DE3008857A1 - Mittel auf der grundlage eines silikats, eines haerters und eines zuckers sowie seine verwendung zum haerten von sanden in der kaelte - Google Patents
Mittel auf der grundlage eines silikats, eines haerters und eines zuckers sowie seine verwendung zum haerten von sanden in der kaelteInfo
- Publication number
- DE3008857A1 DE3008857A1 DE19803008857 DE3008857A DE3008857A1 DE 3008857 A1 DE3008857 A1 DE 3008857A1 DE 19803008857 DE19803008857 DE 19803008857 DE 3008857 A DE3008857 A DE 3008857A DE 3008857 A1 DE3008857 A1 DE 3008857A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sugar
- sand
- silicate
- hardener
- agent according
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/167—Mixtures of inorganic and organic binding agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
- B22C1/186—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents contaming ammonium or metal silicates, silica sols
- B22C1/188—Alkali metal silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
- B22C1/26—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of carbohydrates; of distillation residues therefrom
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel für Gießereisande, die zur Herstellung von Formen und Kernen verwendet werden,
bestehend aus einer wässrigen Lösung eines Silikats, eines Härters und eines Zuckers, sowie ferner ein Verfahren
zum Härten von Gießereisanden in der Kälte mit Hilfe des Mittels, insbesondere von Gießereisanden nach ihrer
Regenerierung.
Bekannt sind bereits zahlreiche Mittel, in denen als Bindemittel Alkalimetallsilikate verwendet werden, und es gibt
eine große Zahl von Härtern für diese Bindemittel.
Man weiß auch, daß verschiedene Hilfsstoffe in Kombination
mit dem Bindemittel und dem Härter, insbesondere Hilfsstoffe, die ein leichteres Gußputzen.der Gußform ermöglichen, verwendet
werden können.
Als Beispiele für Hilfsstoffe, die ein verbessertes Gußputzen ermöglichen, können die Stärkemehle, die Dextrine,
die Kunstharze und die Zucker genannt werden. Jedenfalls beeinflussen diese bisher als Zusatz zum Bindemittel/Härter-Gemisch
verwendeten Hilfsstoffe, insbesondere die zuckerhaltigen Hilfsstoffe, in nachteiliger Weise die Lebensdauer
und die Härtungszeit der Sande.
Bei den bekannten Mitteln auf der Grundlage eines Alkalimetallsilikats
und eines Härters, wie eines Esters, zeigt sich häufig der Hauptnachteil, nur die Verwirklichung der
äußeren Teile der Gußstücke, d.h. der Formen, zu ermöglichen. Tatsächlich zeigen die durch solche Mittel gehärteten Sande
nach dem Abstich und dem Abkühlen des Metalls eine zu große Festigkeit, als daß man die Herstellung der Innenteile der
Gußstücke oder Kerne in Aussicht nehmen könnte.
030038/0821
Im übrigen ist bekannt, daß die "gebrannten" Sande, d.h. die Sande, die bereits zur Herstellung von Formen oder
Kernen gedient haben, gewöhnlich regeneriert werden. Dieses Regenerieren kann nach verschiedenen Verfahren erfolgen,
darunter das Verfahren auf heißem Wege, passend für Croning Sande oder Sande aus dem Formverfahren oder in heißen
Kästen, und das Verfahren auf trockenem Wege, geeignet für Furan-, phenolische und Kieselsande, das in der mechanischen
Abtrennung der durch die die Sandkörner umgebenden Reste agglomerierten Bindemittelhülle besteht. Auf
jeden Fall ist es, wie die Industrieerfahrungen und die Veröffentlichungen zeigen, schwierig, bisher mehr als 70 %
regenerierten, zuvor mit mineralischen Bindemitteln behandelten Sand für die Zusammensetzung von Sanden-, bevor
sie der Herstellung von Formen oder Kernen dienen, zuzulassen. Ein größerer Anteil an regeneriertem Sand hat einen
nachteiligen Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften, die Lebensdauer und die Abbinde- oder Härtungszeit der
Gießereisande.
Nun wäre es unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes wünschenswert,
das Verwerfen von "gebrannten" Sanden zu begrenzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, den vorstehend beschriebenen
Mängeln abzuhelfen, und dazu wird ein Mittel für Gießereisande vorgeschlagen, das sich aus einer wässrigen Lösung
eines Silikats, eines Härters und eines Zuckers zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikat ein Alkalimetallsilikat
ist, dessen Gewichtsverhältnis SiO2ZMe2O,
wenn Me Natrium, Kalium und Lithium bedeutet, jeweils zwischen 1,9 und 2,4, 1,25 und 1,58 bzw. 3,95 und 4,97 liegt,
und daß der Zucker eine Saccharose mit einer Reinheit über 99,9 % ist.
030038/0821
Die Wahl eines Silikats mit einem bestimmten Gewichtsverhältnis oder einem bestimmten Wert ist wichtig. Ein zu
hoher Silikatwert ist unangebracht, da er dem durch Zusetzen des erfindungsgemäßen Mittels zum Sand erhaltenen Gemisch
eine zu kurze Lebensdauer verleiht, das Aushärten, bedingt durch die Anwesenheit des Härters, beginnt deshalb
mit dem Zusammenmischen. Beispielsweise sollte ein Natriumsilikat einen Wert unter 2,4 und über 1,9 besitzen.
Man wird bemerken, daß man im.erfindungsgemäßen Mittel
ebenso auch ein organisches Silikat verwenden kann, erhalten durch Umsetzen von Kieselsäure mit einer organischer.
Base. Der Wert oder Modul dieses Silikats wird dann die gleichen Eigenschaften ergeben wie die oben für die Alkalimetallsilikate
beschriebenen.
Überraschenderweise beeinflußt die Gegenwart von Saccharose
sehr großer Reinheit nur sehr wenig die Lebensdauer und die Härtungszeit des Gemischs. Die Kompressionsfestigkeit des
gehärteten Gemischs ist wesentlich höher als die mit bekannten Mitteln erhaltene, und die letztendliche Zerstörung
der Formen und Kerne wird deutlich verbessert.
Der in dem erfindungsgemäßen Mittel verwendete Härter kann ein Monoester und/oder wenigstens ein Polyester, der durch
Verseifung Glyzerin freizusetzen vermag, sein, in Kombination mit einem wasseraufnehmenden, verzweigten oder unverzweigten
Mono- oder Polyalkohol, der Gruppierungen trägt, die seine Polarität zu betonen vermögen, wie ein Gemisch
aus Triacetin/Monoacetin und Diäthylenglykol, oder noch vorteilhafter ein Ester oder ein Gemisch von Estern, die
hydrolysierbar und cyclisch oder nicht-cyclisch sind und
3 bis 30 Kohlenstoffatome besitzen, wie die Ester aus Alkoholen und Carbonsäure, insbesondere Äthylencarbonat,
Propylencarbonat oder eines ihrer Gemische.
030038/0821
Das Propylencarbonat verleiht Silikatsanden, in die es
eingearbeitet ist, ein besonders günstiges Verhältnis von Lebensdauer zu Härtungszeit. Soll die Härtungszeit
verkürzt werden, kann man vorteilhaft ein Gemisch aus Äthylencarbonat und Propylencarbonat in angemessenen Verhältnissen
verwenden, wobei darauf geachtet wird, daß man vor dem Einsatz eine homogene Lösung erhält.
Da diese Parameter als Funktion der Temperatur variieren, ist es wünschenswert, Mittel zu verwenden, die sich für
die Sommer/Winter-Jahreszeiten eignen.
Man sieht auch, daß die Verwendung eines Härters, der kein Glyzerin freisetzt, nach dem Regenerieren einen Sand zu erhalten
gestattet, der sehr wenig Feinanteile enthält und aus dem gleichen Grunde keinen nachteiligen Einfluß auf
die Lebensdauer und die Härtungszeit ausübt. Die Härtermenge, bezogen auf den Sand, liegt zwischen 0,2 und 0,5 Gew.-%.
Sie ist im allgemeinen zehnmal kleiner als die Menge der Silikatlösung und des Zuckers, die ebenso dem Formsand oder
dem Kernsand zugesetzt werden.
Als in dem erfindungsgemäßen Mittel verwendbarer Zucker
kann der Kandiszucker genannt werden, der durch langsame Kristallisation erhalten wird und eine Reinheit an Saccharose
von 99,9 % aufweist, und der Glasierzucker, erhalten durch Vermählen von raffiniertem Kristallzucker Nr. 1, der
ebenfalls eine Reinheit an Saccharose von 99,9 % aufweist. Zu bemerken ist, daß der Glasierzucker, der zuweilen bis
zu 3 % Stärke enthält, für die Erfindung ungeeignet ist und nur der Glasierzucker, der nicht stärkehaltig ist,
ein gutes Ergebnis erzielbar macht.
Der Zucker wird vorzugsweise direkt dem Alkalimetallsilikat zugemischt. Die Menge des Zuckers, bezogen auf die des
030038/0821
trockenen Natrium-, Kalium- und Lithiumsilikats, liegt jeweils
zwischen 12,5 und 44, 10 und 35 bzw. 17 und 60 Gew.-%.
Ebenso kann der Zucker in die Alkalisilikatlösung eingebracht werden. Beispielsweise beträgt die Menge des Zuckers,
bezogen auf die der Natriumsilikatlösung, zwischen 5 und 20 Gew.-%. Zu achten ist auf vollständige Homogenität der
Silikatlösung mit dem Zucker.
Die wässrige Lösung des Alkalimetallsilikats und des Zuckers
weist einen Feststoffgehalt zwischen 40 und 55 Gew.-% auf.
Die Menge insgesamt an Zucker, Silikatlösung, bezogen auf den Sand, liegt zwischen 2 und 5 Gew.-%.
Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Härten von Gießereisanden in der Kälte mit Hilfe des zuvor beschriebenen
Mittels, wobei der Härter vorteilhafterweise ein solcher
Härter ist, der kein Glyzerin freisetzt, dadurch gekennzeichnet, daß als Gießerseisand ein frischer Sand oder ein regenerierter
Sand verwendet wird, der aus einem Sand hervorgeht, der bereits der Härtung mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Mittels unterzogen worden war.
Unter einem regenerierten Sand versteht man einen Sand, der aus einem frischen Sand hervorgeht, der im ersten Zyklus
und bei allen folgenden Zyklen mit dem erfindungsgemäßen Mittel umhüllt war. Dieser Sand kann insbesondere ein Kiesel-
oder Quarzsand oder ein übliches refraktäres Material sein, wie Olivin, Zirkon, Chromit usw. In der Praxis hält
man zugunsten eines guten Fabrikbetriebs einen gewissen Sandvorrat. Bei jedem Zyklus wird der regenerierte Sand mit
frischem Sand zur gewünschten Sandmenge ergänzt. Das Regenerieren erfolgt mit den derzeit in der Gießerei für diese
Anwendung verwendeten Materialien.
030038/0821
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Wiederverwendung
von Sauden; so vermeidet man die Notwendigkeit, sie zu verwerfen. Es scheint, daß die Wiederverwendung von
Sanden, die zuvor durch das erfindungsgemäße Mittel gebunden waren, aufgrund einer Begrenzung der Reaktivität
der Rückstände an den Sandkornoberflächen möglich geworden ist, der Rückstände, die die mechanischen Eigenschaften
der Formen und Kerne im Verlauf des Härtens vor jeder Regeneration stark stören.
Um einen Sand zu erhalten, dessen mechanische Eigenschaften, Lebensdauer und Härtungszeit ausgezeichnet und selbst
nach zahlreichen Regenerierzyklen reproduzierbar sind, kann man vorteilhafterweise die Bestandteile des erfindungsgemäßen
Mittels wählen.-
Vorzugsweise ist das Silikat ein solches eines Alkalimetalls Me, dessen Gewichtsverhältnis (oder Modul) SiO2/Me2O, wenn
Me Natrium, Kalium und Lithium bedeutet, jeweils zwischen 1,9'bis 2,1, 1,25 bis 1,37 bzw. 3,95 bis 4,30 beträgt.
Ebenso kann man ein organisches Silikat verwenden, das die gleichen Eigenschaften, was den Modul betrifft, besitzt,
wie das Alkalimetallsilikat.
Die in dem zum Einhüllen eines regenerierten Sandes bestimmten Mittel vorhandene Zuckermenge ist geringer als die Zuckermenge,
die in einem Mittel vorliegt, das zum Einhüllen frischen Sandes bestimmt ist, d.h. also beim ersten Zyklus.
Tatsächlich stellt man fest, daß, wenn die Zuckermenge in dem für einen regenerierten Sand bestimmten Mittel zu groß
ist, das Aushärten des aus dem Sand und dem Mittel bestehenden Gemischs schwer abläuft.
Genauer ist in dem für den ersten Zyklus verwendeten Mittel die Zuckermenge, bezogen auf die des trockenen Natrium-,
030038/0821
Kalium- und Lithiumsilikats, jeweils 33 bis 44, 26 bis 35 bzw. 45 bis 60 Gew.-%.
Bei den folgenden Zyklen ist die Zuckermenge., bezogen auf
die des trockenen Natrium-, Kalium- und Lithiumsilikats, jeweils 12,5 bis 17,6, 10 bis 14 bzw. 17 bis 24,1 Gew.-%.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das Recycling
der Sande zu leicht 90 Gew.-% erreichendem Grad. Die Ergänzungsmenge frischen Sandes in jedem Zyklus ist also
nur etwa 10 %. Tatsächlich entspricht diese Menge von 10 %
dem Sandverlust beim Regenerieren, Gußputzen, Vermählen, Sieben, Transportieren in den Lagersilos. Das erfindungsgemäße
Verfahren dürfte also ein optimales Recycling ermöglichen .
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Beispiel 1
Für die Herstellung von Gießereikernen und -formen wurden die vier in der folgenden Tabelle I aufgeführten Gemische
hergestellt:
.„.,.0 30038/0821
- 11 Tabelle I
Zusammensetzung der Gemische | A | B | C | D |
Quarzsand | 100 | 100 | 100 | 100 |
Polyester-Triacetin/Mono- acetin 50-50 |
0,6 | 0,6 | 0,51 | 0,51 |
Starter - Diäthylenglykol | 0,09 | 0,09 | ||
Saccharose | 0,45 | 0,45 | ||
Natriumsilikat | 3 | 2,55 | 3 | 2,55 |
Gemisch A mit Natriumsilikat, Modul 2,1
Gemische B, C und D mit Natriumsilikat, Modul 2,4
Die angegebenen Werte bedeuten Gewichtsprozente. Lebensdauer, Härtungszeit und Kompressionsbeständigkeit als
Funktion der Zeit für die Gemische A, B, C und D sind in der folgenden Tabelle II wiedergegeben:
030038/0821
verwendetes Gemisch | A | B | C | D |
Lebensdauer | 4' | 4' | 10' | 15" |
Härtungszeit | 20/25' | 15' | 45' | 45' |
Lebensdauer/Härtungszeit | 0,2/0,17' | 0,266' | 0,22' | 0,33' |
Kanpressionsfestigkeit (kp/cm2) nach: 15' |
- | 6,4 | - | - |
20' | 5 | 7,5 | - | - |
30' | 8 | 12,5 | - | - |
40' | 12 | 13 | 5,5 | 6 |
45' | > 13 | >13 | 7,2 | 7,5 |
50' | > 13 | >13 | 9,7 | 10,5 |
60' | > 13 | >13 | 10 | 12 |
Es scheint, daß die Gemische B und D sehr vorteilhafte Verhältnisse
von Lebensdauer/Härtungszeit sowie höhere Werte
haben, was die Kompressionsfestigkeit betrifft. Die Zerstörung der mit den Gemischen B und D erhaltenen Formen ist ebenfalls leichter.
haben, was die Kompressionsfestigkeit betrifft. Die Zerstörung der mit den Gemischen B und D erhaltenen Formen ist ebenfalls leichter.
Drei erfindungsgemäße, in der folgenden Tabelle III aufgeführte
Mittel wurden hergestellt:
030038/0821
3Q08857
Zusammensetzung der Gemische | E | 0,3 | - | F | - | 1,27 | G |
frischer Quarzsand | 100 | 1,14 | 10 | 0,20 | 10 | ||
regenerierter Sand | - | 0,45 | 90 | 1,93 | 90 | ||
Propylencarbonat | 1,41 | 0,3 | 0,225 | ||||
Äthylencarbonat | 0,075 | ||||||
Natriumsilikat (Modul 2) | 1,27 | ||||||
Glasurzucker, stärkefrei | 0,20 | ||||||
Wasser | 1,93 |
Die angegebenen Werte stellen Gewichtsprozente dar. Das Gemisch E, das sich gut zum Einhüllen von Sand beim ersten Zyklus
bis zu einer für den Fabrikbetrieb notwendigen Sandmenge eignet, wird nach dem ersten Zyklus modifiziert.
Die Gemische F und G, die sich gut zum Einhüllen regenerierten Sandes eignen, haben unterschiedliche Zusammensetzungen und
Sandtemperaturfunktionen. Das Gemisch F wird im Sommer verwendet,
während das Gemisch G im Winter verwendet wird.
Die Lebensdauer, Härtungszeit und die Kompressionsfestigkeit
als Funktion der Zeit für die Gemische E, F und G sind in der folgenden Tabelle IV angegeben:
030038/0821
ο co ό
CD CO
CO
Gemische | Zahl der Zyklen |
Lebens dauer |
Härtungs zeit |
40" | 30 | Kompressionsfestigkeit, nach einer Härtungszeit |
60' | 5 | 90' | kp/cm2 von |
24h |
E | 1 | 101 | 45' | 6 | • | 14 | 20 | 120' | 36 | ||
F | 2 | 12' | 1h 15' | 3 | 6, | 8 | 12 | 28 | 40 | ||
G | 2 | 7' | 45' | 6 | 12 | 18 | 16 | 38 | |||
F | 5 | 11' | 1h 15' | 3, | 7, | 5 | 13 | 23 | 44 | ||
F | 10 | 10' | 1h 15' | 3 | 5 | 6 | 5 | 12,5 | 16,5 | 42 | |
G | 10 | 6'3O" | 45' | 6 | 12, | 5 | 18,5 | 17,5 | 41 | ||
F | 15 | 9" | 1h 10' | 3, | 7, | 6 | 12,7 | 23 | 43 | ||
F | 20 | 12' | 1h | 3, | 2 | 8, | 14 | 17 | 48 | ||
F | 25 | 9' | 1h | 4 | 9 | 8, | 12 | 19 | 38 | ||
G | 25 | 51 | 7 | 13 | 19 | 18 | 40 | ||||
24 | |||||||||||
CD CD OO OO
Das Regenerieren der Sande erfolgt durch mechanisches Trennen. Aus den in Tabelle IV erscheinenden Ergebnissen geht
hervor, daß die mechanischen Eigenschaften der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren eingehüllten Sande ausgezeichnet sind und selbst nach zahlreichen Regenerationszyklen nicht
verschlechtert sind.
Es wurden verschiedene Gemische hergestellt, wozu Zucker verschiedener
Art verwendet wurden. Diese Gemische sind in der folgenden Tabelle V aufgeführt:
Zusanmensetzung der Gemische | 1 | 2 | 3 | 4 |
frischer Quarzsand | 100 | 100 | 100 | 100 |
Propylencarbonat | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
trockenes Natriumsilikat (Modul 2) | 1,38 | 1,14 | 1,14 | 1,14 |
Kristallzucker Nr. 2, weniger raffiniert |
- | 0,45 | - | - |
Kandiszucker | - | - | 0,45 | - |
Glasurzucker (aus Raffinade Nr. 1) | - | - | - | 0,45 |
Wasser | 1,62 | 1,41 | 1,41 | 1,41 |
Der Einfluß der Art der Zucker auf die mechanischen Eigenschaften der Gemische wurde untersucht. Die Ergebnisse
sind in der folgenden Tabelle VI angegeben:
030038/0821
Gemische | Lebens dauer |
Kcmpressians festigkeit, kp/an3 zeit von |
60' | 90' | , nach einer Härtungs- | 24 h |
30' | 10 | 12 | 120' | 40 | ||
1 | 8' | 4 | 7 | 11 | 17 | 28 |
2 | 20' | 1,5 | 16 | 22 | 13 | 40 |
3 | 10' | 7 | 14 | 20 | 30 | 36 |
4 | 10' | 6 | 28 |
Es scheint also, daß die mit Glasur- oder Kandiszucker, die eine sehr hohe Saccharosereinheit aufweisen, erzielten
Ergebnisse den mit weniger raffiniertem Kristallzucker oder ohne Zucker erzielten überlegen sind.
Es wurden verschiedene Gemische, die in der folgenden Tabelle VII erscheinen, unter Variieren der Zuckermenge hergestellt
(die in der Tabelle erscheinenden Werte sind Gewichtsprozentsätze) .
Zusaitmensetzung der Gemische | 5 | 6 | 7 | 10 |
frischer Quarzsand | 100 | 100 | 100 | 100 |
Propylencarbonat | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
trockenes Natriumsilikat (Modul 2) | 1,14 | 1,14 | 1,14 | 1,14 |
Glasurzucker | 0,45 | 0,70 | 1,1 | 1,6 |
Wasser | 1,41 | 1,41 | 1,41 | 1,41 |
Die Eigenschaften der Gemische wurden geprüft. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VIII zusammengestellt:
030038/0821
Gemische | Lebensdauer | Kcmpressicnsfestigkeit, kp/cm2, als Funktion der Härtungszeit: |
60' | 90' | 120' | 24 h |
5 | 10 | 30' | 14 | 20 | 28 | 36 |
6 | 15 | 6 | 10 | 13 | 18 | 34 |
7 | 20 | 4 | 8,5 | 10 | 12 | 32 |
8 | 25 | 1,3 | 4 | 8,5 | 11 | 33 |
0,5 |
Aus dieser Tabelle ergibt sich, daß ein zu großer Zuckeranteil den mechanischen Eigenschaften der Gemische schadet.
Verschiedene in der folgenden Tabelle IX erscheinende Gemische wurden hergestellt, wobei die Art und der Prozentsatz des
Silikats und des Katalysators variiert wurden.
Zusammensetzung der Gemische | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
frischer Quarzsand | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
regenerierter Sand | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 |
Propylencarbonat | 0,3 | 0,3 | 0,25 | 0,60 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,225 |
Äthylencarbonat | - | - | - | - | - | - | 0,075 | |
trockenes Natriumsilikat (Modul 2) |
- | 1,27 | 1,27 | 1,27 | 1,12 | 1,28 | 1,27 | 1,27 |
trockenes Natriumsilikat (Modul 2,4) |
1,045 | - | - | - | - | - | - | - |
Glasurzucker | 0,45 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,18 | 0,18 | 0,20 | 0,20 |
Wasser | 1,505 | 1,93 | 1,93 | 1,93 | 1,70 | 2,3 | 1,93 | 1,93 |
030038/0821
Die in dieser Tabelle angegebenen Werte sind Gewichtsprozentsätze.
Die mechanischen Eigenschaften der Gemische 9 bis 16 wurden untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle X
wiedergegeben:
Gemische | Lebens dauer |
Kanpressionsfestigkeit,kp/cm2 , nach Härtungszeit von |
60' | 90' | 3 | 6,5 | 12 | 120' | einer |
9 | 30' | sofortiges Härten im Mischer | 1,7 | 4 | 9 | 24 h | |||
10 | 15' | 5 | 7 | 13 | 16 | ||||
11 | 18' | 1,7 | 3,5 | 7 | 12 | 40 | |||
12 | 10' | 5 | 9 | 14 | 18 | 30 | |||
13 | 6' | 3 | 6,5 | 12 | 11 | 38 | |||
14 | 15' | 6 | 12 | 18 | 18 | 30 | |||
15 | 15' | 16 | 44 | ||||||
16 | 7' | 23 | 40 | ||||||
38 | |||||||||
Die mit den Gemischen 9 und 10 erhaltenen Ergebnisse erlauben
es, den Einfluß des Moduls des Silikats zu erfassen; die mit den Gemischen 11 und 12 erhaltenen Ergebnisse ermöglichen
die Feststellung des Einflusses des Prozentsatzes des Katalysators; die mit den Gemischen 13 und 14 erhaltenen
Ergebnisse ermöglichen die Feststellung des Einflusses des Prozentsatzes des Silikats und die Gemische 15 und 16 beschreiben
jeweils einen für den Sommer und den Winter verwendbaren Härter.
Aus den beiden vorhergehenden Tabellen ergibt sich, daß das Verfahren zum Härten regenerierter Sande nach der Erfindung
die Verwendung von Gemischen bestimmter Zusammensetzung erforderlich macht, was den Modul des Silikats, den Prozentsatz
des Härters und den Prozentsatz dea-Silikats betrifft.
030038/0821
Claims (17)
1. Mittel für Gießereisande, bestehend aus einer Silikatlösung, einem Härter und einem Zucker, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zucker eine Saccharose mit einer Reinheit über 99,9 % ist.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikat ein organisches Silikat, erhalten durch Umsetzung
der Kieselsäure mit einer organischen Base, ist.
3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikat ein Silikat eines Alkalimetalls Me ist, dessen
Gewichtsverhältnis SiO2/Me2O, wenn Me Natrium, Kalium
und Lithium ist, jeweils zwischen 1,9 und 2,4, 1,2 und 1,6 bzw. 3,9 und 5 beträgt.
030038/0821
4. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter ein Monoester und/oder
wenigstens ein Polyester ist, der Glyzerin freizusetzen vermag, in Kombination mit einem wasseraufnehmenden
Mono- oder Polyalkohol.
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Härter ein cyclischer oder nichtcyclischer hydrolysxerbarer Ester mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen
ist.
6. Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter Äthylencarbonat, Propylencarbonat oder eines ihrer
Gemische ist.
7. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge des Härters, bezogen auf den Sand, zwischen 0,2 und 0,5 Gew.-% liegt.
8. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zucker Kandiszucker oder nicht stärkehaltiger Glasurzucker ist.
9. Mittel nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuckermenge, bezogen auf die des Natrium-, Kalium- bzw. Lithiumsilikats jeweils 12,5 bis 44, 10 bis
35 bzw. 17 bis 60 Gew.-% beträgt.
10. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die wässrige Lösung des Silikats und des Zuckers einen Feststoffgehalt zwischen 40 und 55 Gew.-%
aufweist.
11. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtmenge an Zucker und Silikatlösung, bezogen auf den Sand, zwischen 2 und 5 Gew.-% liegt.
030038/0821
12. Verfahren zum Härten von Gießereisanden in der Kälte mit
Hilfe des Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß als Gießereisand ein frischer oder ein regenerierter Sand, der aus einem Sand stammt,
der bereits die Härtung mit Hilfe des Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 erfahren hat, verwendet
wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikat des Alkalimetalls Me ein Gewichtsverhältnis
SiO2/Me2O, wenn Me Natrium, Kalium und Lithium bedeutet,
von 1,9 bis 2,1, 1,25 bis 1,37 bzw. 3,95 bis 4,3 aufweist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß es mit einem für einen regenerierten Sand bestimmten Mittel durchgeführt wird, dessen Zuckermenge
unter der in dem für einen frischen Sand bestimmten Mittel vorliegenden Zuckermenge liegt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Mittel die Menge des Zuckers, bezogen auf die des trockenen Natrium-, Kalium- und
Lithiumsilikats, jeweils zwischen 33 und 44, 26 und 35 bzw. 45 und 6 0 Gew.-% gewählt wird, wenn das Mittel zum Härten
eines frischen Sandes verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß, wenn das Bindemittel zum Härten eines regenerierten Sandes bestimmt ist, die Menge des Zuckers,
bezogen auf die des trockenen Natrium-, Kalium- und Lithiumsilikats, jeweils zwischen 12,5 und 17,6, 10 und
bzw. 17 und 24,1 Gew.-% gewählt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12, 13, 14 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem Sand aus ungefähr
90 Gew.-% regeneriertem Sand, Rest frischer Sand, durchgeführt wird.
030038/0821
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7905969A FR2450649A1 (fr) | 1979-03-08 | 1979-03-08 | Composition a base d'un silicate, d'un durcisseur et d'un sucre et son application au durcissement a froid des sables |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3008857A1 true DE3008857A1 (de) | 1980-09-18 |
Family
ID=9222897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803008857 Ceased DE3008857A1 (de) | 1979-03-08 | 1980-03-07 | Mittel auf der grundlage eines silikats, eines haerters und eines zuckers sowie seine verwendung zum haerten von sanden in der kaelte |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55122646A (de) |
BE (1) | BE882100A (de) |
DE (1) | DE3008857A1 (de) |
ES (1) | ES489040A0 (de) |
FR (1) | FR2450649A1 (de) |
GB (1) | GB2045777A (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4983218A (en) * | 1989-09-11 | 1991-01-08 | Arco Chemical Technology, Inc. | Composition and method for hardening an aqueous alkali metal silicate solution |
DE102013106276A1 (de) * | 2013-06-17 | 2014-12-18 | Ask Chemicals Gmbh | Lithiumhaltige Formstoffmischungen auf der Basis eines anorganischen Bindemittels zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2750294A1 (de) * | 1976-11-11 | 1978-05-18 | Avebe Coop Verkoop Prod | Alkalisilikat enthaltende bindemittel |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3137046A (en) * | 1960-10-24 | 1964-06-16 | Int Minerals & Chem Corp | Foundry sand composition and method of preparation |
GB1087767A (en) * | 1965-01-29 | 1967-10-18 | British Non Ferrous Metals Res | Improvements in and relating to foundry moulding sand compositions |
GB1137703A (en) * | 1966-09-19 | 1968-12-27 | Foseco Int | Sand moulds and cores |
GB1403781A (en) * | 1972-04-04 | 1975-08-28 | Foseco Int | Bonded particulate material |
FR2183528A1 (en) * | 1972-05-08 | 1973-12-21 | Lubrefor Sa | Rapid setting foundry sand compsn - by in situ generation of glycerol from sodium silicate-polyester reaction |
JPS5215456A (en) * | 1975-07-28 | 1977-02-05 | Nippon Aluminium Mfg | Method of d*c* positive polarity tig welding of aluminium and its alloy |
-
1979
- 1979-03-08 FR FR7905969A patent/FR2450649A1/fr active Granted
-
1980
- 1980-02-28 ES ES489040A patent/ES489040A0/es active Granted
- 1980-03-06 BE BE0/199686A patent/BE882100A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-03-06 GB GB8007656A patent/GB2045777A/en not_active Withdrawn
- 1980-03-07 DE DE19803008857 patent/DE3008857A1/de not_active Ceased
- 1980-03-07 JP JP2973180A patent/JPS55122646A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2750294A1 (de) * | 1976-11-11 | 1978-05-18 | Avebe Coop Verkoop Prod | Alkalisilikat enthaltende bindemittel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55122646A (en) | 1980-09-20 |
FR2450649A1 (fr) | 1980-10-03 |
BE882100A (fr) | 1980-09-08 |
ES8102485A1 (es) | 1981-02-16 |
ES489040A0 (es) | 1981-02-16 |
FR2450649B1 (de) | 1982-11-05 |
GB2045777A (en) | 1980-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69533438T2 (de) | Wärmehärtbare Gießereibindemittelsysteme | |
DE2641249A1 (de) | Bindemittelzusammensetzungen | |
DE102017107531A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Gießformen, Kernen und daraus regenerierten Formgrundstoffen | |
DE2510224A1 (de) | Verfahren und zusatzmittel zur herstellung von betongegenstaenden | |
DE2457579C2 (de) | Feuerfeste Masse | |
DE1096029B (de) | Verfahren zur Herstellung von verformbaren Kunstharzmassen | |
DE3105531C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von feuerbeständigen oder feuerfesten Massen, nach dem Verfahren hergestellte Massen und ihre Verwendung | |
DE1508634A1 (de) | Bindemittel fuer selbsthaertende Giessformen | |
DE3122244A1 (de) | Bindemittel auf basis von alkalimetallsilikatloesungen und deren verwendung | |
DE3008857A1 (de) | Mittel auf der grundlage eines silikats, eines haerters und eines zuckers sowie seine verwendung zum haerten von sanden in der kaelte | |
DE3105533A1 (de) | Trockenmasse zur verwendung als faserspritzmasse | |
DE3105595C2 (de) | Feuerfestes oder feuerbeständiges Verbundbauteil mit einem Formteil aus beliebigem, feuerfesten oder feuerbeständigen Werkstoff und einer Isolierschicht mit höherer Wärmedämmung bzw. einer Dehnungsausgleichsschicht und Verfahren zur Herstellung dieses Verbundbauteils | |
DE3105579C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von keramische Fasern enthaltenden, körnigen, feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien, nach dem Verfahren hergestellte Materialien und ihre Verwendung | |
DE3105596A1 (de) | "formteile mit hoher mechanischer stabilitaet bei hohen temperaturen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung" | |
EP0150745B1 (de) | Bindemittelgemisch zur Verfestigung | |
DE3105530C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von keramische Fasern enthaltenden, körnigen, feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien, nach dem Verfahren hergestellte Materialien und ihre Verwendung | |
DE2233667A1 (de) | Haerten von mischungen aus alkalisilikat und feuerfesten stoffen | |
EP2941327A1 (de) | VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES KERN- UND/ODER FORMSANDES FÜR GIEßEREIZWECKE | |
DE2518485A1 (de) | Bindemittel fuer giesserei-form- und kernmassen und verfahren zu seiner herstellung | |
DE2629667A1 (de) | Mittel zur erleichterung des loesens von giessereirohlingen | |
AT365103B (de) | Zweikomponenten-bindemittel-system fuer die herstellung von giessereiformen und -kernen | |
DE2836984B2 (de) | Selbsthärtende Formmasse für die Herstellung von Sandformen | |
DE743092C (de) | Bindemittel aus Sulfitablauge | |
AT339516B (de) | Bindemittel fur giessereiform- und kernmassen und verfahren zu dessen herstellung | |
AT389249B (de) | Zusatz zum regulieren der nach dem giessen zurueckbleibenden festigkeit von wasserglasgebundenen gussformen und/oder kernen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: MUELLER, H., DIPL.-ING., 8000 MUENCHEN SCHUPFNER, |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |