Expanded perlite, expanded vermiculite and microspheres as fillers in new generation paper pulp mixtures used for contact with liquid metal

• Autorzy: Zawieja Z. , Sawicki J.

Identyfikatory

DOI

10.12913/22998624/2369

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Liquid metal when filling sand casting mould while pouring it out from ladle at the first moment comes across the sprue/gate system of the mould the purpose of which is to transfer liquid metal and feed the mould recess. The materials presently used for the elements of the sprue/gate systems are based on ceramics or the mixtures based on paper pulp. In this study the use of alternative mineral additions such as expanded perlite, expanded vermiculite, and microspheres as the fillers to paper pulp acquired from waste-paper for the use for the elements of mould sprue/gate systems or also other applications for the contact with liquid metal are presented. Experimental mould tube shapes made on the basis of the paper pulp based mixture patented by the authors were poured over with liquid metal. For the comparison, ceramic shapes and commercially available cellulose shapes were investigated in the same way. In order to compare the crystallization processes, a measurement of the cooling off liquid metal was carried out for all the analysed tube samples. From the so obtained metal samples metallographic microsections were made to compare cast iron microstructures. The results obtained from the investigations carried out have shown that the patented paper pulp based mixture may well be applied as an alternative material used for the elements of the sprue/gate systems for disposable sand moulds.

Słowa kluczowe

EN

expanded perlite; expanded vermiculite; microspheres; paper pulp

• Wydawca: Lublin University of Technology ; Polish Society of Ecological Engineering (PTIE), Branch of PTIE in Lublin
• Czasopismo: Advances in Science and Technology. Research Journal
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 9, nr 26
• Strony: 83--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Zawieja Z.

• Institute of Materials Science and Engineering, Lodz University of Technology, Stefanowskiego St. 1/15, 90-924 Lodz, Poland

autor

Sawicki J.

• Institute of Materials Science and Engineering, Lodz University of Technology, Stefanowskiego St. 1/15, 90-924 Lodz, Poland

Bibliografia

• 1. Sakwa W. (ed.): Poradnik Inżyniera Odlewnictwo. WNT Warszawa, 1986.
• 2. Kosowski A.: Zarys odlewnictwa. Wyd. AGH Kraków, 1997.
• 3. Rączka J., Haduch Z., Tabor A.: Odlewnictwo. Skrypt Politechniki Krakowskiej. Kraków, 1997.
• 4. Kosowski A.: Zarys odlewnictwa i wytapianie stopów. Wyd. AGH, Kraków 2001.
• 5. Holtzer M.: Gospodarka odpadami i produktami ubocznymi w odlewniach. Wyd. AGH, Kraków 2001.
• 6. Szweycer M., Nagolska D.: Metalurgia i odlewnictwo. Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań 2002.
• 7. Perzyk M.: Odlewnictwo. WNT, Warszawa 2009.
• 8. Granat K., Chorzępa S.: Odlewnictwo. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. Wrocław 2007.
• 9. http://www.awotex.eu/asortyment/link_level_2_7/ ksztaltki_szamotowe_trisam - katalog firmy, z dnia 06-04-2014.
• 10. http://www.refrasil.cz/vyrobky/samotove-tvarnice/ - katalog firmy z dnia 06-04-2014.
• 11. http://www.foseco.com – katalog firmy z dnia 06- 04-2014.
• 12. Grabowska R., Szucki M., Suchy J., Eichholz S., Hodor K.: Degradacja termiczna materiału na bazie celulozy stosowanego do budowy układów wlewowych do odlewów żeliwnych. Polimery 1, 58, 2013, 39–44.
• 13. Zawieja Z., Sawicki J.: Zgłoszenie patentowe z dnia 07.07.2014 r. nr P. 408770: „Mieszanka celulozowa do produkcji kształtek rurowych oraz złączek o przekroju kołowym stosowanym w układach wlewowych w odlewnictwie.”
• 14. Pysz S., Stachanczyk J.: Filtracja staliwa – symulacja procesu na przykładzie odlewu o masie 70 kg. Archiwum Odlewnictwa, rocznik 6, 18(1/2). 2006, 413–418.
• 15. Zawieja Z., Sawicki J., Gumienny G, SobczykGuzenda A.: Investigation of an advanced cellulose profile used for the manufacture of gating systems. Archives of Foundry Enginnering, 13(3), 2014, 123–128.
• 16. Zawieja Z., Sawicki J., Gumienny G.: Analiza porównawcza kształtek ceramicznych z celulozowymi wykorzystywanymi do tworzenia układów wlewowych w odlewnictwie. Inżynieria Materiałowa 5, 2014, 434–437.
• 17. Suvorov S.A., Skurikhin V.V.: Vermiculite – a promising material for high-temperature heat insulators. Novyer Ogneupory, 2, 2003, 44–52.
• 18. Suvorov S.A., Skurikhin V.V.: High-Temperature heat-insulating materials based on vermiculite. Novyer Ogneupory, 12, 2002, 24–31.
• 19. Peletskii V.E., Shur B.A.: Experimental study of the thermal conductivity of heat insulation materials based on expanded vermiculite. Novye Ogneupory, 11, 2007, 41–43.
• 20. Liang Y., Yu J., Feng Z., Ai P.: Flammability and thermal properties of bitumen with aluminium trihydroxide and expanded vermiculite. Construction and Building Materials 48, 2013, 1114–1119.
• 21. Kristkova M., Weiss Z., Filip P.: Hydration properties of vermiculite in phenolic resin friction composites. Applied Clay Science, 25(3-4), 2004, 229–236.
• 22. Pichor W., Janiec A.: Thermal stability of expanded perlite modified by mullite. Ceramics International 1, 2009, 527–530.
• 23. Demirborga R., Gul R.: Thermal conductivity and compressive strength of expanded perlite aggregate concrete with mineral admixtures. Energy and Buildings, 35(11), 2009, 1155–1159.
• 24. Losiewicz M., Halsey D., Dews J., Olomaiye P., Harris F.: An investigation into the properties of micro-sphere insulating concrete. Construction and Building Materials, 10(8), 1996, 583–588.
• 25. Mazzoni A.D., Aglietti E.F.: Aluminium reduction and nitriding of aluminosilicates. Thermochimica Acta, 327(1), 1999, 117–123.
• 26. Posniak M., Koziel E., Jeżewska A.: Szkodliwe substancje chemiczne w procesie przetwórstwa żywic fenolowo-formaldehydowych. Bezpieczeństwo Pracy Nauka i Praktyka, 3, 2000, 8–11.