[发明专利]膨胀珍珠岩构成的闭孔微球体作为填料制造模制体的应用

说明书

本发明涉及一种由膨胀珍珠岩构成的闭孔的微球体的应用，所述微球体作为填料制造用于铸造工业的模制体，一种制造用于铸造工业的模制体的组合物，其包括由膨胀珍珠岩构成的闭孔的微球体作为填料和粘合剂，其中粘合剂选自水玻璃、酚甲醛树脂、双组分体系和淀粉，所述包括包含自由的羟基(OH基)的多元醇组分和聚异氰酸酯作为反应物，以及一种用于铸造工业的模制体和一种制造用于铸造工业的模制体的方法。

技术领域

本发明涉及一种由膨胀珍珠岩构成的闭孔微球体作为填料制造铸造工业的模制体的应用，一种用于制造铸造工业的模制体的组合物，一种用于铸造工业的模制体，和一种用于制造铸造工业的模制体的方法。

背景技术

在铸造工业中制造金属模制件时，将液态的金属填入铸模中并且在那凝固。凝固过程伴随有金属体积的减少；从而通常在铸模中或铸模处使用进料器，以便补偿在铸件凝固时的体积亏损进而防止在铸件中的缩孔形成。进料器与铸件或与经受危险的铸件区域连接并且通常位在模制空腔上方和/或位于模制空腔的侧上。

关于至今为止已知的用于制造铸造工业的进料器的组合物，区分两个主要组：

A.绝缘混合料，即可模制的且可硬化的组合物(混合料)其用于制造热绝缘的进料器包套或绝缘垫或绝缘袋。(硬化的)绝缘混合料在浇铸模具时首先吸收一部分来自液态金属的热量，直至出现温度补偿；从该时间点起绝缘混合料在一定时间内保护液态的铸造金属防止另外的热量损耗。因此，由绝缘混合料模制的进料器或绝缘袋使凝固开始延迟并且促进铸件的密集给料。绝缘混合料通常包括至少一种微粒的(颗粒的)填料和粘合剂。

B.放热的进料器加热混合料，即可模制的且可硬化的放热的组合物(混合料)，其通过在浇铸模期间的铝热的或类似的反应自己加热。可由放热的进料器加热混合料(也称作放热的模制料)制造进料器，所述进料器插入模具中并且能够在与熔液的接触中产生热量。在此，由于在加热混合料中的铝热的或类似的转换反应而进行散热。释放的热量在例外情况下用于加热进料器中的液态金属，然而无论如何都用于(部分地)补偿热量损耗。在使用具有放热的加热混合料的进料器时，与基于绝缘混合料(参见上文的A)的进料器相比，金属更长时间保持是液态的。因此能够改善铸件的密集给料并且必要时能够使用较小的进料器，使得循环份额降低并且铸成率提高。然而，放热的进料器加热混合料明显比绝缘混合料更昂贵。放热的进料器加热混合料通常包括至少一种微粒的(颗粒的)填料、粘合剂、相对高份额的可氧化的金属、用于可氧化的金属(例如氧化铁和/或氧化锰、硝酸钾或硝酸钠)的氧化剂以及点火剂。可氧化的金属优选是非贵金属。优选地，可氧化的金属选自铝、锰、钙和硅。

在用于制造进料器的进料器混合料中和在由其制造的进料器本身中，作为微粒的(颗粒的)填料通常使用轻型填料，所述轻型填料应当在耐温性高且重量小的情况下显示出良好的绝缘效果。

从DE 10 2005 025 771中已知一种绝缘的进料器，其包括堆积密度小于0.3g/cm³的的陶瓷空心球、玻璃空心球，硬化的粘合剂和可能的纤维材料。必要时，根据DE 10 2005025 771的进料器包含其他可称为填料的材料。

在工业实践中，在进料器中通常使用球团(尤其由飞尘构成的球团)。所述球团可分为不同质量等级，所述质量等级尤其通过Al₂O₃含量和碱金属和碱土金属以及伴生元素如铁的份额得出。尤其对于使用领域，即铜铸件、铁铸件和钢铸件而言，在实践中需要特别高品质的球团质量；然而所述球团在数量方面是受限制的或是非常昂贵的，使得存在对可重复提供的替选方案的持续的需求。