<EMI ID=1.1>
<EMI ID=2.1>
1
L'invention est relative à des mélanges de sable pour
<EMI ID=3.1>
tion de noyaux et de moules en partant de ces mélanges. les
<EMI ID=4.1>
<EMI ID=5.1> <EMI ID=6.1>
bottes à noyaux ou sur modèles.
Dans beaucoup de cas, ces opérations sont mécanisées,
<EMI ID=7.1>
*
ries, on fabrique les noyaux à la main ainsi que les moules dans certains ateliers.
<EMI ID=8.1>
Le travail de confection des noyaux et des moules
<EMI ID=9.1>
lée des pièces.
On connaît, en outre, uh procédé de fabrication de moules et noyaux à partir d'un mélange liquide ayant comme liant le silicate d'éthyle. Les mélanges comportant un tel liant demendent une cuisson prolongée à la température de 800 à
<EMI ID=10.1>
utilisation. Le prix da ces mélanges et, surtout, de leur constituant, le silicate d'éthyle, est, par ailleurs très élevé.
<EMI ID=11.1>
ges de sable jusqu'ici inconnues, lesquels mélanges, à humidi-
<EMI ID=12.1>
l'introduction comme additifs de matières génératrices d'écu- me, passent à l'état liquide ce qui permet de les couler dans des bottes à noyaux ou sur modèles.
L'introduction suivant l'invention d'un deuxième additif capable de réagir physiquement et chimiquement avec un des constituants du mélange assure la solidification à l'air des noyaux et des moules.
Afin de régler dans de larges limites la "vitalité" du mélange et sa vitesse de solidification, on y ajoute des
<EMI ID=13.1>
<EMI ID=14.1>
<EMI ID=15.1>
ainsi que le procédé de fabrication de noyaux et de moules à'partir de ces mélanges.
Pour transformer les mélanges en un état liquide,, en partant de leur état ordinaire, on incorpore aux compositions renfermant un sable d'emballage, un liant et un additif assurant la solidification des noyaux et des moules à l'air, des matières génératrices d'écume qui se rangent principalement dans la classe des substances tensio-actives, notamment
<EMI ID=16.1>
fonates tensio-actifs), etc, de préférence les sulfacides du pétrole résultant du traitement par l'anhydride sulfurique du distillât de gas-oil.
A la suite de l'introduction dans les mélanges mentionnés de la substance génératrice d'écume, neutralisée préalablement, en quantité allant de quelques centièmes jusqu'à quelques dixièmes pour-cent par rapport au poids du mélange, le mélange devient liquide après quelques minutes de malaxage,
<EMI ID=17.1>
tes à noyaux ou sur modèles.
Dans les mélanges contenant du sable d'emballage, du verre soluble (solution aqueuse de silicate de sodium ou de potassium) et la substance génératrice d'écume, on introduit
un additif qui réagit physiquement et chimiquement avec la so- lution aqueuse de silicate de sodium ou de potassium, en assurant la solidification complète des noyaux et des moules.
Un tel additif assurant la solidification des noyaux
et des moules à l'air sans employer d'agents extérieurs quel-
<EMI ID=18.1>
être, par exemple, le silicate bicalcique.
Ce dernier pourra être utilisé par exemple sous la forme de schlamm de néphéline, qui est un sous-produit de la fabrication de l'alumine à partir de minerais de néphéline, <EMI ID=19.1>
t ier sujet à émiettement) qui est un sous-produit de la [pound]abrication du ferrochrome ou d'autres produits métallurgiques, etc.
<EMI ID=20.1> et, par conséquent, des noyaux et des moules, résulte de l'hydratation du silicate bicalcique avec déshydratation simulta-
née de la solution aqueuse de silicate de sodium ou de potas- sium, ainsi que du déroulement de réactions d'échange entre
le liant et l'additif..
On donne ci-après diverses compositions de mélange
liquides solidifiables à l'air (en parties en poids), EXEMPLE 1
1) sable d'emballage (sable quartzeux, magnésite, etc)
de 90 à 93,
<EMI ID=21.1>
de 6 à 7,
37.Schlamm de néphéline (poudre)
de 7 à 10,
<EMI ID=22.1>
<EMI ID=23.1>
5) matière destructrice d'écume (alcool butylique)
de 0 à 0,001,
6) eau de 1,5 à 1,75 EXEMPLE 2
<EMI ID=24.1>
<EMI ID=25.1>
2) liant : verre soluble (solution aqueuse de silicate de
de sodium) M=2,5 à 2,9:poids spécifique 1,48 à 1,52 4 à 7
3) additif assurant la solidification à l'air (laitier sujet.
<EMI ID=26.1>
<EMI ID=27.1>
<EMI ID=28.1>
<EMI ID=29.1>
<EMI ID=30.1>
<EMI ID=31.1>
<EMI ID=32.1>
à titre de liant servira en même temps, si' on ajoute de l'eau aux mélanges, comme additif assurant la solidification à
<EMI ID=33.1>
langes liquide*,
Comme exemple d'un tel additif on peut citer les
divers types de ciments à prise rapide dont l'interaction avec l'eau entraîne la solidification du mélange à l'air.
Un tel mélange est constitué d'un sable d'emballage, d'une matière génératrice d'écume, d'eau et d'un ciment à
<EMI ID=34.1>
cas les limites caractéristiques pour les compositions ordi- naires de mélanges de sable.
EXEMPLE 3
1) sable d'emballage (sable quartzeux, chamotte, etc)
85 à 93
2) liant (ciment à prise rapide)
7 à 15
3) matière génératrice d'écume
0,03 à 0,3 .
4} eau 5 à 7
Les mélanges liquides peuvent aussi être confection-
nés à partir de sable d'emballage, d'une matière génératrice d'écume et d'un liant organique.
En tant que liants organiques, on peut utiliser notam-
ment des résines synthétiques (résines furanniques, de phénol- formol-furfurol, d'urée-formol-furfurol, etc).
Dans =e cas, on emploie comme additif assurant la solidification du mélange à l'air des catalyseurs connus tels
que l'acide oxalique, l'acide orthophosphorique et d'autres acides.
Suivant le type de résine, on peut choisir les catalyseurs requis. EXEMPLE 4
1) sable d'emballage (sable quartzeux, etc)
100 <EMI ID=35.1>
<EMI ID=36.1>
<EMI ID=37.1> .. - _ <EMI ID=38.1>
0,03 à 0,3
<EMI ID=39.1>
<EMI ID=40.1>
1,0
5) eau 1,0 à 2,0
La différence entre le mélange défini à l'exemple
<EMI ID=41.1>
thétiques à titre de liant, réside dans la possibilité de
confectionner les noyaux et les moules par coulée dans des
bottes à noyaux ou sur modèles.
Suivant les conditions de fabrication, on peut se
trouver dans l'obligation de faire varier la période de temps
pendant laquelle le mélange est maintenu à l'état liquide.
L'augmentation de la période pendant laquelle le
mélange est à l'état liquide (augmentatior de la persistance de l'écume) est obtenue par introduction dans la composition du mélange renfermant le sable d'emballage, le liant, la ma-
tière génératrice d'écume et l'additif/assurant la solidifica- tion du mélange à l'air, d'un stabilisant d'écume, par exemple 0,01 à 0,2% de savon sodique des acides organiques insolubles
dans l'eau que l'on extrait des produits résiduaires résultant
de l'épuration alcaline des distillats de pétrole : par exemple ' de pétrole lampant, de gas-oil et de mazout.
- Dans les mélanges liquides ou écumeux, obtenus par addition de substances génératrices d'écume à activité super-
pour
� ficielle, on peut/réduire la persistance de l'écume utiliser
des substances destructrices d'écume, par exemple certains alcools supérieurs, des bulles insolubles à l'eau et des acides
gras, tels que de l'alcool butylique introduit dans les mélan-
<EMI ID=42.1>
Le mélange constitué par le sable d'emballage, le liant (par exemple, verre soluble), la substance génératrice <EMI ID=43.1>
destructrice d'écume (par exemple, l'alcool butylique), peut servir d'exemple.
<EMI ID=44.1>
<EMI ID=45.1>
me du poids total de celui-ci.
En cas de faible persistance de l'écume, on peut pro- ' céder, après sa destruction, au soufflage subséquent des noyaux et des moules au gaz carbonique. Toutefois, ce procédé est dans la plupart des cas moins avantageux et plus compliqué du point de vue technologique que la solidification des noyaux
et des moules à l'air.
On peut régler la durée de solidification des noyaux et des moules confectionnés à partir des mélanges liquides en faisant varier la teneur en liant du mélange et le module du verre soluble, ainsi que la quantité et la structure granu-
<EMI ID=46.1>
noyaux et des moules, après quoi les noyaux et les moules
peuvent être utilisés pour la coulée du métal (acier, fonte
ou métaux non ferreux).La durée de solidification des noyaux
<EMI ID=47.1>
en règle générale, 40 à 50 minutes.
Afin de faciliter le décochage des mélanges contenant le sable d'emballage, le liant (solution acueuse de silicate de sodium), la matière génératrice d'écume et l'addi-
<EMI ID=48.1>
<EMI ID=49.1>
"organiques" (par exemple, le graphite, le charbon, le coke,
<EMI ID=50.1>
telles l'argile, la bauxite, etc).
<EMI ID=51.1>
EXEMPLE 5
1) sable d'emballage (sable quartzeux et autres)
90 à 96
2) liant verre soluble (solution aqueuse de silicate de sodium)
4 à 7
3) additif assurant la solidification à l'air (laitier ou
schlamm)
3 à 8 .
<EMI ID=52.1>
neutralisé
0,03 à 0,3
<EMI ID=53.1>
poussier de coke, graphite, urée, etc)
1 à 2
<EMI ID=54.1>
EXEMPLE 6
Les constituants 1, 2, 3, 4 sont ceux donnés selon l'exemple 5.
5) additif minéral facilitant le décochage (argile,
bauxite, etc) 2 à 3
<EMI ID=55.1>
<EMI ID=56.1>
noyaux de différentes dimensions, ainsi que pour la fabrica- tion de n'importe quels moules, y compris les grands nouiez fabriqués en caissons. Le travail manuel pour le foulage du sable de moulage devient superflu.
Lors de la fabrication des noyaux et des moules par le procédé de l'invention, le mélange liquide est coulé dans
<EMI ID=57.1>
malaxeur ou bien à partir des poches dans lesquelles le célan-
<EMI ID=58.1>
<EMI ID=59.1>
fabrication des noyaux et des moules par vibration des boites à noyaux sur une table vibrante avec une fréquence d'oscillé- tion de 6000 par minute et une amplitude d'oscillations de
<EMI ID=60.1>
<EMI ID = 1.1>
<EMI ID = 2.1>
1
The invention relates to sand mixtures for
<EMI ID = 3.1>
tion of cores and mussels starting from these mixtures. the
<EMI ID = 4.1>
<EMI ID = 5.1> <EMI ID = 6.1>
boots with cores or on models.
In many cases, these operations are mechanized,
<EMI ID = 7.1>
*
ries, the cores are made by hand as well as the molds in certain workshops.
<EMI ID = 8.1>
The work of making cores and molds
<EMI ID = 9.1>
the parts.
In addition, a process for manufacturing molds and cores is known from a liquid mixture having ethyl silicate as a binder. Mixtures comprising such a binder require prolonged cooking at a temperature of 800 to
<EMI ID = 10.1>
use. The price of these mixtures and, above all, of their constituent, ethyl silicate, is also very high.
<EMI ID = 11.1>
hitherto unknown sand ages, which mixtures,
<EMI ID = 12.1>
the introduction as additives of foam-generating materials, pass to the liquid state which allows them to be poured into cored boots or on models.
The introduction according to the invention of a second additive capable of reacting physically and chemically with one of the constituents of the mixture ensures solidification in air of the cores and of the molds.
In order to regulate within wide limits the "vitality" of the mixture and its rate of solidification, we add
<EMI ID = 13.1>
<EMI ID = 14.1>
<EMI ID = 15.1>
as well as the process for making cores and molds from these mixtures.
In order to transform the mixtures into a liquid state, starting from their ordinary state, there are incorporated in the compositions containing a packaging sand, a binder and an additive ensuring the solidification of the cores and the molds in the air, materials generating d 'scum which falls mainly into the class of surface-active substances, in particular
<EMI ID = 16.1>
surfactant fonates), etc., preferably petroleum sulfacids resulting from the treatment with sulfur trioxide of the gas oil distillate.
Following the introduction into the mixtures mentioned of the foam-generating substance, neutralized beforehand, in an amount ranging from a few hundredths up to a few tenths percent with respect to the weight of the mixture, the mixture becomes liquid after a few minutes mixing,
<EMI ID = 17.1>
cores or models.
In mixtures containing packaging sand, water glass (aqueous solution of sodium or potassium silicate) and the substance generating foam, one introduces
an additive which reacts physically and chemically with the aqueous solution of sodium or potassium silicate, ensuring complete solidification of cores and molds.
Such an additive ensuring the solidification of the cores
and molds in the air without using any external agents
<EMI ID = 18.1>
be, for example, dicalcium silicate.
The latter could be used for example in the form of nepheline slamm, which is a by-product of the manufacture of alumina from nepheline ores, <EMI ID = 19.1>
third prone to crumbling) which is a by-product of the [pound] manufacture of ferrochrome or other metallurgical products, etc.
<EMI ID = 20.1> and, therefore, cores and molds, results from the hydration of the dicalcium silicate with simultaneous dehydration
born from the aqueous solution of sodium or potassium silicate, as well as from the course of exchange reactions between
the binder and the additive.
Various mixture compositions are given below
liquids solidifiable in air (in parts by weight), EXAMPLE 1
1) packing sand (quartz sand, magnesite, etc)
from 90 to 93,
<EMI ID = 21.1>
from 6 to 7,
37 Nepheline schlamm (powder)
from 7 to 10,
<EMI ID = 22.1>
<EMI ID = 23.1>
5) scum destructive material (butyl alcohol)
from 0 to 0.001,
6) water from 1.5 to 1.75 EXAMPLE 2
<EMI ID = 24.1>
<EMI ID = 25.1>
2) binder: water glass (aqueous solution of silicate
sodium) M = 2.5 to 2.9: specific gravity 1.48 to 1.52 4 to 7
3) additive ensuring solidification in air (subject slag.
<EMI ID = 26.1>
<EMI ID = 27.1>
<EMI ID = 28.1>
<EMI ID = 29.1>
<EMI ID = 30.1>
<EMI ID = 31.1>
<EMI ID = 32.1>
as a binder will serve at the same time, if water is added to the mixtures, as an additive ensuring solidification at
<EMI ID = 33.1>
liquid diapers *,
As an example of such an additive, mention may be made of
various types of fast-setting cements whose interaction with water results in the solidification of the mixture in air.
Such a mixture consists of packaging sand, a scum-generating material, water and a cement to
<EMI ID = 34.1>
case the characteristic limits for ordinary compositions of sand mixtures.
EXAMPLE 3
1) packing sand (quartz sand, chamotte, etc.)
85 to 93
2) binder (quick setting cement)
7 to 15
3) scum-generating material
0.03 to 0.3.
4} water 5 to 7
Liquid mixtures can also be made up
born from packaging sand, a foam generating material and an organic binder.
As organic binders, it is possible to use in particular
ment of synthetic resins (furan resins, phenol-formalin-furfurol, urea-formalin-furfurol, etc.).
In = e case, known catalysts such as catalysts such as the additive ensuring the solidification of the mixture in air are used.
as oxalic acid, orthophosphoric acid and other acids.
Depending on the type of resin, the catalysts required can be chosen. EXAMPLE 4
1) packing sand (quartz sand, etc)
100 <EMI ID = 35.1>
<EMI ID = 36.1>
<EMI ID = 37.1> .. - _ <EMI ID = 38.1>
0.03 to 0.3
<EMI ID = 39.1>
<EMI ID = 40.1>
1.0
5) water 1.0 to 2.0
The difference between the mixture defined in the example
<EMI ID = 41.1>
thetic as a binder, lies in the possibility of
make the cores and molds by casting in
boots with cores or on models.
Depending on the manufacturing conditions, we can
find in the obligation to vary the period of time
during which the mixture is maintained in the liquid state.
The increase in the period during which the
mixture is in the liquid state (increase in the persistence of the foam) is obtained by introducing into the composition of the mixture containing the packaging sand, the binder, the ma-
scum generating material and the additive / ensuring the solidification of the mixture in air, a scum stabilizer, for example 0.01 to 0.2% sodium soap of insoluble organic acids
in the water which is extracted from the resulting waste products
alkaline scrubbing of petroleum distillates: for example kerosene, gas oil and fuel oil.
- In liquid or frothy mixtures obtained by adding substances which generate froth with super-
for
� fficial, we can / reduce the persistence of scum use
scum-destroying substances, for example certain higher alcohols, water-insoluble bubbles and acids
fatty, such as butyl alcohol introduced into mixtures
<EMI ID = 42.1>
The mixture consisting of the packaging sand, the binder (for example, water glass), the generating substance <EMI ID = 43.1>
scum destroyer (eg, butyl alcohol), can serve as an example.
<EMI ID = 44.1>
<EMI ID = 45.1>
me of the total weight of it.
If the scum remains weak, it is possible to proceed, after its destruction, to the subsequent blowing of the cores and the molds with carbon dioxide. However, this process is in most cases less advantageous and more technologically complicated than the solidification of the cores.
and air mussels.
The solidification time of cores and molds made from the liquid mixtures can be controlled by varying the binder content of the mixture and the modulus of water glass, as well as the amount and grain structure.
<EMI ID = 46.1>
pits and mussels, after which the pits and mussels
can be used for metal casting (steel, cast iron
or non-ferrous metals) .The solidification time of the cores
<EMI ID = 47.1>
typically 40 to 50 minutes.
In order to facilitate the release of mixtures containing the packaging sand, the binder (acuous solution of sodium silicate), the foam-generating material and the additive.
<EMI ID = 48.1>
<EMI ID = 49.1>
"organic" (for example, graphite, coal, coke,
<EMI ID = 50.1>
such as clay, bauxite, etc.).
<EMI ID = 51.1>
EXAMPLE 5
1) packing sand (quartz sand and others)
90 to 96
2) water glass binder (aqueous sodium silicate solution)
4 to 7
3) additive ensuring solidification in air (slag or
schlamm)
3 to 8.
<EMI ID = 52.1>
neutralized
0.03 to 0.3
<EMI ID = 53.1>
coke dust, graphite, urea, etc.)
1 to 2
<EMI ID = 54.1>
EXAMPLE 6
Constituents 1, 2, 3, 4 are those given according to Example 5.
5) mineral additive facilitating release (clay,
bauxite, etc) 2 to 3
<EMI ID = 55.1>
<EMI ID = 56.1>
cores of different sizes, as well as for the manufacture of any molds, including large ones made in boxes. Manual labor for the pressing of the molding sand becomes superfluous.
During the manufacture of cores and molds by the method of the invention, the liquid mixture is poured into
<EMI ID = 57.1>
mixer or from the pockets in which the celan-
<EMI ID = 58.1>
<EMI ID = 59.1>
manufacture of cores and molds by vibrating core boxes on a vibrating table with an oscillation frequency of 6000 per minute and an oscillation amplitude of
<EMI ID = 60.1>