201485. lajstromszámú szabadalom • Kötőanyagkompozíció öntödei formázóanyag kőszénpormentes frissítéséhez és újrafelhasználására bentonitkötésű nyersformázáshoz
HU 201485 A A találmány tárgya kötőanyagkompozíció öntödei formázóanyag kőszénpormentes frissítéséhez és újrafelhasználására bentonitkötésű nyersformázáshoz. A találmány szerinti öntödei kötőanyagkompozíció 0,5-20 tömeg% növényi lecitint, vagy növényolajat, vagy azok bármilyen arányú elegyét, 0,1-5,5 tömeg% keményítőt, keményítőszármazékot, vagy karboxi-metil cellulóz-nátriumot, vagy azok bármilyen arányú keverékét, 0,3-4,5 tömeg% nátriumkarbonátot, 0,5-1,25 tömeg% bórvegyületet, és 100 tömeg%-ra kiegészítve bentonitot tartalmaz. A találmány szerinti öntödei kompozíció a körforgalomban folyamatosan visszajáratott bentonitos formázóhomok kőszénporadaléktól mentes frissítésére, továbbá kézi vagy gépi művelettel történő feldolgozása által, olyan javított bentonitkötésű öntőformák, magok gyártására szolgál, amelyekből öntéskor S02-gáz nem képződik és ezáltal a hagyományos eljáráshoz képest a bentonitfelhasználás jelentős mértékben csökkenthetővé, az öntödei légtér munkaegészség- és környezetvédelme, továbbá a korrózió elleni védelem színvonala pedig jelentős mértékben javíthatóvá válik. A találmány szerinti öntödei kompozíció alkalmazása által anyag, energia, valamint munkaidő ráfordítás jelentősen csökkenthető, a frissítési művelet pedig egyszerűbbé, pontosabbá és hatékonyabbá tehető. A kőszénpor hagyományos adagolása véglegesen megszüntethető, a frissítéshez szükséges bentonit mennyisége pedig jelentősen, legalább 25-40 tömeg% mértékben csökkenthetővé válik. Széles körben ismeretesek az olyan összetételű öntészeti formázó keverékek, amelyek kvarchomokot, agyagot, bentonitot, kőszénport és vizet tartalmaznak. Ismeretes továbbá az is, hogy a bentonitos formázókeverékhez az ásványi eredetű kőszénport fényeskarbonhordozóként az öntvények felületminőségének javítására, a homokráégetések mértékének csökkentésére adalékként alkalmazzák. Ugyancsak ismert az az általánosan elterjedt gyakorlat is, miszerint a kőszénporadalékot tartalmazó bentonitos formák, magok öntése után a kirámolt, majd folyamatos körforgalomban visszajáratott homokkeverékeihez a kiégetett kőszénpor és a termikusán degradálódott bentonit mennyiségének visszapótlására a formázó homokok frissítése céljából külön-külön mérési és adagolási műveletekkel új homokot, bentonizot, kőszénport és vizet adagolnak. Az ásványi eredetű kőszénpor öntészeti alkalmazásának ismert fenti előnyei mellett azonban egyidejűleg számos rendkívül hátrányos fizikai-, kémiai-, és kolloidikai vonatkozású hatásmechanizmusa is érvényesül. A technika állásának vázolására az alábbi irodalmi helyeket említjük.- Bakó Károly: Öntödei formázóanyagok (MK. Bp. 1976) 90, 91. old. vízalaoú fekecsek készítésének módját ismerteti. A cél az elkészült formamag felületének tűzálló bentonittal való ellátása. A publikáció azonban nem ad javaslatot a magkészítéshez és a bentonitkötésű nyers formázáshoz szükséges 1 tűzálló szemcsék kötőanyagának a teljes tűzálló szemcserendszer keresztmetszetére, aholis a kötőanyagot külön szárítási művelet nélkül lehetne alkalmazni.- Varga F. Öntészeti kézikönyv (MK. 1985) 354- 360. és 365-366. old. A megjelölt oldalakon bentonit alapú öntödei kötőanyagokat tárgyal a szerző. Adalékanyagként forró vízzel készített csirizanyag alkalmazásának hátránya, hogy a (nyári) melegben kiszárad, a (téli) hidegben megfagy, továbbá hogy a silóban könnyen beboltozódik és ezért nem alkalmazható gépi automatikus adagolásra. A 3.4,2.3 fejezetben említett magolaj adalék feladata, hogy kötőanyagként ragasztóhatást fejtsen ki. A javasolt oldószerek lakkbenzin, petróleum, lenolaj. A ragasztóhatásnak a beszáradás útján történő létrehozását nem tekintjük előnyös eljárásnak, ezért ezt a technológiát találmányunk kidolgozása során nem alkalmazzuk. A kézikönyv által említett természetes zsírsavakat - a szerző szerint - növényi olajok hidrolízisével nyerik. A hidrolizálást nem tekintjük előnyös eljárásnak, ezért nem alkalmazzuk.- Az osztrák 314 102 sz. szabadalmi irat szerint a bentonit alapú kötőanyag termikus aktiválásához víz és olaj adagolását javasolják. A termikus eljárást nem tekintjük előnyösnek - a hideg eljáráshoz képest - víz és polimerizálható olajok alkalmazásával főleg nem 1:4—1:20 bentonitolaj tömegarányban és 20-25 °C helyett 130-140 °C hőmérsékleten.- A magyar 179 649 sz. szabadalmi irat szerint karbonforrásként műanyaghulladék, mezőgazdasági hulladék anyagok alkalmazását javasolja. Találmányunk szerinti kötőanyagkompozíciónk ilyen karbonforrást nem tartalmaz.- NSZK 1 783 052 sz. közzétételi irat szerint az öntödei formázást kvarchomok, olaj, viasz, paraffin desztillációs üledékeinek keverékéből javasolja alkalmazni vizes keverékként. Véleményünk szerint a hidrofób olaj, viasz, paraffin nem előnyös adalékanyag, mert a bentonit nátrium ioncseréjét gátolja. Összefoglalva a fent említett irodalmi források közös jellemzője, hogy kötőanyagként bentonitot alkalmaznak, amelyet adalékanyagokkal kevernek. Valamennyi megoldás recepturaként tartalmazó ásványi olajszármazékot javasol, amelyek a bentonit ioncseréjét késleltetik. A kéntartalom a bentonit kémiai degradációját nagy .mértékben elősegíti. Ezek az előkeverékek beboltozódásra hajlamosak, nehezen homogenizálhatok és víztartalmuknál fogva nehezen tárolhatók. Fenti hátrányok folytán javasoljuk találmányunk alapján, hogy a bentonit adaglékok hidrofil tulajdonságnak legyenek, a nátrium ioncseréjét segítsék elő, valamint, hogy a nátriumbentonit termokémiai degradációjával szemben preventív védelmet biztosítsanak. Itt hangsúlyozzuk ki, hogy a növényolajat mi nem kötőanyagként, hanem elsősorban kénmentes és hamumentes fényeskarbon donorként alkalmazzuk a kőszénliszt kiküszöbölésére. Másodsorban a súrlódási ellenállás csökkentésére, a homogenizálás elősegítésére, valamint a formatömörítés javítása érdekében. Harmadsorban azért alkalmazzuk, mert a növényi olaj lecitin a bentonit kolloidfizikai 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
