165853. lajstromszámú szabadalom • Eljárás öntőformák és öntőmagok előállításához használható önkeményedő formázókeverék előállítására
3 165853 4 hogy a formázóhomokot és kötőanyagként alkálifém-, alkáliföldfém- és ammónium-lignin-szulfonát vagy ezek keverékét tartalmazó formázókeverékhez olyan anyagot adunk keményítő adalékként, amely alkálifém aluminátot tartalmaz. 5 A ligninszulfonát és az alkálifém aluminát között lejátszódó reakció eredményeként nagy szilárdságú öntőformák és magok keletkeznek. E folyamatnál a megkeményedés sebessége jelentősen megnő. A találmány egyik példájánál az alkálifém-aluminá- io tot a formázóhomokra vonatkoztatva célszerűen 0,5-5 súly% arányban használjuk. Ezzel a mennyiséggel érjük el az öntőformák és magok lehető legnagyobb szilárdsági értékét. A fenti masszához célszerűen nátrium-aluminátot használunk, minthogy ilyen 15 masszát gyakran találunk az iparban. Előnyösen olyan alkálifém-aluminátot tartalmazó masszát alkalmazunk, amely a timföldgyártásnál bauxitból vagy nefelinércből keletkező egyik közbenső termék. Ezt a terméket bauxit vagy nefelinérc szódát és mészkövet tartalmazó keverékének szinterezésével kapják, amelyet 1200 C°-on végeznek. A kapott termékeket, amelyeket a továbbiakban „szinterbauxit" illetőleg „szinternefelin" elnevezéssel jelölünk, lehűtik és 0,3—1 mm szemcsenagyságban őrölik. A találmány tárgyát képező eljárás szerint Öntőformák és magok előállítására előnyösen a fent megjelölt szemcse nagyságú szinteranyagot használjuk. A következő táblázat a szinteranyag kémiai és ásványi összetételét tartalmazza: Szinteranyag megnevezése Szinterbauxit Szinternefelin Tábla Kémiai összetételük súly%-ban Si02 A1 2 0 3 Fe 2 0 2^3 CaO 10-12 29-31 10-11 20-22 24-26 15-17 2-3 43-46 Ásványi összetétel súly%-ban kalciumorto szilikát nátrium-aluminát Na2 0 21-25 9-10 nátriumferrit Szinterbauxit Szinternefelin 40^5 70-80 30-45 10-25 8-17 2-8 A fenti szinteranyag alkalmazásakor a keverék szilárdsága és megkeményedési sebessége a benne levő nátrium aluminát mennyiségétől függ. Magától értetődő, hogy minél magasabb a szinteranyag nátrium-aluminát tartalma, annál nagyobb lesz a keverék szilárdsága és a megkeményedés sebessége. A keverékhez adagolható szinteranyag mennyisége, amellyel a szükséges szilárdságértékű és keményedési sebességű öntőformákat és magokat előállítjuk, 3-10 súlyrésze a keveréknek, tehát a keverék nátrium-aluminát-tartalma a formahomok súlyának 0,5-5,0 súlyszázalékát alkotja. A találmány szerint kötőanyagként alkálifém-, alkáli földfém- vagy ammónium-lignin-szulfonátot, illetve ezek keverékét használjuk. A nátrium-, kalcium- vagy ammónium-ligno-szulfonátot vagy ezek keverékét tartalmazó masszák közül legszélesebb körben annak a masszának az alkalmazása terjedt el, amely a cellulózgyártás szulfitos eljárása során melléktermékként képződik. A továbbiakban ezt a mellékterméket „szulfítalkoholpép" névvel jelöljük. A legjobb hatást akkor érjük el, ha a keverék ligninszulfonát-tartalmát a formázóhomokra vonatkozóan 1-5 súly% közötti értékek között választjuk meg. A találmány szerinti eljárásnál alkalmazott szulfitalkohol-pépet az ipar folyékony halmazállapotban vagy száraz koncentrátum formájában szállítja 47—97 súly% ligninszulfonát-tartalommal. Minél magasabb a szulfítalkoholpép ligninszulfonát-tartalma, annál kevesebb szükséges a keverék összeállításához ugyanolyan szilárdsági értékű öntőformák és magok előállításához. A folyékony szulfitalkohol-pép ligninszulfonát-tartalma a termék sűrűségével jellemezhető. A találmány szerinti eljárásnak megfelelő keverékben 1,10-1,27 g/cm3 sűrűségű vizes szulfitalkoholpépoldatot használunk, ennek ligninszulfonát-tartalma 25-55 súly%, amely mennyiség a keverékben a formázóhomokra vonatkoztatva 1—5 súly%-nak meg-35 felelő ligninszulfonátot jelent. Az alábbiakban az oltalmi kör korlátozása nélkül néhány példát ismertetünk a szulfitalkohol-pépnek ligninszulfonátként való alkalmazására. A találmány tárgya nem korlátozódik csupán az említett liginin-40 szulfonátot tartalmazó massza alkalmazására. 1. példa 100 súlyrész kvarchomokot 4,0 súlyrész 1,24-1,26 g/cm3 sűrűségű szulfitalkohol-pépet, amely 45 48-52 súly% ligninszulfonátot tartalmaz, 2,0 súlyrész vízzel keverünk össze 1,5-2 perc alatt. Ezután 2,5 súlyrész 40 súly% nátriumaluminátot tartalmazó szinterbauxitot adunk a keverékhez, és további 0,5-2,0 percen át keverjük. 50 Az előkészített keveréket magszekrényekbe, ül. formaszekrényekbe öntjük, ahol az ismert elv szerint öntőmagot illetőleg öntőformát készítünk. A forma és a mag a levegőn később megkeményedik. A keverék nyomószilárdsága (kg/cm2 ): 55 • 1 óráig tartó keményedés után —4,5 3 óráig tartó keményedés után -6,5 24 óráig tartó keményedés után —9,0 A formák és magok szilárdságát tovább növelhet-60 jük, ha a keverékhez valamely ismert keményítő hatású anyagot adagolunk, amely a vizet megköti. Erre a célra alkalmas adalékanyag lehet az agyag, bentonit, cement vagy gipsz, amelyeket a formázóhomokra vonatkoztatott 0,5—5 súly%-os mennyiségben 65 alkalmazunk. 2
