(57)【要約】      （修正有）【課題】鋳鉄や球状黒鉛鋳鉄鋳物を製造する場合に発生する焼着欠陥を防止するために用いる鋳型砂に関するものであり、製品の鋳仕上げ工程での砂落し時間を著しく短縮して品質向上と工期短縮及びコストダウンを達成できる鋳型砂に関するものである。【解決手段】フォルスレライト混合砂を焼着が発生し易い有機鋳型の一部（中子等）に適用することにより、従来のベーニングに起因する焼着の発生を手著しく低減できて、鋳造製品のコストと工程を大きく改善出来る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳鉄及び球状黒鉛鋳鉄を製造する場合に使用する鋳型において、製品の焼着欠陥発生を防止する目的で用いられる焼着防止砂の耐火物砂原料に２０〜６０％＾の球状のフォルステライト人工砂が混合されていることを特徴とする焼着防止用混合砂。
【請求項２】
焼着防止用混合砂に混合されるフォルステライト人工砂がニッケル精錬時に発生する熔融スラグ  を  風砕した球状の人工砂で請求項１に記載した特徴を有することを特徴とする焼着防止用混合砂。
【請求項３】
焼着防止用混合砂がフラン自硬性法の硬化挙動に影響しないような樹脂硬化皮膜で被覆されていることを特徴とし、請求項１〜２に記載された特徴を有することを特徴とする焼着防止用混合砂。
〔請求項４〕
焼着防止用混合砂に混合される低膨張砂がアルミナやムライト系の人工砂であって、請求項１〜３に記載された特徴を有することを特徴とする焼着防止用混合砂。
＾球状のフォルステライト人工砂が混合されていることを特徴とすることを特徴とする焼着防止用混合砂。がフラン自硬性法の硬化挙動が影響されない程度に樹脂硬化膜皮膜で被覆されていることを特徴とし目項１〜２に記載された特徴を有することを特徴とする焼着防止用低膨張混合砂。
請求項１〜３に記載された特徴を有することを特徴とする焼着防止用低膨張混合砂。
【請求項４】
混合されるフォルステライト人工砂がニッケル精錬時に発生する熔融スラグを風砕した人工砂で請求項１〜３に記載された特徴を有することを特徴とする焼着防止用混合砂用低膨人工張砂。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【産業上の利用分野】
【０００２】  本発明は鋳鉄や球状黒鉛鋳鉄鋳物を製造する場合に発生する焼着欠陥を防止するために用いる鋳型の一部に焼着や中子に防に用に用いられる低膨張特殊砂（クロマイト砂、ジルコン砂、ムライトサンドアルミナサンド）等の代用の代用として使用可能な焼着防止用鋳型砂に関するものである。更に詳しくは本発明の混合砂を適用することによとにより、焼  着欠陥発生を防止する焼着防止用鋳型砂に関するものであり、製品の鋳仕上げ工程での砂落し時間を著しく短縮して品質向上と工期短縮及びコストダウンを達成できる鋳型砂に関するものである。
【背景技術】
【０００３】  水溶性アルカリ・フラン自硬性等有機バインダーで成型した有機自硬性鋳型を用いて鋳鉄や球状黒鉛鋳鉄鋳物を製造する場合に、以下に記載するように種々の問題や課題が存在し、まだ解決されていないのが実情である。その課題としては、（１）      １５００〜１６００℃の溶湯を注入して鋳物製造を行うが、その場合、鋳型Ｒ部のホットスポット部に砂の熱膨張に起因する亀裂が発生し、そこに溶湯が浸入して脈状の鋳バリを形成してベーニング欠陥を発生する。この鋳バリ通じて溶湯がＲ部一帯に侵入してＲ部に砂とメタルメタルが混合し混在した強固な焼着部が発生してこれはショットブラストでは除去出除去できず、  ニューマチマシンックマシン等を用いて人力での砂落し重労働作業が必要となる一方、重労働のため作業者の確保が困難であり、必要鋳仕上げ時間と経費が増大し、コストが増大して採算性の悪化と製造納期製造時間長大）による生産性と納期の悪化を招き、鋳物製造業採算性の悪化の原因となっている。以上の理由から、有機鋳型に起因するこれらの課題  を解決することが喫緊の課題である。（２）この対策の一つとしては、低膨張砂（クロマイト・ジルコン）砂等を用いる方法があるが、（クロマイト・ジルコン）砂は輸入鉱物で価格が非常に高く鋳型材料費の増大を招き、  鋳物製造コストの増大の原因となる一方、となる。また回収・再生砂に残存して鋳型強度の劣化の原因となりやすい。・
【課題を解決する手段】
【０００４】以上の課題を解決するために、焼着の発生原因の究明と安価な材料にて解決出来る方策を種々研究した結果、次に記載するように基本的な対策として亀裂列発生原因の究明とその対策の考案と採用により、課題を解決出来ることを見出して鋳込み実施試験を実施して検証した。焼着欠陥が発生し易い鋳型の熱集中Ｒ部の鋳部や中子砂には珪砂と低膨張砂との混合砂を用いてＲ部の熱膨張を低下させて亀裂発生を防止し、ベーニング発生に起因する焼着欠陥発生を防止する。珪砂と混合する低膨張砂には高価な輸入鉱石を採用せずに産業廃棄物等の中から選定し、鋳型コストを下げる。
混合砂が現有の有機自硬性法において硬化挙動が影響されないように、混合砂を使用中と同じバインダーの硬化皮膜で被覆する。
【実施例結果】
【０００５】表１にＰＢフォルステライト砂の混合割合を変化させた場合の鋳込み試験材の焼着量について調査した結果、ショットブラスト後の砂落ち所状況を示す。焼着量はショットブラスト後の凹部の体積を測定することにより、評価した。凹部に径１ｍｍのガラスビーズを充填その体積を測定し中子と同じ  体積であれば  を焼着０と設定として、充填体積の増減をもって焼着量を算出して評価した。
試験片形状との差を焼着体積として計上した結果からはＰＢ砂混合割合が増加すると焼着体積が減少する傾向を示している。ＰＢ砂混合率が２０％以上で６０％まで、混合率が増加するにつれて焼着量が目立って減少し、焼着欠陥が改善されることを伺い知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】図−１に焼着試験の試験材中子の形状と鋳込み試験の鋳造方案を示す。
【図１】図１は焼着試験材中子の形状を図２に試験材の鋳込み方案を示す図中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは低膨張砂の混合％を変えた試験中子の設置位置を示す。を示す。図１は鋳型中子の形状を示し、図２は鋳込試験材の鋳造方案を示し。図中Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤはＢ、Ｃ、Ｄは各試験片鋳型中子の設置場所を示し、焼着部が発生し易い部頃と部所と考えられる。溶湯を注入する堰を鋭角部のホットスポット部所の熱的条件が均等となるように、中心部に常に高温の溶湯が注入さされるように、  堰を中子で囲むように試験材の中央に設けて押し上げ注湯方案を採用した。
【図２】図２は鋳込試験材の鋳造方案図中Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤはＢ、Ｃ、Ｄは各試験片鋳型中子の設置場所を示し、焼着部が発生し易いと部署考えられる堰を鋭角部のホットスポット部所の熱的条件が均等となるように、中心部に常に高温の溶湯が注入されるように堰を中子で囲むように試験材の中央に設けて押し上げ注湯方案を採用した。
【図３】図３はショットブラスト後の試験材凹部を上面部から見た砂落ち状況を示す。Ｄはショットブラストのみで砂落しが完了したことを示している。Ａは中子全体が焼着状態を示し、その後更に人手による砂落し作業が必要となる。
【図４】図４はフラン自硬性法における本発明の焼着防止砂立上り強度を示したもので、硬化挙動は珪砂と殆ど変りがない結果を示している。図中、Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙは  凹部の切断面の側面図を示し、図中Ｓの斜線部は焼着部をと示す．切断面の側面図を示し、図中Ｓの斜線部は焼着部をと示す．図中、Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙは凹部。切断面の側面図を示し、図中Ｓの斜線部は焼着部を示す．
【発明の効果】
【０００７】本発明の低膨張混合砂を用いることにより、次に記載するような効果が認められた。
（１）フォルステライト低膨張砂を珪砂に重量比で２０％以上混合することにより、焼着量を著しく低減出来る。
（２）フォルステライト低膨張砂の混合率が２０％を超えると焼着量が著しく減少する
（３）フォルステライト低膨張混合砂を使用中と同じバインダーの硬化皮膜で被覆することにより、自硬性法においての硬化挙動は立ち上り強度に見られるように、影響を受けない。
（４）本発明のフォルステライト低膨張混合砂を使用することにより、実際の自硬性鋳型による鋳物製品の焼着欠陥を著しく低減出来ることが期待出来る。
低膨張砂として熔融ニッケルスラグ風砕砂混合砂を用いることにより、クロマイトやジルコン等の高価な輸入焼着防止砂の代用が可能となり、鋳型材料費の砂費を著しく低減出来て鋳物製造コストダウンが出来る。。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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