odlewniczych, które moga sie rozpadac i byc wytrzasane z odlewu z metalu niezelaznego o sto- sunkowo niskiej temperaturze topliwosci, zwlaszcza z aluminium, przez wymywanie woda. Formy mo¬ ga byc poddane dzialaniu wody przez nasiakanie lub natrysk.

Przy stosowaniu spoiwa wedlug wynalazku pod¬ czas wykonywania form odlewniczych stosuje sie nastepujace etapy: (1) wytwarzanie mieszaniny formierskiej zawie¬ rajacej kruszywo iwa, (2) wprowadzenie tej mieszaniny formierskiej do wzorca w celu otrzymania surowej formy od¬ lewniczej, (3) pozostawienie surowej formy odlewniczej we 40 wzorcu przynajmniej na czas wystarczajacy, aby forma osiagnela minimalna wytrzymalosc • potrzebna dla wyjecia jej (to jest aby stala sie samonosna), (4) oraz wyjmowania nastepnie formy z wzorca i pozostawienia jej do utwardzenia w tempe¬ raturze pokojowej, przez co uzyskuje stala, utwardzona forme odlewnicza.

W celu lepszego zrozumienia wynalazku podano 50 ponizej nie stanowiace ograniczenia przyklady.

Wszystkie czesci podane w przykladach traktowane sa jako wagowe, chyba, ze podane inaczej.

Przyklad I. Do naczynia reakcyjnego wypo¬ sazonego w mieszadlo, termometr i manometr 55 wprowadzono mieszajac w przyblizeniu 38000 czesci 80% roztworu wodnego kwasu orto-: fosforowego, w przyblizeniu 307 czesci kwasu orto- borowego i w przyblizeniu 7720 czesci uwodnio¬ nego tlenku glinowego (Alcoa C-33). Masa reagu- 60 jaca byla ogrzewana do temperatury w przyblize¬ niu 49°C przez 0,5 godziny, po czym doplyw ciepla z zewnatrz »przerwano. Reakcja trwala jeszcze w przyblizeniu 20 minut przy temperaturze wzra¬ stajacej do maksimum 82°C na skutek egzotermicz- 65 nosci. 45101 11 Nastepnie przez doplyw ciepla z zewnatrz tem¬ perature reakcji podwyzszono do maksimum 113°C, w czasie 70 minut. Cisnienie w naczyniu reakcyj¬ nym wzroslo do maksimum 1,055 at. nadcisnienia.

Reagujaca mase ochlodzono do 68°C przez czas 45 minut, przy czym w tym czasie mieszajac do¬ dano 5900 czesoi wody. Nastepnie reagujaca mase ochlodzono do temperatury 28°C pod cisnieniem zmniejszonym do 76 mm slupa rteci.

Podcisnienie podwyzszono do cisnienia otoczenia i uzyskano przy tym 52000 czesci borowanego fos¬ foranu glinowego o zawartosci suchej masy 66,6% lepkosci 250—300 cP, o stosunku molowym fosforu do sumy moli glinu ii boru 3:1 o zawartosci boru w przyblizeniu 5% molowo w stosunku do liczby moli glinu. 100 czesci piasku Wedron 5010 i 0,85 czesoi papki zlozonej z 0,4 czesci nafty i 0,45 czesci tlenku magnezu o powierzchni 2,3 m2/g (Magmaster 1-A) mieszano przez 2 minuty.

Wedlug producenta piasek Wedron 5010 zawiera 99,88% krzemionki, 0,02% tlenku zelaza, 0,10% tlenku glinowego, 0,15% dwutlenku tytanu, 0,01% tlenku wapnia i 0,005% tlenku magnezu i ma na¬ stepujacy rozklad wielkosci ziaren: 0,4% zatrzymu¬ je sie na sicie nr 40, 11,2% — na sicie nr 50, 35, 2% — na sicie nr 70, 37, 4% — na sicie nr 100, ,8% — na sicie nr 140, 4,0% — na sicie nr 200, 0,8% — na sicie nr 200, 0,8% — na sicie nr 270, 0,2% — na sicie nr 325, co odpowiada liczbie mial- y • kosci 66,92 wedlug AFS, przy czym numery sit podano wedlug numeracji obowiazujacej w Sta¬ nach Zjednoczonych Ameryki. Do tej mieszaniny dodano 3,2 czesci borowanego fosforanu glinowego przygotowanego sposobem opisanym powyzej. Na¬ stepnie mieszanine mieszano przez 2 minuty.

Otrzymana mieszanine formierska ksztaltowano ubijakiem recznym w znormalizowane próbki do mierzenia wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS przy zastosowaniu znormalizowanego sposobu.

Wytrzymalosc na rozciaganie badanych ksztaltek wynosila po 2 godzinach 5,27 kG/cm2, po 4 godzi¬ nach 7,38 kG/cm2, po 6 godzinach — 9,84 kG/cm2, po 24 godzinach 11,95 kG/cm2, przy czym próbki pozostawaly w temperaturze pokojowej. Ponadto czas roboczy mieszaniny wynosil 10 min. a czas usuwania 35 do 40 min. Odpornosc na rysowanie przy wyjmowaniu jest bardzo dobra, a po 2 godzi¬ nach jest doskonala.

Przyklad II. Postepowano tak jak w przy¬ kladzie I, z tym wyjatkiem, ze calkowita ilosc mie¬ szaniny spoiwa wynosila 3,5% wagowo w sto¬ sunku do piasku, przy czym rózne skladniki spo¬ iwa byly w tym samym stosunku jak poprzednio.

Otrzymana mieszanine formierska ksztaltowano przy uzyciu znormalizowanego sposobu w próbki do mierzenia wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS. Wytrzymalosc na rozciaganie badanych ksztaltów wynosi 5,27 kg/cm2 po dwóch godzinach 8,44 kG/cm2 po 4 godzinach, 10,2 kG/cm2 po 6 go¬ dzinach i 11,6 kG/cm2 po 24 godzinach pozostawa¬ nia w temperaturze pokojowej.

Próbki mialy doskonala odpornosc na 'rysowanie po 2 godzinach. Ponadto czas roboczy mieszaniny wynosil 10 minut, a czas usuwania 40 do 45 minut. 960 12 Przyklad III. 5000 czesci piasku Wedron 5010 i 35 czesci mieszaniny tlenku magnezu (Magmaster 1-A) i glinianu wapnia, zawierajacego 58% A1203 i 33% CaO, dostepnej w handlu jako Refeon z fir- my Universal Atlas, w stosunku 2,5 czesci tlenku magnezu na 1 czesc glinianu wapnia mieszano przez 2 minuty. Do tej mieszaniny dodano 165 czesci 66% wodnego roztworu fosforanu glino¬ wego przygotowanego wedlug sposobu opisanego w przykladzie 1.4 Nastepnie mieszanine mieszano przez 2 minuty.

Otrzymana mieszanine formierska ksztaltowano stosujac znormalizowany sposób w próbki do mie¬ rzenia wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS.

Wytrzymalosc na rozciaganie badanych ksztaltek wynosila po 24 godzinach pozostawania w tempera¬ turze pokojowej 11,95 kG/cm2.

Ponadto mieszanina ma czas roboczy 10 min. i czas usuwania 30 min. Odpornosc na rysowanie przy wyjmowaniu jest bardzo dobra a po 2 go¬ dzinach jest doskonala.

Przyklad IV. Postepowano* tak jak w przy¬ kladzie III z tym, ze zastosowano 30 czesci mie- szaniny tlenku magnezu z glinianem wapnia.

Otrzymana mieszanine formierska ksztaltowano stosujac znormalizowany sposób w próbki do mie¬ rzenia wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS.

Wytrzymalosc na rozciaganie badanych ksztaltek wynosila 5,63 kG/cm2 po 2 godzinach, 11,25 kG/cm2 po 4 godzinach, 12,55 kG/cm2 po 6 godzinach i 13,8 kG/cm2 po 24 godzinach pozostawania w tem¬ peraturze pokojowej. Ponadto mieszanina miala czas roboczy 15 minut i czas usuwania 45 minut.

Nastepne przyklady V do IX przedstawiaja wplyw pGwierzchmi wlasciwej materialu zawierajacego tlenek metalu ziem alkalicznych, gdy jest to wolny tlenek taki jak MgO. 40 Przyklad V. 5000 czesci piasku krzemionko¬ wego Wedron 5010 i 25 czesci tlenku magnezu o po¬ wierzchni wlasciwej 2,3 m2/g, dostepnego w handlu z firmy Michigan Chemical jako Magmaster 1-A mieszano 2 minuty. Do mieszaniny tej dodano .165 45 czesci 66% roztworu fosforanu glinowego, przygo¬ towanego sposobem opisanym w przykladzie I. Na¬ stepnie mieszanine mieszano przez 2 minuty. Otrzy¬ mana mieszanina formierska miala czas roboczy do 20 minut. 50 Przyklad VI. Postepowano tak jak w przy¬ kladzie V, z tym, ze zastosowany tlenek magnezu mial powierzchnie wlasciwa 1,4 m2/g (material do¬ stepny w handlu pod nazwa handlowa Calcinated Magnesium Oxide 0,325 mash Cat. Nr M-1016), 55 a fosforan glinowy zawieral 10% molowo boru w stosunku do liczby moli glinu. Mieszanina for¬ mierska miala czas roboczy 15 minut.

Przyklad VII. Postepowano tak jak w przy- en kladzie VI, z tym, ze zastosowany tlenek magnezu bu mial powierzchnie wlasciwa 35,2 m2/g (material dostepny pod nazwa handlowa Magox 98 LR).

Mieszanina miala czas roboczy mniejszy od 2 minut i dlatego wymagala stosowania szybkiego 65 mieszania.101 960 13 14 Przyklad VIII. Postepowano tak jak w przy¬ kladzie VI, z tym, ze zastosowany tlenek magnezu mial powierzchnie wlasciwa 61,3 m2/g (material do¬ stepny pod nazwa handlowa Michigan 1782). Mie¬ szanina miala czas roboczy mniejszy od 2 minut i dlatego wymagala stosowania szybkiego miesza¬ nia.

Przyklad IX. Postepowano tak jak w przy¬ kladzie V, z tym, ze tlenek magnezowy mial po¬ wierzchnie wlasciwa 8,2 m2/g i byl otrzymany przez kalcynowanie materialu Miichigan 1782 w tempera¬ turze 1000°C przez 24 godziny, a fosforan glinowy zawieral molowo 30% boru w stosunku do liczby moli glinu. Mieszanina miala czas roboczy 2 do 4 minut i dlatego mozna ja bylo dokladnie wymie¬ szac, na mieszanine formierska stosujac bardziej konwencjonalne operacje mieszania.

Jednakze czas roboczy moze byc nieco krótszy niz konieczny dla bezpiecznego wymieszania i na¬ dania zadanego ksztaltu zanim nastapi utwardze¬ nie. * Przyklad X. Umieszczona ponizej tabela 1 przedstawia wplyw stosowania róznych poziomów boru na czas roboczy i czas usuwania. Mieszaniny byly przygotowane przez mieszanie w ciagu 2 mi¬ nut 5000 czesci piasku krzemionkowego Wedron 5010 i podanej w tabeli 1 ilosoi mieszaniny tlenku magnezu (Magmaster 1-A) i glinianu wapnia za- wierajacego 58% A1203 i 33% CaO (dostepny w handlu jako Refeon z formy Universal Atlas) w stosunku 2,5 czesci tlenku magnezu na 1 czesc glinianu wapnia. Do mieszaniny tej dodano 165 czesci roztworu fosforanu glinowego podanego w tabeli 1. Roztwory fosforanu glinowego byly otrzymywane ze stosunku molowego fosforu do sumy liczby moli glinu i boru jak 3 do 1.

Próby przechowywania przy stosowaniu róznych roztworów fosforanu glinowego w tym przykladzie wykazaly, ze wytracanie sie boru w ilosci 0,1 do 3% molowo mialo miejsce po 14 dniach skladowa¬ nia.

Inne roztwory fosforanu glinowego pozostaly kla¬ rowne. Rózne mieszaniny formierskie z tego przy¬ kladu ksztaltowano stosujac znormalizowany spo¬ sób w próbki do badania wytrzymalosci na roz¬ ciaganie wedlug AFS. Wartosc wytrzymalosci na rozciaganie po 24 godzinach i po 48 godzinach po¬ zostawania w temperaturze pokojowej podane w ta¬ belach 2 i 3 ponizej. Z tabel tych wynika, ze fos¬ foran glinowy z borem daje na ogól lepsze wlasci¬ wosci wytrzymalosci na rozciaganie. Jest oczywiste, ze ogólna tendencja jest polepszanie sie wytrzyma¬ losci na rozciaganie wraz ze wzrastajaca iloscia boru, chociaz niektóre wartosci wytrzymalosci na rozciaganie nie potwierdzaja tej reguly na skutek pewnych bledów doswiadczalnych.

Tabela 1 Wplyw zawartosci boru na czas roboczy w minutach i czas usuwania w minutach Ilosc boru % % % % »/d 3% 1'% 0% 68% wodny roztwór fosforanu glinowego czesci mieszaniny MjgO i glinian wapnia /100 /100 /90 /75 /75 /70 /65 czesci mieszaniny MgO ii glinian wapnia /80 /60 /60 /60 /55 /50 /50 66% wodny roztwór fosforanu glinowego czesci mieszaniny MgO i glinian wapnia /150 /90 /80 /75 /65 /70 /65 czesci mieszaniny MgO ii glinian wapnia /75 /70 /55 /50 /50 /50 /50 Tabela 2 Wplyw ilosci boru na wytrzymalosc na rozciaganie po 24 godzinach od wyjecia Ilosc boru % % % % %' 3% 1% 0% 68% wodny roztwór fosforanu glinowego czesci mieszaniny MgO i glinian wapnia 190 181 170 162 162 157 czesci mieszaniny MgO, i glinian wapnia 164 172 146 - 133 147 140 150 66% wodny roztwór fosforanu glinowego czesci mieszaniny MgO i glinian wapnia 174 182 167 174 165 150 157 czesci mieszaniny MgO i glinian wapnia 159 162 132 135 140 124 103101 960 16 Tabela 3 Wplyw ilosci boru na wytrzymalosc na rozciaganie w 48 godzin po wyjeciu 1 Ilosc boru . %¦ % % % % 3% 1% 0% 68% wodny roztwór fosforanu glinowego czesci mieszaniny MgO i glinianu wapnia 182 171 156 158 164 152 140 czesci mieszaniny MgO i glinianu wapnia 156 164 137 150 126 130 120 6G°/q wodny roztwór fosforanu glinowego czesci mieszaniny MgO i glinianu wapnia 171 152 165 170 147 130 142 czesci mieszaniny MgO i glinianu wapnia 160 138 - 126 116 126 113 90 Przyklad XI. Ponizsza tabela 4 przedstawia polepszenie stabilnosci przechowywania mieszaniny uzyskanej przy zastosowaniu boru.

Tabela 4 Stabilnosc roztworu fosforanu glinowego c. dalszy Tabeli 4 Stosu¬ nek molowy (glan+ +bor) do fosforu | 1 1:3,8 1:3,8 1:3,8 1:3,8 1:3,6 1:3,6 1:3,6 1:3,6 1:3,6 1:3,4 1:3,4 1:3,4 % czepci stalych 2 77 77 77 77 76 76 7:6 7,6 - 75 75 75 75 Ilosc boru *%i molowy glinu) 3 0 40 0 2P Wyglad 4 klarowny po 11 miesiacach klarowny po 11 miesiacach klarowny po 11 miesiacach klarowny po 11 miesiacach klarowny po 11 miesiacach klarowny po 11 miesiacach klarowny po 11 miesiacach klarowny po 11 miesiacach osad po 10 miesiacach klarowny po 11 miesiacach klarowny po 10 miesiacach klarowny przez 1,5 miesiaca a potem pojawia sie osad 40 45 55 60 65 1:3,4 1:3,4 1:3,2 1:3,1 1:3,0 1:3,0 1:3,0 i:3>0 1:3,0 1:3,0 1:3,0 l'A0 1:3,0 1:3,0 1:3,0 1:3,0 75 75 75 75 10 klarowny przez 2 miesiace a potem pojawia siie osad klarowny przez 1 miesiac a potem pojawia siie osad klarowny przez 1 miesiac a potem pojawia sie osad po 10 miesiacach pojawia sie osad wyglad po okolo 12 miesiacach 75 68 67, 65 75 ,68 67 65 75 68 65 75 ."• klarowny klarowny klarowny klarowny klarowny klarowny klarowny klarowny klarowny przez przynajmniej 2,5 miesiaca, osad przed 6 miesiacem klarowny przez przynajmniej 10 miesiecy a potem osad klarowny przez przynajmniej 10 miesiecy a potem osad klarowny przez przynajmniej 2^5 miesiaca, osad przed 6 miesiacem101 960 17 18 c. dalszy Tabeli 4 1 i: 3,0 1:3,0 1:3,0 i:3i,0 i:3„0 1:3»0 1:3,0 1:3,0 1:3,0 1:3,0 i:3i,0 1:3,0 1:3>0 1:3,0 a 68 67 65 75 ,68 67 65 75 68 f67 75, 68 67 65 3 3 3 3 3 1 1 1 0 0 0 0 4 1 klarowny przez przynajmniej 2,5 miesiaca, osad przed 6 miesiacem klarowny przez przynajmniej 2,5 miesiaca, osad przed 6 miesiacem klarowny przez przynajmniej 2,5 miesiaca, osad przed 6 miesiacem klarowny przez przynajmniej 2,5 miesiaca, osad przed 6 miesiacem osad klarowny przez przynajmniej 2,5 miesiaca, osad przed 6 miesiacem klarowny przez przynajmniej 2,5 miesiaca, osad przed 6 miesiacem klarowny przez przynajmniej 2,5 miesiaca, osad przed 6 miesiacem osad po okolo 2,5 mjiesiaca osad po okolo 2,5 mjiesiaca klarowny przez przynajmniej 2,5 miesiaca, osad przed 6 miesiacem osad po okolo 2,5 mjiesiaca osad po okolo 2,5 mjiesiaca niewielki po okolo 2,5 miesiaca Nastepne przyklady XII ii XIII przedstawiaja po¬ lepszenie odpornosci na rysowanie i na wygina¬ nie przy wyjmowaniu form odlewniczych wytwo-r rzonych wedlug wynalazku w porównaniu z odpor¬ noscia rysowania i wyginania przy wyjmowaniu form odlewniczych wytworzonych przy zastosowa¬ niu innych, znanych dotychczas spoiw nieorganicz¬ nych.

Przyklad XII. 20000 czesci piasku Port Cres- cent Lake i 200 czesci mieszaniny zlozonej z 60 czesci nafty, 85,6 czesci tlenku magnezu (Magma- ster 1-A) oraz 34,4 czesci glinianu wapnia zawie- 45 50 55 60 65 rajacego 58% A1203 i 33% CaO, dostepnego w hand¬ lu pod nazwa Refeon z firmy Universal Atlas, mie¬ szano przez 2 minuty. Do mieszaniny tej dodano 660 czesci 66% wodnego roztworu fosforanu glinowego, przygotowanego wedlug sposobu opisa¬ nego w przykladzie I, majacego lepkosc 250—300 cP, stosunek molowy fosforu do calkowitej liczby moli glinu i boru jak do 3 do 1 i w przyblizeniu % molowo boru w stosunku do liczby moli glinu.

Nastepnie mieszanine mieszano przez 2 minuty.

Otrzymana mieszanine formierska ksztaltowano w rdzenie o wymiarach 10,16 X 10,16 X 45,72 cm i o ciezarze 8,62 kg kazdy. Mieszanina miala" czas roboczy 10 minut i czas usuwania 45 minut. Od¬ pornosc rdzeni przy wyjmowaniu wynosila 85 do 90, a po 1 godzinie 90 do 95. Trzy próbki rdzeni polozone poziomo na krawedzi stolu laboratoryjne¬ go tak, ze 15,24 cm wystawalo poza stól bez pod¬ parcia. Rdzenie pozostawiono w tym polozeniu przez jedna godzine. Po jednej godzinie zauwazono ¦niewielkie ugiecia, wynoszace nie wiecej niz 1,59 mm od poziomu.

Podobne próby ugiecia przeprowadzono dla trzech próbek rdzeni, przy czym w jednym przypadku rdzen byl podparty na koncach, a czesc srodkowa byla niepodparta, w drugim przypadku rdzen byl podparty w srodku, a konce byly niepodparte,^ a w trzecim przypadku rdzen byl pozostawiony w polozeniu pionowym podparty na swej podsta¬ wie o wymiarach 10,16X10,16 cm. We wszystkich przypadkach nie stwierdzono wygiecia tych rdzeni ani zapadniecia sie po czasie 24 godzin.

Ponadto wytworzone trzy rdzenie natychmiast po wyjeciu owinieto w plastikowe worki a nastepnie podparto w polozeniu poziomym na koncach, na¬ tomiast trzy inne przygotowano i owinieto w pla¬ stikowe worki, po wyjeciu rdzenie podparto w po¬ lozeniu poziomym w srodku.

Pewne ugiecie tych rdzeni zaobserwowano po jednej godzinie. Z takiej samej mieszaniny wyko¬ nano dwa rdzenie o wymiarach 10,16X10,16X45,72! cm, przy czym na rdzenie te, w odleglosci 7,62 cm od kazdego konca na glebokosc 5,08 cm wlozono haki.

Jedne ze rdzeni wyjeto po 30 minutach i zawie¬ szono na kazdym koncu w polozeniu poziomym.

Rdzenie te zlamaly sie w ciagu 3 minut. Inny rdzen wyjeto po 45 minutach i zawieszono w po¬ lozeniu poziomym z obu konców. Rdzen ten pozo¬ stawal w tym polozeniu przez 24 godziny bez za¬ uwazalnego ugiecia. Naczynie o pojemnosci w przy¬ blizeniu 18,9 1 napelniono mieszanina piasku za¬ wierajacego wymienione powyzej spoiwo.

W srodek rdzenia na glebokosci 10,16 cm wlo¬ zono hak i calosc zawieszono po wyjeciu z piasku po czasie 45 minut. Calkowity ciezar zawieszonego- rdzenia wynosil 33,1 kg. Po 24 godzinach nie za¬ uwazono objawów wylamania haka z rdzenia..

W tym czasie na zawieszonym rdzeniu umieszczono dodatkowy ciezar 77,1 kg na czas 5 minut bez! zadnych szkodliwych wplywów. Przy uzyciu opisa¬ nej mieszaniny wytworzono równiez znormalizowa¬ ne próbki do badan wytrzymalosci na rozciaga¬ nie, przy czym próbki brano natychmiast po umiesz¬ czeniu i po czasie 5, 10 i 17 minut od zmieszania*.19 Wytrzymalosc po jednym dniu próbki wykona¬ nej natychmiast po zmieszaniu wynosila 14,45 kG/cm2, próbki wykonanej po 10 minutach od zmieszania — 11,25 kG/cm2, a próbki wykonanej 17 minut po zmieszaniu — 4,22 kG/cm2. Spadek wy¬ trzymalosci na rozciaganie po 5 minutach od zmie-^ szania wykazuje, ze reakcja w spoiwie zachodzila nieco szybciej niiz jest to pozadane. Ponadto pewne pogorszenie sie wlasciwosci rdzenia wystepuje pod¬ czas skladowania. Przykladowo, rdzenie mialy przecietna twardosc przy badaniu na porysowanie 70 po 4 dniach w porównaniu z poczatkowa twar¬ doscia przy badaniu na porysowanie.

Przyklad XIII. 10000 czesci piasku o nazwie Port Crescent Lake i 42 czesci organicznego utwardzacza esterowego,^ dostepnego w handlu pod nazwa handlowa Chem. Rez 3000, mieszano przez 2 minuty. Do mieszaniny tej dodano 350 czesci spo¬ iwa na bazie krzemianosodu, o stosunku Si02 do NagO jak 2,4 do 1, dostepnego w handlu pod nazwa handlowa Chem Rez 318. Mieszanine te mieszano nastepnie przez 2 minuty.

Mieszanina miala czas roboczy 20*minut i czas usuwania 45 minut. Odpornosc na rysowanie wy¬ nosila tylko 9 do 10 po wyjeciu i 80 do 90 po 3 godzinach skladowania.

Z mieszaniny tej uksztaltowano rdzenie o wy¬ miarach 10,16X10,16X45,72 cm i o ciezarze 8,62 kg.

Trzy z tych rdzeni polozono poziomo na krawedzd stolu laboratoryjnego po wyjeciu tak, ze 15,24 cm wystawalo poza stól bez podparcia. Rdzenie te wyginaly sie od 1,27—1,9 cm od poziomu.

Podobnie przeprowadzono inne próby zginania, w których trzy rdzenie podparte na koncach, pozo¬ stawiajac czesc srodkowa bez podparcia, a trzy rdzenie podparto posrodku, pozostawiajac konce bez podparcia, natomiast trzy inne rdzenie pozo¬ stawiono w polozeniu pionowym podparte na pod¬ stawie 10,16X10,16 cm.

- Zaobserwowano, ze rdzenie uginaly sie przy¬ najmniej 1,27 cm od poziomu w czasie jednej go¬ dziny, a w jednym przypadku rdzen calkowicie zlamal sie w polowie. Ponadto rdzen podparty w polozeniu pionowym ulegal pewnemu osadzeniu z niewielkim wybrzuszeniem ku srodkowi. Odpor¬ nosc rdzemia na porysowanie po jednej godzinie wynosila 30 do 40. Ponadto trzy rdzenie natych¬ miast po wyjeciu owinieto w plastikowe worki i podparto poziomo na koncach i w srodku. Rdze¬ nie ugiely sie o 0,635^ do 1,9 cm i wykazywaly znacz¬ nie wieksze zapadniecie w porównaniu z taka sa¬ ma próba przeprowadzona przy zastosowaniu z przykladu 12.

Porównanie przykladów XII i XIII wyraznie wy¬ kazuje polepszenie odpornosci na porysowanie przy wyjmowaniu i odpornosci na zginanie przy wyj¬ mowaniu przy zastosowaniu spoiw wedlug wyna¬ lazku w stosunku do innych znanych spoiw nie¬ organicznych. Ponadto jest oczywiste, ze z punktu widzenia wzglednej twardosci przy wyjmowaniu rdzeni wytworzonych wedlug wynalazku, latwiej jest manipulowac, takimi rdzeniami niz rdzeniami otrzymywanymi przy zastosowaniu spoiwa na ba¬ zie krzemianu sodu. 1 960 Przyklad XIV. 5000 czesci piasku Port Cres¬ cent i 50 czesci zawiesiny z 20 czesci bezzapachowej benzyny lakowej (temperatura zaplonu 53,30°C, zakres wrzenia 180 do 203,59°C) i z 30 czesci mie- szaniny tlenku magnezu (Magmaster 1-A) oraz gli¬ nianu wapnia, zawierajacego 58% Al2Os i 33% GaO, dostepnego w handlu pod nazwa Refcon z firmy Universal Atlas, w stosunku 5 czesci tlen¬ ku magnezu do jednej czesci glinianu wapnia mie- szano przez 2 minuty. Do mieszaniny tej dodano 165 czesci 67% wodnego roztworu fosforanu gli¬ nowego,'o stosunku molowym fosforu do calkowi¬ tej liczby moli glinu i boru 3 do 1 i o zawartosci boru w przyblizeniu *50% w stosunku do liczby moli glinu.

Mieszanine mieszano nastepnie przez 2 minuty.

Z uzyskanej mieszaniny formierskiej wykonano znormalizowane próbki do badania wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS przy zastosowaniu v standardowego sposobu. Wytrzymalosc próbek na rozciaganie wynosila w przyblizeniu 5,39 kG/cm2 po 2 godzinach w przyblizeniu 14,02 kG/cm2 po 24' godzinach, w przyblizeniu 13,09 kG/cm2 po 48 godzinach i w przyblizeniu 12,95 kG/cm2 po 120 godzinach. Ponadto mieszanina miala czas roboczy 17 min. i czas wyciagania 66 min. Odpornosc na po¬ rysowanie przy wyciaganiu byla bardzo dobra.

Przyklad XV. Postepowano tak jak w przy- kladzie XIV z tym; ze zamiast 20 czesci bezwon- nej benzyny lakowej uzyto 20 czesci normalnej benzyny lakowej (temperatura zaplonu 40,6°, zakres wrzenia 157,2 do 192°C). Z uzyskanej mieszaniny formierskiej wykonano znormalizowane próbki do badania wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS przy zastosowaniu standardowego sposobu.

Wytrzymalosc próbek na rozciaganie wynosila w przyblizeniu 4,9 kG/cm2 po 2 godzinach, w przy¬ blizeniu 13,09 kG/cm2 po 24 godzinach, w przybli- 40 zeniu 13,96 kG/cm2 po 48 godzinach w przyblize¬ niu 11,20 kG/cm2 po 120 godzinach w temperaturze pokojowej. Ponadto mieszanina ta miala czas ro¬ boczy 16 min. i czas wyciagania 62 min. Odpor¬ nosc na porysowanie przy wyciaganiu byla bardzo 45 dobra.

P r z y k*l a d XVI. Postepowano tak jak w przy¬ kladzie XIV, z tym, ze zamiast 20 czesci bezzapa¬ chowej benzyny lakowej uzyto 20 czesci materialu o nazwdie Shellflex 131 (temperatura zaplonu 50 148,8°C, zakres wrzenia 287,7 do 360°C). Z uzyska¬ nej mieszaniny formierskiej wykonano znormalizo¬ wane próbki do badania wytrzymalosci na rozcia¬ ganie wedlug AFS przy uzyciirlStandardowego spo- .. sobu. 55 Wytrzymalosc próbek na rozciaganie byla w przy¬ blizeniu 5,39 kG/cm2 po 2 godzinach, w przyblize¬ niu 14,21 kG/cm2 po 12 godzinach w przyblizeniu 14,65 kG/cm2 po 48 godzinach i w przyblizeniu ,15 kG/cm2 po 120 godzinach w temperaturze po¬ kojowej. Ponadto mieszanina miala czas roboczy 18 min. i czas wyciagania 64 min. Odpornosc na porysowanie przy wyciaganiu byla bardzo dobra.

Przyklad XVII. Postepowano tak jak w przy- 65 kladzie X]JV, z tym, ze zamiast 20 czesci bezzapa-101 960 21 22 chowej benzyny lakowej uzyto 20 czesci rozpusz¬ czalnika nr 140, dostepnego w handlu z firmy Ash¬ land Oil., Inc., {temperatura zaplonu 60°C), zakres wrzenia 182,2 do 198,9°C).

Z uzyskanej mieszaniny formierskiej wykonano znormalizowane próbki do badania wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS przy zastosowaniu standardowego sposobu. Wytrzymalosc próbek na rozciaganie wynosiila w przyblizeniu 6,09 kG/cm2 po 2 godzinach, w przyblizeniu 12,81 kG/cm2 po 12 godzinach, w przyblizeniu 13,86 kG/cm2 po 48 godzinach i w przyblizeniu 11,41 kG/cm2 po 120 godzinach. Ponadto mieszanina miala czas roboczy 18 min. i czas wyciagania 61 min. Odpornosc na po¬ rysowanie przy wyciaganiu byla bardzo dobra.

Przyklad XVIII. Postepowano tak jak w przy¬ kladzie XIV z tym, ze zamiast 20 czesci bezzapa- chowej benzyny lakowej uzyto 20 czesci nafty (temperatura zaplonu 48,9°C, zakres wrzenia 171 do 276,5°C). Z mieszaniny formierskiej wykonano znormalizowane próbki do badania wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS przy uzyciu standardo¬ wego sposobu.

Wytrzymalosc próbek na rozciaganie wynosila w przyblizeniu 6,51 kG/cm2 po 2 godzinach, w przy¬ blizeniu 11,76 kG/cm2 po 4 godzinach, w przybli¬ zeniu 14,00 kG/cm2 po 6 godzinach, w przybli¬ zeniu 14,56 kG/cm2 po 12 godzinach i w przy¬ blizeniu 9,45 kG/cm2 po 96 godzinach.

Ponadto, mieszanina miala czas roboczy 16 min. i czas wyciagania 60 min. Odpornosc na poryso¬ wanie przy wyciaganiu byla bardzo dobra.

Przyklad XIX. Do naczynia reakcyjnego wy¬ posazonego w mieszadlo, termometr i chlodnie zwrotna dodano w przyblizeniu 2445 czesci 85% kwasu ortofosforowego.

Nastepnie mieszajac dodano w przyblizeniu 67 czesci boranu sodu i mieszanie kontynuowano przez w przyblizeniu 10 min. az do czasu gdy bo¬ ran rozpuscil sie w kwasie tworzac klarowny roz¬ twór. Do roztworu tego dodano w przyblizeniu 540 czesai uwodnionego tlenku glinowego (Alcoa C-33) równoczesnie mieszajac. Reakcja trwala przez oko¬ lo 40 min. przy temperaturze wzrastajacej do oko¬ lo 104,5°C, na skutek egzotermicznosci.

Doprowadzono cieplo z zewnatrz i temperatura reakcji wzrosla do okolo 118,5°C. Temperature re¬ akcji utrzymywano na tej wartosci przez 2 godziny w celu zapewnienia zakonczenia reakcji. Nastepnie substancje ochlodzono do temperatury otoczenia i otrzymano w przyblizeniu 3052 czesci borowanego fosforanu glinowego o zawartosci materialu w sta¬ nie stalym okolo 75% i lepkosci okolo 40 000 cP, ó stosunku molowym fosforu do calkowitej liczby moli glinu i boru jak 3 do i i o zawartosci boru w przyblizeniu 10% molowo w stosunku do liczby moli glinu. 5000 czesci piasku o nazwie Port Crescent Lake Sand i w przyblizeniu 30 czesci mieszaniny tlenku magnezu (Magmaster 1-A) oraz glinianu wapnia zawierajacego 58% A1203 • i 33% CaO (Refcon) w stosunku 2,5 czesci tlenku magnezu-do 1 czesci glinianu wapnia mieszano przez w przyblizeniu' 2 min. Do mieszaniny tej dodano 165 czesci roztworu o zawartosci materialu stalego 66% i o lepkosci 400 do 500 cP, zlozonego z 146J5 czesci przygotowa¬ nego poprzednio borowanego fosforanu glinowego s i 18,5 czesci wody. Mieszanine te mieszano nastep¬ nie przez 2miin. x • Z uzyskanej mieszaniny wykonano recznie znor¬ malizowanie próbki do* badania wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS przy uzyciu standardowego sposobu. Wytrzymalosc próbek na rozciaganie wy¬ nosila 8,75 kG/cm2 po 2 godzinach 11,55 kG/cm2 po 4 godzinach, 11,20 kG/cm2 po 6 godzinach i 8,40 kG/cm2 po 24 godzinach w temperaturze oto¬ czenia. Twardosc rdzenia zmierzona na przyrzadzie Gore Hardnese Tester Nr. 674, dostepnym z firmy Harry W. Dietert Co., Detroit Michigan, wynosila 75 po 2 godzinach, 72 po 4 godzinach, 74 po 6 go¬ dzinach i 65 po 24 godzinach. Czas roboczy miesza¬ niny wynosil 13 min., a czas wyciagania 42 min.

Przyklad XX. Postepowano tak jak w przy¬ kladzie XIX, z tym, ze zastosowano ndeborowany fosforan glinowy, zawierajacy taka sama ilosc so¬ du (10% molowo w stosunku do glinu) jaka zawie¬ ral borowany fosforan glinowy z przykladu XIX.

Sól wprowadzono przez zastosowanie trójzasa- dowego fosforanu przygotowujac fosforan glinowy.

Z uzyskanej mieszaniny wykonano recznie znor¬ malizowane próbki do badania wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS przy uzyciu standardo¬ wego sposobu. Wytrzymalosc próbek na rozcdaga- ntie wynosila 9,10 kG/cm2 po 2 godzinach, 11,20 kG/cm2 po .4 godzinachi 3,5 kG/cm2 po 24 godzi¬ nach w temperaturze otoczenia. Twardosc rdzeni wynosila 80 po 2 godzinach, 78 po 4 godzinach i 52 po 24 godzinach. Czas pracy mieszaniny wynosil 9 min., a czas wyciagania 28 min.

Przyklad XXI. Postepowano tak jak w przy¬ kladzie XIX, z tym, ze uzyto borowanego fosfora¬ nu glinowego, zawierajacego 20% molowo boru i 20%*molowo sodu w stosunku do glinu i przygo¬ towanego wedlug sposobu podanego w przykla¬ dzie 19.

Z uzyskanej mieszaniny formierskiej wykonano recznie znormalizowane próbki do badania wytrzy¬ malosci na rozciaganie wedlug AFS stosujac stan¬ dardowy sposób. Wytrzymalosc próbek na rozcia¬ ganie ^wynosila w przyblizeniu 7,00 kG/cm2 po 2 godzinach, w przyblizeniu 10,79 kG/cm2 po 4 go¬ dzinach, w przyblizeniu 7,70 kG/cm2 po 6 godzi¬ nach i w przyblizeniu 4,55 kG/cm2 po 24 godzinach w temperaturze otoczenia. Twardosc rdzeni wyno¬ sila 58 po 2 godzinach, 77 po 4 godzinach, 50 po 55 6 godzinach i 32 po 24 godzinach. Czas roboczy mieszaniny wynosil 15 min., a czas wyciagania 38 min.

Przyklad XXII. Postepowano tak jak w przy¬ kladzie XXI, z tym, ze zastosowano nieborowany co fosforan glinowy, zawierajacy taka sama ilosc sodu (20% molowo w stosunku do glinu) jaka zawieral borowany fosforan glinowy z przykladu XXI. Sód wprowadzono przez zastosowanie trójzasadowego fosforanu sodu do przygotowania fosforanu glino- 65 wego. 45 5023 Z uzyskanej mieszaniny formierskiej wykonano "znormalizowane próbki do badania wytrzymalosci na rozciaganie wedlug AFS recznie, stosujac stan¬ dardowy sposób. Wytrzymalosc próbek na rozcia¬ ganie wynosila w przyblizeniu 7,00 kG/cm2 po 2 godzinach, 10,50 kG/cm2 po 4 godzinach i w przy¬ blizeniu 2,80 kG/cm2 po 24 godzinach w temperatu¬ rze otoczenia. Ponadto, mieszanina miala czas ro¬ boczy 8 min. i czas wyciagania 22 min. Twardosc rdzeni wynosila 74 po 2 godzinach, 70 po 4 godzi¬ nach i 42 po 24 godzinach.

Przyklad XXIII. Postepowano tak jak w przy¬ kladzie XIX, z tym, ze zastosowano nieborowany fosforan glinowy, zawierajacy 3 mole fosforu na jeden mol glinu pozbawionego sodu.

Z uzyskanej mieszaniny formierskiej wykonano recznie znormalizowane próbki do badania wytrzy- . malosci na rozciaganie wedlug AFS stosujac stan¬ dardowy sposób.

Wytrzymalosc .próbek na rozciaganie wynosila w przyblizeniu 6,65 kG/cm2 po 2 godzinach, 10,50 kG/cm2 po 4 godzinach, w przyblizeniu, 10,50 kG/cm2 po 6 godzinach i w przyblizeniu 6,65 kG/cm2 po 24 godzinach w temperaturze otoczenia. Ponadto mie¬ szanina miala czas roboczy 12 min., a czas wycia¬ gania 35 min.

Twardosc rdzeni wynosila 73 po 2 godzinach, 69 po 4 godzinach, 70 po 6 godzinach i 66 po 24 godzi¬ nach. Porównanie przykladu XIX z przykladem XX i przykladu XXI z przykladem XXII ilustruje po¬ lepszenie stabilnosci rdzeni, uzyskiwanych przez za¬ stosowanie wynalazku przejawiajacych sie wieksza wytrzymaloscia na rozciaganie po 24 godzinach dla zawierajacego bor fosforanu glinowego w porówna¬ niu z fosforanem glinowym nie zawierajacym boru.

Polepszenie stabilnosci rdzeni, uzyskiwane przez obecnosc boru w fosforanie glinowym, zawie¬ rajacym sód, nie jest tak wyrazne jak polepszenie przez obecnosc boru w fosforanie glinowym, który nie zawiera sodu, ze wzgledu na szkodliwy wplyw wlasciwosci wynikajacych z porównania przykla¬ dów XX i XXII z przykladem 'XXIII. Niemniej obecnosc boru w takim materiale jest jeszcze bar¬ dzo korzystna. Przykladowo, obecnosc sodu w fosfo¬ ranie glinowym moze byc pozadana dla pewnych celów, takich jak polepszenie stosunku czasu wy¬ ciagania do czasu roboczego w pewnych okolicz¬ nosciach.

Ponizszy przyklad przedstawia rdzen wykonany z mieszaniny wedlug wynalazku przeznaczony do odlewu metali niezelaznych o stosunkowo niskiej temperaturze topliwosci.

Przyklad XXIV. 10000 czesci piasku o nazwie Wedron 5010 i w przyblizeniu 70 czesci mieszaniny tlenku magnezu (Magmaster 1-A) i glinianu wapnia zawierajacego 58% A1203 i 33% CaO (Refcon) w sto¬ sunku 2,5 czesci tlenku magnezu na 1 ozesc glinia¬ nu wapnia mieszano przez okolo 2 min. Do mie¬ szaniny tej dodano 330 czesci 66% wodnego roztworu fosforanu glinowego, przygotowanego wedlug sposobu podanego w przykladzie I, majacego- lepkosc 250—300 cP.

Stosunek molowy fosforu do calkowitej liczby mo¬ li glinu i boru 3 do 1 w przyblizeniu 20% molowo L 960 24 boru w stosunku do liczby moli glinu. Mieszanine te mieszano nastepnie przez 2 min. Z uzyskanej mie¬ szaniny wykonano rdzenie piaskowe w ksztalcie krazków o srednicy 17,78 cm, o grubosci 6,35 cm i z wytloczeniem o grubosci 1,27 cm i o srednicy 3,17 cm w osi krazka i po obu jego stronach. Rdzen pia¬ skowy umieszczono w formie piaskowej z krazko¬ wym wglebieniem o srednicy w przyblizeniu 20,32 i o grubosci 8,89 cm, majacym w osi otwór 3,17 cm, oraz otwór odsuniety od osi przeznaczony do od¬ lewania roztopionego metalu.

Po dokonaniu odlewu pozwolono, by metal skrzepl i ochlodzil sie do temperatury otoczenia, pozosta- - wiajac odlew na okres okolo 24 godzin. Po uplywie 24 godzin forme poddaje sie mechanicznemu potrza¬ saniu przez 4-krotne uderzenie w nia mlotkiem, w wyniku czego nastepuje czesciowe wysypanie sie rdzenia piaskowego, po czym forme umieszcza sie w wodzie na okres czasu okolo 0,5 godiz. a nastepnie usuwa sie z niej pozostala ilosc rdzenia piaskowego i po Otworzeniu wybiera sie aluminiowy odlew.

Claims (17)

1. Zastrzezenia patentowe 25 l. Spoiwo nieorganiczne do formowania wyrobów ogniotrwalych i' sciernych stanowiace mieszanine bo¬ rowanego fosforanu glinowego, utworzonego z boru w ilosoi od 3 do 40% molowo w stosunku do liczby moli glinu, przy stosunku molowym fosforu do cal- 30 kowitej liczby moli glinu ii boru w przyblizeniu "2:1 do 4:1, materialu zawierajacego metal ziem alkalicz¬ nych i tlenek metalu ziem alkalicznych, oraz wody, znamienne tym, ze ilosc borowanego fosforanu gli¬ nowego wynosi 50—95% wagowo w stosunku do 35 calkowitego ciezaru fosforanu glinowego i materialu zawierajacego metal ziem alkalicznych i tlenek me¬ talu ziem alkalicznych, a ilosc materialu zawiera¬ jacego metal ziem alkalicznych i tlenek metalu ziem alkalicznych wynosi 5—50% wagowo w stp- 40 sunku do calkowitego ciezaru fosforanu glinowego i materialu zawierajacego metal ziem alkalicznych i tlenek metalu ziem alkalicznych, a ilosc wody wy¬ nosi 15—50%wagowo w stosunku do calkowitego ciezaru borowanego fosforanu glinowego i wody. 45

2. Spoiwo wedlug zastrz. i, znamienne tym, ze bo¬ rowany fosforan glinowy zawiera bor w ilosci 5—30% molowo w stosunku do liczby moli glinu.

3. Spoiwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze borowany fosforan glinowy zawiera bor w ilosci 50 10—25% molowo w stosunku do liczby moli glinu.

4. Spoiwo Wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sto¬ sunek molowy fosforu do calkowitej liczby moli glinu i boru w borowanym fosforanie glinowym wy¬ nosi od 2,5:1 do 3,5:1. 55

5. Spoiwo wedlug zastrz. 1 albo 3, znamienne tym, ze fosforan glinowy ma stosunek molowy fosforu dc- calkowitej liczby moli glinu i boru od 2,8:1 do 3,2:1. 60

6. Spoiwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ilosc borowanego fosforanu glinowego wynosi 65— ' —90% wagowo w stosunku do calkowitego ciezaru borowanego fosforanu glinowego i materialu za- wirajacego metal ziem alkalicznych i tlenek metalu 65 ziem alkalicznych, a ilosc materialu zawierajacego25 metal ziem alkalicznych i tlenek metalu ziem alka¬ licznych wynosd 10—35% wagowo w stosunku do calkowitego ciezaru fosforanu glinowego i materialu zawierajacego metal ziem alkalicznych i tlenek me¬ talu ziem alkalicznych.

7. Spoiwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma¬ terial zawierajacy metal ziem alkalicznych i tlenek metalu zrem alakalicznych zawiera wolny tlenek metalu ziem alkalicznych lub wolny wodorotlenek metalu ziem alkalicznych, przy czym ten tlenek lub wodorotlenek ma powierzchnie wlasciwa nie wieksza niz 8,5 m2/g.

8. Spoiwo wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze wolny tlenek metalu ziem alkalicznych lub wolny wodorotlenek metalu ziem alkalicznych ma po¬ wierzchnie wlasciwa niie wieksza niz 3 m2/g.

9. Spoiwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze material zawierajacy metal ziem alkalicznych i tle¬ nek metalu ziem alkalicznych ma powierzchnie wlasciwa nie wieksza niz 8,5 m2/g.

10. Spoiwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze material zawierajacy metal ziem alkalicznych i tle¬ nek metalu ziem alkalicznych jest mieszanina wol¬ nego tlenku metalu ziem alkalicznych i materialu, który zawiera metal ziem alkalicznych i tlenek me¬ talu ziem alkalicznych w polaczeniu z innym sklad¬ nikiem, przy czym material z metalem ziem alka¬ licznych ma powierzchnie wlasciwa nie wieksza niz w przyblizeniu 8,5 m2/g. 960 26

11. Spoiwo wedlug zastrz. 10, znamienne tym, ze tlenek metalu ziem alkalicznych jest tlenkiem ma¬ gnezu.

12. Spoiwo wedlug zastrz. 10, znamienne tym, ze 5 material zawierajacy metal ziem alkalicznych i tle¬ nek metalu ziem alkalicznych zawiera 2—8 czesci wagowo wolnego tlenku metalu ziem alkalicznych na jedna czesc wagowa materialu zawierajacego skladniki w polaczeniu z wolnym tlenkiem i/lub 10 wodorotlenkiem i metalem ziem alkalicznych.

13. Spoiwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ilosc wody wynosi 20—40% wagowo w stosunku do calkowitego ciezaru borowanego fosforanu glino¬ wego i wody. 15

14. Spoiwo wedlug zastrz. 13, znamienne tym, ze zawiera 2—8 czesci wagowych tlenku magnezu na czesc glinianu wapnia.

15. Spoiwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze 20 material zawierajacy metal ziem alkalicznych i tle¬ nek metalu ziem alkalicznych stosowany jest w po¬ staci papki lub zawiesiny w rozcienczalniku.

16. Spoiwo wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze rozcienczalnikiem jest weglowodór nienasycony. 25

17. Spoiwo wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze rozcienczalnikiem jest nafta, a stosunek wagowy materialu zawierajacy metal aiem alkalicznych i tle¬ nek metalu ziem alkalicznych i nafty wynosi 1:3 do 3:1.