166647. lajstromszámú szabadalom • Önszilárduló formázóhomok öntődei formák és öntőmagok előállítására
166647 4 let hatására meszet választanak ki. Az ezen anyagokban jelenlevő CaO és A^Os-mennyíség függvényébén olyan szilárdítóközeget nyerhetünk, amely eltérő trikalciumalumináttartalommal rendelkezhet és aktivitása is különböző lehet. Az agglomeráció után kapott terméket általában 2000—400 cm2 /g fajlagos felületre őröljük (az aprított anyag rétegén történő légfiltrálással mérve és Koseni—Karmann módszerrel meghatározva). A fajlagos felület nagysága észrevehető hatást fejt ki a keverék szilárdulási sebességére és a keverékből előállított öntőformák és öntőmagok szilárdságára. Teljesen világos, hogy a forma- és magszilárdság, valamint a keverék szilárdulási sebessége annál nagyobb lesz, minél nagyobb a szilárdítóközeg fajlagos felülete. A keverékben levő szilárdítóközeg mennyisége a találmány értelmében a formázóhomok-mennyiség 3,0 és 12%-a között lehet. ' Az önszilárduló formázóhomok-keverékben szerves kötőanyagként a találmány értelmében egy olyan anyag szolgál amely a szilárdítóközeggel együttműködik és a keverék szilárdulását elősegíti. A formázóhomok-keverékben kötőanyagként alkalmazhatunk alkáli, földalkáli-, vagy ammóniumlignoszulfonátot (vagy azok keverékeit), továbbá oldható, mésszel feldolgozott gyantát, amelyet fapirolízis útján nyertünk, valamint dextrint. A leginkább elterjedt anyag, amely nátrium-, kalcium-, vagy ammóniumlignoszulfonátot (vagy ezek keverékeit) tartalmazza, a szulfiteljárással a farostból való cellulózgyártásnál kikerülő melléktermék. A továbbiakban ezt az anyagot „szulfitalkoholszennylúgnak" nevezzük. A találmány szerinti keverékben alkalmazott szulfitalkohol-szennylúgot az ipar folyékony vagy szilárd állapotban, koncentrációk alakjában, 45—97 súly% lignoszulfonáttartalommal állítja elő. Minél magasabb a lignoszulfonáttartalom, annál kevesebb szulfitalkohol-szennylúg szükséges ugyanazon forma- és magszilárdság eléréséhez. A folyékony szulfitalkohol-szennylúgban levő lignoszulfonáttartalom a fajsúly alapján lesz meghatározva. A találmány értelmében a formázóhomok-keverékben általában olyan szulfitalkohol-szennylúgot használunk, amelynek fajsúlya 1,1 és 1,27 g/cm3 között van, és lignoszulfonáttartalma pedig 25—55 súly% között változik. A szulfitalkohol-szennylúgot olyan mennyiségben alkalmazzuk, hogy a lignoszulfonáttartalom a formázóhomokmennyiség 0,5—4,0% iát tegye ki. Az alábbiakban néhány kiviteli példát mutatunk be a szulfitalkohol-szennylúgnak, mint lignoszulfonátnak alkalmazására. Meg kívánjuk jegyezni, hogy a találmányunk alkalmazását az említett lignoszulfonáttartalmú anyag nem határolja be. 1. példa Az önszilárduló formázóhomok-keveréket a találmány értelmében 100 súlyrész formázóhomok, 10 súlyrész szilárdítóközeg, 5 súlyrész szulfitalkoholszennylúg (melynek fajsúlya 1,24 g/cm3 és lignoszulfonáttartalma 45 súly%) és 2 súlyrész víz összekeverésével állítjuk elő. Az 1. ábra az 1. példa alatt ismertetett önszilárduló formázóhomok-keveréket idő/szilárdsági görbéit ábrázolja (állásidő h; nyomószilárdság kp/cm2 ). A különbség abban áll, hogy a formázóhomok-ke-5 véreket olyan szilárdítóközegekkel állítjuk elő, amelyek különböző mennyiségben tartalmaznak trikalciumaluminátot (1. ábra). a — 92 súly°/0 b — 70 súly% 10 c — 40 súly°/0 Mint ahogy az 1. ábrából is kitűnik, a szilárdulási sebesség, valamint a forma- és magszilárdság a szilárdítóközeg trikalciumalumináttartalmának függvényében szabályozható. 15 Jelen találmány értelmében a szilárdulási sebesség és a formázóhomok-keverék szilárdsági tulajdonságai a szulfitalkohol-szennylúgban jelenlevő lignoszulfonát és a megválasztott szilárdítóközeg közötti mennyiségi arány megváltoztatásával szabályozha-20 tók. Megállapítást nyert, hogy azok a formázóhomokkeverékek mutatják a maximális szilárdulási sebességet és a legjobb szilárdsági tulajdonságokat, amelyeknél a szulfitalkohol-szennylúgban jelenlevő lig-25 noszulfonát és a szilárdítóközeg közötti súlyarány 1 : 22—1 : 18 és 1 : 15—1 : 0,8. Az önszilárduló formázóhomok-keverék, amely olyan mennyiségben tartalmaz szulfitalkohol-szennylúgot és szilárdítóközeget, hogy a lignoszulfonát és a 30 szilárdítóközeg közötti arány az 1 :18 és 1 :15 közötti értékállományon belül van, hosszantartó szilárdulásindukciós periódussal jellemezhető, azaz élettartama magas. Ezen túlmenően ezt a formázóhomokkeveréket a magas végszilárdság is jellemzi. Az 1. táblázat három keveréket tartalmaz a fentemlített összetételű szilárdítóközeggel és a szulfitalkohol-szennylúggal (fajsúlya 1,24 g/cm3 , lignoszulfonáttartalom 46 súly%). A szulfitalkohol-szennylúgban jelenlevő lignoszulfonát és az ezen keverékben 35 40 45 50 levő szilárdítóközeg mennyiségi aránya 1 :5, 1 :25 ill. 1 : 1,5. 1. táblázat A keverék alkotói Súlyrészek 1. keverék 2. keverék 3. keverék kvarchomok szilárdítóközeg szulfitalkohol-szen víz 100 100 10 10 nylúg 5 8 2 2 100 4,5 6,5 2 A 2. ábrában a, d, e, f görbék az 1., 2., és 3. keve-55 rékekre vonatkozólag (lásd 1. táblázat) a nyomószilárdságot (kp/cm2 ) ábrázolják a levegőn való tárolási idő (h) függvényében. Mint ahogy a 2. ábrából is kitűnik, a találmány szerinti keverék szilárdulási sebessége és a szilárd-60 ság annál magasabb, minél nagyobb az arány a lignoszulfonát és a szilárdítóközeg mennyisége között (3. keverék). A találmány értelmében az önszilárduló formázóhomok-keverékben kötőanyagként olyan termék is 65 felhasználható, amely a fapirólízis útján nyert gyan-2
