Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie Calamagrostis epigejos w celu rekultywacji terenów zanieczyszczonych metalami

Najduch Laura, Orzechowska Oliwia, Spilkowski Mateusz

Analit

|

2021

|

Nr 10

25--33

PL

W niniejszej pracy przedstawiono przebieg badań nad próbkami pobranymi z jednego z zakładów zajmujących się składowaniem odpadów przemysłowych. Przedmiotem badań był rosnący na pryzmie piasku formierskiego, Trzcinnik piaskowy (łac. Calamagrostis epigejos). Dodatkowo do badań pobrano próbki piasku formierskiego z tej samej pryzmy, na różnych wysokościach i tej samej głębokości, w celu pozyskania informacji na temat rozkładu stężenia oznaczanych pierwiastków. Celem sprawdzenia użyteczności trzcinnika piaskowego do rekultywacji terenów składowania odpadów, oznaczono zawartość metali, tj. miedzi, żelaza i magnezu metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej - ASA w tkankach tej rośliny.

EN

The paper presents a study of the samples collected from one of the industrial waste disposal facilities. Calamagrostis epigejos growing on a mouldering sand pile was the subject of this study. Additionally, moulding sand samples were taken from the same pile, at different heights and the same depth, in order to obtain information about distribution of the determined elements. In order to check usefulness of reed canary grass for the reclamation of waste disposal areas, the content of metals, i. e. copper, iron and magnesium, was determined by means of atomic absorption spectrometry - ASA.

2

The Influence of Inorganic Binder Type on Properties of Self-Hardening Moulding Sands Intended for the Ablation Casting Process

Puzio Sabina, Kamińska Jadwiga, Angrecki Michał, Major-Gabryś Katarzyna

Journal of Applied Materials Engineering

|

2020

|

Vol. 60, iss. 4

99--108

EN

The aim of the present work is to compare the properties of self-hardening moulding sands based on inorganic binders based on sodium silicate of different modules, geopolymer binders and phosphate binders and to prove they can be used in the ablation casting process. Ablation casting is a process in which, directly after pouring the liquid alloy, the mould is sprayed with water until it is completely eroded and a finished, cooled casting is obtained. The use of proecological water-dilutable binder makes it possible to recover the sand matrix after drying the suspension that remains after the process. Moulding sands were prepared on the basis of four inorganic binders available on the market. For each of the moulding sands the bending strength was tested after 1, 2, 4 and 24 h of hardening. Then, the masses with optimum bending strength were selected and subjected to gas emissivity tests. A thermal analysis of moulding sands selected for testing was also carried out in order to determine the loss of mass during annealing. The susceptibility of moulds to erosion under the influence of ablative medium was also assessed by measuring the time of mould erosion. Tests showed the possibility of using self-hardening moulding sands based on inorganic binders for the ablation casting process of aluminium-silicon alloys.

3

Effect of the Type of Inorganic Binder on the Properties of Microwave-Hardened Moulding Sands for Ablation Casting Technology

Puzio S., Kamińska J., Angrecki M., Major-Gabryś K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 4

1385--1390

EN

The aim of this study is to demonstrate the possibility of using moulding sands based on inorganic binders hardened in a microwave chamber in the technology of ablation casting of aluminium alloys. The essence of the ablation casting technology consists in this that a mould with a water-soluble binder is continuously washed with water immediately after being poured with liquid alloy until its complete erosion takes place. The application of an environmentally friendly inorganic binder improves the ecology of the whole process, while microwave hardening of moulding sands allows moulds to be made from the sand mixture containing only a small amount of binder. The studies described in this article included microwave-hardened sand mixtures containing the addition of selected inorganic binders available on the market. The strength of the sands with selected binders added in an amount of 1.0; 1.5 and 2.0 parts by mass was tested. As a next step, the sand mixtures with the strength optimal for ablation casting technology, i.e. about 1.5 MPa, were selected and tested for the gas forming tendency. In the four selected sand mixtures, changes occurring in the samples during heating were traced. Tests also included mould response to the destructive effect of ablation medium, which consisted in the measurement of time necessary for moulds to disintegrate while washed with water. Tests have shown the possibility of using environmentally friendly, microwave-hardened moulding sands in ablation casting of aluminium alloys.

4

Selection of Hardening Technology of Moulding Sand with Hydrated Sodium Silicate Binder Devoted to Aluminum Alloys Ablation Casting

Major-Gabryś K., Hosadyna-Kondracka M., Grabarczyk A., Kamińska J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 1

359--364

EN

The ablation casting technology consists in pouring castings in single-use moulds made from the mixture of sand and watersoluble binder. After pouring the mould with liquid metal, while the casting is still solidifying, the mould destruction (washing out, erosion) takes place using a stream of cooling medium, which in this case is water. The following paper focuses on the selection of moulding sands with hydrated sodium silicate technologies for moulds devoted to the ablation casting of aluminum alloys. It has been proposed to use different types of moulding sands with a water-soluble binder, which is hydrated sodium silicate. The authors showed that the best kind of moulding sands for moulds for Al alloy casting will be moulding sands hardened with physical factors – through dehydration. The use of microwave hardened moulding sands and moulding sands made in hot-box technology has been proposed. The tests were carried out on moulding sands with different types of modified binder and various inorganic additives. The paper compares viscosity of different binders used in the research and thermal degradation of moulding sands with tested binders. The paper analyzes the influence of hardening time periods on bending strength of moulding sands with hydrated sodium silicate prepared in hot-box technology. The analysis of literature data and own research have shown that molding sand with hydrated sodium silicate hardened by dehydration is characterized by sufficient strength properties for the ablation foundry of Al alloys.

5

The Use of Floster S Technology in Modified Ablation Casting of Aluminum Alloys

Kamińska J., Angrecki M., Puzio S., Hosadyna-Kondracka M., Major-Gabryś K.

Archives of Foundry Engineering

|

2019

|

iss. 4

81--86

EN

Ablation casting is a technological process in which the increased cooling rate causes microstructure refinement, resulting in improved mechanical properties of the final product. This technology is particularly suitable for the manufacture of castings with intricate shapes and thin walls. Currently, the ablation casting process is not used in the Polish industry. This article presents the results of strength tests carried out on moulding sands based on hydrated sodium silicate hardened in the Floster S technology, intended for ablation casting of the AlSi7Mg (AK7) aluminium alloy. When testing the bending and tensile strengths of sands, parameters such as binder and hardener content were taken into account. The sand mixtures were tested after 24h hardening at room temperature. The next stage of the study describes the course of the ablation casting process, starting with the manufacture of foundry mould from the selected moulding mixture and ending in tests carried out on the ready casting to check the surface quality, structure and mechanical properties. The results were compared with the parallel results obtained on a casting gravity poured into the sand mould and solidifying in a traditional way at ambient temperature.

6

Microwave-Hardened Moulding Sands with Hydrated Sodium Silicate for Modified Ablation Casting

Puzio S., Kamińska J., Major-Gabryś K., Angrecki M., Hosadyna-Kondracka M.

Archives of Foundry Engineering

|

2019

|

iss. 2

91--96

EN

The aim of this study is to demonstrate the possibility of using moulds made from the environmentally friendly sands with hydrated sodium silicate in modified ablation casting. The ablation casting technology is primarily intended for castings with diversified wall thickness and complex shapes made in sand moulds. The article presents the effect of binder content and hardening time on the bending strength Rgu of moulding sands with binders based on hydrated sodium silicate hardened by microwave technology. The aim of the research was to develop an optimal sand composition that would provide the strength necessary to make a mould capable of withstanding the modified ablation casting process. At the same time, the sand composition should guarantee the susceptibility of the mould to the destructive action of the ablation medium, which in this case is water. Tests have shown that microwave hardening provides satisfactory moulds’ strength properties even at a low binder content in the sand mixture.

7

Charakterystyka wodnych i alkoholowych powłok ochronnych nowej generacji i ich wpływ na jakość warstwy wierzchniej odlewu

Kamińska J., Angrecki M., Palma A., Puzio S.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2018

|

Vol. 58, no. 4

227--234

PL

Rosnące wymagania odbiorców odlewów dotyczące dokładności wymiarowej oraz chropowatości powierzchni odlewów wymuszają na producentach (odlewniach) stosowanie powłok ochronnych na formy i rdzenie. Celem nanoszenia powłok jest: zabezpieczenie przed przypalaniem się (przywarciem) tworzywa formy do odlewu, zmniejszenie chropowatości powierzchni odlewów, ułatwienie usunięcia odlewu z wnęki formy. W artykule przedstawiono wyniki badań nowej generacji powłok wieloskładnikowych, przeprowadzone zgodnie z polską normą PN-H-11011:1997. Zbadano gęstość badanych powłok, zawartość substancji suchej, wskaźnik sedymentacji oraz ilość wydzielanych przez powłoki gazów. Przeprowadzono również wytopy mające na celu określenie wpływu zastosowanych powłok na jakość powierzchni zewnętrznej odlewów staliwnych.

EN

The increasing requirements of casting users regarding the dimensional accuracy and surface roughness of castings force the manufacturers, i.e. foundries, to use protective coatings on moulds and cores. Coatings are applied in order to protect the casting against the burn-on defects (mould material adhering to the casting surface), to reduce the surface roughness of castings, and to facilitate casting removal from the mould cavity. This paper presents the results of studies of multi-component coatings of the new generation made in accordance with the Polish Standard PN-H-11011:1997. Tests included the density of coatings, the content of dry matter, the sedimentation index and the amount of gas emitted by the coating. Melts were made to determine the impact of coating on the quality of the external surface of steel castings.

8

Zastosowanie techniki Py-GC/MS do analizy spoiw odlewniczych: alkaliczna żywica typu rezolowego

Roczniak A., Holtzer M., Kmita A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 1

19--28

PL

W artykule zamieszczono wyniki pirolizy żywicy, utwardzacza oraz utwardzonej żywicy stosowanych w technologii ALPHASET. Jest to alkaliczna żywica fenolowa typu rezolowego utwardzana mieszaniną estrów. Pirolizę prowadzono w temperaturze 900°C w atmosferze helu. Do identyfikacji produktów pirolizy zastosowano technikę chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (Py-GC/MS). Produktami pirolizy żywicy nieutwardzonej były głównie pochodne metylowe fenolu i benzenu, natomiast wśród produktów pirolizy utwardzonej żywicy, poza tymi związkami, występowały też substancje pochodzące z utwardzacza (estry). Jako produkt pirolizy utwardzacza zidentyfikowano aceton, który pochodził z rozkładu węglanu propylenu.

EN

The article presents the results of the pyrolysis of resin, the fast hardener as well as cured resin used in the ALPHASET technology. It is an alkaline phenolic resin of the resol type cured with an ester mixture. The pyrolysis was performed at 900°C in an atmosphere of helium. For the identification of the pyrolysis products, the technique of gas chromatography combined with mass spectrometry (Py-GC/MS) was applied. The products of the uncured resin pyrolysis were mainly methyl derivatives of phenol and benzene, whereas the products of the cured resin pyrolysis, beside these compounds, also included substances derived from the hardener (esters). Acetone was identified as the product of the pyrolysis hardener, which originated from the decomposition of propylene carbonate.

9

Oznaczanie związków BTEX w gazach powstających w trakcie termicznego rozkładu masy formierskiej ze spoiwem na bazie żywicy furanowej

Kubecki M., Holtzer M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 3

2--10

PL

Podczas całego procesu produkcji odlewów pracownicy narażeni są na niebezpieczne, szkodliwe i uciążliwe czynniki związane między innymi z emisją szkodliwych substancji. Głównym ich źródłem są masy z bentonitem i nośnikami węgla błyszczącego oraz spoiwa organiczne, oparte głównie na żywicach syntetycznych. W pracy skoncentrowano się na żywicy furanowej, ponieważ technologia na niej oparta pozwala na uzyskiwanie odlewów o dużej dokładności oraz umożliwia sporządzanie skomplikowanych form i rdzeni. Jednakże ze względu na strukturę utwardzonej żywicy furanowej, na którą składają się pierścienie furanowe oraz pierścienie benzenowe (w przypadku utwardzania jej kwasem paratoluenosulfonowym) w trakcie jej ogrzewania mamy do czynienia z emisją kancerogennego benzenu, szkodliwego toluenu oraz etylobenzenu i ksylenów (związki BTEX). Aby możliwe było opracowanie i wdrożenie procesów redukcji emisji tych związków organicznych, poprzez modyfikacje między innymi stosowanych przez przemysł odlewniczy spoiw i ich utwardzaczy, konieczne jest poznanie korelacji pomiędzy wspomnianymi składnikami a uwalnianymi z nich związkami organicznymi. Nie mniej istotne jest także zdefiniowanie zakresów temperatury, w którym szkodliwe związki mogą być uwalniane. Przesłanki te stały się podstawą dla realizacji niniejszej pracy, w ramach której określono ilości związków BTEX uwalnianych w trakcie termicznego rozkładu wybranej żywicy furanowej, jej utwardzacza na bazie kwasu paratoluenosulfonowego a także masy formierskiej przygotowanej na bazie tych składników. Stwierdzono, że z badanych materiałów najwięcej związków BTEX wydziela się z utwardzacza, a głównym składnikiem mieszaniny BTEX jest toluen. Ponadto określono zakres temperatury w którym związki z grupy BTEX uwalniane są z badanych materiałów w największych ilościach. Najbardziej optymalny zakres temperatury dla uwalniania benzenu z badanych materiałów to 900°C÷1100°C, natomiast w przypadku toluenu wynosi on 500°C÷900°C.

EN

During the entire process of cast production, the operators are exposed to hazardous, harmful and arduous factors related to, among others, the emission of harmful substances. Their main sources are mixes with bentonite and Wright coal carriers, as well as organic binders based mainly on synthetic resins. The study was focused on furan resin, since the technology based on it allows to obtain highly accurate casts and enables the production of complex moulds and cores. However, due to the structure of cured furan resin, which consists in furan rings and benzene rings (when curing with p-toluenesulfonic acid), during heating, carcinogenic benzene, harmful toluene as well as ethylbenzene and xylenes (BTEX compounds) are emitted. In order to enable the development and implementation of emission reduction processes for these organic compounds, through the modification of, among others, binders and their curing agents used in the foundry industry, it is necessary to study the relation between these components and the organic compounds they emit. It is also necessary to define temperature ranges at which the harmful compounds may be released. These factors became the foundation for the this study which consisted in the determination of the quantity of BTEX compounds emitted during thermal decomposition of the selected furan resin, its curing agent based on p-toluenesulfonic acid, as well as moulding sand based on these components. It was found that most of the BTEX compounds were emitted from the hardener and the main component of the BTEX mixture was toluene. Additionally, the temperature range at which BTEX compounds are released from the investigated materials in the highest quantities was determined. The optimum temperature range for the release of benzene from the tested materials is 900°C÷1100°C, while for toluene it is 500°C÷900°C.

10

The thermal and structural analysis of new bicomponent binders for moulding sands consisting of furfuryl resin and polycaprolactone (PCL)

Major-Gabryś K., Bobrowski A., Grabarczyk A., Dobosz S. M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 1

369--372

EN

The aim of the article is thermal and structural analysis of new two-component binders for foundry moulding sands. The previous research showed the possibility of using biodegradable materials as binders or parts of binders’ compositions for foundry moulding and core sands. This paper is concentrated on estimating the influence of PCL on phenol-furfuryl resin thermal destruction (measured by derivatographic research) and its structure (measured by FTiR technology). The research proved that addition of new biodegradable additive PCL in the amount of 5-15% to the phenol-furfuryl resin doesn’t change the resin thermal destruction course but it results in appearance of a new band in two-component binder structure. What’s more there has been noticed a growth of intensity for band at wavenumber 1730 cm-1 (C = O) with the increasing addition of PCL.

11

Elasticity of cores manufactured in cold box technology

Dobosz S. M., Grabarczyk A., Major-Gabryś K., Bolibruchova D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 1

351--354

EN

In the foundry industry, as in many other fields we seek to achieve the best quality with the least losses and the lowest cost. To meet these demands numerous plants increased automatization of their manufacturing processes. However, with changes in the production process it is necessary to change also the materials used. Not only casting alloys that are used in production, but also applied moulding and core sands are important. Proper selection and evaluation of the properties of used moulding mixtures is crucial in order to achieve a highly efficient production. In this article a new issue concerning the use of flexibility in foundry molding and core was mentioned. It explains the principles of measurement and interpretation of the obtained results for the cold-box moulding sands.

12

Determination of Moisture Content in Synthetic Moulding Sand on the Grounds of Relative Permittivity Measurement

Nowak D., Gal B., Granat K., Jaworski G., Więcławek R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 4

2189--2192

EN

The presented research was aimed at searching for an exact and effective method of determining moisture content in traditional moulding sands. By measuring resonance frequency and quality factor of a waveguide resonance cavity, relative permittivity was determined for different synthetic moulding sands. Analysis of the presented results confirms a linear relation between relative permittivity values and moisture content values in the selected traditional moulding sands. The obtained linear relationship can be used as a reference characteristic for evaluation of humidity of moulding sand.

13

Wpływ dodatku materiału biodegradowalnego jako komponentu dwuskładnikowego spoiwa odlewniczych mas formierskich i rdzeniowych na właściwości spoiwa oraz mas z jego zastosowaniem

Major-Gabryś K., Grabarczyk A., Dobosz S. M., Drożyński D.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2016

|

Vol. 56, no. 4

391--399

PL

Rosnące wymagania dotyczące emisji substancji szkodliwych zmuszają przemysł odlewniczy do poszukiwania nowych, bardziej przyjaznych dla środowiska rozwiązań. Do rozwiązań takich mogą należeć: technologie sporządzania mas formierskich i rdzeniowych z zastosowaniem organicznych materiałów biodegradowalnych jako spoiw. Należy jednak pamiętać, że nowe technologie muszą zapewnić wysokie właściwości technologiczne mas formierskich i rdzeniowych. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań nowych dwuskładnikowych spoiw formierskich, w których część powszechnie stosowanej w praktyce odlewniczej żywicy fenolowo-furfurylowej zastąpiono materiałem biodegradowalnym w postaci polikaprolaktonu (PCL). W artykule przedstawiono badania wpływu materiału biodegradowalnego jako komponentu nowego dwuskładnikowego spoiwa na degradację termiczną spoiwa, jego lepkość oraz na wybrane właściwości technologiczne badanych mas z zastosowaniem nowego spoiwa, w tym ich deformację cieplną oraz elastyczność w temperaturze otoczenia. Przeprowadzone badania wykazały, że zastąpienie w spoiwie części żywicy fenolowo-furfurylowej materiałem biodegradowalnym PCL nie wpływa na degradację termiczną nowego spoiwa, zwiększa natomiast jego lepkość. Masy z zastosowaniem dwuskładnikowego spoiwa charakteryzują się zbliżonymi właściwościami technologicznymi do mas zawierających tylko żywicą fenolowo-furfurylową.

EN

The increasing requirements concerning the emission of hazardous substances force the casting industry to search for new, more environment-friendly solutions. Such solutions may include technologies of developing moulding and core sands with the use of organic biodegradable materials as binders. We should, however, remember that the new technologies must ensure high technological properties of the moulding and core sands. This article presents the results of investigations of new binary moulding binders, where part of the phenol-furfuryl resin commonly applied in casting, was replaced by a biodegradable material in the form of polycaprolactone (PCL). The article discusses the investigations of the effect of the biodegradable material as a component of a new binary binder on the thermal degradation of the binder, its viscosity as well as the selected technological properties of the examined moulding sands, including their thermal deformation and elasticity at ambient temperature. The performed examinations showed that replacing a part of the phenol- furfuryl resin in the binder with the PCL biodegradable material does not affect the thermal degradation of the new binder, while increasing its viscosity. The moulding mixtures with the applied binary binder are characterized by similar technological properties to the moulding sands with the phenol-furfuryl resin only.

14

The Prediction of Moulding Sand Moisture Content Based on the Knowledge Acquired by Data Mining Techniques

Regulski K., Jakubski J., Opaliński A., Brzeziński M., Głowacki M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 3

1709--1714

EN

The subject of the study is the improvement of the quality of moulding sand preparation. An exploration research performed on the data concerning moulding sand quality parameters was described. The aim of the research was to find relationships between various factors determining the properties of moulding sands and, based on the results obtained, build models predicting the sand moisture content with the induction of classification and regression trees. A two-match prediction approach was demonstrated and its effectiveness in evaluating the moulding sand moisture content was discussed. The knowledge in the form of rules acquired in this way can be used in the creation of knowledge bases for systems supporting decisions in the diagnostics of the moulding sand rebonding process. Formalized knowledge also facilitates further processing of the measurement data.

15

An Innovative Method for the Dehydration Hardening of Modified Inorganic Binders

Izdebska-Szanda I., Kamińska J., Angrecki M., Palma A., Madej W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

2097--2102

EN

The results of research on the possibility of using a gaseous medium (hot air) as a hardening agent for inorganic binders were discussed, and tests on the reclamation of waste moulding sands were carried out. The research programme also included the use of a modernized test stand for hardening of foundry sands with gaseous agents and a pilot plant for the sand reclamation. Cores made on the test stand were examined for the basic technological properties and were also used in moulds for the trial knocking out of castings. Two types of binders were tested, i.e. a modified water glass designated as Binder A and, for comparison, a reference material which was hydrated sodium silicate R145. The hardener for the sand mixtures was hot air (the dehydration of water glass). Trials of the sand reclamation were carried out in a laboratory pilot plant, installed and operating at the Foundry Research Institute. The obtained reclaim was added in different amounts to the sand mixtures subjected to technological tests. The next step included the manufacture of test moulds, pouring them with aluminium alloy, and knocking out of castings to test the collapsibility of moulds and cores.

16

Crosslink the Novel Group of Polymeric Binders BioCo by the UV-radiation

Grabowska B., Kaczmarska K., Bobrowski A., Kurleto-Kozioł Ż, Szymański Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 2

85--88

EN

The spectroscopic FT-IR and FT-Raman methods allowed to identify the cross-linking process of the aqueous composition of poly(acrylic acid)/sodium salt of carboxymethyl starch (PAA/CMS-Na) applied as a binder for moulding sands (as a novel group binders BioCo). The cross-linking was performed by physical agent, applying the UV-radiation. The results of structural studies (IR, Raman) confirm the overlapping of the process of cross-linking polymer composition PAA/CMS-Na in UV radiation. Taking into account the ingredients and structure of the polymeric composition can also refer to a curing process in a binder - mineral matrix mixture. In the system of binder-mineral matrix under the influence of ultraviolet radiation is also observed effect of binding. However, the bonding process does not occur in the entire volume of the investigated system, but only on the surface, which gives some possibilities for application in the use of UV curing surface of cores, and also to cure sand moulds in 3D printing technology.

17

Związki zapachowe w gazach z rozkładu termicznego spoiw formierskich

Faber J., Perszewska K., Żmudzińska M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2015

|

T. 55, nr 3

23--32

PL

Przedstawiono wyniki analiz gazów powstających w wyniku działania wysokich temperatur na masy formierskie, w których jako spoiwo zastosowano wybrane, powszechnie stosowane w odlewniach żywice organiczne i utwardzacze. Jako narzędzie badawcze zastosowano specjalistyczny chromatograf gazowy przeznaczony do identyfikacji wyłącznie związków zapachowych z grupy alkanów.

EN

The paper presents the results of analysis of gases formed under the impact of high temperature acting on moulding sands with the addition of selected organic resins and hardeners, commonly used in foundries as binders for these sands. As a research tool, a dedicated gas chromatograph, designed to identify specifically aromatic compounds from the group of alkanes, was applied.

18

Ocena zwilżalności kwarcu przez ekologiczne spoiwo odlewnicze modyfikowane nanocząstkami tlenków metali

Kmita A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2015

|

T. 55, nr 3

43--50

PL

W niniejszej pracy zaprezentowane zostały wyniki badań zwilżalności kwarcu przez ekologiczne spoiwo odlewnicze. W badaniach wykorzystano jako spoiwo szkło wodne modyfikowane nanocząstkami tlenków metali typu: MgO, Al2O3 oraz ZnO w rozpuszczalnikach organicznych: metanolu lub propanolu. Nanocząstki syntetyzowane były metodą elektrochemiczną w procesie anodowego roztwarzania odpowiednich metali: Zn, Al, Mg. Zwilżalność oceniano, badając zmiany kąta zwilżania θ w czasie w układzie: kwarc-szkło wodne. W badaniach wykorzystano prototypowy aparat do pomiaru kąta zwilżania wraz z opracowaną wcześniej metodyką. Systematyczne badania zwilżalności kwarcu przez zmodyfikowane nanocząstkami szkło wodne wykazały, że na parametr ten wpływa między innymi: ilość wprowadzonego modyfikatora, rodzaj nanocząstek, a także rodzaj zastosowanego rozpuszczalnika. Przeprowadzone badania wykazały, że kwarc był najlepiej zwilżalny (mała wartość kąta zwilżania) przez szkło wodne modyfikowane nanocząstkami MgO oraz Al2O3 w propanolu.

EN

The results of studies of quartz wettability by an ecological foundry binder are presented. Water glass modified with nanoparticles of metal oxides, such as: MgO, Al2O3 and ZnO in organic solvents (methanol or propanol) was used as a binder in the investigations. The nanoparticles were undergoing electrochemical synthesis in the process of anodic dissolution of metals such as Zn, Al, Mg. Wettability was assessed by measuring the time-related changes of the contact angle θ in a quartz-water glass system. In the measurements of the contact angle a prototype apparatus and previously developed methodology were used. Systematic tests of the quartz wettability by water glass modified with nanoparticles have indicated that this parameter depends, among other things, on the amount of the introduced modifier, and on the type of nanoparticles and type of the solvent applied. The performed investigations have proved that quartz was best wetted (small contact angle) by water glass modified with the nanoparticles of MgO and Al2O3 in propanol.

19

Analiza zawartości siarki w masach z żywicami furanowymi

Holtzer M., Kmita A., Roczniak A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2015

|

T. 55, nr 2

19--28

PL

Masy z żywicami furanowymi należą do najszerzej stosowanych spośród mas ze spoiwami organicznymi, jeżeli chodzi o wykonywanie odlewów ze stopów żelaza. Wynika to z szeregu zalet tych mas. Jednak masy z żywicami furanowymi wykazują również pewne niedoskonałości, które są przyczyną wad w odlewach. Należą do nich obecność azotu, siarki czy fosforu w spoiwie, które to pierwiastki z masy przechodzą do metalu. Dodatkowo producenci żywic furanowych muszą ograniczać zawartość wolnego alkoholu furfurylowego do wartości <25% wag., ze względu na jego toksyczne właściwości. Szczególną uwagę należy zwracać na obecność w masie formierskiej siarki, gdy wykonuje się odlewy z żeliwa z grafitem sferoidalnym lub wermikularnym. Bardzo często występuje wtedy zjawisko degradacji tych form grafitu do grafitu płatkowego. W artykule przeprowadzono obliczenia ilości siarki, jakie są wprowadzane do masy formierskiej wraz ze spoiwem, w zależności od składu kwaśnego katalizatora (głównymi jego składnikami są najczęściej różne organiczne kwasy sulfonowe), co powinno pomóc przy wyborze katalizatora dla danej żywicy furanowej.

EN

Among various sands with organic binders, moulding sands with furan resins belong to the group most widely applied in the manufacture of castings from ferrous alloys. This is due to a number of undisputable advantages offered by these sands, although they are not free from certain drawbacks, which ultimately can result in casting defects. The main disadvantage of furan resin sands is the fact that the binder contains nitrogen, sulphur and phosphorus, and all these elements are transferred in the course of casting from sand to metal. Additionally, producers of furan resins are forced to reduce the free furfuryl alcohol content to <25 wt. %, due to its toxic properties. Special attention deserves the presence of sulphur in moulding sand when castings are made from the cast iron with nodular or vermicular graphite. Then, as very often occurs, the effect of degradation of these two graphite forms take the shape of flake graphite. The study shows how to calculate the amount of sulphur introduced into the moulding sand together with binder, related to the acid catalyst composition (most often, its main components are various organic sulphonic acids). It is expected that the results will be useful in the selection of an optimum catalyst for a given type of furan resin.

20

Thermal Conductivity of Moulding Sand with Chemical Binders, Attempts of its Increasing

Zych J., Mocek J., Snopkiewicz T., Jamrozowicz Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

351--357

EN

The investigation results of the thermal conductivity of the selected group of moulding sands with chemical binders, mainly organic, are presented in the hereby paper. Studies encompassed also moulding sands into which additions improving the thermal conductivity were introduced. Two testing methods were applied, i.e. investigations at a steady and unsteady temperature zone. For investigations at a steady temperature zone the new original experimental stand was designed and built, adapted also for testing moulding sands with binders undergoing destruction at relatively low temperatures.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zdolności do przewodzenia ciepła wybranej grupy mas ze spoiwami, głównie organicznymi. Badaniami objęto również masy, do których wprowadzono dodatki dla zwiększenia przewodności cieplnej. Zastosowano dwie metody badań przewodności cieplnej, tj. badania w ustalonym polu temperatury i badania w nieustalonym polu. Dla badań w stacjonarnym polu zbudowano nowe, oryginalne stanowisko pomiarowe, dostosowane do badań mas ze spoiwami ulegającymi destrukcji w stosunkowo niskiej temperaturze (spoiwa organiczne). Wyniki badań przedstawiono graficznie w układzie: λ = f(T) - współczynnik przewodzenia w funkcji temperatury. Wykazano istnienie minimum funkcji w temperaturze niższej niż w przypadku mas klasycznych. Wprowadzanie do masy dodatku grafitu zwiększa jej przewodność. Wprowadzenie grafitu nie wpływa istotnie na proces wiązania mas furanowych. Masy ze szkłem wodnym charakteryzują się lepszą przewodnością, szczególnie w wyższych (T>400°C) temperaturach.