CH529826A - Verfahren zur Herstellung einer flüssigen selbsterstarrenden Masse, insbesondere zur Herstellung von Giesskernen und Giessformen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung einer flüssigen selbsterstarrenden Masse, insbesondere zur Herstellung von
Giesskernen und Giessformen
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Giessereiwesens, d. h. auf ein Verfahren zur Herstellung einer flüssigen, selbsterstarrenden Masse, insbesondere zur Herstellung von Giesskernen und Giessformen.



   Im Giessereiwesen ist ein Gewinnungsverfahren für selbsterstarrende Massen bekannt, das als Füllstoff beispielsweise Quarzsand, als Bindemittel Wasserglas, als Erstarren der Masse gewährleistenden Zusatz beispielsweise Dikalziumsilikat und als Schaumbildner beispielsweise Sulfonate verwendet.



   Die nach diesem Verfahren hergestellten flüssigen Massen gewährleisten jedoch trotz grosser technologischer Vorteile wie leichtes Füllen der Kernkästen mit flüssiger Masse, die nicht verdichtet wird und die an der Luft automatisch erstarrt, und Verwendung billiger Härter, nicht ausreichend leichtes Ausschlagen der Kerne aus den Gusstücken, was besonders erforderlich für Gusstücke mit komplizierter Gestalt ist.



   Ausserdem hat die bekannte Masse nach Ablauf einer Stunde eine Druckfestigkeit von 1,5 bis 2 kp/cm2, was beim Aufbewahren, Befördern und Zusammensetzen der Kerne nicht immer ausreichend ist.



   In einer Reihe von Fällen werden beim Herstellen von Kernen mit komplizierter Gestalt und vorspringenden Teilen letztere beim nachfolgenden Zusammenbau vom Kern abgestossen.



   Ausserdem darf nicht vergessen werden, dass die nach dem bekannten Verfahren erzeugten Massen durch grosse Erstarrungsdauer (40 bis 50   Min.)    gekennzeichnet sind, wodurch der Giessprozess verlängert und es unmöglich wird, diese Massen bei Massenfertigung zu verwenden.



   Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die aufgezählten Nachteile zu beseitigen. Weitere Ziele sind aus der Beschreibung ersichtlich.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewinnungsverfahren für selbsterstarrende flüssige Massen zu entwickeln, das hohe Festigkeit der erstarrten Masse, hohe Erstarrungsgeschwindigkeit und leichtes Ausschlagen der Kerne aus den Gusstücken gewährleistet.



   Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung einer flüssigen, selbsterstarrenden Masse, insbesondere zur Herstellung von Giesskernen und Giessformen, die einen Füllstoff, als Bindemittel Wasserglas, als das Erstarren der Masse gewährleistenden Zusatz Dikalziumsilikat oder letzteres enthaltende Materialien und als Schaumbildner eine anionische oder nichtionogene oberflächenaktive Substanz sowie Wasser enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Masse ausserdem eine wässrige Flüssigkeit, die bei der Furanharzherstellung anfällt, wenn man das Reaktionsprodukt aus Harz und Reaktionsflüssigkeit mit Wasser vermischt und die wässrige Flüssigkeit abtrennt, zugesetzt wird.



   Die genannte wässrige Flüssigkeit erhält man bei der Herstellung der Furanharze auf der Grundlage von Furfurol, Phenol, Furfuralkohol und anderen. Bei der Kondensation, die hier stattfindet, erhält man Harz (Teer) und eine Reaktionsflüssigkeit, die einen Teil der nicht durchreagierten Monomeren und Nebenprodukten der Reaktion enthält.



   Am Ende des Prozesses wird in den Apparat zum Waschen des Teeres Wasser hinzugefügt, das mit der genannten Reaktionsflüssigkeit gemischt wird.



   Dieses Gemisch der reaktionsfähigen Flüssigkeit und des Waschwassers (Spülwasser) stellt die obengenannte wässrige Flüssigkeit dar, die zur Zubereitung der flüssigen selbsterstarrenden Masse gemäss dem Verfahren der Erfindung angewandt wird.



   Es hat üblicherweise etwa folgende ungefähre Zusammensetzung: Furfuralkohol (Furyl(2)methanol)   Gew.- % 2 - 9    Phenol   Gew.-Nc      0,5 - 4,2    Formaldehyd   Gew.-%    0,05 - 0,4 Lävulinsäure   Gew.- %    2-6 Methylalkohol Gew.- % 1 - 2 und ihre Salze Wasser Rest  
Zweckmässigerweise werden 0,3 bis 1,0 Gewichtsteile der wässrigen Flüssigkeit zugesetzt.



   Nachstehend wird zur Erläuterung der Erfindung ein Durchführungsbeispiel des Verfahrens angegeben;
Beispiel Nr. 1. Zum Aufbereiten der Masse werden verwandt:
Gew. Teile Füllstoff - Quarzsand 95,0 Bindemittel - Wasserglas (wässrige Lösung von Natriumsilikat), Dichte 1,48 und Modul 2,7 6,0 Erstarrungszusatz der Masse - Dikalziumsilikat in Form von pulverförmiger, bei der Ferrochromerzeugung anfallender Schlacke 5,0 Schaumbildungszusatz aus der Klasse der anionenaktiven Substanzen - Alkylanylsulfonat (Handelsbezeichnung   r4      C-RAC- L)etergent ,    sowjetisches raffiniertes Alkylarylsulfonat) 0,1 Zusatz - wässrige Flüssigkeit, die bei der Herstellung von Furanharzen gewonnen wird 0,6 Wasser   1,5bis2,0   
Die wässrige Flüssigkeit besteht wie vorstehend ersichtlich aus einer wässrigen Lösung,

   die von 10 bis 15% aktive Gruppen des Furfurylalkohols, Methylalkohols, Furfurols, Formaldehyds enthält, welche - da sie mit Wasserglas vereint sind bedeutend dessen Bindevermögen steigern.



   Trockenbestandteile wie Quarzsand und pulverartige, bei der Ferrochromerzeugung anfallende Schlacke werden in den angegebenen Mengen im Mörtelmischer bei 30 bis 60 U/min im Laufe von 1 bis 2 Min. gemischt. Dann werden die flüssigen Bestandteile wie Bindemittel (Wasserglas), Schaumbildner (Alkylarylsulfonate), Wasser und wässrige Flüssigkeit, die in einem besonderen Gefäss gemischt werden, in den Mörtelmischer überführt, wonach die Masse zusätzlich im Laufe von 2 bis 3 Min., d. h. bis sie dünnflüssig (schaumbildend) wird, gemischt wird.



   Die Formmasse, welche einen derartigen flüssigen Zustand erreicht hat, kann in die Kernkästen eingegossen oder mit ihr können die Modelle übergossen werden.



   Versuche haben gezeigt, dass durch Zugabe der wässrigen Flüssigkeit in die Masse eine 1,5- bis 2fache Festigkeitserhöhung der Masse (Druckfestigkeit der Versuchsstücke beträgt nach Ablauf einer Stunde 5 bis 6 kp/cm2) im Vergleich mit der Festigkeit der herkömmlichen flüssigen Masse erzielt wird.



   Ausserdem wird der Erstarrungsprozess um das 1,5- bis 2fache der Masse beschleunigt und das Ausschlagen der Kerne um 20 bis 30% erleichtert.



   Zum Erstarren der Kerne und Giessformen ist kein Warmtrocknen erforderlich und sie können bald nach ihrer Herstellung mit Metall um- bzw. ausgegossen werden.



   Giessformen und -kerne, die aus der angegebenen Masse hergestellt sind, können zur Herstellung von Gussstücken aus Stahl, Gusseisen und Nichteisenlegierungen verwandt werden.



   Bei anderen Durchführungsbeispielen des Verfahrens kann Wasserglas in Form von wässriger Kaliumsilikat-Lösung und teerhaltigem Gaswasser in einer Menge von 0,3 bis 1,0 Gewichtsteilen verwandt werden.



   Die eingeführten schaumbildenden Stoffe können Hundertstel oder Zehntel Prozent des Formmassengewichts betragen.



  Hierbei geht die Masse, nachdem sie einige Minuten durchgemischt wurde, aus dem wenig verformbaren in den flüssigen Zustand über.

 

   Zur Schaumbildung werden Stoffe verwandt, die aus der Klasse der oberflächenaktiven anionischen und nichtinogenen Stoffe gewählt sind.



   Bei den oberflächenaktiven anionischen Stoffen wird die erforderliche Zähigkeit und Beständigkeit des Schaums durch Alkylarylsulfonate, Alkylsulfonate und Alkylsulfate gewährleistet, die durch Sulfurieren oder Sulfatieren von Veredelungsprodukten aus Erdöl und Schiefer oder auf synthetischem Wege hergestellt werden.



   Bei den oberflächenaktiven nichtionogenen Stoffen werden hauptsächlich durch Anlagerung von Äthylenoxyd an organische Verbindungen mit aktivem Wasserstoff erzeugte Substanzen verwandt.



   Es können auch Schaumbildner verwandt werden, die aus der Gruppe oxyäthylierter Alkylphenole, Alkohole, Fettsäuren, aliphatischer Amine, Alkylnaphthole und Merkaptane gewählt sind. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Herstellung einer flüssigen selbsterstarrenden Masse, insbesondere zur Herstellung von Giesskernen und Giessformen, die einen Füllstoff, als Bindemittel Wasserglas, als das Erstarren der Masse gewährleistenden Zusatz Dikalziumsilikat oder letzteres enthaltende Materialien und als Schaumbildner eine anionische oder nichtionogene oberflächenaktive Substanz sowie Wasser enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Masse ausserdem eine wässrige Flüssigkeit, die bei der Furanharzherstellung anfällt, wenn man das Reaktionsprodukt aus Harz und Reaktionsflüssigkeit mit Wasser vermischt und die wässrige Flüssigkeit abtrennt, zugesetzt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass 0,3 bis 1,0 Gewichts-%, bezogen auf die Gesamtmasse, der wässrigen Flüssigkeit zugesetzt werden.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff Quarzsand verwendet wird.