BazTech - Yadda

1

An Analysis of the Prospects of the Use of Magnetic Water Treatment in Foundry Engineering

Dan Leonid, Trofimova Larysa

Journal of Casting & Materials Engineering

|

2023

|

Vol. 7, no. 2

22--26

EN

Scientists are currently focused on creating technologies that produce positive results without affecting the environment. One such technology is magnetic water treatment. In this paper, an analytical review of publications devoted to the application of magnetic treatment of water in various branches of engineering, agriculture, and medicine is carried out. Current views on the structure of water molecules, as well as the theories explaining the influence of the magnetic treatment of water on its properties, are reviewed. The results of studies of the influence of water treated by a magnetic field on the properties of molding sand are analyzed, including those in which the authors of the article took part. It is shown that the magnetic treatment of still water can increase the green strength of the molding sand containing this water from 0.035 to 0.052 MPa, and that of water in motion to 0.075 MPa. Thanks to this, the amount of binder in the molding sand can be reduced. It is concluded that the use of magnetically treated water in foundries is promising.

2

Influence of Sawdust Ash Addition on Molding Sand Properties and Quality of Iron Castings

Khuengpukheiw R., Veerapadungphol S., Kunla V., Saikaew Charn

Archives of Foundry Engineering

|

2022

|

Vol. 22, iss. 4

53--64

EN

Sand molding casting has been widely used for a long time. But, one of its main drawbacks is that surface quality of the castings is not good enough for some applications. The purposes of this research were to investigate the effect of addition of sawdust ash of rubber wood (SARW) on molding sand properties and the surface quality of iron castings and to find an appropriate level of SARW with the appropriate properties of the iron castings. The molding sand compositions for making a sand mold consisted of the recycled molding sand, bentonite, water and SARW. The percentage levels of SARW were 0%, 0.1%, 0.2%, 0.3% and 0.4%. The different proportions of molding sand samples were investigated for the molding sand properties including permeability, compression strength and hardness. The results showed that addition of SARW had an effect on the molding sand properties. The appropriate percentage proportion of molding sand was obtained at 95.8% recycled molding sand, 0.8% bentonite, 3% water and 0.4% SARW. There were statistically significant differences of mean surface roughness and hardness values of the iron castings made from molding sand samples without SARW addition and the appropriate percentage proportion of molding sand. In addition, the average surface roughness value of the iron castings made from the sand mold with the appropriate percentage proportion of molding sand was ~40% lower than those of the iron castings made from molding sand samples without SARW addition.

3

Zastosowanie biodegradowalnego polilaktydu PLA jako spoiwa do mas formierskich stosowanych w odlewnictwie

Tryznowski Mariusz, Soroczyński Artur

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 10

1552--1555

PL

Zbadano przydatność polilaktydu (PLA) jako spoiwa do wielokrotnego stosowania do mas formierskich wykorzystywanych w procesach odlewniczych. PLA otrzymano z dużą wydajnością (71%) przez polikondensację laktydu. Masy formierskie z 2-proc. zawartością spoiwa uzyskano w wyniku odparowania chloroformowego roztworu PLA. Zbadano wytrzymałość na rozciąganie mas formierskich po ich wielokrotnym zawracaniu. Masy formierskie z 2-proc. zawartością PLA jako spoiwem, stapiane w wysokiej temp. 325°C można było zawracać nawet 13-krotnie, otrzymując masy charakteryzujące się dobrą jakością.

EN

Polylactide (PLA) was used as a binder for recycled molding sands in foundry processes. PLA was produced by lactide polycondensation with a high efficiency (71%). The molding sands with 2% binder content were prepd. by evaporating the solvent from CHCl3 soln. of PLA. The PLA-contg. molding sands cured at 325°C were successfully recycled up to 13 times.

4

The Impact of Composition and the Densification Level of Furan Molding Compounds on the Strength of Large-Size Casting Molds

Petrus Ł., Bulanowski A., Kołakowski J., Urbanowicz M., Sobieraj J., Jelonek M., Brzeżański M., Zych J. S., Janerka K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 4

1431--1436

EN

The paper presents the test results of molding compounds, sand casting molds and their analysis. The subject of testing was compound containing furan resins prepared according to the following recipe: matrix – regenerate 90% + fresh sand – 10%, furanresin – 1.10% by weight, hardener – 0.40% by weight. The impact of adhesive type and its quantity (Quan = 0.90, 1.1 and 1.5%) on the strength indexes of molding compound subject to densification was analyzed. The publication presents the test results: tensile strength Rm, compressive strength Rc and flexural strength Rg, as well as compound permeability as function of its density. The analysis also covers the impact of density level on mold strength and the distribution of density level along the mold height. Based on the test results, it was found that the best method to obtain high strength molds made from compounds with chemical adhesives was to densify it by vibrating the system: match plate – molding flask – compound filling the mold. The effectiveness of this densification method depends on the amplitude and frequency of vibrations.

5

Comparison of Molding Sand Technology Between Alphaset (APNB) and Furan (FNB)

Ghosh Dipak K.

Archives of Foundry Engineering

|

2019

|

iss. 4

11--20

EN

The paper focuses on investigation of properties of two most widely used self-set sand binder systems APNB and FNB across the Globe, for making molds and cores in foundries to produce castings of different sizes involving wide range of metals and alloys, ferrous and nonferrous. This includes study of compression strength values of samples made out of molding sand at different binder addition level using new, mechanically reclaimed (MR) and thermally reclaimed (TR) sand. Strength values studied include dry strength (at room temperature) at specified intervals simulating different stages of mold handling, namely stripping and pre heating, followed by degraded strength after application of thinner based zircon wash by brush, subsequent lighting of, then checking strength both in warm (degraded strength) & cold (recovered strength) conditions. Throughout the cycle of mold movement from stripping to knock out, strength requirements can be divided into two broad classifications, one from stripping to closing (dry strength) and another from pouring to knock out (hot & retained strength). Although the process for checking of dry strength are well documented, no method using simple equipments for checking hot & retained strength are documented in literature. Attempts have been made in this paper to use some simple methods to standardize process for checking high strength properties using ordinary laboratory equipments. Temperature of 450°C has been chosen by trial & error method to study high temperature properties to get consistent & amplified values. Volume of gases generated for both binders in laboratory at 850°C have also been measured. Nature of gases including harmful BTEX and PAH generated on pyrolysis of FNB and APNB bonded sands are already documented in a publication [1]. This exercise has once again been repeated in same laboratory, AGH University, Poland with latest binder formulations in use in two foundries in India.

6

Determination of Binder Content in Traditional Sandmixes by Microwave Method

Nowak D.

Journal of Casting & Materials Engineering

|

2017

|

Vol. 1, no. 4

80--84

EN

This paper presents preliminary research on the possibility of determining the binder content in traditional sandmixes by the microwave method. The research included examinations of three kinds of bentonite. The presented measurements were carried-out with the use of a special stand – the so-called slot line. The concentration of the binder in molding sand was determined on the grounds of measurements of a parameter; i.e., absorbed power or output power of the electromagnetic wave. One of the main advantages of the suggested new method is the short time of the measurement.

7

Density Distribution and Resin Migration Investigations in Samples of Sand Core Made by Blowing Method

Dańko R., Jamrozowicz Ł.

Journal of Casting & Materials Engineering

|

2017

|

Vol. 1, no. 3

70--73

EN

Resin migration in a core can occur during the core production process performed by blowing methods in which the core sand is transported into the core box as a two-phase sand-air flux characterized by various working parameters (working pressure, shooting time, volumetric concentration). This migration is the result of the resin being blown off from the matrix grain surfaces by compressed air. The methodology of the investigation of this effect developed at AGH University of Science and Technology is presented in this paper. The results of the resin migration tests obtained for cores made with cold-box technology at various working parameters of the shooting process are also shown.

8

TG/DTG/DTA, FTIR and GC/MS Studies of Oil Sand for Artistic and Precision Foundry with the Emission of Gases Assessment

Bobrowski A., Żymankowska-Kumon S., Drożyński D., Grabowska B., Kaczmarska K.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 4

25--30

EN

The paper presents the results of thermoanalytical studies by TG/DTG/DTA, FTIR and GC/MS for the oil sand used in art and precision foundry. On the basis of course of DTG and DTA curves the characteristic temperature points for thermal effects accompanying the thermal decomposition reactions were determined. This results were linked with structural changes occurred in sample. It has been shown that the highest weight loss of the sample at temperatures of about 320°C is associated with destruction of C-H bonds (FTIR). In addition, a large volume of gases and high amounts of compounds from the BTEX group are generated when liquid metal interacts with oil sand. The results show, that compared to other molding sands used in foundry, this material is characterized by the highest gaseous emissions and the highest harmfulness, because benzene emissions per kilogram of oil sand are more than 7 times higher than molding sand with furan and phenolic binders and green sand with bentonite and lustrous carbon carrier.

9

Influence of Reclamation Process on the Ecological Quality of Reclaim Sand

Dereń M., Łucarz M., Roczniak A., Kmita A.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 4

43--46

EN

In this article, there were presented results of research on influence of reclamation process on the ecological quality of reclaim sand with furan resin used in nonferrous foundry. The quality of reclaimed sand is mainly define by two group of chemical substances from elution of reclaimed sand: Dissolves Organic Carbon (DOC) and Total Dissolves Solids (TDS). Reclaimed sand used in test was prepared in experimental thermal reclaimer and mechanical vibration reclaimer REGMAS installed in Faculty of Foundry Engineering at University of Science and Technology in Krakow. The reference point is molding sand shaking out and crumble in jaw crusher. Test of elution was made in acreditation laboratory in Center For Research and Environmental Control in Katowice up to the standard with Dissolves Organic Carbon (DOC) - PN-EN 1484:1999; Total Dissolves Solids (TDS) - PN-EN 15216:2010. The standard for elution test is PN-EN 12457- 4:2006. Except that we were made loss of ignition test, to check how many resin was rest on sand grains.

10

Identification Odor Compounds Emitted During the Heating of Molding Sands

Faber J., Perszewska K.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 2

178--182

EN

The paper presents the results of analyzes of gases emitted during exposure to high temperature foundry molding sands, where binders are organic resins. As a research tool has been used special gas chromatograph designed to identify odorous compounds including the group of alkanes.

11

Ocena wpływu dodatku regeneratu do masy formierskiej na ilość związków z grupy BTEX, powstających w trakcie procesu zalewnia formy ciekłym metalem

Kubecki M., Holtzer M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2015

|

T. 67, nr 4

20--23

PL

Postępujący rozwój przemysłu i zaostrzające się światowe przepisy w zakresie ochrony środowiska, wymagają poszukiwania nowych, czystych technologii bądź modyfikacji technologii dotychczas stosowanych. Zapewnić one powinny zachowanie odpowiednich parametrów technologicznych przy jednoczesnym zmniejszeniu uciążliwości procesu dla środowiska. Przemysł odlewniczy, który odnotowuje w światowej technice produkcyjnej stały i dynamiczny rozwój, coraz szerzej wykorzystuje proces regeneracji zużytych mas formierskich i rdzeniowych w celu ograniczenia ilości składowanych odpadów. W efekcie przy wytwarzaniu form i rdzeni jako substytut świeżego piasku, w ilości sięgającej nawet do 90%, stosuje się osnowę po recyklingu mas. Stosowanie dodatku regeneratu może jednak wpływać na zwiększenie, w stosunku do mas formierskich przygotowanych na osnowie świeżego piasku, ilości szkodliwych związków organicznych emitowanych z procesów odlewniczych. Dlatego też celem badań było określenie wpływu dodatku regeneratu na ilość benzenu, toluenu, etylobenzenu i ksylenów (BTEX) emitowanych w trakcie zalewania form ciekłym metalem. Badania prowadzono na zaprojektowanym dla celów pracy stanowisku badawczym. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów emisji związków BTEX uzyskane dla mas formierskich przygotowanych na świeżym piasku oraz mas z dodatkiem 50 i 90% regeneratu.

EN

The development of the industry and exacerbation of global rules on environmental protection, require a search for new, clean technologies or modification of previously used. They should ensure maintaining of relevant technological parameters while reducing process harmfulness for environment. The foundry industry, which notes in the global manufacturing technique steady and rapid development, uses more and more widely the used molding mass reclamation process to reduce the amount of landfilled waste. As a result, 90% of recycled mass can be added during preparation of molds and cores. Addition of the regenerate can affect an increase, relative to the molding prepared on the base of fresh sand, of harmful organic compounds emitted from casting process. Therefore, the aim of this study was to determine the effect of reclaimed sand addition on the amount of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX) emitted during pouring metal into form. The paper includes the results of measurements of emission of BTEX compounds, obtained form molding sand prepared on the basis of fresh sand and on 50 and 90% reclaimed addition.

12

Possibilities of Reclamation Microwave-Hardened Molding Sands with Water Glass

Stachowicz M., Granat K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

757--760

EN

The paper presents results of a research on identifying opportunities for effective reclamation of waste molding sand with water-glass, hardened by microwave heating. The molding sand applied in the tests was prepared with use of selected type 145 of sodium water-glass. The sand was sequentially processed by microwave hardening, cooling, thermal loading to 800°C, cooling to ambient temperature, crushing and mechanical reclamation. These stages create a closed processing loop. After each cycle, changes of tensile strength and bending strength were determined. Results of the study show that it is possible to activate surface of high-silica grains of waste foundry sand hardened with microwaves, provided that applied are appropriate processing parameters in successive operation cycles.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad określeniem możliwości prowadzenia skutecznej regeneracji zużytych mas formierskich ze szkłem wodnym utwardzanych w procesie nagrzewania mikrofalowego. Przeznaczoną do badań masę, sporządzoną z wybranym szkłem wodnym sodowym gatunku 145, poddawano kolejno procesom: utwardzania mikrofalowego, studzenia, obciążaniu termicznemu do temperatury 800°C. studzenia do temperatury otoczenia, rozkruszania i regeneracji mechanicznej. Opisane procesy tworzyły jeden zamknięty cykl przerobu zużytej masy. Po każdym kolejnym cyklu przerobu masy określano zmianę wytrzymałości na rozciąganie i zginanie. Analizując wyniki przeprowadzonych badań stwierdzono, że istnieje możliwość aktywacji regeneratu zużytej masy formierskiej ze szkłem wodnym, utwardzanej w procesie nagrzewania mikrofalowego, pod warunkiem zastosowania odpowiednich parametrów jej przygotowania, odbywającego się w kolejnych cyklach eksploatacji.

13

Regeneracja zużytej masy z żywicą furfurylową na stanowisku laboratoryjnym

Skrzyński M., Dańko R., Czapla P.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 4 spec.

111--114

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań regeneracji zużytej masy formierskiej z żywicą furfurylową, które zostały przeprowadzone na stanowisku doświadczalnym regeneratora wirnikowego RD-6. W badaniach określano wpływ sposobu prowadzenia procesu odzysku oraz zastosowanej metody odpylania regeneratu (odpylanie końcowe, odpylanie okresowe, odpylanie ciągłe) na jakość odzyskanego regeneratu. Jakość regeneratu określana była poprzez analizę straty prażenia, ilości pyłów powstających w procesie regeneracji oraz na podstawie określenia własności wytrzymałościowych masy formierskiej z regeneratem.

EN

The paper presents the results of the regeneration of spent molding sand with furan resin, which were carried out at the experimental station rotary regenerator RD-6. In studies, the effects of the method of the reclamation process and the extraction of the dust (final dusting, periodic dusting, dusting continuous) on the quality of the recovered regenerate is determined. The quality of the reclaim was determined by analyzing the loss on ignition, the amount of dust generated in the process of regeneration, the sieve analysis and on the basis of determining the mechanical properties of the molding sands prepared with recovered material.

14

Ocena wpływu jakości regeneratu na parametry powierzchniowe odlewów

Dańko R., Holtzer M., Górny G.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 2 spec.

17--22

PL

W artykule omówiono zagadnienie wpływu jakości samoutwardzalnej masy formierskiej z żywicą furfurylową na stan powierzchni odlewów testowych. Przed wykonaniem odlewów testowych, masy formierskie, z których przygotowano formy poddano badaniom mającym ocenię ich własności mogących mieć wpływ na stan odlewu, tzn. gazotwórczość, analizę granulometryczną, zawartość pierwiastków potencjalnie niebezpiecznych dla mikrostruktury odlewu oraz badania morfologii powierzchni ziarn regeneratów stosowanych do sporządzania mas formierskich. Wykonane w różnych masach formierskich odlewy poddano ocenie parametrów geometrycznych powierzchni, przeprowadzonych z wykorzystaniem aparatu TalyScan 150, firmy Taylor Hobson z wykorzystaniem oprogramowania TalyMap Expert v.2.0.19.

EN

The article discusses the impact of the quality of self-hardening furan molding sand on the casting surface condition. Before performing the test casting, molding sands from which test molds were prepared were tested by the point of view of their properties which may affect the quality of the casting, ie. Gas evolution rate, granulometric analysis, the content of elements potentially dangerous for cast microstructure and surface morphology. Geometric parameters of castings made in a various molding sands were measured with using the camera TalyScan 150, Taylor Hobson and software TalyMap Expert v.2.0.19.

15

Metody poprawy jakości ekologicznych mas formierskich ze szkłem wodnym

Kmita A., Hutera B.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 2 spec.

45--50

PL

Masy formierskie ze szkłem wodnym mają szereg charakterystycznych cech, wynikających bezpośrednio z właściwości szkła wodnego. Niewątpliwą zaletą tych mas jest fakt, iż są one ekologiczne, a spoiwo jest tanie i łatwo dostępne. Natomiast w świetle właściwości technologicznych wykazują pewne wady, które ograniczają ich szerokie wykorzystanie w odlewnictwie. Ich ujemną cechą jest mała wytrzymałość w pierwszej fazie utwardzania; proces utwardzania nie przebiega „do końca” i jest ponowie uaktywniany po zalaniu formy ciekłym stopem. Efektem tego jest zwiększenie wytrzymałości masy co jest przyczyną złej wybijalności mas z tym spoiwem. Wykazują one również małą podatność do regeneracji. Dlatego też poszukuje się sposobów wyeliminowania lub ograniczenia tych wad. W artykule przedstawiono metody poprawy jakości mas formierskich ze szkłem wodnym. Procesy te, w uproszczeniu, mogą przebiegać na drodze: modyfikacji składu osnowy masy formierskiej, sposobu jej utwardzania lub modyfikacji samego spoiwa. W metodach tych wykorzystywane są często najnowsze techniki oraz materiały nowej generacji.

EN

Moulding sands with water glass have several characteristic properties, resulting directly from the water glass properties. An undoubted good point of these moulding sands is the fact, that they are ecological and their binder is cheap and easily obtainable. However their technological properties indicate certain failures, which limit their wider application in foundry engineering. Their negative property is low strength in the first phase of hardening; their hardening process is not ‘fully finished’ and is reactivated after the mould pouring with liquid alloy. In effect the increased moulding sand strength is the reason of bad knocking out of moulding sands with this binder. They are also not easily susceptible to the reclamation treatment. Therefore, ways of eliminating or limiting of these faults are looked for. Some methods of improving the quality of moulding sands with water glass are presented in the paper. These processes, in simplification, can concern: modifications of moulding sand matrices, methods of their hardening or modifications of a binder itself. The most modern techniques and materials of the new generation are often applied in these methods.

16

Stanowisko badawcze do oceny efektów utwardzania mas ze szkłem wodnym

Stachowicz M., Nowak D., Granat K.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 2s

53--58

EN

W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością zastosowania nowego stanowiska badawczego do oceny, na podstawie końcowej zawartości wody, finalnego efektu utwardzania wybranymi metodami mas ze szkłem wodnym. Badania wykonano na innowacyjnym, mobilnym stanowisku mikrofalowej linii szczelinowej wykorzystującej zjawisko występowania fali stojącej w falowodzie. Badaniom poddano pięć mas sporządzonych z dostępnymi w handlu gatunkami szkła wodnego, które utwardzano trzema, wybranymi metodami: mikrofalową, klasyczną oraz w procesie CO2. Wykazano, na przykładzie mas ze szkłem wodnym, że prezentowane, mobilne stanowisko pomiarowe może, na podstawie określenia końcowej zawartości wody, służyć z powodzeniem do oceny ostatecznego efektu utwardzania mas formierskich i rdzeniowych.

17

Właściwości autoklawizowanych materiałów wapienno-piaskowych otrzymanych z udziałem zużytych mas odlewniczych

Pytel Z.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 2 spec.

127--134

PL

Referat zwiera wstępne wyniki badań laboratoryjnych dotyczących możliwości zastosowania wybranych rodzajów zużytych mas odlewniczych oraz pyłów poregeneracyjnych, jako surowców alternatywnych lub uzupełniających w stosunku do piasku kwarcowego pochodzenia naturalnego, wykorzystywanego w technologii produkcji wyrobów wapienno-piaskowych. Racjonalnym czynnikiem przemawiającym za przyjęciem takiego rozwiązania technologicznego, jest duża zawartość krystalicznej krzemionki w z zużytych masach formierskich lub rdzeniowych, w których osnowę mineralną stanowią dobrej jakości piaski kwarcowe pochodzenia naturalnego. Koncepcja badań przewiduje zatem otrzymanie serii próbek tworzyw silikatowych formowanych metodą prasowania, z mieszanin surowcowych z udziałem omawianych materiałów odpadowych. Zatem w przeprowadzonych badaniach laboratoryjnych do otrzymywania tworzyw autoklawizowanych typu cegły wapienno-piaskowej, oprócz tradycyjnych surowców w postaci naturalnego piasku kwarcowego i wapna palonego, do komponowania mieszanin surowcowych wykorzystywano różne, ze względu na rodzaj stosowanego spoiwa, uprzednio przetworzone w odpowiedni sposób zużyte masy formierskie i/lub rdzeniowe oraz pyły poregeneracyjne. Wspomniane odpady przemysłu odlewniczego były wprowadzane do podstawowego zestawu surowcowego na zasadzie stopniowej substytucji piasku kwarcowego, której poziom mieścił się w granicach 0 - 100% (% wagowe). Ocenę możliwości stosowania omawianych materiałów odpadowych we wskazanym kierunku przeprowadzono w oparciu o wynik analizy porównawczej, obejmującej podstawowe cechy użytkowe zasadniczo dwóch rodzajów tworzyw, tj. tworzywa referencyjnego, uzyskanego w oparciu o podstawowy zestaw surowcowy, nie zawierający tego rodzaju odpadów oraz kilku serii tworzyw eksperymentalnych, otrzymanych z różnym ilościowym i jakościowym ich udziałem. Charakterystykę uzyskanych tworzyw autoklawizowanych w powyższym zakresie uzupełniają również wyniki badań wybranych elementów mikrostruktury, przeprowadzone metodą SEM + EDS.

EN

The paper summarises the laboratory research data on potential applications of selected mould and core mix wastes and dusts from regeneration processes as alternative or supplementary materials to be added to natural silica sands used in manufacturing of sand-lime bricks. The rational behind this solution is the large silica content in used moulding and core mix, their matrices being high-quality natural silica sands. The research program shall involve obtaining the series of silicate sample products, press-formed and made from mixtures containing the waste materials discussed here. In the course of laboratory tests autoclaved materials shall be manufactured, including sand-lime bricks. Apart from conventional components: natural silica sand and quicklime, the prepared mixture shall contain pre-processed mould and core mix and dusts from regeneration processes, depending on the type of applied binder. The previously mentioned wastes from the foundry processes were introduced to the basic composition mix as substitutes for silica sand, ranging from 0-100 % (by weight). Potential applications of these wastes were explored using the comparative analysis, covering the basic functional parameters of two types of materials: the reference material made from conventional constituents and several experimental formulas containing additives, differing in qualitative and quantitative composition. Characteristics of thus obtained materials are supported by selected SEM+EDS test results.

18

Studies on the possibility of more effective use of water glass thanks to application of selected methods of hardening

Stachowicz M., Granat K., Nowak D.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 2 spec.

135--140

EN

In this work, we undertook an attempt at determination of the possibility of efficiency increase of application of hydrated sodium silicate hardened with selected methods. The results of the influence of dielectric drying method (in the process of innovative microwave heating) as well as classical drying on tensile strength of molding sands have been presented. The effectiveness of both hardening methods has been evaluated through comparison of the obtained tensile strength values to the amount of water glass used for preparation of molding sand. Five kinds of hydrated sodium silicate have been used in these studies. It has been found that microwave heating process positively influences tensile strength of molding sands prepared with addition of all the available on the market binding agents (including those, most frequently used in foundry kinds of 145, 149 and 150). It has been demonstrated that the innovative microwave heating, while compared to convection drying process, guarantees better strength characteristics, significantly exceeding them, especially in case of very small contents of binding agent of 1.5% and 2.5%. Decrease of drying processes effectiveness, in case of convection method as well as dielectric one, has been observed with increase of binding agent content in molding sand to over 3.5%.

PL

W pracy podjęto próbę określenia możliwości zwiększenia efektywności wykorzystania utwardzanego wybranymi metodami uwodnionego krzemianu sodu. Zaprezentowano wyniki badań wpływu metody suszenia dielektrycznego (w procesie innowacyjnego nagrzewania mikrofalowego) oraz suszenia klasycznego na wytrzymałość na rozciąganie mas formierskich. Oceny skuteczności obu metod utwardzania spoiwa dokonano odnosząc otrzymane wartości wytrzymałości na rozciąganie do ilości użytego do sporządzenia masy formierskiej szkła wodnego. W badaniach zastosowano pięć gatunków uwodnionego krzemianu sodu. Stwierdzono, że proces nagrzewania mikrofalowego korzystnie wpływa na wytrzymałość na rozciąganie mas formierskich sporządzonych ze wszystkimi oferowanymi w handlu gatunkami spoiwa (w tym najczęściej stosowanych w odlewnictwie gatunków 145, 149 i 150). Wykazano, że innowacyjne nagrzewanie mikrofalowe gwarantuje, w porównaniu do konwekcyjnego procesu suszenia mas, osiągnięcie lepszych właściwości wytrzymałościowych, istotnie przewyższając je w szczególności dla bardzo małych zawartości spoiwa, wynoszących 1,5% i 2,5%. Wraz ze wzrostem udziału spoiwa w masie powyżej 3,5% zaobserwowano obniżenie skuteczności procesów suszenia zarówno dla metody konwekcyjnej jak również dielektrycznej.

19

Odpadowe pyły formierskie modyfikowane polielektrolitami

Baliński A.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 2 spec.

9--13

PL

Masa formierska z lepiszczem bentonitowym zawiera w swoim składzie niezbędne technologicznie dodatki pyłu węglowego lub organicznych nośników węgla błyszczącego. W wyniku termicznej destrukcji składników mas formierskich tworzą się toksyczne związki organiczne. Stanowią one większość emisji HAPs (Hazardous Air Pollutions), wraz z policyklicznymi pochodnymi tych związków. W powstających odpadach pylistych, stanowiących około 20% wszystkich odpadów ze stosowania klasycznych mas formierskich i rdzeniowych, występują pełnowartościowe materiały, które mogą być poddane całkowitemu recyklingowi pod warunkiem częściowego lub całkowitego usunięcia z nich związków zaliczanych do HAPs. W artykule opisano zagadnienia związane z modyfikacją wybranymi polielektrolitami (poli 4-styreno sulfonian sodu oraz polietylenomina) odpadowych pyłów formierskich, pochodzących z odpylania suchego stacji przerobu mas formierskich z lepiszczem bentonitowym. Przedstawiono charakterystykę fizykochemiczną modyfikatorów, konformację ich cząsteczek oraz zależność potencjału Zeta od wartości pH, zarówno polielektrolitów, jak i odpadowego pyłu formierskiego modyfikowanego zastosowanymi polielektrolitami. Wybrany rodzaj polielektrolitu zostanie zastosowany jako modyfikator adsorpcyjny odpadowych pyłów formierskich, poddanych procesowi zaawansowanego utleniania AO (Advanced Oxidation) oraz obróbce ultradźwiękowej.

EN

In the article described problems of the influence of advanced oxidizing process, the supersonic tooling of waste - moulding dusts and their modification with polyelectrolytes, on the technological proprieties of the moulding sands prepared with their participation. Physicochemical characterization of the used polyelectrolytes PSS (poli 4-styreno sodium sulfonate) and PEI (poli etyleno imine), in the aspect of their modificatory influences on the waste - moulding dust, was described. Defined the influence of adsorption proprieties of the polyelectrolyte PEI on the surface of small parts of the waste - dust, on technological proprieties of the sandmix. Ascertained the profitable influence of this electrolyte on mechanical proprieties of the moulding sands, that is to say the increase in value of the compression strength (about 10%) and tensile strenght (about 13%), comparatively to analogous proprieties of the moulding sands prepared with the participation of the not modified waste - dust.

20

Sieciowanie mikrofalami kompozycji poliakrylowych z udziałem dekstryny i wykorzystanie ich jako spoiw do mas odlewniczych

Grabowska B.

Polimery

|

2009

|

T. 54, nr 7-8

507-513

PL

Opracowano trzy kompozycje polimerowe stanowiące mieszaniny wodnych roztworów poli(kwasu akrylowego), poli(akrylanu sodu) lub soli sodowej kopolimeru kwas maleinowy-kwas akrylowy oraz dekstryny (biopolimeru). Kompozycje sieciowano za pomocą promieniowania mikrofalowego i następnie metodą FT-IR oceniano spowodowane tym procesem zmiany budowy chemicznej. Z omawianych nieusieciowanych kompozycji polimerowych użytych w charakterze spoiwa oraz piasku kwarcowego jako osnowy sporządzono masy odlewnicze, które utwardzono pod wpływem mikrofal. Zbadano wytrzymałość na ściskanie (Rcu) utwardzonych mas; największą wytrzymałość wykazują po utwardzeniu mikrofalami masy odlewnicze z udziałem kompozycji (I) poli(kwas akrylowy) + dekstryna. Metodą SEM scharakteryzowano morfologię usieciowanej masy uzyskanej z zastosowaniem kompozycji I.

EN

Three polymeric compositions being the mixtures of aqueous solutions of either poly(acrylic acid) or poly(sodium acrylate) or sodium salt of maleic acid/acrylic acid copolymer and dextrin (biopolymer) were elaborated. These compositions were crosslinked by microwave radiation and then the changes of chemical structures, caused by radiation, were evaluated by FT-IR method (Table 1-3, Fig. 1-4). Molding sands were prepared from high-silica sand as a matrix and non-crosslinked polymer compositions mentioned above as the binders. Molding sand hardening was carried out under microwave radiation. Compression strength (Rcu) of hardened molding sands was investigated (Fig. 5). The molding sands containing poly(acrylic acid) + dextrin composition (composition I) show the best compression strength. The morphology of crosslinked material prepared with use of composition I was characterized by SEM method (Fig. 6).