PL166929B1

PL166929B1 - Moulding or core sand mix containing liquid glass as a binder and an inorganic structure opener

Info

Publication number: PL166929B1
Application number: PL28888391A
Authority: PL
Inventors: Lech Lewandowski; Jan Wertz
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1995-07-31
Also published as: PL288883A1

Abstract

Masa formierska lub rdzeniowa ze szkłem wodnym i rozluźniaczem nieorganicznym zawierająca na 100 części wagowych znanych ziarnistych materiałów ogniotrwałych 3-6 części wagowych spoiwa w postaci szkła wodnego sodowego lub potasowego oraz rozluźniacz organiczny, znamienna tym, że jako rozluźniacz zawiera fosforan wapniowy, korzystnie w postaci sproszkowanej, w ilości 50 - 150% wagowych w stosunku do ilości spoiwa.Molding or core sand with waterglass and inorganic looser containing per 100 parts by weight of known granular refractory materials 3-6 parts by weight of a sodium or potassium water glass binder and organic relaxant, characterized in that it contains calcium phosphate as the relaxant, preferably in powder form, in an amount of 50-150% by weight of the amount binders.

Description

Przedmiotem wynalazku jest masa formierska lub rdzeniowa ze szkłem wodnym i rozluźniaczem nieorganicznym, znajdująca zastosowanie w odlewnictwie metali.The subject of the invention is molding sand or core sand with water glass and inorganic loosening agent, used in metal foundry.

W odlewnictwie metali są znane i stosowane masy formierskie i rdzeniowe sporządzone z piasku kwarcowego i krzemianu sodowego lub potasowego czyli szkła wodnego jako spoiwa, utwardzane za pomocą przedmuchiwania dwutlenkiem węgla. Zasadniczą niedogodnością ograniczającą szersze wykorzystanie znanej masy ze szkłem wodnym jest stosunkowo mała wybijalność, co praktycznie ogranicza wykonywanie w niej odlewów o skomplikowanych kształtach oraz zróżnicowanej grubości ścianek.In metal foundry, molding and core sands made of quartz sand and sodium or potassium silicate, i.e. water glass as a binder, hardened by blowing with carbon dioxide, are known and used. The main disadvantage limiting the wider use of the known mass with waterglass is the relatively low knockout properties, which practically limits the production of castings with complex shapes and various wall thicknesses in it.

W praktyce odlewniczej w celu polepszenia wybijalności znanej masy ze szkłem wodnym dodaje się rozluźniaczy takich jak: pył węglowy, sadzę, koks torfowy, mazut, estry gliceryny i glikolu, substancje zawierające bezwodnik ftalowy, polichlorek winylu, kaolin, melasę i inne.In the casting practice, in order to improve the knockout properties of the known mass with water glass, loosening agents such as: coal dust, carbon black, peat coke, mazout, glycerin and glycol esters, substances containing phthalic anhydride, polyvinyl chloride, kaolin, molasses and others are added.

Powyższe rozluźniacze polepszają wybijalność tylko tej części masy, która przez wlany do wnęki formy stop odlewniczy została nagrzana do temperatury rozkładu rozluźniacza organicznego lub tworzenia się nowych, o małej wytrzymałości związków z rozluźniaczem nieorganicznym.The above loosers improve the knock-out properties of only that part of the mass which was heated by the casting alloy poured into the mold cavity to the decomposition temperature of the organic loosener or the formation of new, low strength compounds with the inorganic looser.

Znana jest z polskiego opisu patentowego nr 106 510 łatwo wybijalna masa formierska lub rdzeniowa składająca się z piasku kwarcowego i szkła wodnego, która zawiera jako środek ułatwiający wybijalność masy węglan wapnia w ilości od 0,5 do 25% ciężarowych masy. Ponadto znanajest z polskiego opisu patentowego nr 128 885 masa formierska lub rdzeniowa sporządzona na osnowie piasku kwarcowego zawiera obok spoiwa, w postaci szkła wodnego, dodatek nadmanganianu potasu w ilości 1do 10% wagowych, w odniesieniu do 100% wagowych szkła wodnego.It is known from the Polish patent specification No. 106 510 an easily knockable molding or core sand consisting of quartz sand and water glass, which contains calcium carbonate in an amount of 0.5 to 25% by weight of the mass as a knock-out agent. Moreover, the molding or core sand prepared on the basis of quartz sand is known from Polish patent specification No. 128 885 and contains besides a binder in the form of water glass, the addition of potassium permanganate in the amount of 1 to 10% by weight, based on 100% by weight of water glass.

Masa formierska lub rdzeniowa zawierająca na 100 części wagowych znanych ziarnistych materiałów ogniotrwałych 3-6 części wagowych spoiwa w postaci szkła wodnego sodowego lub potasowego oraz rozluźniacza nieorganicznego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako rozluźniacz zawiera fosforan wapniowy, korzystnie w postaci sproszkowanej, w ilości 50 - 150% wagowych w stosunku do ilości spoiwa.A molding or core sand containing, per 100 parts by weight of known granular refractory materials, 3-6 parts by weight of a sodium or potassium water glass binder and an inorganic loosener, according to the invention, it is characterized in that it contains calcium phosphate, preferably in powdered form, as a loosening agent, preferably in powdered form, 50 - 150% by weight, based on the amount of binder.

Wprowadzenie do masy fosforanu wapniowego powoduje całkowite zastąpienie kationu sodowego lub potasowego, znajdującego się w szkle wodnym, kationem wapniowym. Reakcja wymiany kationów zachodzi pod wpływem temperatury ciekłego metalu, który jest wlewany do wnęki formy, przy czym reakcja ta najkorzystniej przebiega w przypadku odlewania odlewów ciężkich i o grubszych ściankach. Zajście reakcji wymiany kationów powoduje polepszenie wybijalności masy oraz ułatwienie regeneracji osnowy ze zużytej masy. Ponadto masa, według wynalazku, charakteryzuje się stosunkowo długą żywotnością i bardzo małą szkodliwością dla otoczenia oraz zastosowaniem tanich i łatwo dostępnych materiałów.The introduction of calcium phosphate into the mass causes the complete replacement of the sodium or potassium cation in the water glass with the calcium cation. The cation exchange reaction takes place under the influence of the temperature of the liquid metal which is poured into the mold cavity, and this reaction takes place most favorably in the case of casting heavy and thicker-walled castings. The occurrence of the cation exchange reaction improves the knockout properties of the sand and facilitates the regeneration of the matrix from the used sand. Moreover, the mass according to the invention is characterized by a relatively long service life and very low harmfulness to the environment as well as the use of cheap and readily available materials.

166 929166 929

Przykła d. Masa zawiera następujące składniki: piasek kwarcowy 100 części wagowych szkło wodne sodowe o module 2,5 4 części wagowe sproszkowany fosforan wapniowy 4 części wagowe, co stanowi 100% wagowych ilości spoiwa.Example d. The composition comprises the following ingredients: quartz sand 100 parts by weight sodium water glass with a modulus of 2.5 4 parts by weight calcium phosphate powder 4 parts by weight which is 100% by weight of the binder.

Masę, według wynalazku, sporządza się w mieszarkach stosowanych do mas samo- lub szybkoutwardzalnych. Do mieszarki wprowadza się najpierw piasek kwarcowy, a następnie sproszkowany fosforan wapniowy i po zmieszaniu dodaje się szkło wodne. Po zagęszczeniu masę utwardza się przez przedmuchiwanie bezwodnikiem kwasu węglowego, przez poddanie działaniu podwyższonej temperatury lub przez dłuższe pozostawienie w temperaturze otoczenia przy zapewnionym dostępie powietrza. Wytrzymałość na ściskanie masy utwardzonej za pomocą dwutlenku węgla wynosi 1,5-3 MPa.The mass according to the invention is prepared in mixers used for self-hardening or fast-hardening sands. Quartz sand is introduced into the mixer first, then powdered calcium phosphate, and after mixing, water glass is added. After compaction, the mass is hardened by blowing with carbonic acid anhydride, by exposure to elevated temperature, or by leaving it at ambient temperature for a longer time with adequate air supply. The compressive strength of the mass hardened with carbon dioxide is 1.5-3 MPa.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 1 ,<00 zł.Price 1, <00 PLN.

Claims

Patent claim

Molding or core sand with water glass and inorganic looser, containing, per 100 parts by weight of known granular refractory materials, 3-6 parts by weight of a binder in the form of sodium or potassium water glass, and an organic looser, characterized in that it contains calcium phosphate, preferably in powdered form, as the loosening agent. , in an amount of 50-150% by weight, based on the amount of binder.