JPH02280939A

JPH02280939A - 鋳型原料等の固化剤

Info

Publication number: JPH02280939A
Application number: JP10138689A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Wakimura; 脇村　守
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-04-20
Filing date: 1989-04-20
Publication date: 1990-11-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔従来技術〕鋳型は母型を組み込んだ型枠に珪砂主原料とする鋳型原
料に固化剤を添加して流し込み、種々の方法でつき固め
て硬化させることによって形成されている。

上記固化剤としては、セメント等の無機剤が用いられて
いたが、近年固化時間の短縮を図る目的でフェノール、
ウレタン等の有機性の固化剤を用いたりガス（例えば炭
酸ガス）と添加剤として珪酸ソーダとの反応を利用する
方法が用いられることが多くなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように鋳型の成形にセメントを用いると相当量の
セメントを混入しないと固化しない反面、固化した後は
固化強度が大きいので、鋳物取り出し時に鋳型を壊すの
に労力を要し、更に、脱枠までの時間も長くかかる欠点
がある。

有機性の固化剤は固化時間の短縮が図れる上できわめて
有利である一方、鋳込み時に金属湯によって゛高温にさ
らされるところから、上記有機性固化剤と熱の反応によ
って毒性の強い臭気が発生するとともにコストが高いと
いう欠点がある。また、有機固化剤を用いることによっ
て時間短縮が可能になったといえども、より、短時間に
処理しようとする場合には未だ不充分である。

更に、炭酸ガスと珪酸ソーダを用いる場合にはコストが
高く装置も大がかりになる欠点がある。

この発明は上記従来の事情に鑑みて提案されたものであ
って、鋳込時に臭気及び毒性が全くなく、かつ、従来よ
り短時間に硬化し、更に、低コストな鋳型原料等の固化
剤を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記目的を達成するために以下の手段を採用
している。すなわち、鋳型原料等に石灰類、セメント及
びアルミニウム塩よりなる固化剤を配合し、水を添加す
るようにしたものであり、この固化剤は更にアルカリ金
属の炭酸塩を含んでもよい。また、鋳型原料としては珪
砂、石炭灰等の、各種焼却灰、各種スラグの中の少なく
とも一種を用いることができる。

上記各種焼却灰とは石炭焼却灰、都市ゴミ焼却灰等が含
まれる。また、各種スラグには高炉スラグ、電炉より出
るステンレススラグ、あるいは転炉より出るスラグ等が
含まれる。

〔作用〕

石灰類、セメント、硫酸アルミニウムよりなる固化剤は
砂、各種焼却灰、各種スラグ等に作用して、固化剤の量
に比例して１０分〜１時間程度で脱枠可能な程度に硬化
する。

上記固化剤にアルカリ金属の炭酸塩を添加すると更に硬
化時間は短くなり、５分〜３０分程度で脱枠が可能とな
る。また、スラグや焼却灰は硬化後の耐熱性に優れ、か
つ、硬化速度が著しく早い。

従って、スラグや焼却灰を単独で、あるいは珪砂に混合
して用いるとこの発明の目的をより効果的に達成できる
。

〔実施例〕

上記セメントは固化剤中１０〜９０重量％使用する。セ
メントが１０重量％以下では充分な固化速度及び固化強
度が得られない。また、９０重量％以上にすると他の添
加物の比率が少なくなるので不都合である。

上記石灰類は固化剤中の５〜７０重量％添加される。石
灰類が少ない場合には固化速度が著しく遅くなるととも
に固化強度も著しく低くなる。石灰類が７０重量％を超
えると他の組成が少なくなって不都合である。石灰類と
しては生石灰、消石灰のいずれを使用することも可能で
ある。

上記アルミニウム塩としては硫酸アルミニウム、塩化ア
ルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等を用いることがで
きる。アルカリ金属の炭酸塩としては炭酸ナトリウム（
ソーダ灰）、重炭酸ソーダ、セスキ炭酸ソーダ等を用い
ることができる。アルミニウム塩として硫酸アルミニウ
ムを、またアルカリ金属の炭酸塩としてソーダ灰を用い
た場合、硫酸アルミニウムとソーダ灰の重量比は〔０゜
７；１〕〜（１：　ｌ）程度が適正である（配合例■参
照、但し配合例Ｉ、［［では硫酸アルミニウムの純度は
５８．２％）。アルカリ金属の炭酸塩はアルミニウム塩
の分解を促進するものと考えられるが、アルカリ金属の
炭酸塩が多過ぎるとアルカリ金属の炭酸塩がアルミニウ
ム塩とのみ反応して早強性を損なわしめる。アルカリ金
属の炭酸塩はかならずしも用いる必要はないが（配合例
１参照）、アルカリ金属の炭酸塩が適正比より少ない場
合には固化速度はおそくなる。また、アルカリ金属の炭
酸塩が適正割合より多くなるに従って、アルミニウム塩
とアルカリ金属の炭酸塩とが直接反応してアルミニウム
塩による固化作用を弱める。

アルミニウム塩とアルカリ金属の炭酸塩の合量は同化剤
全体の５〜３０重景％程度が適正である。

３０重量％より多い場合には他の添加剤の量を少なくす
るので不適当であり、５重量％以下のときは充分な早強
性が得られない。

前記鋳型原料は主として珪砂を用い、特に、温度の高い
鋼湯の鋳込みには珪砂をほとんど１００％用いる必要が
ある。しかしながら、融点の低い金属湯（例えば鉄で１
２００℃〜１４００℃、アルミで６５０〜７００’Ｃ）
を鋳込む場合は珪砂の他に各種焼却灰（石炭灰、都市ゴ
ミ焼却灰等）、各種スラグの量を多く用いることができ
る。特に、各種スラグの中、ステンレススラグを珪砂に
混入した場合には、その量に応じて、早強性と強度を増
すことができる。

このステンレススラグは現在のところ利用価値が無いと
されて各鉄鋼メーカーは経費を掛けて廃棄している現状
から、この発明の効果は大きい。

固化剤（石灰類＋セメン）１１＋硫酸塩＋アルカリ金属
の炭酸塩）は珪砂等（珪砂、スラグ、フライアッシュの
中の少なくとも一種）に対して、３〜３０重量％添加さ
れる。固化剤の量が多い程固化速度は当然早くなり、例
えば配合例■では、固化剤は全量（珪砂＋スラグ等十固
化剤）の７重量％程度になるが、流し込みから５分程度
で脱枠できる状態となる。　固化剤と珪砂等の含量に対
して添加される水は５〜１５重量％である。金属湯を水
分を含んだ鋳型に流し込むと爆裂の危険性があるところ
から、水分量は適度の流動性を与える限り少ない程望ま
しい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は無機剤を組み合わせた
単純な組成でありながら、鋳型剤を早い速度で硬化させ
ることができるとともに、鋳込み時に毒性の臭気の出な
い鋳型を作ることができる。

また、各種のスラグ、焼却灰と固化剤とを混ぜて珪砂に
混合して水を与えて整形する時に、このスラグあるいは
焼却灰と固化剤との混合物の価格が珪砂と同等程度ある
いはそれ以下の価格でさえあれば、従来の有機系の固化
剤を添加するだけの経費が節約出来得る事となる。

（重量％）

Claims

【特許請求の範囲】〔１〕鋳型原料に石灰類、セメント及びアルミニウム塩
よりなる固化剤を配合し、水を添加することを特徴とす
る鋳型原料等の固化方法。〔２〕第１項記載の固化剤が更にアルカリ金属の炭酸塩
を含むことを特徴とする鋳型原料等の固化方法。〔３〕鋳型原料に珪砂、各種焼却灰、各種スラグの中の
少なくとも一種を用いたことを特徴とする請求項１又は
２に記載の鋳型原料等の固化方法。