[发明专利]铸模用耐火性颗粒的改性方法及由此得到的铸模用耐火性颗粒以及铸模的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸模用耐火性颗粒的改性方法及由此得到的铸模用耐火性颗粒以及铸模的制造方法，尤其涉及对作为构成铸模的型砂的耐火性颗粒进行改性，能够有利地提高由这种耐火性颗粒得到的铸模的强度的技术，所述铸模用于铝或其合金、铸铁、铸钢、铜或其合金等的金属熔液的砂型铸造。

背景技术

一直以来，作为用于对上述铝或其合金等的规定的金属熔液进行铸造的铸模，使用了如下的砂型：将作为型砂的耐火性颗粒(骨料)与作为使这些颗粒相互结合的粘结剂的粘合剂进行混炼，使用该得到的型砂组合物来进行造型。此外，作为这种砂型之一，周知由粘合剂使用了呋喃树脂的铸模即所谓呋喃铸模形成的有机自硬性铸模。

另外，作为用于对上述铸模赋予的耐火性颗粒(型砂)，广泛使用了石英砂、锆英砂、橄榄石砂、铬铁矿砂等天然砂，但天然出产的颗粒不仅物理化学特性等品质会产生偏差，而且近年来也牵涉基于资源减少的枯渇化的问题，因此，提出了人工制造耐火性颗粒而得到型砂，例如以富铝红柱石或刚玉作为主要矿物的各种人工骨料已被实用化。

例如，日本特公平3-47943号公报、日本特公平4-40095号公报等中，提出了以下的方法：以成为Al₂O₃：20～70重量％和SiO₂：80～30重量％的化学组成的方式混合浆料后，利用喷雾干燥器吹出到热风中，从而造粒成粒径为0.05～2.0mm的球状，然后，将其在旋转窑中烧结，从而制造球状型砂的方法。另外，日本特开2003-251434号公报中揭示了以下的方法：使由氧化铝：40～90重量％和二氧化硅：60～10重量％的化学组成的以合成富铝红柱石为主的球状物形成的铸模用砂在1600～2200℃下熔融，对于所得到的原料熔融物喷射空气，从而制造的方法。进而，日本特开2004-202577号公报中揭示了以下的技术：利用被称为火焰熔融法的制造方法，制造含有Al₂O₃和SiO₂作为主要成分、Al₂O₃/SiO₂的重量比例为1～15、平均粒径为0.05～1.5mm、球形度为0.95以上的球状型砂的技术。

但是，这些人工制造的耐火性颗粒即人工骨料与天然出产的石英砂等相比，在使用有机粘合剂进行造型时，这种粘合剂的用量多，因此具有在相同水平的粘合剂用量下铸模强度变低的问题。当然，粘合剂的用量根据铸模的使用用途而适当选择，但通常粘合剂用量越多，铸模强度越高，因此作为铸模结构物是优选的，但是担心粘合剂的成本变高、铸模在实际使用时发生气体缺陷的可能性变高，故不优选。另外，若其用量少，则铸模强度不足，因此作为铸模结构物不优选。上述状况下，使这种人工骨料在更高温度下制造等，谋求骨料颗粒的致密化，降低其表观孔隙率，从而能够降低粘合剂的用量，这在上述日本特开2003-251434号公报、日本特开2004-202577号公报、日本特开2011-25310号公报等中被揭示。

然而，基于这种现有颗粒的致密化的粘合剂用量降低对策存在极限，因此，对人工骨料进行改性，即使在同样的粘合剂用量下也能进一步提高所得到的铸模的强度，能进一步减少粘合剂的用量的新技术的确立受到期望。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平3-47943号公报

专利文献2：日本特公平4-40095号公报

专利文献3：日本特开2003-251434号公报

专利文献4：日本特开2004-202577号公报

专利文献5：日本特开2011-25310号公报

发明内容

发明要解决的问题

此处，本发明是以上述情况为背景而做出的，其要解决的问题在于，提供对以呋喃树脂作为粘合剂的铸模的造型中使用的耐火性颗粒进行改性，有效地提高上述铸模的强度，以使能够有利地实现粘合剂用量的降低的方法，另外，提供该改性得到的铸模用耐火性颗粒、进而使用了上述铸模用耐火性颗粒的、特性优异的铸模的制造方法。

用于解决问题的方案