ES2886151T3 - Uso de microesferas de poro cerrado de perlita expandida como material de relleno para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición - Google Patents
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Abstract
Uso de microesferas de poro cerrado de perlita expandida, que están cerradas en su superficie, como material de relleno para la producción de cuerpos de molde para la industria de la fundición.
Description
DESCRIPCIÓN
Uso de microesferas de poro cerrado de perlita expandida como material de relleno para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición
La presente invención se refiere al uso de microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida como material de relleno para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición, composiciones para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición, cuerpos de molde para la industria de fundición y un método para producir un cuerpo de molde para la industria de fundición.
Durante la producción de piezas metálicas de molde en la industria de fundición, el metal líquido se vierte en un molde de fundición y se solidifica allí. El proceso de solidificación está asociado con una reducción del volumen de metal; y, por lo tanto, se utilizan regularmente mazarotas en o sobre el molde de fundición para compensar el déficit de volumen durante la solidificación de la pieza de fundición y así evitar la formación de huecos en la pieza de fundición. Las mazarotas están conectadas a la pieza de fundición o al área de la pieza de fundición en peligro y normalmente se encuentran encima y / o en el lateral de la cavidad del molde.
Con respecto a las composiciones previamente conocidas para la producción de mazarotas para la industria de fundición, se distingue entre dos grandes grupos:
A. Compuestos aislantes, es decir, composiciones (compuestos) moldeables y curables para la producción de revestimientos de mazarotas aislantes del calor o cojines o bolsas aislantes. El compuesto aislante (curado) absorbe primero algo de calor del metal líquido vertido en el molde hasta que la temperatura se iguala; A partir de este momento, el compuesto aislante protege el metal líquido de fundición de una mayor pérdida de calor durante un cierto período de tiempo. Las mazarotas o bolsas aislantes formados a partir de compuestos aislantes retrasan así el inicio de la solidificación y promueven la alimentación de sellado de una pieza fundida. Los compuestos aislantes normalmente comprenden al menos un material de relleno en partículas (granular) y un aglutinante.
B. Masas de calentamiento de mazarota exotérmicas, es decir, composiciones exotérmicas (masas) moldeables y curables que se calientan a sí mismas mediante una reacción aluminotérmica o similar durante la colada del molde. Las masas de calentamiento de mazarota exotérmicas (también llamadas materiales de molde exotérmicos) se pueden utilizar para fabricar las mazarotas que se insertan en el molde y pueden generar calor en contacto con la masa fundida. El calor se desprende debido a la reacción de conversión aluminotérmica o similar en la masa de calentamiento. El calor liberado se utiliza en casos excepcionales para calentar el metal líquido en la mazarota, pero en cualquier caso para compensar (parcialmente) las pérdidas de calor. Cuando se utilizan mazarotas con masas de calentamiento exotérmicas, el metal permanece líquido más tiempo que en el caso de mazarotas basadas en masas aislantes (ver A arriba). Por lo tanto, se puede mejorar la alimentación de sellado de una pieza de fundición y, si es necesario, se pueden utilizar mazarotas más pequeñas, de modo que se reduce el componente del circuito y se aumenta la producción de fundición. Sin embargo, las masas de calentamiento de mazarota exotérmicas son significativamente más costosos que los compuestos aislantes. Las masas de calentamiento de mazarota exotérmicas normalmente comprenden al menos un material de relleno en partículas (granular), un aglutinante, una proporción relativamente alta de un metal oxidable, un agente oxidante para el metal oxidable (por ejemplo, óxido de hierro y / o de manganeso, nitrato de potasio o de sodio) y agentes de ignición. El metal oxidable es preferiblemente un metal básico. El metal oxidable se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en aluminio, magnesio, calcio y silicio.
En masas de mazarota para la producción de mazarotas y en las propias mazarotas fabricadas con ellos, los materiales de relleno ligeros se utilizan habitualmente como materiales de relleno particulados (granulados), que deberían tener un buen efecto aislante con una resistencia a altas temperaturas y un peso reducido.
Por el documento DE 102005025771 se conoce una mazarota aislante que comprende esferas huecas de cerámica, esferas huecas de vidrio con una densidad volumétrica inferior a 0,3 g / cm3, aglutinante curado y opcionalmente material fibroso. Si es necesario, el alimentador según DE 10 2005 025 771 contiene otros materiales que pueden denominarse material de relleno.
En la práctica industrial, las esferas (especialmente las hechas de cenizas volantes) se utilizan a menudo en las mazarotas. Estas se pueden dividir en diferentes niveles de calidad, que resultan en particular del contenido de AhO3 y la proporción de álcalis y alcalinotérreos, así como de elementos acompañantes como el hierro. Particularmente para el área de aplicación de piezas de fundición de cobre, hierro y acero, en la práctica se requieren esferas de alta calidad; Sin embargo, estas son limitados en términos de cantidad o muy costosas, por lo que existe una necesidad constante de alternativas disponibles reproducibles.
Se conocen como materiales de relleno ligeros, por ejemplo, el vidrio hinchado de la empresa Liaver y vidrio expandido de la empresa Poraver, las esferas de vidrio huecas del tipo K20 de la empresa Omega, así como la perlita hinchada de poro abierto. La perlita pertenece al grupo de rocas volcánicas ácidas, las riolitas. Las perlitas consisten en esferas de cáscara granular parecidas al vidrio del tamaño de un guisante con una densidad volumétrica de aproximadamente
900-1000 kg / m3. Contienen agua, que se evapora en un proceso técnico en el flujo arrastrado de una llama, posiblemente con la introducción de aire, aire enriquecido con oxígeno u oxígeno y, por lo tanto, hace que la perlita se hinche. El tratamiento térmico suele tener lugar en el rango de temperatura de aprox. 350 ° C hasta 1150 ° C. Las perlitas se expanden hasta veinte veces su volumen original. El proceso de hinchado crea estructuras de esferulita de poro abierto y las perlitas de poro abierto hinchadas tienen densidades volumétricas de 50 a 500 kg / m3, dependiendo del tamaño de partícula. Debido al material de base similar al vidrio y la estructura hinchada, las perlitas hinchadas de poro abierto muestran conductividades térmicas muy bajas de aproximadamente 0,05 a 0,09 W / mK. Debido a su baja densidad volumétrica y baja conductividad térmica, la perlita hinchada de poro abierto se utiliza como material aislante en la industria de materiales de construcción, pero también en la industria refractaria para ladrillos aislantes a temperaturas de hasta 1100 ° C. Además, el uso de perlitas hinchadas de poro abierto en mazarotas, por ejemplo, se conocen los documentos DE2121353A (Baur), WO2006097278A1 (AS Lüngen) y US20030032701A1 (Gough). Si se describe "perlita hinchada" o "perlita expandida" sin describir explícitamente la porosidad del material, se debe asumir que siempre se quiere decir perlita expandida de poro abierto, ya que esta era la única forma de perlita hinchada hasta hace unos años.
En el documento EP 2697 181 A1 (fecha de publicación de la solicitud 19 de febrero de 2014) se describe por primera vez un método para la expansión de perlita de celda cerrada. Los párrafos [0005] y [0006] del documento describen que los hornos de perlita conocidos en el estado de la técnica en ese momento conducen a gránulos de poros abiertos. El documento EP 2899 174 A2 (fecha de presentación 2 de enero de 2015) describe que la expansión de la perlita se conoce desde hace años, pero que los métodos de expansión anteriores conducen a perlitas rotas de celda abierta (párrafo [0019]).
El documento DE 112011 103297 T5 describe un manguito de capas compuestas que se utiliza como mazarota en un proceso de fundición y que permite reducir las pérdidas de calor entre sus paredes y la arena de moldeo. Las microesferas huecas o, alternativamente, otros materiales como la perlita expandida se describen como material de relleno. Se puede suponer que el término "perlita expandida" de célula abierta o de poro abierto que se utiliza en el documento DE 112011 103297 T5 se refiere a perlitas rasgadas, ya que el texto publicado fue escrito mucho antes de que los primeros métodos de producción de perlitas de poro cerrado se hicieran conocidos.
El documento EP 0140900 B1 describe el uso de una placa termoaislante que consiste en una mezcla homogénea de partículas de perlita expandida. Aunque la porosidad de las partículas de perlita expandida no se discute con más detalle, debe asumirse que se usaron perlitas rotas de célula abierta o de poro abierto, véanse las explicaciones anteriores. No se describe el uso de estas perlitas para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición.
El documento AT 371 092 B describe un método para producir microesferas cerradas a partir de perlita. Sin embargo, las microesferas cerradas producidas no son microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida, sino microesferas huecas que tienen una capa exterior hecha de perlita con un espesor de pared definido y por lo demás son huecas (partículas esféricas).
El documento AT 372367 B con el título "Cuerpo de molde refractario, exotérmico y termoaislante" describe el uso de perlita expandida. Debe asumirse que el término "perlita expandida" utilizado se entiende que significa perlitas rotas de celda abierta o de poro abierto, ya que el texto publicado fue escrito mucho antes de que se conocieran los primeros métodos de fabricación de perlitas de poro cerrado.
Las patentes de Estados Unidos N° 4.183.980 y N° 4.255.489 describen perlitas que están revestidas con polidimetilsiloxano. Estas perlitas recubiertas se utilizan como material de relleno para plásticos con el fin de reducir la densidad del plástico. Las perlitas revestidas descritas se denominan no porosas (“non-porous”).
El documento EP 0 353 860 describe perlitas expandidas que son partículas esféricas y que no son porosas. El documento describe que las partículas producidas se pueden utilizar como material de relleno para numerosas aplicaciones. Sin embargo, no se describe el uso de estas perlitas para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición.
El documento DE 2121353A describe el uso de esferas huecas constituidas por perlita, estando dotada la superficie de las esferas huecas de un revestimiento refractario. El revestimiento refractario mejora la resistencia a la temperatura de las esferas huecas y se cierran los poros externos de las perlitas de poro abierto, lo que permite reducir la cantidad de aglutinante, ya que el aglutinante no se absorbe por los poros de la perlita.
El documento WO2006097278A1 describe una masa de molde para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición, que tiene un material refractario poroso con una estructura continua de poros abiertos. Además de la piedra pómez, la pizarra expandida, la vermiculita, la arena de caldera o la lava de espuma, la perlita también se menciona como un material refractario poroso con una estructura continua de poros abiertos.
En US20030032701A1, se describen materiales aislantes resistentes al calor que tienen un material de relleno ligero resistente al calor con una densidad volumétrica de menos de 0,4 g / cm3, siendo el material de relleno ligero diatomita calcinada, tierra de diatomeas, vermiculita expandida o perlita. No se describe el uso de materiales aislantes en la industria de fundición.
En los documentos CN 105414468 A y CN 104841 848 A se describen composiciones de arena para fundición que contienen perlita de poro cerrado.
Como resultado del mayor desarrollo en la industria de fundición en los últimos años, los requisitos para los materiales de la mazarota utilizados han aumentado significativamente. Debido al uso cada vez mayor de sistemas de moldeo por alta presión en las fundiciones, las mazarotas ahora tienen que soportar presiones significativamente más altas que hace unos años. Además, especialmente para su uso en mazarotas en las que una parte inferior de la mazarota es empujada hacia una parte superior de la mazarota, son necesarias altas resistencias con un módulo de elasticidad simultáneamente alto. Dichas mazarotas están disponibles comercialmente con el nombre "Telespeiser" de la firma CHEMEX GmbH, Alemania, y se describen con más detalle, por ejemplo, en el documento EP 1184104 B1.
Se ha demostrado que las perlitas expandidas de poro abierto producidas hasta ahora no podían resistir las crecientes demandas de los materiales de mazarota y, por lo tanto, no son adecuadas para su uso en las mazarotas sin modificaciones adicionales.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención era proporcionar un material de relleno ligero que pueda usarse para la producción de cuerpos de molde como un reemplazo al menos parcial de los materiales de relleno ligeros predominantemente utilizados en la actualidad, mejorando preferiblemente la resistencia y el módulo de elasticidad de los cuerpos de molde producido y donde los cuerpos de molde tengan un mejor efecto de aislamiento. El material de relleno ligero debe caracterizarse por su alta disponibilidad y calidad constante.
El objetivo fijado se consigue según la invención mediante el uso de microesferas de poro cerrado de perlita expandida, cerradas en su superficie, como material de relleno para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición.
Las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida son excepcionalmente livianas. El hinchado de la perlita se conoce desde hace años. El método de hinchado anterior, sin embargo, conduce a perlitas desgarradas con poros abiertos. En el presente caso, se utilizan nuevas microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida, que consisten en esferas con cavidades cerradas, donde las cavidades no están conectadas entre sí a través de canales o aberturas. El proceso para la producción de este nuevo tipo de perlita se lleva a cabo en varias etapas en un horno de gravedad con varias zonas de temperatura. Aquí, la arena de perlita se clasifica primero en diferentes tamaños de grano utilizando una curva de tamizado. Luego, cada tamaño de partícula individual se expone a varias zonas de temperatura en un canal de goteo, que tiene temperaturas crecientes, por lo que los granos de perlita se hinchan.
Sorprendentemente, en investigaciones propias se ha demostrado que los cuerpos de molde para la industria de fundición que contienen microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida como material de relleno tienen propiedades particularmente buenas. En particular, los cuerpos de molde tienen una estabilidad y un efecto aislante mejorados.
A diferencia de las partículas esféricas, que tienen forma de bola y solo tienen una capa exterior, las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida tienen una estructura dentro de las microesferas formada a partir de las paredes de los poros individuales.
Como resultado, los cuerpos de molde que contienen microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida como material de relleno son más estables.
Sorprendentemente, se ha descubierto que las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida tienen una mayor estabilidad en comparación con las perlitas rasgadas de poro abierto y que se requiere menos aglutinante para producir cuerpos de molde. Por tanto, con la misma cantidad de aglutinante, se puede obtener una mayor resistencia del cuerpo de molde resultante o se requiere una menor cantidad de aglutinante con la misma resistencia o una ligeramente mayor.
La perlita es una roca que se encuentra en regiones con actividad volcánica y se regenera constantemente debido a la actividad volcánica. Los depósitos de perlita más importantes se encuentran en la región mediterránea, América del Norte y Central, Polinesia, Nueva Zelanda y China. Por tanto, la perlita tiene una alta disponibilidad.
Se prefiere un uso según la invención, donde las microesferas son obtenibles mediante un proceso en el que se hincha una arena de perlita en un canal de goteo con zonas de temperatura de múltiples etapas, donde las zonas de temperatura del canal de goteo se calientan preferiblemente de forma eléctrica.
En los procesos técnicos comúnmente utilizados para la producción de perlitas hinchadas de poro abierto, la arena de perlita se expande en el flujo arrastrado de una llama, posiblemente con la introducción de aire, aire enriquecido con oxígeno u oxígeno o en un flujo de gas caliente de acuerdo con el principio de contracorriente. Se ha demostrado que de esta manera no se puede llevar a cabo un control preciso de la temperatura del proceso de hinchamiento. Por lo tanto, se prefiere que la arena de perlita no se caliente en el flujo arrastrado de una llama o no mediante una llama y / o no en el flujo de gas caliente durante el proceso de hinchamiento.
Se prefiere según la invención si la arena de perlita se clasifica en diferentes tamaños de grano antes del tratamiento en la zona de temperatura de múltiples etapas y solo se usa arena de perlita con un cierto tamaño de partícula. La clasificación en diferentes tamaños de grano se lleva a cabo preferiblemente mediante una curva de tamizado.
El control específico de la arena de perlita utilizada en el proceso de expansión también permite controlar el tamaño de partícula de la perlita hinchada.
Se prefiere un uso de acuerdo con la invención, las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida que tienen un tamaño de partícula d50 de 180 a 300 pm, preferiblemente de 190 a 270 pm, particularmente preferiblemente de 200 a 250 pm.
Se prefiere un uso según la invención según la invención, en el que las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida.
(a) tienen un tamaño de partícula d10 de 20 a 170 pm, preferiblemente de 80 a 160 pm, de manera particularmente preferida de 100 a 140 pm,
y / o
(b) tienen un tamaño de partícula d90 de 280 a 600 pm, preferiblemente de 290 a 450 pm, de manera particularmente preferida de 300 a 400 pm.
Los tamaños de grano se determinan mediante análisis de tamizado según DIN 66165.
En investigaciones propias se ha demostrado sorprendentemente que el uso de perlita expandida con los tamaños de grano especificados anteriormente es particularmente ventajoso para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición.
Según la invención, las microesferas están cerradas en su superficie. Por consiguiente, la presente invención prevé el uso de microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida como material de relleno para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición, donde la superficie de las microesferas está cerrada.
En algunas realizaciones de la presente invención, se da preferencia a microesferas que están cerradas en su superficie y en las que la superficie está en estado amorfo y no cristalino.
Sorprendentemente, se ha demostrado que las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida con una superficie cerrada, en contraste con las perlitas rasgadas de poro abierto, tienen la ventaja de que se requiere menos aglutinante para la producción de cuerpos de molde. Como resultado, se puede usar menos aglutinante o se logra una mejor adhesión con la misma cantidad de aglutinante. Además, la superficie cerrada confiere a las microesferas una mayor resistencia. Además, sorprendentemente se ha descubierto que estas microesferas tienen un efecto aislante particularmente bueno.
En comparación con la perlita hinchada convencional, que es de poro abierto, las perlitas a utilizar según la invención se distinguen por una superficie esférica de poro cerrado y una estructura interna de partículas significativamente más estable. Las perlitas de poro cerrado tienen una estructura de espuma cerrada con poros separados y una superficie casi lisa.
De acuerdo con la invención, se prefiere un uso en el que las microesferas tienen un cociente entre la densidad real y la densidad aparente de más de 1,8, preferiblemente mayor que 2,5, más preferiblemente mayor que 3,0, con especial preferencia mayor que 4,0, con especial preferencia mayor que 5,0, donde la densidad aparente y la densidad real se determinan con un picnómetro de helio.
La densidad real describe la densidad de la parte material de las microesferas sin tener en cuenta el volumen de las cavidades contenidas. La densidad real se determina rompiendo y triturando el material hasta que sus partículas ya no contengan poros. A continuación, se determina la densidad de la sustancia rota o triturada utilizando un picnómetro de helio. El helio se utiliza porque es un gas inerte y tiene un diámetro molecular extremadamente pequeño, por lo que llena todas las cavidades accesibles en una muestra.
La densidad aparente es la densidad de un sólido poroso basada en el volumen, incluidos los espacios porosos. La densidad de las microesferas se determina usando un picnómetro de helio sin que las microesferas se rompan o trituren.
Un cociente alto de densidad real a densidad aparente es una medida de los poros cerrados de los cuerpos porosos.
Se prefiere igualmente el uso según la invención, donde las microesferas de poro cerrado tenga una porosidad superior al 70%, preferentemente superior al 75%, de forma especialmente preferente superior al 80%.
La porosidad se calcula de acuerdo con la fórmula general porosidad = (1 - densidad aparente / densidad real) x 100% y representa la relación entre el volumen vacío y el volumen total de una sustancia.
También se prefiere un uso de acuerdo con la invención, donde las microesferas de poro cerrado, cerradas en su superficie, tengan una absorción de agua de acuerdo con Enslin después de 300 segundos de menos de 2,0 ml / g, preferiblemente de menos de 1,5 ml /g, con especial preferencia de menos de 1,3 mL / g, de forma muy particularmente preferible de menos de 1,2 mL / g. La implementación y evaluación se lleva a cabo de acuerdo con DIN 18132: 12-04.
El experto en la materia está familiarizado con la medición de la absorción de agua. El método utiliza el llamado aparato Enslin, en el que un filtro de succión de vidrio se conecta a una pipeta graduada a través de una manguera. La pipeta se monta exactamente horizontalmente de modo que quede nivelada con la frita de vidrio. Por tanto, una absorción de agua de 1,5 ml / g corresponde a una absorción de agua de 1,5 ml de agua por 1 g de microesferas.
Se prefiere particularmente un uso según la invención de microesferas, donde las microesferas tengan una resistencia de partícula de más de 1,3 N / mm2, preferiblemente más de 1,6 N / mm2, de manera particularmente preferida más de 1,9 N / mm2, muy particularmente preferiblemente más de 3 N / mm2.
La resistencia de la partícula se determinó según la norma DIN EN 13055-1 Apéndice A, método 1 (agitación de 2 * 30 segundos con una amplitud de 0,5 mm).
El uso de microesferas con alta resistencia de partícula permite, entre otras ventajas, aumentar el contenido de microesferas en los cuerpos de molde para la industria de fundición (para cuerpos de molde preferidos ver más abajo) sin que disminuya la resistencia de los cuerpos de molde. Esto permite que los cuerpos de molde resistan la presión metalostática de la colada de metal.
En una realización preferida del uso según la invención de microesferas de poros cerrados, las microesferas tienen una conductividad térmica de menos de o igual a 0,07 W / mK, preferiblemente menos de o igual a 0,06 W / mK, con especial preferencia inferior o igual a 0,05 W / mK.
Se ha demostrado que las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida para su uso según la invención tienen una conductividad térmica significativamente menor que las microesferas de poro abierto. Particularmente cuando se utilizan microesferas de poro cerrado en mazarotas, el efecto aislante de la mazarota puede incrementarse significativamente debido a la menor conductividad térmica.
En una realización preferida según la invención del uso de microesferas de poro cerrado, se prefiere que las microesferas tengan una densidad volumétrica de menos de 500 kg / m3, preferiblemente una densidad volumétrica de menos de 350 kg / m3, especialmente a menos de 300 kg / m3.
En una realización preferida de acuerdo con la invención, el uso de microesferas de poro cerrado, se prefiere que las microesferas tengan una densidad volumétrica de 100 a 500 kg / m3, preferiblemente una densidad volumétrica de 200 a 350 kg / m3, particularmente preferiblemente 300 hasta 350 kg / m3.
La densidad aparente se determina según DIN EN ISO 602000-1.
A densidades volumétricas bajas, por debajo de 500 kg / m3, las composiciones y cuerpos de molde producidas con las microesferas a utilizar según la invención tienen una densidad particularmente baja.
Se prefiere un uso de acuerdo con la invención, donde las microesferas tengan una temperatura de sinterización de más de 800°C, preferiblemente de 900°C a 1150°C, más preferiblemente de 1050 a 1100°C.
Se prefiere un uso de acuerdo con la invención, donde las microesferas tengan un contenido de humedad de menos del 0,5%, preferiblemente menos del 0,3%, de manera particularmente preferible menos del 0,05%.
Si el contenido de humedad es demasiado alto, los cuerpos de molde producidos pueden liberarse repentinamente en la industria de la fundición, lo que puede provocar defectos de fundición y / o daños en los cuerpos de molde, o explosiones si el contenido de agua es alto.
Las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida tienen, a diferencia de la perlita rasgada de poro abierto, una capacidad de absorción de agua muy baja. Para mejorar las perlitas de poro abierto en cuanto a su capacidad de absorción de agua, se recubrieron previamente, por ejemplo, con betún. Otra variante es impregnar la perlita de poro abierto con parafina o refinarla con silicona. Sin embargo, las perlitas tratadas de esta forma no son muy adecuadas para su uso como material de relleno para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición, ya que la resistencia a la compresión de estos productos es baja a pesar del tratamiento y, además, algunos productos no tienen un nivel suficientemente alto de resistencia al calor. En el presente caso se prefiere según la invención que las microesferas de poro cerrado se produzcan sin aditivos y, por tanto, estén compuestas enteramente de perlita. Además, las perlitas tratadas especialmente son comparativamente caras, por lo que surge una desventaja económica cuando se utilizan perlitas tratadas.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida contienen SiO2, AhO3 y K2O, preferiblemente SO 2, AhO3, K2O, Na2O, CaO y FeO.
Se prefiere que las microesferas comprendan del 60 al 85 por ciento en peso de SiO2, del 9 al 15 por ciento en peso de AhO3 y del 3 al 7 por ciento en peso de K2O, basado en el peso total de las microesferas, preferiblemente del 60 al 85 por ciento en peso de SiO2, 9 a 15 por ciento en peso de AhO3 y 3 a 7 por ciento en peso de K2O, del 1 al 6 por ciento en peso de Na2O, 0,1 a 2 por ciento en peso de CaO y de 0,1 a 2 por ciento en peso de FeO, basado en el peso total de las microesferas.
Según una realización preferida de la presente invención, las microesferas se utilizan en combinación con vidrio expandido.
Se ha encontrado que es particularmente ventajoso y, por lo tanto, es particularmente preferido que las microesferas a usar se utilicen en combinación con vidrios expandidos con dos tamaños de grano diferentes. Es particularmente preferido si un primer vidrio expandido tiene un tamaño de partícula en el rango de 0,1 a 0,3 mm y un segundo vidrio expandido tiene un tamaño de partícula en el rango de 0,25 a 0,5 mm.
Se prefiere igualmente un uso según la invención, donde la relación en peso entre las microesferas a utilizar y el vidrio expandido o todos los vidrios expandidos sea de 1:1 a 1:2, preferiblemente de 1:1,5 a 1:1,9.
Según la invención, se prefiere especialmente el uso de microesferas de poro cerrado de perlita expandida como material de relleno para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición, donde las microesferas están cerradas en su superficie y tienen una resistencia de partícula superior a 1,9 N / mm2, y en el que las microesferas se utilizan en combinación con dos diferentes vidrios expandidos con dos tamaños de grano diferentes. Se prefiere particularmente si el vidrio primero expandido tiene un tamaño de partícula en el intervalo de 0,1 a 0,3 mm y el segundo vidrio expandido tiene un tamaño de partícula de 0,25 a 0,5 mm, y la mezcla de microesferas y vidrios expandidos se utiliza para la producción de cuerpos de molde mediante el proceso de caja fría.
Según una realización preferida de la presente invención, las microesferas se utilizan en combinación con cenizas de cáscara de arroz calcinadas.
También se prefiere el uso de acuerdo con la invención, donde las microesferas se usan en combinación con vidrio expandido y ceniza de cáscara de arroz calcinada. Se prefiere particularmente que la proporción de ceniza de cáscara de arroz calcinada esté en el rango de 0,5 a 5 por ciento en peso, preferiblemente en el rango de 1 a 3 por ciento en peso, basado en el peso total de microesferas, vidrio expandido y ceniza de cáscara de arroz calcinada. La relación en peso entre microesferas y el vidrio expandido o todos los vidrios expandido es preferiblemente de 1:1 a 1:2, preferiblemente de 1:1,5 a 1:1,9, y el vidrio expandido tiene preferiblemente un tamaño de partícula en el intervalo de 0,1 a 0,3 mm. Esta mezcla de microesferas, vidrio expandido y ceniza de cáscara de arroz calcinada es particularmente adecuada para la producción de cuerpos de molde con vidrio soluble como aglutinante.
Se da preferencia al uso de cenizas de cáscara de arroz calcinadas, como se describe en el documento DE 102011 079 692. La ceniza de cáscara de arroz calcinada se produce preferentemente según el método del documento DE 10 2011 079692.
También se prefiere un uso de acuerdo con la invención, en el que las microesferas se usan en combinación con un aglutinante orgánico o inorgánico o con una mezcla de aglutinante orgánico o inorgánico y el aglutinante se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en vidrio soluble, resinas de fenol-formaldehído, sistemas de dos componentes, que comprenden un componente poliol (preferiblemente una resina fenólica) que contiene grupos hidroxilo libres (grupos OH) y un poliisocianato como reactivo, y almidón.
En los sistemas de dos componentes descritos anteriormente, los grupos hidroxilo libres significan que los grupos hidroxilo no están eterificados. Las resinas fenólicas preferidas que se pueden usar como componentes de poliol son resoles fenólicos ortocondensados (también denominados resinas de éter bencílico) tales como se describe, por ejemplo, en el documento EP 1057554 B1. El término "resol fenólico ortocondensado" o
resina de éter de bencilo también incluye compuestos con la estructura de acuerdo con el libro de texto "Phenolic Resins: A Century of Progress" (editor: L. Pilato, Editorial: Springer, año de publicación: 2010) página 477, figura 18.22 y compuestos que, según la hoja informativa VDG R 305 "Urethan-Cold-Box -Verfahren" (febrero de 1998) se definen como "Benzyletherharz (Ortho-Phenol-Resol)" o entran dentro de la fórmula dada en el párrafo 2.2 para benciléter polioles.
Los aglutinantes de caja fría se prefieren entre los sistemas de dos componentes que comprenden un componente poliol (preferiblemente una resina fenólica) que contiene grupos hidroxilo libres (grupos OH) y un poliisocianato como reactivos. Los aglutinantes de caja fría son aglutinantes que se endurecen mediante aminas terciarias suministradas en forma de niebla o vapor como catalizador ("gasificación").
Los componentes individuales de los sistemas de dos componentes se disuelven opcionalmente en un disolvente. Al seleccionar los disolventes para el componente poliol y el componente poliisocianato, debe tenerse en cuenta que los disolventes no participan en la reacción entre el poliisocianato y el poliol en presencia de un catalizador de manera relevante, pero ciertamente pueden influir en esta reacción. Como disolventes adecuados para los componentes aglutinantes de caja fría se utilizan en particular a) ésteres metílicos de ácidos grasos, preferiblemente ésteres metílicos de aceite de colza, y / o b) silicatos de alquilo (preferiblemente silicato de tetraetilo (TEOS)), oligómeros de silicato de alquilo o mezclas correspondientes de silicato(s) de alquilo con / o oligómeros de silicato de alquilo. El uso de silicatos de alquilo, oligómeros de silicato de alquilo y en particular tetraetil silicato (TEOS) como disolventes para aglutinantes de caja fría se describe, por ejemplo, en el documento EP 1057554 B1. El uso de ésteres metílicos de ácidos grasos y en particular ésteres metílicos de aceite de colza se describe en el documento EP 0771 599 B2.
Se prefiere un uso de acuerdo con la invención, donde las microesferas se usan en combinación con un aglutinante orgánico, preferiblemente un aglutinante de caja fría, y donde el aglutinante de caja fría se cura mediante gasificación con una amina orgánica.
Además, se prefiere que los cuerpos de molde para la industria de fundición se seleccionen del grupo que consiste en mazarotas aislantes o exotérmicas, recubrimientos de mazarota, insertos de mazarota, tapas de mazarota, embudos de llenado, elementos de suministro y almohadillas térmicas.
Se prefiere especialmente un uso según la invención para la fabricación de mazarotas aislantes o exotérmicas para fundición no ferrosa, preferiblemente mazarotas aislantes para fundición de aluminio.
Se prefiere especialmente un uso según la invención para la producción de cuerpos de molde mediante el proceso de caja fría, preferiblemente el proceso de caja fría de poliuretano. En el marco de la presente invención se entiende por procesos de caja fría aquellos procesos de fabricación de mazarotas en los que, en principio, se utilizan moldes fríos, es decir, no calentados o calientes, para la fabricación de mazarotas. El proceso de caja fría de poliuretano es conocido en la técnica anterior, ver, por ejemplo, la hoja informativa VDG R 305 "Urethan-Cold-Box-Verfahren" (Proceso de caja fría de uretano) (febrero de 1998).
Para la producción de mazarotas utilizando el proceso de caja fría de poliuretano (también referido como el “proceso de caja fría de uretano), se produce primero una composición (masa de mazarota) en la que las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida a usar según la invención y opcionalmente componentes adicionales (por ejemplo, otros materiales de relleno como se describió anteriormente) se mezclan con los dos componentes de un sistema aglutinante de dos componentes que comprende un componente poliol que contiene grupos hidroxilo libres (grupos OH) (preferiblemente una resina fenólica) y un poliisocianato como reactivos. A continuación, se moldea la mezcla de material de molde. La mezcla de material de molde moldeado se cura luego mientras se gasifica brevemente con una amina terciaria como catalizador. A continuación, la mazarota puede retirarse del molde y utilizarse.
Se prefiere especialmente el uso según la invención de microesferas de poro cerrado de perlita expandida, estando las microesferas cerradas en su superficie, para la producción de cuerpos de molde mediante el proceso de caja fría para la industria de fundición para fundición no ferrosa, preferiblemente para la fundición de aluminio, donde las microesferas tienen una resistencia de partícula de más de 1,9 N / mm2, en combinación con vidrio expandido con dos tamaños de partícula distintos, donde el primer vidrio expandido tiene un tamaño de partícula en el intervalo de 0,1 a 0,3 mm y el segundo vidrio expandido tiene un tamaño de partícula en el intervalo de 0,25 a 0,5 mm y, preferentemente, la relación en peso entre el primer vidrio expandido y el segundo vidrio expandido está en el intervalo de 1,5:1 a 1:1,5, preferiblemente 1,05:1 a 1:1 0,05, y particularmente preferiblemente 1:1 y / o la relación en peso entre el vidrio expandido o todos los vidrios expandidos es de 1:1 a 1:2, preferiblemente de 1:1,5 a 1:1,9.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a una composición para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición, preferiblemente para la producción de mazarotas para la industria de fundición, particularmente preferiblemente para la producción de mazarotas para la fundición de aluminio, que comprende microesferas de poro cerrado de perlita expandida que están cerradas en su superficie (como se definió anteriormente) como material de relleno, y un aglutinante, donde el aglutinante se selecciona del grupo que consiste en vidrio soluble, resinas de fenolformaldehído, sistemas de dos componentes que comprenden como reactivos un componente de poliol que contiene
grupos hidroxilo libres (grupos OH) y un poliisocianato, y almidón. Preferiblemente es un aglutinante orgánico, de manera especialmente preferida un aglutinante de caja fría.
El aglutinante es preferiblemente un sistema de dos componentes que comprende un componente poliol (preferiblemente una resina fenólica) que contiene grupos hidroxilo libres (grupos OH) y un poliisocianato como reactivo, o vidrio soluble.
En el contexto de la presente invención, las características descritas para el uso de acuerdo con la invención para microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida se implementan preferiblemente también en composiciones preferidas de acuerdo con la invención.
De acuerdo con la invención, se prefiere una composición en la que las microesferas se pueden obtener mediante un método en el que la arena de perlita se expande en un canal de goteo con zonas de temperatura de múltiples etapas, las zonas de temperatura del canal de goteo se calientan preferiblemente de forma eléctrica.
Según la invención, se prefiere una composición en la que las microesferas de poro cerrado de perlita expandida tengan un tamaño de partícula d50 de 180 a 300 pm, preferiblemente de 190 a 270 pm, de manera particularmente preferida de 200 a 250 pm.
Según la invención, se prefiere una composición en la que las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida
(a) tienen un tamaño de partícula d10 de 20 a 170 pm, preferiblemente de 80 a 160 pm, particularmente preferiblemente de 100 a 140 pm,
y / o
(b) tiene un tamaño de partícula d90 de 280 a 600 pm, preferiblemente de 290 a 450 pm, de manera particularmente preferida de 300 a 450 pm.
De acuerdo con la invención, se prefiere una composición que comprenda al menos el 30 por ciento en peso de las microesferas, preferiblemente el 40 por ciento en peso, particularmente preferiblemente el 60 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición.
Una composición de acuerdo con la invención también preferiblemente comprende adicionalmente
a) un agente oxidante, preferiblemente nitrato de potasio o nitrato de sodio, y un metal por oxidar y un óxido de metal y / o
b) partículas esféricas que no son microesferas como se definieron anteriormente.
Según una realización preferida de la presente invención, la composición según la invención comprende ingredientes seleccionados del grupo que consiste en esferas de cenizas volantes, vidrio celular, arena de sílice, tierra de diatomeas calcinada, chamota, cordierita y mullita y sus mezclas, preferiblemente seleccionadas entre el grupo constituido por vidrio expandido, cordierita, calcinado ceniza de cáscara de arroz y mezclas de los mismos.
Es particularmente preferida una composición de acuerdo con la invención que comprende adicionalmente vidrio expandido con dos tamaños de partícula diferentes. Es particularmente preferido si un primer vidrio expandido tiene un tamaño de partícula en el rango de 0,1 a 0,3 mm y un segundo vidrio expandido tiene un tamaño de partícula en el rango de 0,25 a 0,5 mm.
Se prefiere una composición de acuerdo con la invención en la que la relación en peso entre el primer vidrio expandido y el segundo vidrio expandido está en el intervalo de 1,5:1 a 1:1,5, preferiblemente 1,05:1 a 1:1,05, y preferiblemente 1:1
y / o
la relación en peso entre las microesferas y el vidrio expandido o todos los vidrios expandidos es de 1:1 a 1:2, preferiblemente de 1:1,5 a 1:1,9.
Particularmente preferida según la invención es una composición que comprende o que consiste en microesferas de poro cerrado de perlita expandida, donde las microesferas están cerradas en su superficie, y que tienen una resistencia de partícula de más de 1,9 N / mm2, y las microesferas en combinación con vidrio expandido con dos tamaños de partícula diferentes. Se prefiere particularmente si el primer vidrio expandido tiene un tamaño de partícula en el rango
de 0,1 a 0,3 mm y el segundo vidrio expandido tiene un tamaño de partícula en rango de 0,25 hasta 0,5 mm y la mezcla de microesferas y vidrio expandido se utiliza para la producción de cuerpos de molde mediante el proceso de caja fría. Según una realización preferida de la presente invención, la composición según la invención comprende adicionalmente componentes seleccionados del grupo que consiste en esferas de cenizas volantes, vidrio celular, arena de sílice, tierra de diatomeas calcinada, chamota, cordierita y mullita.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a un cuerpo de molde para la industria de fundición producido usando microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida como se define anteriormente o usando una composición de acuerdo con la invención.
Otro aspecto relacionado con la presente invención se refiere a un método para producir un cuerpo de molde para la industria de fundición, con los siguientes pasos:
(a) producir o proporcionar microesferas de poro cerrado de perlita expandida como se define anteriormente, (b) mezclar las microesferas de poro cerrado de perlita expandida preparadas o proporcionadas en el paso (a) con un aglutinante y, opcionalmente, otros constituyentes para formar una composición y
(c) moldear y curar la composición del paso (b) para formar un cuerpo de molde
o
(i) producir o proporcionar una composición de acuerdo con la invención, y
(ii) Moldear y curar la composición del paso (i) en un cuerpo moldeado.
Los componentes adicionales opcionales aquí mencionados incluyen
otros materiales de relleno, preferiblemente seleccionadas del grupo que consiste en esferas de cenizas volantes, vidrio celular, arena de sílice, tierra de diatomeas calcinada, chamota, cordierita, mullita y mezclas de las mismas, preferiblemente seleccionadas del grupo que consiste en vidrio expandido, cordierita, ceniza de cáscara de arroz calcinada y mezclas de los mismos,
un agente oxidante, preferiblemente nitrato de potasio o nitrato de sodio, y opcionalmente un metal a oxidar por el agente oxidante (preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en aluminio, magnesio, calcio y silicio) y óxido metálico.
Se prefiere particularmente un método de acuerdo con la invención, en el que en el paso (b) se use un aglutinante orgánico o inorgánico o una mezcla de aglutinantes orgánicos e inorgánicos y el aglutinante se seleccione preferiblemente del grupo que consiste en vidrio soluble, resinas de fenol-formaldehído, sistemas de dos componentes que comprenden un componente de poliol (preferiblemente una resina fenólica) que contiene grupos hidroxilo libres (grupos OH) y un poliisocianato como reactivo, y almidón.
Se prefiere particularmente un método de acuerdo con la invención, en el que en el paso (b) o (i) se usa un aglutinante orgánico, preferiblemente un aglutinante de caja fría y donde en el paso (c) o (ii) el curado según el proceso de caja fría se lleva a cabo mediante gasificación con una amina orgánica.
Dentro del alcance de la presente invención, varios de los aspectos identificados anteriormente como preferidos se implementan preferiblemente al mismo tiempo; se prefieren particularmente las combinaciones de tales aspectos y las características correspondientes resultantes de las reivindicaciones adjuntas.
La Figura 1 muestra una curva de temperatura-tiempo del Ejemplo 2 (denominado acorde con la invención 3, línea discontinua en negrita) y los Ejemplos comparativos 2 (denominado formulación estándar 1, línea continua) y 3 (denominado formulación estándar 2, línea discontinua gris). Se muestra que la temperatura de la masa fundida de aluminio se mantiene más tiempo en la mazarota cerrada producida, es decir, que la masa fundida de aluminio se enfría más lentamente.
La presente invención se explica a continuación con más detalle mediante ejemplos.
Ejemplos:
Métodos de medición:
1 Determinación del tamaño de partícula:
Los tamaños de partícula de las microesferas de poro cerrado se determinan mediante tamizado según DIN 66165-2 (4.1987) utilizando el método F mencionado (tamizado a máquina con un solo tamiz móvil o tamiz colocado en fluido estacionario gaseoso). Se utiliza una cribadora vibratoria del tipo RETSCH AS 200; la amplitud se establece en el nivel 1,8; no hay cribado a intervalos de 10 segundos, el tiempo de cribado es de 5 minutos.
2. Determinación de la densidad volumétrica:
La densidad aparente se determinó de acuerdo con DIN EN ISO 602000-1.
3. Determinación de la composición química y morfología:
La morfología de las muestras se realizó con la ayuda de un SEM de Jeol JSM 6510. La composición química se llevó a cabo con la ayuda de un análisis EDX utilizando un EDX de Oxford INCA.
Además, se utilizó un microscopio óptico VisiScope ZTL 350 con una cámara Visicam 3.0 para determinar la morfología.
4. Resistencia de partícula:
La resistencia de partícula se determinó según la norma DIN EN 13055-1 Apéndice A, método 1 (agitación de 2 * 30 segundos con una amplitud de 0,5 mm).
Ejemplo 1 (no acorde con la invención) y ejemplo comparativo 1
Usando los componentes especificados en la siguiente tabla, se produjeron barras de prueba mediante el proceso de caja fría (catalizador de N, N-dimetilpropilamina) y se determinó su resistencia a la flexión basado en VDG estándar P 73, proceso A (mezclador del tipo Bo Sc H Profi 67, procesamiento a temperatura y humedad ambiente, producción por apisonamiento, registro de los valores de prueba después de 1h y después de 24h, determinación triple en cada caso) con el aparato de prueba de fuerza tipo PFG con manómetro de baja presión N (con accionamiento motorizado). En el ejemplo 1se usan microesferas de poro cerrado de perlita expandida con un tamaño de partícula d50 de 0,25 mm (d10 = 0,14 mm, d90 = 0,40 mm), una densidad volumétrica de 300 g / l y una fuerza de grano de 2,0 N / mm2.
La mezcla del Ejemplo 1 es adecuada para su uso en mazarotas. La mezcla del Ejemplo comparativo 1 no es adecuada para su uso en mazarotas porque las resistencias son demasiado bajas.
Ejemplo 2 (no acorde con la invención) y ejemplos comparativos 2 y 3
Utilizando los constituyentes dados en la siguiente tabla, se produjeron tapas de mazarotas cerradas en la parte inferior a partir de cada composición mediante el proceso de caja fría (catalizador N, N-dimetilpropilamina), donde las tapas de mazarota producidas a partir de las diversas composiciones tienen geometrías idénticas.
Las tapas de mazarota producidas se moldean en el centro de un lecho de arena de sílice suelto y cada una está provisto de un termopar recubierto Pt/Rh.Pt en el centro. Las tapas de mazarota se llenaron luego con una masa fundida de aluminio (Al 226), siendo la temperatura del baño de la masa fundida de aluminio de 800 ° C. Una vez que se ha vertido el aluminio fundido en las tapas de mazarota, se registra el perfil de temperatura.
En el ejemplo 2, se usan microesferas de poro cerrado de perlita expandida con un tamaño de partícula d50 de 0,25 mm (d10 = 0,14 mm, d90 = 0,40 mm), una densidad volumétrica de 300 g / L y una resistencia de partícula de 2,0 N / mm2.
La figura 1 muestra una curva de temperatura-tiempo del ejemplo 2 y los ejemplos comparativos 2 (denominados formulación estándar 1) y 3 (denominado formulación estándar 2). La colada se realizó a temperaturas idénticas en todos los casos. Puede verse que la composición del ejemplo 2 tiene un mejor efecto aislante que las composiciones de los ejemplos comparativos 2 y 3.
Ejemplo 3: Determinación de la absorción de agua de las perlitas según Enslin:
La absorción de agua de perlita expandida de poro abierto (Cenolita P55120) y microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida con una superficie cerrada se determinó de acuerdo con Enslin. La determinación se llevó a cabo en 0,5 g del respectivo material a granel con un dispositivo Enslin. Los resultados están resumidos en la tabla que se encuentra abajo.
Los resultados de la medición muestran claramente que la absorción de agua de las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida es sólo aproximadamente la mitad de la absorción de agua de la perlita expandida de poro abierto. Como era de esperar, puede penetrar significativamente más agua en los poros abiertos de la perlita expandida de poros abiertos que en las microesferas de poro cerrado hechas de perlita expandida.
Claims (15)
1. Uso de microesferas de poro cerrado de perlita expandida, que están cerradas en su superficie, como material de relleno para la producción de cuerpos de molde para la industria de la fundición.
2. Uso según la reivindicación 1, en el que las microesferas son obtenibles mediante un proceso en el que se expande una arena de perlita en un canal de goteo que tiene zonas de temperatura de varias etapas, donde las zonas de temperatura del canal de goteo se calientan preferiblemente de forma eléctrica.
3. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las microesferas tienen un tamaño de partícula d50 de 100 a 400 pm, preferiblemente de 150 a 300 pm, más preferiblemente de 200 a 250 pm, determinado mediante tamizado como se describe en la solicitud de patente.
4. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las microesferas tienen un cociente de densidad real a densidad aparente superior a 1,8, preferiblemente superior a 2,5, más preferiblemente superior a 4,0, donde la densidad aparente y la densidad real se determinan con el picnómetro de helio.
5. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las microesferas tienen una resistencia de partícula superior a 1,3 N / mm2, preferiblemente superior a 1,6 N / mm2, más preferiblemente superior a 1,9 N / mm2.
6. Uso según la reivindicación 1 o 2, en el que las microesferas tienen una densidad volumétrica inferior a 500 kg / m3, preferiblemente una densidad volumétrica inferior a 350 kg / m3, particularmente inferior a 300 kg / m3.
7. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las microesferas se usan en combinación con constituyentes adicionales seleccionados del grupo que consiste en esferas de cenizas volantes, vidrio celular, arena de sílice, tierra de diatomeas calcinada, chamota, cordierita, mullita y mezclas de los mismos.
8. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las microesferas se utilizan en combinación con un aglutinante orgánico o inorgánico o con una mezcla de aglutinante orgánico e inorgánico y el aglutinante se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en vidrio soluble, resinas de fenol-formaldehído, sistemas de dos componentes que comprenden como reactivos un componente poliol que contiene grupos hidroxilo libres (grupos OH) y un poliisocianato, y almidón.
9. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los cuerpos de molde para la industria de fundición se seleccionan del grupo que consiste en mazarotas aislantes o exotérmicas, recubrimientos de mazarota, insertos de mazarota, tapas de mazarota, embudos de llenado, elementos de suministro y almohadillas térmicas.
10. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para la producción mazarotas aislantes o exotérmicas para fundición no ferrosa, preferiblemente mazarotas aislantes para fundición de aluminio.
11. Composición para la producción de cuerpos de molde para la industria de fundición, preferiblemente para la producción de mazarotas para la industria de fundición, más preferiblemente para la producción de mazarotas para la fundición de aluminio, que comprende microesferas de poro cerrado de perlita expandida que están cerradas en su superficie, como material de relleno, y un aglutinante, donde el aglutinante se selecciona del grupo que consiste en vidrio soluble, resinas de fenol-formaldehído, sistemas de dos componentes que comprenden como reactivos un componente de poliol que contiene grupos hidroxilo libres (grupos OH) y un poliisocianato, y almidón.
12. Composición según la reivindicación 11, en la que las microesferas se pueden obtener mediante un proceso en el que la arena de perlita se expande en un canal de goteo que tiene zonas de temperatura de varias etapas, donde las zonas de temperatura del canal de goteo se calientan preferiblemente de forma eléctrica.
13. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12, que comprende además constituyentes seleccionados del grupo que consiste en esferas de cenizas volantes, vidrio celular, arena de sílice, tierra de diatomeas calcinada, chamota, cordierita, mullita y mezclas de los mismos.
14. Cuerpo de molde para la industria de fundición, producido usando microesferas de poro cerrado de perlita expandida como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 o usando una composición según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13.
15. Método de producción de un cuerpo de molde para la industria de fundición, con los siguientes pasos: (a) producir o proporcionar microesferas de poro cerrado de perlita expandida como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,
(b) mezclar las microesferas de poro cerrado de perlita expandida, producidas o proporcionadas en el paso (a), con un aglutinante y también opcionalmente otros constituyentes para formar una composición, y
(c) moldear y curar la composición del paso (b) para formar un cuerpo de molde
o
(i) producir o proporcionar una composición según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, y (ii) moldear y curar la composición del paso (i) para formar un cuerpo de molde.
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