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JPS6355384B2 - - Google Patents
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JPS6355384B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6355384B2
JPS6355384B2 JP59144082A JP14408284A JPS6355384B2 JP S6355384 B2 JPS6355384 B2 JP S6355384B2 JP 59144082 A JP59144082 A JP 59144082A JP 14408284 A JP14408284 A JP 14408284A JP S6355384 B2 JPS6355384 B2 JP S6355384B2
Authority
JP
Japan
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self
hardening
hardening sand
sand
parts
Prior art date
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Expired
Application number
JP59144082A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6127140A (en
Inventor
Afuanashiuitsuchi Borusuku Paauiru
Jiorujiuitsuchi Kusunitosoofu Uikutoo
Iisaaakauitsuchi Koruneefu Uarenchin
Makushiimauitsuchi Shichefu Makushiimu
Andoreiuitsuchi Kuutsumiin Bariisu
Uiku Arikusaanda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NAUCHINO PUROIZUBODOSUTOBENNOE OBIEDEINENIE HO TECH MAS CHINIITOMASHI
RENIN TECH INST IMENI RENSOBETA
Original Assignee
NAUCHINO PUROIZUBODOSUTOBENNOE OBIEDEINENIE HO TECH MAS CHINIITOMASHI
RENIN TECH INST IMENI RENSOBETA
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Publication date
Application filed by NAUCHINO PUROIZUBODOSUTOBENNOE OBIEDEINENIE HO TECH MAS CHINIITOMASHI, RENIN TECH INST IMENI RENSOBETA filed Critical NAUCHINO PUROIZUBODOSUTOBENNOE OBIEDEINENIE HO TECH MAS CHINIITOMASHI
Publication of JPS6127140A publication Critical patent/JPS6127140A/en
Publication of JPS6355384B2 publication Critical patent/JPS6355384B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/167Mixtures of inorganic and organic binding agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
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    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/18Compositions 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Inorganic Chemistry (AREA)
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、鋳造工学における鋳型及び中子
(moulds and cores)製造用自硬性砂(self―
hardening sand)に関する。 これら鋳型(mould)及び中子(cores)は、
鉄、鋼、アルミニウム及び銅の合金等から、中型
のかつ頑丈な鋳造物の個人生産および小規模生産
の両方に有用なものである。 耐火性フイラー例えば珪砂、ジルコン;結合剤
―リグノスルホネート類および硬化剤からなる鋳
型及び中子製造用自硬性砂は、公知である。 硬化剤(hardening agent or hardener)は25
〜98重量部のトリカルシウムアルミネート
3CaO・Al2O3、0.5〜70質量部の珪酸カルシウム
0.5〜25質量部のテトラカルシウムアルモフエラ
イト(tetracalcium alumoferrite)、および0.5〜
10質量部のペンタカルシウムトリアルミネート
(petacalcium trialuminate)の混合物を包含す
る。〔ソヴイエト連邦発明者証第343506号国際分
類B22C1/10、「発明、発見、工業デザイン、商
標」公報第47、1981参照(cf.USSR Inventor's
Certificate No.343506、Int.cl.B22C1/10、
Bulletin“Inventions、Discoveries、Industrial
Designs、Trademarks”No.47、1981)。〕 この硬化剤の活性成分は、トリカルシウムアル
ミネート3CaO・Al2O3である。硬化剤の他の成
分は不活性の不純物であり、活性成分の製造過程
で形成される。硬化剤(不活性の不純物を伴う活
性成分)は石灰石と各種のアルミナ含有材料例え
ば商業用アルミナ(約98%のAl2O3を含有)、ボ
ーキサイト(約30%のAl2O3を含有)、磁土また
はミヨウバン石等の添加物とから製造される。 高含有量のトリカルシウムアルミネートを有す
る硬化剤を得るには、Al2O3含有量が約98%の商
業用アルミナを使用する必要がある。 しかしながら、商業用アルミナは、アルミニウ
ム及び研摩材の製造に使用される貴重な原料であ
るので、硬化剤の製造に商業用アルミナを使用す
ることは、十分でない。 低含有量のAl2O3を有する他のアルミナ含有原
料(ボーキサイト、粘土等)を使用することは、
低含有量のトリカルシウムアルミネートを有する
硬化剤製品を得ることになる。 鋳型及び中子に必要な耐久性を確保するには、
自硬性砂に大量の硬化剤を入れる必要がある。こ
れは、自硬性砂中に高含有量の不活性な不純物を
存在させることになり、その結果、自硬性砂の低
ガス透過性及び低耐火性を生起する。 更に、この硬化剤の製造には、出発原料成分を
砕いたり、均質化するための、高度の工程装置
1300ないし1550℃の温度で、高温焼成する回転
炉、それと同様に得られた焼結生成物を少なくと
も3000cm2/gの比表面積を有する粒子に砕く粉砕
器の使用を必要とする。 本発明の目的は、上述の不利益を克服すること
にある。 本発明は、鋳造工学における鋳型及び中子製造
用自硬性砂を提供するものであり、更に、簡単な
方法で得られ、かつ不活性物質のない更に容易に
利用できる硬化剤を提供し、また機械的強度及び
ガス透過性の大きい鋳造工学における鋳型及び中
子を製造することができ、更に容易に利用できる
硬化剤を提供するものである。 本発明の目的は、耐火性フイラー(refractory
filler)、リグノスルホネート類
(lignosulphonates)およびアルミン酸カルシウ
ムを包含する鋳型および中子製造用自硬性砂によ
つて達成される。本発明によれば、自硬性砂は、
アルミン酸カルシウムとして、次の一般式: 3CaO・Al2O3・XSiO2・YH2O のハイドロガーネツト(hydrogarnet)を含有
し、式中、Xは0.01ないし0.25、Yは1.3〜1.7で
あり、次の成分割合(質量部)である。 耐火性フイラー 100 リグノスルホネート類 4〜8 ハイドロガーネツト 2〜5 本発明の硬化剤は、不活性の不純物を含有しな
い。したがつて、自硬性砂の不活性不純物含有量
を低くすることができ、それによつて、自硬性砂
のガス透過性および耐火性の減少を避けることが
できる。 更に、本発明の硬化剤は、増大した機械的強度
(例えば、24時間硬化後の終極圧縮強度
(ultimate compression strength)は20〜22Kg/
cm2である。)および低破砕性(0.15%以下)を有
する鋳型および中子を製造することができる。 破砕測定法は、直径および高さが50mmのシリン
ダー形状の鋳型あるいは中子のサンプルを1分間
60r.p.mの速度で回転する穴のあいたドラム中に
入れて行う。最初の質量に対する試行後の試料の
質量(sample mass)の百分率で表示された比
率は、その破砕(spalling)の特性を示すもので
ある。 本発明の自硬性砂に使用される硬化剤は、 一般式;3CaO・Al2O3・XSiO2・YH2O (式中、Xは0.01〜0.25、Yは5.5〜5.98である。)
のハイドロガーネツトから簡単な方法によつて製
造される容易に利用しうる材料である。 この材料は、アルミナの製造に大量(何千ト
ン)につくられるが、貴重なものではない。本発
明の新規な硬化剤の製造方法は、出発原料のハイ
ドロガーネツトを水で洗浄し、不純アルカリを除
去し、続いて300ないし500℃の範囲内の温度で乾
燥することを包含する。得られた硬化剤は乾燥後
の比表面積が5000ないし6000cm2/gであるので、
乾燥後の硬化剤を破砕する必要はない。 硬化後1時間の鋳型および中子の圧縮強度を
5.0〜8.0Kg/cm2に等しく確保する高硬化速度で、
この硬化剤は鋳型および中子をそれに基礎を置く
自硬性砂から製造することができる。 本発明の硬化剤を含有する自硬性砂は、十分
に、高い硬化時間(18〜20℃で12〜15分)、大き
いガス透過時間(180分まで)を有し、鋳物から
良好に分離することができる。 本発明の組成物の自硬性砂は、過度でない35〜
40℃の温度で種々の形状および大きさの鋳型およ
び中子の製造に使用することができる。 本発明の自硬性砂成分はすべて無毒であり、容
易に入手できるものである。 合成樹脂に基づく自硬性砂と比較して、本発明
の自硬性砂は、多くの本質的な利点を有する。 本発明の自硬性砂の製造方法においても、液体
金属で製造される鋳型の充填中及びその冷却中と
同様に、有毒ガスの放出がない。使用後の自硬性
砂が捨てられても、生態学的に無害である。 量に関しては、自硬性砂の主要な成分は耐火性
フイラーであり、自硬性砂の他成分の割合は、耐
火性フイラーに基づいて計算される。 自硬性砂中のリグノスルホネート類の含有量は
4ないし8重量部の範囲にある。4質量部未満の
リグノスルホネート類の含有量で製造された鋳型
および中子は、著しいもろさと砕けやすさを有
し、8質量部より多量では、自硬性砂はガス形成
能力が著しく大きい。 自硬性砂中の硬化剤含有量は2〜5質量部であ
る。硬化剤含有量が、2質量部より低いと、得ら
れた鋳型および中子は、機械的強度が低く、もろ
さおよび砕けやすさが著しい。また硬化剤が5質
量部を超える量では、自硬性砂組成物の硬化時間
(life time)が著しく減少し、ガス透過性が実質
的に低くなる。 従来公知の如く、周囲の温度が自硬性砂の硬化
時間および硬化速度の両方に著しい影響を及ぼ
す。そのため、温度上昇に伴つて砂の硬化時間は
減少し、硬化速度は増加する。 すでに、上述した如く、本発明の自硬性砂の硬
化時間は、18〜20℃で12〜15分である。 多くの場合、頑丈な及び/または特異形状の鋳
型の製造には、この硬化時間では不十分でありう
る。 自硬性砂の硬化時間を延長し、硬化速度を調整
するために、0.03ないし0.50質量部の量で水可溶
性りん酸塩を本発明の自硬性砂中に添加するのが
よい。 水可溶性りん酸塩としては、りん酸鉄および/
またはりん酸マンガンあるいは第3りん酸ナトリ
ウムを使用するのが望ましい。 0.03質量部未満の量で、水可溶性りん酸塩を使
用することは硬化時間を遅らせることができない
ので、不適当である。0.5質量部を超過する水可
溶性りん酸塩の量では、硬化時間が著しく遅らさ
れるので、その結果鋳型および中子の圧縮強度
(24時間の硬化後の終極圧縮強度は5〜7Kg/cm2
下である。)は低くなる。 本発明の自硬性砂において、耐火性フイラーと
しては、珪砂、ジルコン、クロム鉄鉱、橄欖石、
クロム菱苦土鉱(クロモマグネサイト
(chromomagnesite))、シヤモツト及び鋳造工学
において知られている他の材料が使用される。 本発明の自硬性砂に使用されるリグノスルホネ
ート類は、木材の処理により得られる製品を含
み、これは鋳型および中子の製造用の結合剤とし
て広く鋳造工学において使用されている。 水可溶性りん酸塩として、慣用のりん酸塩が、
個々におよび各種の組合せの両方で使用され、好
ましくはりん酸鉄および/またはりん酸マンガ
ン、第3りん酸ナトリウムである。 自硬性砂は、連続動作のあるいはバツチ型の混
合機で製造される。自硬性砂の乾燥成分は最初に
混合される。即ち耐火性フイラーと硬化剤が混合
され、その後結合剤が加えられて、1〜2分以下
の間、継続的に混合される。 得られた自硬性砂は型枠(moulding box)ま
たは中子取(core box)に注入される。自硬性
砂は最初低い耐久性を有する。それ故、振動、打
ち固め、あるいは圧搾その他の手段によつて容易
に強化することができる。 自硬性砂に水可溶性りん酸塩を添加調合すると
き、後者(水可溶性りん酸塩)は、予め、結合剤
―リグノスルホネート類中に溶解させられる。 上述の方法によつて製造される自硬性砂から、
鋳型および中子が自硬性砂用鋳造工学において使
用される通常の方法で製造される。 本発明を更に一層よく理解するために、次の例
は、自硬性砂の製造の実施のために以下に示され
る。 得られたサンプルの試験結果は各例に続いて表
で示されている。 実施例 1 製造される自硬性砂は次の組成(質量部)を有
する。 珪砂 100 リグノスルホネート類 8 ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3
0.01SiO2・1.7H2O 5 まず、珪砂にハイドロガーネツトを混合し、そ
の後リグノスルホネートを入れ、1〜2分間混合
する。これらの操作は18〜20℃の温度で行われ
る。 得られた砂混合物を中子取または型枠に注入
し、上記温度に維持する。これによつて、該混合
物の硬化が起こる。硬化後の砂のサンプルは物理
的機械的試験を受ける。 実施例 2 前記実施例1に記載したと同様の方法によつて
製造された自硬性砂は、次の組成(質量部)を有
する。 ジルコン 100 リグノスルホネート類 4 ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3
0.13SiO2・1.5H2O 2 実施例 3 実施例1の方法に従つて製造された自硬性砂
は、次の組成(質量部)を有する。 クロム鉄鉱 100 リグノスルホネート類 6 ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3
0.25SiO2・1.3H2O 3 実施例 4 次の組成(質量部)の自硬性砂を製造する。 橄欖石 100 リグノスルホネート類 7 ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3
0.20SiO2・1.4H2O 4 りん酸鉄 Fe(H2PO42 0.03 上記組成物の自硬性砂は、予めりん酸鉄がリグ
ノスルホネートと混合されることを除いて、前記
実施例1と同様な方法で製造される。その後、添
加剤と結合剤を橄欖石及びハイドロガーネツトに
混合する。 実施例 5 次の組成(質量部)を有する自硬性砂が製造さ
れる。 クロム菱苦土鉱 100 リグノスルホネート類 5 ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3
0.13SiO2・1.5H2O 3 りん酸マンガン Mn(H2PO42 0.50 りん酸マンガンを予めリグノスルホネートに混
合することを除いて、この自硬性砂組成物は実施
例1の如く製造される。その後、添加剤を含有す
る結合剤をクロム菱苦土鉱及びハイドロガーネツ
トへ混合する。 実施例 6 製造される自硬性砂は次の組成(質量部)を有
する。 珪砂 100 リグノスルホネート類 7 ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3
0.25SiO2・1.5H2O 4 りん酸ナトリウム Na3PO4・12H2O 0.15 りん酸ナトリウムを予めリグノスルホネートに
混合することを除いて、上記組成物の自硬性砂は
前記実施例1と同様な方法で製造される。その
後、添加剤を含有する結合剤を珪砂及びハイドロ
ガーネツトに混合する。 実施例 7 製造される自硬性砂は、次の組成(質量部)を
有する。 珪砂 100 リグノスルホネート類 7 ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3
0.01SiO2・1.7H2O 4 りん酸マンガン Mn(H2PO42 0.25 りん酸鉄 Fe(H2PO42 0.05 まず、35℃の温度で珪砂をハイドロガーネツト
と混合し、その後、鉄及びマンガンのりん酸塩を
予め溶解して含有する結合剤―リグノスルホネー
トを注入し、1〜2分間継続して混合する。この
ようにして製造した砂を中子取または枠型に注入
し、そこで35℃の温度に保つ。 得られたサンプルの物理的―機械的試験結果を
次の表に示す。
The present invention is a self-hardening sand for manufacturing molds and cores in foundry engineering.
hardening sand). These molds and cores are
It is useful for both personal and small-scale production of medium-sized, heavy-duty castings, such as iron, steel, aluminum, and copper alloys. Refractory fillers such as silica sand, zircon; self-hardening sands for mold and core production consisting of binders - lignosulfonates and hardeners are known. Hardening agent (hardener) is 25
~98 parts by weight tricalcium aluminate
3CaO・Al 2 O 3 , 0.5 to 70 parts by mass of calcium silicate
0.5 to 25 parts by mass of tetracalcium alumoferrite, and 0.5 to 25 parts by mass of tetracalcium alumoferrite;
10 parts by weight of a mixture of petacalcium trialuminate. [See Soviet Union Inventor's Certificate No. 343506 International Classification B22C1/10, "Inventions, Discoveries, Industrial Designs, Trademarks" Publication No. 47, 1981 (cf. USSR Inventor's
Certificate No.343506, Int.cl.B22C1/10,
Bulletin “Inventions, Discoveries, Industrial
Designs, Trademarks” No. 47, 1981).] The active ingredient in this curing agent is tricalcium aluminate 3CaO.Al 2 O 3. The other components of the curing agent are inert impurities and do not contain the active ingredient. Formed during the manufacturing process.The hardener (the active ingredient with inert impurities) is mixed with limestone and various alumina-containing materials such as commercial alumina (containing approximately 98% Al2O3 ), bauxite (containing approximately 30% containing Al 2 O 3 ), with additives such as china clay or alumite. To obtain a hardener with a high content of tricalcium aluminate, the Al 2 O 3 content must be about 98%. It is necessary to use commercial alumina. However, since commercial alumina is a valuable raw material used in the production of aluminum and abrasives, it is not sufficient to use commercial alumina in the production of hardeners. . Using other alumina-containing raw materials (bauxite, clay, etc.) with low content of Al 2 O 3
A hardener product with a low content of tricalcium aluminate will be obtained. To ensure the required durability of molds and cores,
It is necessary to add a large amount of hardening agent to self-hardening sand. This results in the presence of a high content of inert impurities in the self-hardening sand, resulting in low gas permeability and low fire resistance of the self-hardening sand. Furthermore, the production of this curing agent requires sophisticated process equipment to crush and homogenize the starting raw material components.
This requires the use of a rotary furnace for high-temperature calcination at temperatures of 1300 to 1550° C., as well as a grinder that breaks the sintered product obtained into particles with a specific surface area of at least 3000 cm 2 /g. The aim of the invention is to overcome the above-mentioned disadvantages. The present invention provides a self-hardening sand for the manufacture of molds and cores in foundry engineering, and furthermore provides a hardening agent that is obtainable in a simple manner and is free of inert substances and is more easily available. It is possible to produce molds and cores in foundry engineering with high mechanical strength and gas permeability, and also provides an easily available hardening agent. The object of the invention is to provide a refractory filler (refractory filler).
This is accomplished by self-hardening sands for mold and core production containing fillers, lignosulphonates, and calcium aluminates. According to the present invention, the self-hardening sand is
As calcium aluminate, it contains a hydrogarnet of the following general formula: 3CaO.Al 2 O 3 . , the following component proportions (parts by mass). Refractory filler 100 Lignosulfonates 4-8 Hydrogarnet 2-5 The curing agent of the present invention does not contain inert impurities. Therefore, the content of inert impurities in the self-hardening sand can be reduced, thereby avoiding a reduction in the gas permeability and fire resistance of the self-hardening sand. Furthermore, the curing agent of the present invention has increased mechanical strength (e.g., ultimate compression strength after 24 hours curing of 20-22 Kg/
cm2 . ) and low friability (0.15% or less). The fracture measurement method uses a cylinder-shaped mold or core sample with a diameter and height of 50 mm for 1 minute.
This is done by placing it in a perforated drum that rotates at a speed of 60 rpm. The ratio, expressed as a percentage, of the sample mass after a trial to the initial mass indicates its spalling properties. The curing agent used in the self-hardening sand of the present invention has the general formula: 3CaO・Al 2 O 3・XSiO 2・YH 2 O (wherein, X is 0.01 to 0.25 and Y is 5.5 to 5.98.)
It is a readily available material manufactured from hydrogarnet by a simple method. This material is produced in large quantities (thousands of tons) to make alumina, but it is not precious. The method of manufacturing the novel curing agent of the present invention involves washing the starting hydrogarnet with water to remove impure alkali, followed by drying at a temperature within the range of 300 to 500°C. Since the obtained curing agent has a specific surface area of 5000 to 6000 cm 2 /g after drying,
There is no need to crush the curing agent after drying. Compressive strength of mold and core 1 hour after curing
With high curing speed ensuring equal to 5.0~8.0Kg/ cm2 ,
This hardener can be manufactured from self-hardening sand on which molds and cores are based. The self-hardening sand containing the curing agent of the present invention has a sufficiently high curing time (12-15 minutes at 18-20 °C), a large gas permeation time (up to 180 minutes) and separates well from castings. be able to. The self-hardening sand of the composition of the present invention is not excessively 35~
It can be used to make molds and cores of various shapes and sizes at a temperature of 40°C. All of the self-hardening sand components of the present invention are non-toxic and readily available. Compared to self-hardening sands based on synthetic resins, the self-hardening sands of the present invention have many essential advantages. In the method for producing self-hardening sand according to the invention, no toxic gases are released, as well as during the filling of molds made with liquid metal and during their cooling. Even if the self-hardening sand is thrown away after use, it is ecologically harmless. In terms of quantity, the main component of the self-hardening sand is the refractory filler, and the proportions of other components of the self-hardening sand are calculated based on the refractory filler. The content of lignosulfonates in the self-hardening sand is in the range of 4 to 8 parts by weight. Molds and cores produced with a content of lignosulfonates of less than 4 parts by weight have a significant brittleness and brittleness, and above 8 parts by weight, self-hardening sands have a significantly greater gas-forming capacity. The hardening agent content in the self-hardening sand is 2 to 5 parts by mass. When the curing agent content is lower than 2 parts by mass, the resulting mold and core have low mechanical strength and are significantly brittle and friable. Additionally, in amounts exceeding 5 parts by weight of curing agent, the curing life time of the self-hardening sand composition is significantly reduced and the gas permeability is substantially reduced. As is known in the art, ambient temperature has a significant effect on both the setting time and the setting rate of self-hardening sands. Therefore, as the temperature increases, the curing time of sand decreases and the curing rate increases. As already mentioned above, the hardening time of the self-hardening sand of the present invention is 12-15 minutes at 18-20°C. In many cases, this curing time may be insufficient for producing sturdy and/or irregularly shaped molds. In order to extend the hardening time of the self-hardening sand and adjust the hardening rate, water-soluble phosphates are preferably added to the self-hardening sand of the present invention in an amount of 0.03 to 0.50 parts by weight. Water-soluble phosphates include iron phosphate and/or
Alternatively, it is preferable to use manganese phosphate or tertiary sodium phosphate. The use of water-soluble phosphates in amounts less than 0.03 parts by weight is unsuitable since the curing time cannot be delayed. At amounts of water-soluble phosphate exceeding 0.5 parts by mass, the curing time is significantly retarded, resulting in mold and core compressive strengths (ultimate compressive strength after 24 hours of curing of 5-7 Kg/cm). 2 or less) will be lower. In the self-hardening sand of the present invention, the refractory filler includes silica sand, zircon, chromite, olivine,
Chromomane (chromomagnesite), chromite and other materials known in foundry engineering are used. The lignosulfonates used in the self-hardening sand of the present invention include products obtained by the treatment of wood, which are widely used in foundry engineering as binders for the manufacture of molds and cores. As a water-soluble phosphate, the commonly used phosphate is
Used both individually and in various combinations, preference is given to iron and/or manganese phosphates, tertiary sodium phosphates. Self-hardening sands are produced in continuous-action or batch-type mixers. The dry components of the self-hardening sand are first mixed. That is, the refractory filler and curing agent are mixed, then the binder is added and mixed continuously for no more than 1-2 minutes. The self-hardening sand obtained is poured into a molding box or core box. Self-hardening sand initially has low durability. Therefore, it can be easily strengthened by vibration, compaction, squeezing, or other means. When adding water-soluble phosphate to self-hardening sand, the latter (water-soluble phosphate) is dissolved in advance in the binder-lignosulfonates. From the self-hardening sand produced by the above method,
The mold and core are manufactured in the usual manner used in self-hardening sand foundry engineering. In order to understand the invention even better, the following example is given below for the implementation of the production of self-hardening sand. The test results of the samples obtained are shown in the table following each example. Example 1 Self-hardening sand produced has the following composition (parts by mass). Silica sand 100 Lignosulfonates 8 Hydrogarnet 3CaO・Al 2 O 3
0.01SiO 2 .1.7H 2 O 5 First, hydrogarnet is mixed with silica sand, then lignosulfonate is added and mixed for 1 to 2 minutes. These operations are carried out at a temperature of 18-20 ° C. The resulting sand mixture is poured into a core or mold and maintained at the above temperature. This causes curing of the mixture. The sand samples after hardening are subjected to physical mechanical tests. Example 2 Self-hardening sand produced by the same method as described in Example 1 has the following composition (parts by mass). Zircon 100 Lignosulfonates 4 Hydrogarnet 3CaO・Al 2 O 3
0.13SiO 2 ·1.5H 2 O 2 Example 3 Self-hardening sand produced according to the method of Example 1 has the following composition (parts by mass). Chromite 100 Lignosulfonates 6 Hydrogarnet 3CaO・Al 2 O 3
0.25SiO 2・1.3H 2 O 3 Example 4 Self-hardening sand having the following composition (parts by mass) is manufactured. Olivine 100 Lignosulfonates 7 Hydrogarnet 3CaO・Al 2 O 3
0.20SiO 2・1.4H 2 O 4 Iron phosphate Fe (H 2 PO 4 ) 2 0.03 The self-hardening sand of the above composition is the same as that of Example 1, except that the iron phosphate is mixed with lignosulfonate in advance. manufactured in a similar manner. Additives and binders are then mixed into the olivine and hydrogarnet. Example 5 Self-hardening sand having the following composition (parts by mass) is produced. Chromite 100 Lignosulfonates 5 Hydrogarnet 3CaO・Al 2 O 3
0.13SiO 2 1.5H 2 O 3 Manganese phosphate Mn(H 2 PO 4 ) 2 0.50 This self-hardening sand composition was prepared as in Example 1, except that the manganese phosphate was premixed with the lignosulfonate. Ru. The binder containing additives is then mixed into the rhodochrosite and hydrogarnet. Example 6 The self-hardening sand produced has the following composition (parts by mass). Silica sand 100 Lignosulfonates 7 Hydrogarnet 3CaO・Al 2 O 3
0.25SiO 2 · 1.5H 2 O 4 Sodium phosphate Na 3 PO 4 · 12H 2 O 0.15 The self-hardening sand of the above composition was the same as in Example 1 above, except that sodium phosphate was mixed with lignosulfonate in advance. manufactured by a method. A binder containing additives is then mixed into the silica sand and hydrogarnet. Example 7 Self-hardening sand produced has the following composition (parts by mass). Silica sand 100 Lignosulfonates 7 Hydrogarnet 3CaO・Al 2 O 3
0.01SiO 2・1.7H 2 O 4 Manganese phosphate Mn (H 2 PO 4 ) 2 0.25 Iron phosphate Fe (H 2 PO 4 ) 2 0.05 First, silica sand is mixed with hydrogarnet at a temperature of 35℃, and then Binder-lignosulfonate containing pre-dissolved phosphates of iron and manganese is injected and mixed continuously for 1-2 minutes. The sand thus produced is poured into a core or frame mold, where it is kept at a temperature of 35°C. The physical-mechanical test results of the obtained samples are shown in the following table.

【表】 それ故、本発明の硬化剤を含む本発明の自硬性
砂は、低い最初の機械的強度を特徴として、必要
な硬化時間と高いガス透過性を有する。 本発明の自硬性砂で製造した鋳型及び中子は十
分に高い機械的強度と低い破砕性を有する。 本発明は、水可溶性りん酸塩を使用することに
より、頑丈な及び/または特殊な形をした鋳型及
び中子の製造において特に重要である自硬性砂の
硬化時間を広範囲に調整することができる。 更に、本発明は、水可溶性りん酸塩を使用する
ことにより、周囲の温度35〜40℃において、所望
の硬化時間を有する自硬性砂を製造することがで
きる。
Table 1 The self-hardening sands of the invention comprising the curing agents of the invention are therefore characterized by low initial mechanical strength, have the required curing time and high gas permeability. Molds and cores made from the self-hardening sand of the present invention have sufficiently high mechanical strength and low friability. By using water-soluble phosphates, the present invention allows for a wide range of adjustment of the hardening time of self-hardening sands, which is particularly important in the production of rugged and/or specially shaped molds and cores. . Furthermore, by using water-soluble phosphates, the present invention can produce self-hardening sand with a desired hardening time at ambient temperatures of 35-40°C.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 自硬性砂は、アルミン酸カルシウムとして、 一般式 3CaO・Al2O3・XSiO2・YH2O 式中 X=0.01〜0.25 Y=1.3〜1.7 のハイドロガーネツトを含み、次の成分割合(質
量部) 耐火性フイラー 100 リグノスルホネート類 4〜8 ハイドロガーネツト 2〜5 であることを特徴とする耐火性フイラー、リグノ
スルホネート類及びアルミン酸カルシウムから成
る鋳造工学における鋳型及び中子製造用自硬性
砂。 2 添加剤として、0.03乃至0.50質量部の水可溶
性りん酸塩類を含有することを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の自硬性砂。 3 水可溶性りん酸塩類として、りん酸鉄及び/
またはりん酸マンガンを含有することを特徴とす
る特許請求の範囲第2項に記載の自硬性砂。 4 水可溶性りん酸塩類として、第3りん酸ナト
リウムを含有することを特徴とする特許請求の範
囲第2項に記載の自硬性砂。
[Claims] 1. The self-hardening sand contains hydrogarnet having the general formula 3CaO・Al 2 O 3・XSiO 2・YH 2 O where X=0.01 to 0.25 and Y=1.3 to 1.7 as calcium aluminate. , the following component proportions (parts by mass): refractory filler 100 lignosulfonates 4-8 hydrogarnet 2-5; Self-hardening sand for core manufacturing. 2. The self-hardening sand according to claim 1, which contains 0.03 to 0.50 parts by mass of water-soluble phosphates as an additive. 3. As water-soluble phosphates, iron phosphate and/or
The self-hardening sand according to claim 2, further comprising manganese phosphate. 4. The self-hardening sand according to claim 2, which contains tertiary sodium phosphate as the water-soluble phosphate.
JP14408284A 1984-07-06 1984-07-11 Self-hardening sand for manufacturing mold and core in casting engineering Granted JPS6127140A (en)

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DE19843424970 DE3424970A1 (en) 1984-07-06 1984-07-06 Self-curing mixture for making foundry moulds and cores

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JPS6127140A JPS6127140A (en) 1986-02-06
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FR (1) FR2567431B1 (en)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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SU343506A1 (en) * 1971-06-01 1981-12-23 Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения Hardener for mouldable mixtures
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SU1047577A1 (en) * 1982-04-20 1983-10-15 Предприятие П/Я А-1125 Method of producing calcium hydrogarnet based on hardener for making casting molds and cores

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SE448954B (en) 1987-03-30
DE3424970A1 (en) 1986-01-16
FR2567431B1 (en) 1987-05-07
SE8403503D0 (en) 1984-07-02
FR2567431A1 (en) 1986-01-17
JPS6127140A (en) 1986-02-06
DE3424970C2 (en) 1988-01-14
SE8403503L (en) 1986-01-03

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