JPS6342529B2 - - Google Patents
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- JPS6342529B2 JPS6342529B2 JP57061105A JP6110582A JPS6342529B2 JP S6342529 B2 JPS6342529 B2 JP S6342529B2 JP 57061105 A JP57061105 A JP 57061105A JP 6110582 A JP6110582 A JP 6110582A JP S6342529 B2 JPS6342529 B2 JP S6342529B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- sand
- oxidizing
- carbon
- parts
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
- B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
本発明は酸化性鋳型に関するものである。
従来から鋳造物の大部分は砂型で製造される。
砂型の結合剤には有機質結合剤と無機質結合剤と
がある。 有機質結合剤にはフエノール樹脂やフラン樹脂
等がある。無機質結合剤には水ガラスやセメント
等がある。 しかし、有機質結合剤は加熱されると多量の還
元性ガスを発生する。あるいは、鋳造物表面に炭
素を析出させる。また、砂に炭素を混入させる。
還元性ガスや炭素は高温の鋳造物を還元する。炭
素の混入した砂は、さらに強い還元作用をもたら
す。 還元作用（又は加炭作用）は銑鉄鋳物には好ま
しい。しかし、通常の電鋳耐火物には好ましくな
い。 電鋳耐火物は主にガラス・タンク窯に使用され
る。このため、電鋳耐火物は溶融ガラスに対して
十分な耐蝕性がなければならない。そして、緲密
でなければならない。 しかし、電鋳耐火物が還元されると、発泡して
局部的に多孔質となる。多孔質の電鋳耐火物は溶
融ガラスに対する耐蝕性に乏しい。このため、溶
融ガラスに接すると、溶融ガラスを発泡させた
り、ストーン（砂利）を発生させたりする。 従来から電鋳耐火物を製造する場合には、なる
べく還元作用を受けないようにした。電鋳耐火物
の原料は酸化性雰囲気で溶融した。そして無機質
結合剤の鋳型で鋳造した。しかし、それでも多孔
質の電鋳耐火物が時々発生した。 本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもの
で、炭素も還元ガスも発生しない酸化性鋳型を提
供することを目的とする。 本発明の酸化性鋳型は、砂と結合剤にさらに酸
化剤を配合して製造される。酸化剤が鋳造物の還
元を防ぐ。電鋳耐火物を製造する場合、砂には珪
砂を用いるのが好ましい。 本発明で用いる酸化剤で代表的なものは硝酸
塩、塩素酸塩及び過酸化物である。このうち硝酸
塩が好ましい。その理由は硝酸塩は結合剤及びそ
の硬化剤と混合したとき反応し難いからである。
また、硝酸塩は水にとけ難く、熱分解温度が高い
からである。硝酸塩には硝酸ソーダ、硝酸バリウ
ム、硝酸カルシウムがある。このうち硝酸バリウ
ムが好ましい。その理由は中でも特に硝酸バリウ
ムは結合剤及びその硬化剤と混合したとき反応し
難いからである。また、硝酸バリウムは水にとけ
難く、熱分解温度が高いからである。塩素酸塩に
は塩素酸カリ、塩素酸ナトリウムがある。このう
ち塩素酸カリウムが好ましい。その理由は塩素酸
カリウムは耐湿（水）性が優れているからであ
る。また、塩素酸カリウムは水にとけ難いからで
ある。過酸化物の中では過酸化バリウムが水にと
け難く（吸水性が小さい）、熱分解温度も高く、
過酸化物中で最も安定であり、本発明に目的に合
致する。 第２表（後掲）に硝酸塩、塩素酸塩及び過酸化
物の融点、分解温度及び水に対する溶解度をそれ
ぞれ掲げる。 酸化剤には以上の他に金属酸化物がある。しか
し、金属酸化物は砂や鋳造物を汚染するので適当
でない。 酸化剤の配合量は、酸化剤の種類、結合剤の量
及び種類で色々と異なる。しかし、通常砂100部
（重量比、以下同様）に対し、酸化剤0.3部以上が
好ましい。 さらに詳細に説明する。砂100部に対して酸化
剤0.3部以上で炭素の析出を防止できる。酸化剤
0.5部以上で還元ガスをほぼ完全に酸化させるこ
とができる。そして、酸化剤0.75部以上では次の
ようになる。 原料を酸化性雰囲気で溶融したものは緻密で高
品質の鋳造物となる。原料を還元性雰囲気で溶融
したものは多孔質の鋳造物となる。 多孔質の電鋳耐火物は溶融ガラスに対する耐蝕
性に乏しい。しかし、本発明の鋳型で製造した場
合、同一形状の耐火物では常にほぼ同じ気孔率を
有している。つまり、発泡に再現性がある。そし
て、気孔は耐火物全体に均一に分散する。この
点、従来の多孔質電鋳耐火物と異なる。従来の多
孔質電鋳耐火物は気孔率が一定していなかつた。
本発明の鋳型で製造された多孔質電鋳耐火物は、
耐スポーリング性に優れている。従つて、例え
ば、ガラス窯の上部構造や天井の煉瓦として使用
できる。 本発明の鋳型で多孔質鋳造物ができる理由は明
らかではない。しかし、還元された融液が酸化性
の雰囲気と反応して発泡するためと考えられる。
これはちようどガラス製品の製造時に見れる発泡
現象と類似している。 しかし、砂100部に対して酸化剤が５部より多
くなると、砂の耐火度を低下させる。このため砂
の寿命を短くしてしまう。また、酸化剤を過剰に
配合するとコストも高くなる。従つて酸化剤は５
部以下が好ましい。 本発明の酸化性鋳型に使用する結合剤は有機質
のものでも、無機質のものでも構わない。しか
し、結合強度の優れたものが好ましい。例えば、
フエノール樹脂が好ましい。結合度の優れた結合
剤は、鋳型の製作をし易くする。また、できた鋳
型の取扱いを容易にする。 結合剤と酸化剤の配合比は通常結合剤１部に対
して酸化剤0.3部以上が好ましい。また、フエノ
ール樹脂には硝酸バリウムが、水ガラスには過酸
化バリウムが好ましい。 次に本発明の好適な実施例について説明する。 本発明の酸化性鋳型でアルミナ−ジルコニア−
シリカ質の電鋳耐火物を製造した。 電鋳耐火物の原料はバイヤーアルミナ48部、ジ
ルコン50部及びソーダ灰２部からなる混合物であ
る。この混合物をアーク炉で溶融した。溶融する
場合、特公昭36−5375号公報に記載されている方
法によると溶融雰囲気が酸化性となる。また、特
公昭47−5093号公報に記載されている方法による
と溶融雰囲気が還元性となる。 原料の融液を本発明の酸化性鋳型に入れ徐冷し
て電鋳耐火物を製造した。使用した酸化性鋳型の
基本調合は、オーストラリア産フリマントル珪砂
100部、結合剤として“フアウントレツツDA−
603“0.8部（“フアウントレツツDA−603”はフエ
ノール自硬性レジンの商標）、それに硬化剤とし
て“フアウントレツツＣ−22−Ｍ”0.24〜0.3部
（“フアウントレツツＣ−22−Ｍ”はフエノール自
硬性レジンの商標）であつた。また、製造された
電鋳耐火物の化学組成はZrO233％、Al2O349％、
SiO216％、Na2O1.3％その他であつた。この電鋳
耐火物が緻密な場合、かさ比重は3.7〜3.8にな
る。 鋳型に配合する酸化剤の種類及び配合量を色々
かえた。その結果を第１表（後掲）に示す。 試料Ａ−１〜Ａ−７は原料の溶融雰囲気が酸化
性のものである。試料Ｂ−１〜Ｂ−７は原料の溶
融雰囲気が還元性のものである。 試料Ａ−１は、従来の鋳型で製造したものであ
る。試料Ａ−１の外表面には炭素が析出した。組
織も局部的に多孔質となつた。従つて、かさ比重
も3.54と小さい。使用後の珪砂には炭素が混入し
て灰黒色となつた。 試料Ａ−２〜Ａ−７は本発明の鋳型で鋳造した
ものである。酸化剤を配合すると炭素の析出が防
止され、鋳造物外表面の色が白色からアイボリー
ホワイトになつた。組織も緻密になつた。従つ
て、かさ比重も3.7〜3.8と大きい。使用後の珪砂
には炭素が混入しなかつた。 試料Ｂ−１は、従来の鋳型で製造したものであ
る。試料Ｂ−１の外表面には炭素が析出した。し
かし、組織は緻密である。かさ比重も3.77と大き
い。使用後の珪砂には炭素が混入し灰黒色となつ
た。 試料Ｂ−１は、電鋳耐火物の中では異例であ
る。一般的には、還元性雰囲気で溶融された融液
を従来の鋳型で製造した場合多孔質の電鋳耐火物
となる。しかも、その気孔率は一定ではない。 試料Ｂ−２〜Ｂ−７は、本発明の鋳型で製造し
たものである。酸化剤を配合すると炭素の析出が
防止された。しかし、組織は酸化剤の配合量の増
加に伴い多孔質となつた。従つて、かさ比重も小
さくなつた。しかし、従来の多孔質電鋳耐火物と
異なり発泡に再現性があり、均一であつた。使用
後の珪砂には炭素が混入しなかつた。 本発明の酸化性鋳型で製造できるのは、電鋳耐
火物ばかりでない。他の鋳造物ももちろん製造で
きる。 本発明の酸化性鋳型は以上のように構成されて
いるので、炭素の析出と還元性ガスを防止するこ
とができる。従つて、鋳造物が還元されることが
ない。また、砂にも炭素が混入することがなく、
再度利用するときに大変都合がよい。
砂型の結合剤には有機質結合剤と無機質結合剤と
がある。 有機質結合剤にはフエノール樹脂やフラン樹脂
等がある。無機質結合剤には水ガラスやセメント
等がある。 しかし、有機質結合剤は加熱されると多量の還
元性ガスを発生する。あるいは、鋳造物表面に炭
素を析出させる。また、砂に炭素を混入させる。
還元性ガスや炭素は高温の鋳造物を還元する。炭
素の混入した砂は、さらに強い還元作用をもたら
す。 還元作用（又は加炭作用）は銑鉄鋳物には好ま
しい。しかし、通常の電鋳耐火物には好ましくな
い。 電鋳耐火物は主にガラス・タンク窯に使用され
る。このため、電鋳耐火物は溶融ガラスに対して
十分な耐蝕性がなければならない。そして、緲密
でなければならない。 しかし、電鋳耐火物が還元されると、発泡して
局部的に多孔質となる。多孔質の電鋳耐火物は溶
融ガラスに対する耐蝕性に乏しい。このため、溶
融ガラスに接すると、溶融ガラスを発泡させた
り、ストーン（砂利）を発生させたりする。 従来から電鋳耐火物を製造する場合には、なる
べく還元作用を受けないようにした。電鋳耐火物
の原料は酸化性雰囲気で溶融した。そして無機質
結合剤の鋳型で鋳造した。しかし、それでも多孔
質の電鋳耐火物が時々発生した。 本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもの
で、炭素も還元ガスも発生しない酸化性鋳型を提
供することを目的とする。 本発明の酸化性鋳型は、砂と結合剤にさらに酸
化剤を配合して製造される。酸化剤が鋳造物の還
元を防ぐ。電鋳耐火物を製造する場合、砂には珪
砂を用いるのが好ましい。 本発明で用いる酸化剤で代表的なものは硝酸
塩、塩素酸塩及び過酸化物である。このうち硝酸
塩が好ましい。その理由は硝酸塩は結合剤及びそ
の硬化剤と混合したとき反応し難いからである。
また、硝酸塩は水にとけ難く、熱分解温度が高い
からである。硝酸塩には硝酸ソーダ、硝酸バリウ
ム、硝酸カルシウムがある。このうち硝酸バリウ
ムが好ましい。その理由は中でも特に硝酸バリウ
ムは結合剤及びその硬化剤と混合したとき反応し
難いからである。また、硝酸バリウムは水にとけ
難く、熱分解温度が高いからである。塩素酸塩に
は塩素酸カリ、塩素酸ナトリウムがある。このう
ち塩素酸カリウムが好ましい。その理由は塩素酸
カリウムは耐湿（水）性が優れているからであ
る。また、塩素酸カリウムは水にとけ難いからで
ある。過酸化物の中では過酸化バリウムが水にと
け難く（吸水性が小さい）、熱分解温度も高く、
過酸化物中で最も安定であり、本発明に目的に合
致する。 第２表（後掲）に硝酸塩、塩素酸塩及び過酸化
物の融点、分解温度及び水に対する溶解度をそれ
ぞれ掲げる。 酸化剤には以上の他に金属酸化物がある。しか
し、金属酸化物は砂や鋳造物を汚染するので適当
でない。 酸化剤の配合量は、酸化剤の種類、結合剤の量
及び種類で色々と異なる。しかし、通常砂100部
（重量比、以下同様）に対し、酸化剤0.3部以上が
好ましい。 さらに詳細に説明する。砂100部に対して酸化
剤0.3部以上で炭素の析出を防止できる。酸化剤
0.5部以上で還元ガスをほぼ完全に酸化させるこ
とができる。そして、酸化剤0.75部以上では次の
ようになる。 原料を酸化性雰囲気で溶融したものは緻密で高
品質の鋳造物となる。原料を還元性雰囲気で溶融
したものは多孔質の鋳造物となる。 多孔質の電鋳耐火物は溶融ガラスに対する耐蝕
性に乏しい。しかし、本発明の鋳型で製造した場
合、同一形状の耐火物では常にほぼ同じ気孔率を
有している。つまり、発泡に再現性がある。そし
て、気孔は耐火物全体に均一に分散する。この
点、従来の多孔質電鋳耐火物と異なる。従来の多
孔質電鋳耐火物は気孔率が一定していなかつた。
本発明の鋳型で製造された多孔質電鋳耐火物は、
耐スポーリング性に優れている。従つて、例え
ば、ガラス窯の上部構造や天井の煉瓦として使用
できる。 本発明の鋳型で多孔質鋳造物ができる理由は明
らかではない。しかし、還元された融液が酸化性
の雰囲気と反応して発泡するためと考えられる。
これはちようどガラス製品の製造時に見れる発泡
現象と類似している。 しかし、砂100部に対して酸化剤が５部より多
くなると、砂の耐火度を低下させる。このため砂
の寿命を短くしてしまう。また、酸化剤を過剰に
配合するとコストも高くなる。従つて酸化剤は５
部以下が好ましい。 本発明の酸化性鋳型に使用する結合剤は有機質
のものでも、無機質のものでも構わない。しか
し、結合強度の優れたものが好ましい。例えば、
フエノール樹脂が好ましい。結合度の優れた結合
剤は、鋳型の製作をし易くする。また、できた鋳
型の取扱いを容易にする。 結合剤と酸化剤の配合比は通常結合剤１部に対
して酸化剤0.3部以上が好ましい。また、フエノ
ール樹脂には硝酸バリウムが、水ガラスには過酸
化バリウムが好ましい。 次に本発明の好適な実施例について説明する。 本発明の酸化性鋳型でアルミナ−ジルコニア−
シリカ質の電鋳耐火物を製造した。 電鋳耐火物の原料はバイヤーアルミナ48部、ジ
ルコン50部及びソーダ灰２部からなる混合物であ
る。この混合物をアーク炉で溶融した。溶融する
場合、特公昭36−5375号公報に記載されている方
法によると溶融雰囲気が酸化性となる。また、特
公昭47−5093号公報に記載されている方法による
と溶融雰囲気が還元性となる。 原料の融液を本発明の酸化性鋳型に入れ徐冷し
て電鋳耐火物を製造した。使用した酸化性鋳型の
基本調合は、オーストラリア産フリマントル珪砂
100部、結合剤として“フアウントレツツDA−
603“0.8部（“フアウントレツツDA−603”はフエ
ノール自硬性レジンの商標）、それに硬化剤とし
て“フアウントレツツＣ−22−Ｍ”0.24〜0.3部
（“フアウントレツツＣ−22−Ｍ”はフエノール自
硬性レジンの商標）であつた。また、製造された
電鋳耐火物の化学組成はZrO233％、Al2O349％、
SiO216％、Na2O1.3％その他であつた。この電鋳
耐火物が緻密な場合、かさ比重は3.7〜3.8にな
る。 鋳型に配合する酸化剤の種類及び配合量を色々
かえた。その結果を第１表（後掲）に示す。 試料Ａ−１〜Ａ−７は原料の溶融雰囲気が酸化
性のものである。試料Ｂ−１〜Ｂ−７は原料の溶
融雰囲気が還元性のものである。 試料Ａ−１は、従来の鋳型で製造したものであ
る。試料Ａ−１の外表面には炭素が析出した。組
織も局部的に多孔質となつた。従つて、かさ比重
も3.54と小さい。使用後の珪砂には炭素が混入し
て灰黒色となつた。 試料Ａ−２〜Ａ−７は本発明の鋳型で鋳造した
ものである。酸化剤を配合すると炭素の析出が防
止され、鋳造物外表面の色が白色からアイボリー
ホワイトになつた。組織も緻密になつた。従つ
て、かさ比重も3.7〜3.8と大きい。使用後の珪砂
には炭素が混入しなかつた。 試料Ｂ−１は、従来の鋳型で製造したものであ
る。試料Ｂ−１の外表面には炭素が析出した。し
かし、組織は緻密である。かさ比重も3.77と大き
い。使用後の珪砂には炭素が混入し灰黒色となつ
た。 試料Ｂ−１は、電鋳耐火物の中では異例であ
る。一般的には、還元性雰囲気で溶融された融液
を従来の鋳型で製造した場合多孔質の電鋳耐火物
となる。しかも、その気孔率は一定ではない。 試料Ｂ−２〜Ｂ−７は、本発明の鋳型で製造し
たものである。酸化剤を配合すると炭素の析出が
防止された。しかし、組織は酸化剤の配合量の増
加に伴い多孔質となつた。従つて、かさ比重も小
さくなつた。しかし、従来の多孔質電鋳耐火物と
異なり発泡に再現性があり、均一であつた。使用
後の珪砂には炭素が混入しなかつた。 本発明の酸化性鋳型で製造できるのは、電鋳耐
火物ばかりでない。他の鋳造物ももちろん製造で
きる。 本発明の酸化性鋳型は以上のように構成されて
いるので、炭素の析出と還元性ガスを防止するこ
とができる。従つて、鋳造物が還元されることが
ない。また、砂にも炭素が混入することがなく、
再度利用するときに大変都合がよい。
【表】
Claims (1)
- １ 砂に結合剤を混ぜて製造する鋳型において前
記砂100部または前記結合剤１部に対して0.3部以
上の硝酸塩、塩素酸塩または過酸化物の一種以上
酸化剤を前記砂及び結合剤に配合して炭素も還元
ガスも発生しない構成にしたことを特徴とする電
鋳耐火物用酸化性鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6110582A JPS58179536A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 酸化性鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6110582A JPS58179536A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 酸化性鋳型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58179536A JPS58179536A (ja) | 1983-10-20 |
| JPS6342529B2 true JPS6342529B2 (ja) | 1988-08-24 |
Family
ID=13161461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6110582A Granted JPS58179536A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 酸化性鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58179536A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6447593B1 (en) * | 2001-04-12 | 2002-09-10 | General Motors Corporation | Foundry sand with oxidation promoter |
| DE10205158A1 (de) * | 2002-02-07 | 2003-08-21 | Iko Minerals Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines insbesondere im Kreislauf geführten Formsandes für Gießereizwecke |
| JP4503339B2 (ja) * | 2004-04-13 | 2010-07-14 | サンゴバン・ティーエム株式会社 | 高ジルコニア質電鋳耐火物とその製造方法 |
| JP7122977B2 (ja) * | 2017-02-10 | 2022-08-22 | 旭有機材株式会社 | 鋳型材料組成物及びこれを用いた鋳型の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1469549A (en) * | 1973-06-25 | 1977-04-06 | Gen Electric | Rotary refrigerant compressor |
-
1982
- 1982-04-14 JP JP6110582A patent/JPS58179536A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58179536A (ja) | 1983-10-20 |
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