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Publication number: BE445250A
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  Liant pour la fabrication de modelés et noyaux de fonderie. 



   Il est connu d'employer comme sable de mo- dèles et noyaux pour   foncier:Le,,   des mélanges de subs- tances non   plastiques,,   d'argiles plastiques et   d'eau.   



  Par   exemple,   on emploie dans ce but du   quartz.    de la magnésie agglomérée,, du corindon, du sable de fonde- rie déjà utilisé (appelé    sable   vieux") et d'autres substances non-plastiques   analogues),avec   de l'eau et des quantités plus ou moins grandes d'argiles gon- flables- Il est particulièrement important pour de tels sables de modèles et noyaux qu'ils aient une ré- sistance aussi élevée que possible à l'état vert et à l'état sec et en même temps une haute perméabilité pour les   gaz,,   pour une faible addition d'eau en-dessous de la limite d'agglutination avec emploi de quantités de liant argileux aussi faibles que possible.

   Ces condi- tions ne sont remplies substantiellement que par les; 

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 bentonites très gonflables et autres terres analogues, ainsi que par les argiles bentonitiques fortement gonflables- 
Il est également connu pour la fabrication de noyaux pour tuyaux moulés en acier et fer, d'employer une masse formée de chamotte et d'argile céramique ou d'argile Kaoli-   nisée..   Concernant cette dernière, il a été aussi proposé de ne pas   l'ajouter   à la   démette   dans un étatbroyé, sec ou dissous dans   l'eau,,   mais de la   transformer     d'abord   sous une forme facile à mouler par les additions alcalines connues et autres additions d'électrolyte, et de ne la mélanger à la chamotte que sous cette forme,,

   afin de   permettre   un mé- lange intime uniforme. 



   Il est également connu, pour la fabrication de mo- dèles et noyaux pour fonderie, d'employer des masses ne ren- fermant ni une addition en argiles bentonitiques, ni une addition en argiles céramiques, mais consistant en sable quartzeux,, huile de lin,   peroxyde   de manganèse, sel de   Glauber,   vernis et siccatif, et auxquelles on ajoute du carbonate de potasse pour la saponification   des   huiles,. vernis et substances siccatives, ou consistant en sable quartzeux, chaux hydraulique et silicate sodique avec des additions de chaux éteinte, blanc de bismuth, sel de   Glauber.,   potasse et eau . 



   Il est également connu de fabriquer des masses d' imprégnation de substances céramiques, durcissant par la   cuisson,   telles que l'argile, le kaolin, le limon, la bauxite et analogues, ainsi que des composés qui réagissent avec les ions de l'acide phosphorique avec formation   d'un   phospha- te durcissant à température   ordinaire,   telles que des oxydes, hydroxydes,, phosphates, carbonates, acétates, formiates et analogues, des   alcalino-terreux,   de l'aiuminium, du fer, au cuivre, du zinc et dU cadmium, ainsi que des substances pra- tiquement dépourvues d'alcali, donnant des ions de l'acide 

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 phosphorique en présence d'un   solvant,   par exemple d'acide phosphorique, des sels solubles de celui-ci et analogues. 



   Toutes ces propos!tiens connues n'envisagent donc pas, des additions d'alcali ou bien recommandent explicite- ment l'absence d'alcali parmi les constituants du mélange, ou bien n'utilisent des composés alcalins que comme addi- tions d'electrolyte de constituants huileux et analogues de masses non-argileuses. 



   D'un autre   coté,. il   est cependant également connu que la capacité de gonflement des argiles bentonitiques peut être fortement augmentée par une addition de composés alcalins solubles dans l'eau, par   exemple d'hydroxydes,   carbonates, chlorures, sulfates, phosphates et analogues* De cette   manière,,   on a pu fabriquer de l'argile bentoniti- que ayant une capacité de gonflement de six à huit fois plus grande que celle de l'argile de départ. de sorte que même une addition de quelques pour cents d'une telle argile à des masses non plastiques permettait une agglomération intime, comme par exemple dans les masses de sable de mo- dèles en fonderie,.

   On a maintenant fait cette constatation surprenante, et   c'est   l'objet de la présente invention,,   que,, par   une telle addition à l'argile bentonitique de composés alcalins solubles, tels que des hydroxydes, carbo- nates, .   chlorures,,     sulfates,,   phosphates et analogues;,, on augmente d'abord non seulement sa capacité au gonflement mais aussi la résistance au cisaillement du sable de fon- derie, et due,,au delà de la quantité nécessaire pour 1' obtention de la plus haute capacité de   gonflement,,les     ad-   ditions en tels composés alcalins solubles ne font plus augmenter que la résistance au cisaillement, alors que la capacité de gonflement diminue au-contraire.

   En utili- sant ces connaissances, on peut, suivant l'invention, produire un liant consistant en eau avec des argiles bento- 

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 nitiques Pour   la   fabrication de   modelés   et noyaux de fon- derie, qui permet d'obtenir une résistance particulièrement   grande ,   etdonnant, d'une manière particulièrementavanta- geuse, les propriétés mentionnées ci-dessus au sable pour modèles et noyaux. Cela sera obtenu en routant a   l' argile     bentonitique   au-dessus de la quantité nécessaire pour 1' obtention de la plus haute capacité de   go-flement   quelques pour cents d'un ou plusieurs composés alcalins sol bles, tels que par exemple des hydroxydes, carbonates, chlorures, sulfates, phosphates et analogues. 



   Une telle augmentation de la résistance   a   lieu pour toutes les argiles bentonitiques ainsi traitées, provenant de n'importe quel pays, dont on a cherche jusque présent à n'augmenter que la capacité de gonflement et qui, suivant la présente invention, sont maintenant   amélio-   rées au point de vue de la résistance par des additions plus grandes que celles, qui augmentent la dite capacité de gonflement. 



   L'addition de composés alcalins solubles peut se faire par exemple soit après le séchage de l'argile bento- nitique lors de la   mouture,,   et cela sous forme solide,, ou bien dans le processus de fonderie pendant le mélange de l'argile bentonitique avec du sable,. corindon, magnésie agglomérée,, vieux sable ou autres substances non-plastiques ou bien par exemple sous forme dissoute dans l'eau, soit en même temps,soit après l'addition des quantités nécessai- res pour l'obtention de la plus haute capacité de gonflement. 



   Les quantités de composés alcalins solubles ajoutées peuvent varier entre des limites relativement étendues et dépendent notamment de la nature et de la combinaison éven- tuelle des composés alcalins et autre;; constituants utilisés plus spécialement des argiles bentonitiques   employées chaque   fois ainsi que de l'augmentation de résistance désirée 

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 les quantités optimum pouvant être facilement déterminées chaque fois par de petits essais préliminaires. Les dia- grammes des figures 1-3 des dessins ci-joints montrent les avantages,surprenants au point de vue de l'augmentation de résistance suivant la présente invention.

   La figure   1   montre la dépendance de la résistance au cisaillement à l'état sec de mélanges. de sable de fonderie à 6% de ben- tonite et 6% d'eau, ainsi que la capacité de   gonflement   d'une bentonite calcique naturelle,, de l'addition de com- posés alcalins solubles* Figure 2 montre la dépendance correspondante de la résistance à l'état sec de   mélanges.   de sable de fonderie également à 6% de bentonite et 6% d' eau;

   mais avec une bentonite de départ quelque peu   diffé-   rente) produit naturel,ainsi que la dépendance de capacité de gonflement de cette bentonite calcique naturelle,,de 1' addition de composés alcalins solubles, et Fig. 3 montre la dépendance de la résistance au cisaillement à   1'état   sec de mélange de sable de fonderie également à 6% de ben- tonite et 6% d'eau, ainsi que de la capacité de gonflement d'une bentonite sodique naturelle de l'Amérique du Nord, de l'addition de composés solubles alcalins* Dans tous les dia- grammes, a représente la quantité de composés alcalins   so-   lubles ajoutée en pour cents en poids par 100 gr. de ben- tonite, b représente la capacité de gonflement (valeur "Enalin") en grammesd'eau absorbée par 100 gr.

   de bentonite séchée à 110  C, et c représente la résistance au cisaille- ment en gr/cmê des mélanges séchés à   1500   0 pendant 2 heures.. 



   Oomme le montrent les figures 1 et 2, la résistance au cisaillement à l'état sec croit d'abord avec une augmen- tation d'addition de sel alcalin,, et il en est de même de la capacité au gonflement de la bentonite calcique naturelle, jusqu'à ce que, suivant l'origine et les propriétés dans chaque cas particulier,, un maximum de la capacité de gonfle- 

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 ment soit atteint ( dans les cas illustrés., cela a lieu vers environ 8% ou vers environ 4% d'addition de sel alca- lin). Pour une nouvelle addition de sel alcalin, la résis- tance au cisaillement à   1'état   sec a seule une tendance vers l'augmentation, tandis que la capacité au gonflement diminue.. 



   Le même résultat se lit dans la figure 3 pour une bentonite sodique naturelle de l'Amérique du   Nord,,   la capa- cité au Ronflement diminuant immédiatement par l'addition par exemple de   sulfate   sodique ou de chlorure sodique, et la résistance au   cisaillement   a l'état sec montrant au con- traire une tendance à augmenter, ainsi que par l'addition de carbonate sodique, qui produit notamment une forte ten-   dance à   l'augmentation,, tandis que la capacité au gonfle- ment présente d'abord une faible augmentation, pour ne plus augmenter non plus dans ce   cas..   



   Par   conséquente   par l'addition de quelques pour- cents d'un ou de plusieurs composés alcalins solubles à 1 argile bentonitique au-dessus de la quantité   .nécessaire   pour l'obtention de la plus haute capacité de   gonflement,.   on obtient une importante augmentation de la résistance au cisaillement à l'état sec et de cette manière,, on obtient les avantages mentionnée ci-dessus pour la fabrication de modales et de noyaux de fonderie.

Claims

REVENDICATION ET RESUME --------------------------- Liant pour la fabrication de modales et noyaux de fonderie,consistant en argiles bentonitiques préparées avec de l'eau caractérisé par l'addition à l'argile bentonitique de quelques pourcents d'un ou de plusieurs composés alcalins solubles, tels que par exemple des hydroxydes, carbonates, chlorures, sulfates^, phosphates et analogues,, au-dessus de la quantité qui est nécessaire pour donner la plus haute capacité de gonflement,