[go: up one dir, main page]

EP0644006A1 - Bindemittel für Giessereiformsand - Google Patents

Bindemittel für Giessereiformsand Download PDF

Info

Publication number
EP0644006A1
EP0644006A1 EP94114654A EP94114654A EP0644006A1 EP 0644006 A1 EP0644006 A1 EP 0644006A1 EP 94114654 A EP94114654 A EP 94114654A EP 94114654 A EP94114654 A EP 94114654A EP 0644006 A1 EP0644006 A1 EP 0644006A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
smectite
alkaline earth
ion exchanger
weight
inorganic ion
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.)
Withdrawn
Application number
EP94114654A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard Dr. Hähn
Norbert Dr. Schall
Rolf Jäger
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.)
Sued Chemie AG
Original Assignee
Sued Chemie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sued Chemie AG filed Critical Sued Chemie AG
Publication of EP0644006A1 publication Critical patent/EP0644006A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • B22C1/18—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

Definitions

  • the invention relates to a binder for foundry sand, based on alkaline activated alkaline earth metal smectites.
  • Smectitic clay minerals in particular natural sodium bentonite, and calcium bentonite, which has been converted into the alkali form by reaction with alkali metal salts, in particular sodium salts, such as sodium carbonate, and thereby made swellable, are usually used as binders for foundry mold sand.
  • binders are usually used in the production of casting molds in quantities of about 5 to 12% by weight with quartz sand and then about 2 to 8 wt .-% water, and the mixture is mixed in a sand mixer.
  • the sand-binder mixture obtained in this way is filled in a molding box or in a filling chamber (in the case of boxless work in molding machines) and compressed to a casting mold using a molding unit.
  • the molding material is generally separated from the casting by mechanical means, comminuted and then used again to produce new casting molds.
  • the partial thermal damage to the binder primarily creates two problem areas, which are explained using the most common binder, namely bentonite.
  • the sand in circulation must be regularly checked for its properties. If necessary, the sand is refreshed with fresh bentonite. Here, it is desirable to limit the amount of the bentonite used for the refreshment by using bentonite with the highest possible temperature resistance.
  • the surface of the grain of sand is damaged by the sintering on of temperature-damaged bentonite (chamotte, hard bentonite), which is why the foundry sand has to be regenerated or deposited.
  • temperature-damaged bentonite chamotte, hard bentonite
  • less bentonite is sintered on, which can also be more easily removed during regeneration.
  • the temperature resistance of the binder should also be specifically improved from this point of view.
  • Aqueous suspensions of natural sodium bentonite and calcium or calcium magnesium bentonite converted to sodium with sodium carbonate show a higher specific conductivity and a higher pH than suspensions of natural calcium or calcium magnesium bentonites, which results in poorer thermal stability.
  • the bentonite must be used in the sodium form, because in this form it has a considerably higher swelling capacity, which means that smaller amounts can be used in the production of molding sand.
  • the object of the invention was therefore the targeted improvement of the temperature resistance of binders for foundry molding sand based on alkaline-activated alkaline earth metal smectites while largely maintaining the binding capacity.
  • This object is surprisingly achieved in that the alkaline earth metal smectite is replaced by an inorganic ion exchanger is activated in the alkaline form.
  • the alkaline activated smectite has swelling properties that meet the requirements for foundry bentonite in terms of compressive strength and wet tensile strength of the molding sand mixture.
  • the binder preferably contains about 70 to 90, in particular about 80 to 85% by weight of alkaline activated smectite.
  • the maximum proportion of the inorganic ion exchanger is determined by the amount of alkali ions which are necessary for the exchange into the alkaline earth smectite.
  • the alkali ions from the inorganic ion exchanger are exchanged for the alkaline earth smectite, the latter is activated while increasing its swelling capacity.
  • the alkaline earth ions from the alkaline earth smectite are bound in the ion exchanger, so that there is no longer any excess ion exchanger in the alkali form.
  • the inorganic ion exchanger is preferably present in an amount of about 3 to 30, in particular 5 to 15,% by weight.
  • the inorganic ion exchanger is preferably a sodium-aluminum silicate, in particular a zeolite in the sodium form.
  • Zeolites have the advantage that they are more stable at the usual casting temperatures than e.g. Calcium bentonites activated with sodium carbonate. At the usual casting temperatures, these tend to form glass-like crusts with the sand, especially if excess sodium carbonate is present.
  • a particularly suitable zeolite is the commercial product "Wessalith P" (Degussa), a synthetic sodium aluminum silicate of the zeolite A type.
  • inorganic ion exchangers can also be used in the alkali form, for example permutites and synthetic crystalline alkali layer silicates.
  • these include, for example, phyllosilicates of the formula Me2Si x O 2x + 1 .yH2O, wherein Me is an alkali metal ion, preferably a sodium ion, x is a number> 7, in particular 7.5 to 23, and y is a number ⁇ 7x.
  • Typical crystalline sheet silicates from this group are described in DE-A-3 521 227. They are sold under the name SKS 6 (Hoechst AG).
  • the alkaline earth metal kit can be activated by up to 3% by weight sodium carbonate, without the advantages caused by the inorganic ion exchanger being lost.
  • the binder according to the invention is preferably prepared by kneading the inorganic ion exchanger in the alkaline form, optionally with up to 3% by weight sodium carbonate, into the alkaline earth metal smectite.
  • an alkaline earth metal smectite with a water content of about 25 to 45% by weight is kneaded, dried and ground with the inorganic ion exchanger.
  • calcium bentonite or calcium magnesium bentonite in the mine-moist state is kneaded with the inorganic cation exchanger in the sodium form (preferably zeolite A).
  • the sodium ions contained in the cation exchanger are exchanged for the bentonite, while the calcium or magnesium ions are bound by the zeolite.
  • the mixture obtained is usually dried to a residual moisture content of about 4 to 12% by weight and ground.
  • a mixture of up to 3% by weight of sodium carbonate (calculated as an anhydrous substance) and about 3 to 15% by weight of zeolite A can be used to treat the alkaline earth bentonite become.
  • the invention further relates to a foundry molding material (molding sand mixture) which contains a conventional foundry sand and a binder, as described above.
  • the binder can also only be formed during the production of the foundry molding material by mixing the alkaline earth metalectite and the inorganic ion exchanger in the alkali form with the supply of mechanical energy together with the molding sand.
  • the foundry molding material can also contain other customary additives, such as glossy carbon formers, graphite or carbon sources, which give off volatile hydrocarbons when heated.
  • the mixture obtained was dried to a water content of about 8% by weight and ground in a turbo mill with a sieve insert (0.3 mm).
  • the binder thus obtained was used to prepare a molding sand mixture as indicated below.
  • Example 2 The procedure of Example 2 was repeated with the difference that to activate the calcium bentonite, a mixture of 2% by weight sodium carbonate (anhydrous) and 10% by weight of a crystalline layered sodium silicate with the formula given above (SKS 6 from Hoechst AG) was used.
  • the green compressive strength was determined according to the VDG leaflet P38 using a + GF + strength tester type PFG (a hydraulic press with manual drive up to 32.6 N / cm2 compressive strength).
  • the molded sand standard test specimen (diameter 50 mm, height 50 mm) compacted with 3 rams was loaded on its end faces until it broke. The force required for this, based on the cross-sectional area of the test specimen, is called the green compressive strength (dimension N / cm2).
  • the wet tensile strength was determined in accordance with VDG leaflet P 38 using the + GF + wet tensile strength test apparatus type PNZ.
  • a temperature gradient is generated in the test body by heating the end face of the cylindrical standard test specimen (diameter 50 mm, height 50 mm) with an electric heating plate. This creates a moisture layer with reduced strength a few millimeters from the end face due to condensation.
  • the sample of this layer of sand is torn apart by applying a tensile force.
  • the wet tensile strength as the quotient of tensile force and sample cross-section has the dimension N / cm2.
  • the binder according to Examples 1 to 3 with a residual moisture content of 10% by weight each is at 550 ° C in a porcelain bowl for 30 min. heated. With the binder treated in this way a molding sand mixture is produced in the manner described above, the conductivity, pH, green compressive strength and wet tensile strength of which are determined in the manner described above.
  • the table shows that the foundry properties of the fresh molding sand mixtures (compressive strength, wet tensile strength) are roughly comparable.
  • the specific conductivity is higher in Examples 2 and 3 than in Comparative Example 1, while the pH is lower.
  • the molding sand mixtures according to Examples 2 and 3 according to the invention After thermal treatment of the activated bentonite at 550 ° C., the molding sand mixtures according to Examples 2 and 3 according to the invention have higher green pressure and wet tensile strengths, a lower specific conductivity and a lower pH value compared to Comparative Example 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

Beschrieben wird ein Bindemittel für Gießereiformsand auf der Basis von alkalisch aktivierten Erdalkali-Smektiten; das Bindemittel ist dadurch gekennzeichnet, daß der Erdalkali-Smektit durch einen anorganischen Ionenaustauscher in der Alkaliform aktiviert ist. Bevorzugt wird zur Aktivierung ein Zeolith oder ein Phyllosilicat in der Alkaliform verwendet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bindemittel für Gießereiformsand, auf der Basis von alkalisch aktivierten Erdalkali-Smektiten.
  • Als Bindemittel für Gießereiformsand werden gewöhnlich smektitische Tonminerale, insbesondere natürlicher Natriumbentonit, sowie Calciumbentonit, der durch Umsetzung mit Alkalisalzen, insbesondere Natriumsalzen, wie Natriumcarbonat, in die Alkaliform übergeführt und dadurch quellfähig gemacht worden ist, verwendet.
  • Diese Bindemittel werden bei der Herstellung von Gießformen üblicherweise in Mengen von etwa 5 bis 12 Gew.-% mit Quarzsand und anschließend mit etwa 2 bis 8 Gew.-% Wasser versetzt, und die Mischung wird in einem Sandmischer vermischt.
  • Das so erhaltene Sand-Bindemittel-Gemisch wird in einem Formkasten oder in eine Füllkammer (bei kastenlosem Arbeiten in Formmaschinen) gefüllt und mit einem Formaggregat zur Gießform verdichtet.
  • Es ist jedoch bekannt, daß die Temperaturbeständigkeit derartiger Formsandbinder nicht allen Ansprüchen genügt, insbesondere, wenn die Gießform hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Hierbei wird an der Grenzfläche Formstoff/Metall das in der Sandform enthaltene Bindemittel durch die hohe Temperatur beim Gießvorgang thermisch geschädigt, wärend es außerhalb der Hochtemperaturzone weitgehend ungeschädigt erhalten bleibt.
  • Nach dem Erkalten des Gußstücks wird der Formstoff vom Gußstück in der Regel auf mechanischem Wege abgetrennt, zerkleinert und anschließend wieder zur Herstellung von neuen Gießformen verwendet.
  • Durch die partielle thermische Schädigung des Bindemittels entstehen vor allem zwei Problemfelder, die anhand des gebräuchlichsten Bindemittels, nämlich Bentonit, erläutert werden.
    • 1. Auffrischen des Sandes mit frischem Bentonit
  • Der im Umlauf befindliche Sand muß regelmäßig auf seine Gebrauchseigenschaften untersucht werden. Erforderlichenfalls wird der Sand mit frischem Bentonit aufgefrischt. Hierbei ist es erwünscht, die Menge des zur Auffrischung verwendeten Bentonits dadurch zu beschränken, daß Bentonit mit einer möglichst hohen Temperaturbeständigkeit verwendet wird.
    • 2. Altsandregenerierung
  • Nach einer bestimmten Umlaufzeit des Gießereialtsandes ist die Oberfläche des Sandkorns durch das Aufsintern von temperaturgeschädigtem Bentonit (Schamotte, Hartbentonit) geschädigt, weshalb der Gießereialtsand regeniert oder deponiert werden muß. Bei Verwendung eines temperaturbeständigeren Bentonits wird weniger Bentonit aufgesintert, welcher sich bei der Regenerierung auch leichter abtrennen läßt. Auch unter diesem Aspekt sollte die Temperaturbeständigkeit des Bindemittels gezielt verbessert werden.
  • Hinsichtlich Temperaturbeständigkeit des Bindemittels und Regenerierbarkeit der Formsandmischung nimmt man an (D. Boehnisch, C. Gärnter-Kaufmann, Gießerei 79 (1992) 20, 826 - 838), daß die spezifische Leitfähigkeit und der pH-Wert einer Suspension des verwendeten Bentonits möglichst niedrig sein sollten.
  • Wäßrige Suspensionen von natürlichem Natriumbentonit und mit Soda in die Natriumform übergeführten Calcium- oder Calcium-Magnesium-Bentonit zeigen eine höhere spezifische Leitfähigkeit und einen höheren pH-Wert als Suspensionen natürlicher Calcium- oder Calcium-Magnesium-Bentonite, woraus eine schlechtere thermische Beständigkeit resultiert. Andererseits muß der Bentonit in der Natriumform eingesetzt werden, weil er in dieser Form ein erheblich höheres Quellvermögen aufweist, wodurch geringere Einsatzmengen bei der Formsandherstellung möglich sind.
  • Aufgabe der Erfindung war somit die gezielte Verbesserung der Temperaturbeständigkeit von Bindemitteln für Gießereiformsand auf der Basis von alkalisch aktivierten Erdalkali-Smektiten unter weitgehender Beibehaltung des Bindevermögens.
  • Diese Aufgabe wird überraschenderweise dadurch gelöst, daß der Erdalkali-Smektit durch einen anorganischen Ionenaustauscher in der Alkaliform aktiviert ist.
  • Der auf diese Weise alkalisch aktivierte Smektit verfügt über Quelleigenschaften, welche den Anforderungen an Gießereibentonit hinsichtlich Druckfestigkeit und Naßzugfestigkeit der Formsandmischung genügen.
  • Als Erdalkali-Smektit wird vorzugsweise Calcium- oder Calcium-Magnesium-Bentonit verwendet. Das Bindemittel enthält vorzugsweise etwa 70 bis 90, insbesondere etwa 80 bis 85 Gew.-% alkalisch aktivierten Smektit.
  • Der maximale Anteil des anorganischen Ionenaustauschers ist die Menge der Alkaliionen bestimmt, die für den Eintausch in den Erdalkali-Smektit notwendig sind. Beim Eintausch der Alkaliionen aus dem anorganischen Ionenaustauscher in den Erdalkali-Smektit wird dieser unter Erhöhung seiner Quellfähigkeit aktiviert. Die Erdalkaliionen aus dem Erdalkali-Smektit werden im Ionenaustauscher gebunden, so daß kein überschüssiger Ionenaustauscher in der Alkaliform mehr vorliegt.
  • Der anorganische Ionenaustauscher liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 3 bis 30, insbesondere von 5 bis 15 Gew.-% vor.
  • Vorzugsweise stellt der anorganische Ionenaustauscher ein Natrium-Aluminium-Silicat, insbesondere einen Zeolith in der Natriumform dar. Zeolithe haben den Vorteil, daß sie bei den üblichen Gießtemperaturen beständiger sind als z.B. mit Natriumcarbonat aktivierte Calciumbentonite. Diese neigen bei den üblichen Gießtemperpaturen dazu, mit dem Sand glasartige Krusten zu bilden, insbesondere, wenn überschüssiges Natriumcarbonat vorliegt.
  • Ein besonders geeigneter Zeolith ist das Handelsprodukt "Wessalith P" (Degussa) ein synthetisches Natrium-Aluminium-Silicat vom Typ Zeolith A.
  • Außer den genannten Zeolithen können auch andere anorganische Ionenaustauscher in der Alkaliform verwendet werden, z.B. Permutite sowie synthetische kristalline Alkalischichtsilicate. Hierzu zählen beispielsweise Phyllosilicate der Formel



            Me₂SixO2x+1.yH₂O,



    worin Me ein Alkalimetallion, vorzugsweise ein Natriumion, x eine Zahl > 7, insbesondere 7,5 bis 23, und y eine Zahl < 7x bedeuten. Typische kristalline Schichtsilicate aus dieser Gruppe sind in der DE-A-3 521 227 beschrieben. Sie sind unter der Bezeichnung SKS 6 (Firma Hoechst AG) im Handel.
  • Der Erdalkali-Smetkit kann zusätzlich zu dem anorganischen Ionenaustauscher durch bis zu 3 Gew.-% Natriumcarbonat aktiviert sein, ohne daß die durch den anorganischen Ionenaustauscher bedingten Vorteile verloren gehen.
  • Das erfindungsgemäße Bindemittel wird vorzugsweise dadurch hergestellt, daß man den anorganischen Ionenaustauscher in der Alkaliform, gegebenenfalls mit bis zu 3 Gew.-% Natriumcarbonat, in den Erdalkali-Smektit einknetet. Im allgemeinen wird hierbei ein Erdalkali-Smektit mit einem Wassergehalt von etwa 25 bis 45 Gew.-% mit dem anorganischen Ionenaustauscher verknetet, getrocknet und vermahlt.
  • Insbesondere wird Calcium-Bentonit oder Calcium-Magnesium-Bentonit in grubenfeuchtem Zustand mit dem anorganischen Kationenaustauscher in der Natriumform, (bevorzugt Zeolith A) geknetet. Hierbei werden die im Kationenaustauscher enthaltenen Natriumionen in den Bentonit eingetauscht, während die Calcium- bzw. Magnesiumionen durch den Zeolith gebunden werden. Die erhaltene Mischung wird üblicherweise auf eine Restfeuchte von etwa 4 bis 12 Gew.-% getrocknet und vermahlen. Alternativ kann auch eine Mischung von bis zu 3 Gew.-% Natriumcarbonat (berechnet als wasserfreie Substanz) und etwa 3 bis 15 Gew.-% Zeolith A zur Behandlung des Erdalkalibentonits eingesetzt werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Gießereiformstoff (Formsandmischung), der einen üblichen Gießereisand und ein Bindemittel, wie es vorstehend beschrieben ist, enthält. Das Bindemittel kann auch erst bei der Herstellung des Gießereiformstoffs gebildet werden, indem der Erdalkalismektit und der anorganische Ionenaustauscher in der Alkaliform unter Zufuhr mechanischer Energie zusammen mit dem Formsand vermischt werden. Der Gießereiformstoff kann auch noch andere übliche Zusätze, wie Glanzkohlenstoffbildner, Graphit bzw. Kohlenstoffquellen, die beim Erhitzen flüchtige Kohlenwasserstoffe abgeben, enthalten.
  • Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele erläutert.
    • Beispiel 1 (Vergleich)
  • 893 g bayerische Calciumbentonit mit einem Montmorillonitgehalt von 81% und einem Wassergehalt von 32,8% (entsprechend 600g Trockenprodukt) wurden in einem Zwangsmischer (Extruder) innig mit 30 g Soda verknetet. Der Na₂CO₃-Gehalt (bezogen auf Trockensubstanz) betrug 5 Gew.-%. Bei diesem Gehalt wird das Optimum bezüglich Druckfestigkeit und Naßzugfestigkeit erreicht. Diese Eigenschaften verschlechtern sich bei höheren bzw. niedrigeren Na₂CO₃-Gehalten.
  • Die erhaltene Mischung wurde bis auf einen Wassergehalt von etwa 8 Gew.-% getrocknet und in einer Turbomühle mit Siebeinsatz (0,3 mm) gemahlen.
  • Unter Verwendung dieses Bindemittels wurden in der nachstehend erläuterten Weise Formsandmischungen hergestellt.
    • Beispiel 2 (Erfindung)
  • 893 g bayerischer Calciumbentonit mit einem Montmorillonitgehalt von 81% und einem Wassergehalt von 32,8 Gew.-% (entsprechend 600 g Trockenprodukt) wurden in einem Zwangsmischer (Extruder) innig mit 15 Gew.-% (bezogen auf Trockengewicht) Na-Zeolith (Wessalith P) verknetet. Die erhaltene Mischung wurde wie die Mischung von Beispiel 1 getrocknet und gemahlen. Es wurde der gesamte Natriumgehalt des Zeoliths in den Calciumbentonit eingetauscht. Der Zeolith lag anschließend in der Calciumform vor.
  • Das so erhaltene Bindemittel wurde, wie es nachgebend angegeben ist, zur Herstellung einer Formsandmischung verwendet.
    • Beispiel 3 (Erfindung)
  • Die Arbeitsweise vom Beispiel 2 wurde mit der Abweichung wiederholt, daß zur Aktivierung des Calciumbentonits ein Gemisch aus 2 Gew.-% Natriumcarbonat (wasserfrei) und 10 Gew.-% eines kristallinen Natriumschichtsilicats mit der vorstehend angegebenen Formel (SKS 6 der Firma Hoechst AG) verwendet wurde.
  • Zur Herstellung der Formsandmischungen wurden nach dem VDG-Merkblatt P69 100 Gewichtsteile Quarzsandsand F32 und 5 Gewichtsteile (bezogen auf Trockensubstanz) der Bindemittel nach den Beispielen 1 bis 3 mit der zur Einstellung einer Verdichtbarkeit von 45 % (VDG-Merkblatt P 69) benötigten Wassermenge 6 Minuten in einem Laborkollergang gemischt. Die Eigenschaften der so erhaltenen Formsandmischungen wurden wie folgt ermittelt:
    • Spezifische Leitfähigkeit:
  • 10 g Formsandmischung wurden in 100 ml Wasser dispergiert; es wurden die spezifische Leitfähigkeit (in µS) bestimmt.
    • pH-Wert
  • 10 g Formsandmischung wurden in 100 ml Wasser dispergiert; der pH-Wert der Dispersion wurde mit Hilfe einer Glaselektrode bestimmt.
    • Gründruckfestigkeit
  • Die Gründruckfestigkeit wurde nach dem VDG-Merkblatt P38 unter Verwendung eines +GF+-Festigkeitsprüfapparats Typ PFG (eine hydraulische Presse mit Handantrieb bis 32,6 N/cm² Druckfestigkeit) bestimmt. Hierbei wurde der mit 3 Rammschlägen verdichtete Formsand-Normprüfkörper (Durchmesser 50 mm, Höhe 50 mm) auf seinen Stirnflächen bis zum Bruch belastet. Die hierfür erforderliche Kraft, bezogen auf die Querschnittsfläche des Prüfkörpers, wird als Gründruckfestigkeit (Dimension N/cm²) bezeichnet.
    • Naßzugfestigkeit
  • Die Naßzugfestigkeit wurde nach dem VDG-Merkblatt P 38 unter Verwendung der +GF+-Naßzugfestigkeitsprüfapparatur Typ PNZ bestimmt. Hierbei wird durch Erhitzen der Stirnfläche des zylindrischen Normprüfkörpers (Durchmesser 50 mm, Höhe 50 mm) mit einer elektrischen Heizplatte im Prüfkörper ein Temperaturgefälle erzeugt. Dadurch entsteht wenige Millimeter von der Stirnfläche entfernt durch Kondensation eine überfeuchte Sandschicht mit verringerter Festigkeit. Durch Aufbringen einer Zugkraft wird die Probe dieser Sandschicht zerrissen. Die Naßzugfestigkeit als Quotient aus Zugkraft und Probenquerschnitt hat die Dimension N/cm².
    • Temperaturbeständigkeit
  • Das Bindemittel nach den Beispielen 1 bis 3 mit einer Restfeuchte von jeweils 10 Gew.-% wird bei 550°C in einer Porzellanschale 30 min. erhitzt. Mit dem so behandelten Bindemittel wird nach der vorstehend beschriebenen Weise eine Formsandmischung hergestellt, deren Leitfähigkeit, pH-Wert, Gründruckfestigkeit und Naßzugfestigkeit in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt werden. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt: Tabelle
    Gießereitechnische Eigenschaften
      Beispiel 1 Aktivierung mit 5 Gew.-% Soda Beispiel 2 Aktivierung mit 15 Gew.-% Wessalith P Beispiel 3 Aktivierung mit 2 Gew.-% Na₂CO₃ und 10 Gew.-% SKS 6
    Frische Gießereiformsandmischung
    Gründruckfestigkeit (N/cm²) 8,9 8,5 8,6
    Naßzugfestigkeit (N/cm²) 0,23 0,23 0,22
    spez. Leitfähigkeit (µS) 149 550 480
    pH-Wert 9,5 9,3 9,4
    Temperaturbeständigkeit (550°c)
    Gründruckfestigkeit (N/cm²) 2,4 5,1 4,9
    Naßzugfestigkeit (N/cm²) 0,05 0,13 0,10
    spez. Leitfähigkeit (µS) 66 36 42
    pH-Wert 10,0 9,5 9,6
  • Die Tabelle zeigt, daß die gießereitechnischen Eigenschaften der frischen Formsandmischungen (Druckfestigkeit, Naßzugfestigkeit) in etwa miteinander vergleichbar sind. Die spezifische Leitfähigkeit ist bei den erfindungsgemäßen Beispielen 2 und 3 höher als nach den Vergleichsbeispiel 1, während der pH-Wert niedriger ist.
  • Nach der thermischen Behandlung des aktivierten Bentonits bei 550°C findet man bei den erfindungsgemäßen Formsandmischungen nach den Beispielen 2 und 3 gegenüber dem Vergleichsbeispiel 1 höhere Gründruck- und Naßzugfestigkeiten, eine niedrigere spezifischere Leitfähigkeit und einen niedrigeren pH-Wert.

Claims (10)

  1. Bindemittel für Gießereiformsand, auf der Basis von alkalisch aktivierten Erdalkali-Smektiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdalkali-Smektit durch einen anorganischen Ionenaustauscher in der Alkaliform aktiviert ist.
  2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdalkali-Smektit Calcium- oder Calcium-Magnesium-Bentonit darstellt.
  3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 70 bis 90, vorzugsweise etwa 80 bis 85 Gew.-% alkalisch aktivierten Smektit enthält.
  4. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Anteil des anorganischen Ionenaustauschers durch die Menge der Alkaliionen bestimmt ist, die für den Eintausch in den Erdalkali-Smektit notwendig sind.
  5. Bindemittel nach einem der Ansprüch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Ionenaustauscher in einer Menge von etwa 3 bis 30, vorzugsweise von etwa 5 bis 15 Gew.-% vorliegt.
  6. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Ionenaustauscher ein Natrium-Aluminium-Silicat, vorzugsweise einen Zeolith in der Na-Form, oder ein Alkali-Phyllosilicat, darstellt.
  7. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdalkali-Smektit zusätzlich durch bis zu 3 Gew.-% umgesetztes Natrumcarbonat aktiviert ist
  8. Verfahren zu Herstellung eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den anorganischen Ionenaustauscher, gegebenenfalls mit bis zu 3 Gew.-% Natriumcarbonat, in den Erdalkali-Smektit einknetet.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Erdalkali-Smektit mit einem Wassergehalt von etwa 25 bis 45 Gew.-% mit dem anorganischen Ionenaustauscher, gegebenenfalls zusammen mit Natriumcarbonat, verknetet, trocknet und vermahlt.
  10. Gießereiformstoff, enthaltend Sand und ein Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
EP94114654A 1993-09-17 1994-09-17 Bindemittel für Giessereiformsand Withdrawn EP0644006A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4331697 1993-09-17
DE19934331697 DE4331697A1 (de) 1993-09-17 1993-09-17 Bindemittel für Gießereiformsand

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0644006A1 true EP0644006A1 (de) 1995-03-22

Family

ID=6497986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP94114654A Withdrawn EP0644006A1 (de) 1993-09-17 1994-09-17 Bindemittel für Giessereiformsand

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0644006A1 (de)
DE (1) DE4331697A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0759334A2 (de) * 1995-08-17 1997-02-26 Laporte Industries Limited Mineralzusammensetzungen aus Tonen
WO2003066253A1 (de) * 2002-02-07 2003-08-14 Iko Minerals Gmbh Verfahren zum herstellen eines insbesondere im kreislauf geführten formsandes für giessereizwecke
US7645814B2 (en) 2002-06-19 2010-01-12 Georg Fischer Ag Core material
EP2692460A1 (de) * 2012-07-30 2014-02-05 Hüttenes-Albertus Chemische-Werke GmbH Teilchenförmige Feuerfestmaterialzusammensetzungen zur Verwendung bei der Herstellung von Gussformen und -kernen, Verfahren zu ihrer Herstellung und entsprechende Verwendungen

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA027183B1 (ru) * 2013-07-30 2017-06-30 Закрытое Акционерное Общество "Литаформ" Формовочная смесь для изготовления разовых сырых форм для получения отливок из чёрных литейных сплавов

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD138516A1 (de) * 1978-08-29 1979-11-07 Werner Tilch Verfahren zur aufbereitung von rohtonen und rohbentoniten
EP0337080A2 (de) * 1988-04-15 1989-10-18 Süd-Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Giessformen aus tongebundenem Formsand
JPH05342124A (ja) * 1992-06-10 1993-12-24 Canon Inc 再生システム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT177888B (de) * 1951-06-26 1954-03-10 Huettenbedarf Dipl Ing Rolf Zi Verfahren zur Behandlung von Bentonit für Formsande, Formmassen u. dgl. sowie mit diesem Bentonit hergestellte Formsande, Formmassen u. dgl.
SU530498A1 (ru) * 1975-04-11 1987-12-23 Sychev I S Св зующее дл формовочных и стержневых смесей
CH616450A5 (en) * 1975-11-18 1980-03-31 Baerle & Cie Ag Binder based on aqueous alkali metal silicate solutions
DE3704726C3 (de) * 1987-02-14 1998-01-08 Iko Gmbh & Co Kg Verfahren zum Beschleunigen der Wasseradsorption von als Zuschlagstoff für Gießereiformsande verwendetem Bentonit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD138516A1 (de) * 1978-08-29 1979-11-07 Werner Tilch Verfahren zur aufbereitung von rohtonen und rohbentoniten
EP0337080A2 (de) * 1988-04-15 1989-10-18 Süd-Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Giessformen aus tongebundenem Formsand
JPH05342124A (ja) * 1992-06-10 1993-12-24 Canon Inc 再生システム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0759334A2 (de) * 1995-08-17 1997-02-26 Laporte Industries Limited Mineralzusammensetzungen aus Tonen
EP0759334A3 (de) * 1995-08-17 1997-12-17 Laporte Industries Limited Mineralzusammensetzungen aus Tonen
WO2003066253A1 (de) * 2002-02-07 2003-08-14 Iko Minerals Gmbh Verfahren zum herstellen eines insbesondere im kreislauf geführten formsandes für giessereizwecke
US7188660B2 (en) 2002-02-07 2007-03-13 Iko Minerals Gmbh Method for producing a molding sand that is in particular recirculated, for foundry purposes
US7645814B2 (en) 2002-06-19 2010-01-12 Georg Fischer Ag Core material
EP2692460A1 (de) * 2012-07-30 2014-02-05 Hüttenes-Albertus Chemische-Werke GmbH Teilchenförmige Feuerfestmaterialzusammensetzungen zur Verwendung bei der Herstellung von Gussformen und -kernen, Verfahren zu ihrer Herstellung und entsprechende Verwendungen
WO2014019726A1 (en) * 2012-07-30 2014-02-06 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH Particulate refractory compositions for use in the manufacture of foundry moulds and cores, methods of preparing same and corresponding uses

Also Published As

Publication number Publication date
DE4331697A1 (de) 1995-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69516002T2 (de) Herstellung von mineralfasern
DE102007045649B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Form und/oder eines Kernes unter Verwendung von zerkleinerten natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien im Gießereibereich und Binderzusammensetzung
DE3231498A1 (de) Verfahren zur herstellung von harten, bruchfesten katalysatoren aus zeolith-pulver
DE2446820C3 (de) Keramische Masse
EP2014391B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kern und/oder Formsandes für Giessereizwecke
DE3436781C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Formleichtkörpern aus keramische Fasern, feinzerteilte Feuerfeststoffe und übliche Zusätze enthaltenden wäßrigen Dispersionen
DE68912556T2 (de) Zeolit-granulate mit zeolit-bindemittel.
AT391107B (de) Verbundbauteil, bestehend aus mindestens zwei teilen aus unterschiedlichen fasermaterialien
EP2308614B1 (de) Grünfeste Aerosande
EP0644006A1 (de) Bindemittel für Giessereiformsand
CH493426A (de) Verfahren zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Alumino-Silikat-Zeolithen und deren Verwendung
DD213915A5 (de) Verfahren zur herstellung von plastischen leichtmassen zur weiterverarbeitung zu feuerbestaendigen und feuerfesten materialien
DE3105531C2 (de) Verfahren zur Herstellung von feuerbeständigen oder feuerfesten Massen, nach dem Verfahren hergestellte Massen und ihre Verwendung
DE69006155T2 (de) Verfahren zur Herstellung bearbeitbarer Keramiken.
EP1469960B1 (de) Verfahren zum herstellen eines insbesondere im kreislauf geführten formsandes für giessereizwecke
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
EP0522343B1 (de) Hochfestes Tonerdeporzellan
DE3105596C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Formteils und seine Verwendung
DE68907680T2 (de) Tonzusammensetzung und Giessverfahren.
DE2708265C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer selbsthärtenden und wasserlöslichen Form
DE10314977A1 (de) Verfahren zur Herstellung silikatischer Formkörper
DE3105579C2 (de) Verfahren zur Herstellung von keramische Fasern enthaltenden, körnigen, feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien, nach dem Verfahren hergestellte Materialien und ihre Verwendung
DE69531972T2 (de) Thermisch isolierendes Material auf Basis von Aluminiumoxide-Fiber und seine Herstellung
DD201996A5 (de) Verfahren zur herstellung von keramische fasern enthaltenden, koernigen, feuerbestaendigen oder feuerfesten materialien,nach dem verfahren hergestellte materialien und ihre verwendung
DE4233015C1 (de) Bindemittel für keramische Massen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES FR IT

17P Request for examination filed

Effective date: 19950311

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

17Q First examination report despatched

Effective date: 19960726

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Withdrawal date: 19961204