(57)【要約】【課題】鋳物砂の処理に要する時間を短縮でき、かつ、鋳物砂の処理に要する設備を小型化できる鋳物砂の処理方法を提供すること。【解決手段】鋳物砂処理方法に、骨材１５と、Ｎａ型ベントナイトおよび／またはＮａ交換型ベントナイトからなる粘土添加材１７と、水１８と、を含む鋳物砂１１を調製する鋳物砂調製工程を設け、このうち鋳物砂調製工程を、粘土添加材１７と水１８とを接触させた状態を３０分以上維持して吸水粘土添加材２０を得る吸水工程と、吸水工程で得た吸水粘土添加材２０に骨材１５を加える骨材添加工程と、で構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材と、Ｎａ型ベントナイトおよび／またはＮａ交換型ベントナイトからなる粘土添加材と、水と、を含む鋳物砂を調製する鋳物砂調製工程を含み、
前記鋳物砂調製工程は、前記粘土添加材と前記水とを接触させた状態を３０分以上維持して吸水粘土添加材を得る吸水工程と、前記吸水工程で得た前記吸水粘土添加材に前記骨材を加える骨材添加工程と、を備える鋳物砂処理方法。
【請求項２】
前記吸水工程において、前記粘土添加材２質量部に対して前記水を１質量部以上加える請求項１に記載の鋳物砂処理方法。
【請求項３】
前記骨材添加工程の前に、前記吸水工程で得た前記吸水粘土添加材に加圧力および剪断力を加えて粒状に細分化する細分化工程を備え、
前記細分化工程で得られた吸水粘土添加材粒は、平均短径５ｍｍ以下、かつ、平均長径３００ｍｍ以下である請求項１または請求項２に記載の鋳物砂処理方法。
【請求項４】
前記吸水工程において、前記粘土添加材と前記水とを混合する請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の鋳物砂処理方法。
【請求項５】
前記骨材添加工程において、前記吸水粘土添加材と前記骨材とを混合する請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の鋳物砂処理方法。
【請求項６】
前記鋳物砂調製工程と、
前記鋳物砂で鋳型を造型する造型工程と、
溶湯を前記鋳型に注湯して、前記溶湯が前記鋳型で凝固してなる鋳造体を得る鋳造工程と、
前記鋳造体を取り除いた前記鋳型を解砕して再生骨材を得る回収工程と、を備え、
前記回収工程で得た前記再生骨材を、前記骨材の少なくとも一部として用いる請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の鋳物砂処理方法。
【請求項７】
前記吸水工程において、前記粘土添加材と前記水とを接触させた状態を６０分以上維持する請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の鋳物砂処理方法。
【請求項８】
前記吸水工程において、前記粘土添加材１質量部に対して前記水を１質量部以上加える請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の鋳物砂処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造に用いられる鋳型の材料である鋳物砂の処理方法に関する。詳しくは鋳物砂の処理に要する時間を短縮するための処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造に用いられる鋳型の材料（すなわち鋳物砂）として、一般には、珪砂等の骨材と、水と、添加材とを含むものが用いられている。添加材としては、ベントナイト等の層状粘土鉱物を用いるのが一般的である。鋳物砂に含まれる添加材の粘結性は、同じく鋳物砂に含まれる水を吸水することで高まる。すなわち添加材は鋳物砂用のバインダとして機能する。
【０００３】
ところで、ベントナイトとしては、Ｎａ型ベントナイト、Ｃａ型ベントナイト、Ｎａ交換型ベントナイトが知られている。Ｎａ型ベントナイトとは、Ｎａイオンを主たる交換性陽イオンとするベントナイトである。Ｃａ型ベントナイトとは、Ｃａイオンを主たる交換性陽イオンとするベントナイトである。Ｎａ交換型ベントナイトとは、Ｃａ型ベントナイトに炭酸Ｎａを添加してＮａ型化したベントナイトである。Ｎａ型ベントナイトおよびＮａ交換型ベントナイトは、吸水量が多いため、鋳物砂用の添加材として好ましく用いられる。しかしＮａ型ベントナイトおよびＮａ交換型ベントナイトは、吸水量が多い反面、吸水に長時間を要する。以下、特に説明の無い限り、Ｎａ型ベントナイトとＮａ交換型ベントナイトとを総称して粘土添加材と呼ぶ。
【０００４】
従来は、鋳物砂の処理工程に、骨材、粘土添加材および水を含む鋳物砂を予備混練した後に貯蔵して熟成（吸水）させる工程を設けることで、粘土添加材を充分に吸水させていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、このような工程を設けることで、鋳物砂の処理に長時間を要する問題があった。また、上記の熟成工程をおこなうため、設備が大型する問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３４３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、鋳物砂の処理に要する時間を短縮でき、かつ、鋳物砂の処理に要する設備を小型化できる鋳物砂の処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の鋳物砂処理方法は、骨材と、Ｎａ型ベントナイトおよび／またはＮａ交換型ベントナイトからなる粘土添加材と、水と、を含む鋳物砂を調製する鋳物砂調製工程を含み、
前記鋳物砂調製工程は、前記粘土添加材と前記水とを接触させた状態を３０分以上維持して吸水粘土添加材を得る吸水工程と、前記吸水工程で得た前記吸水粘土添加材に前記骨材を加える骨材添加工程と、を備えるものである。
【０００９】
また、本発明の鋳物砂処理方法は下記の（１）〜（７）の何れかを備えるのが好ましく、（１）〜（７）の複数を備えるのがより好ましい。
（１）前記吸水工程において、前記粘土添加材２質量部に対して前記水を１質量部以上加える。
（２）前記骨材添加工程の前に、前記吸水工程で得た前記吸水粘土添加材に加圧力および剪断力を加えて粒状に細分化する細分化工程を備え、
前記細分化工程で得られた吸水粘土添加材粒は、平均短径５ｍｍ以下、かつ、平均長径３００ｍｍ以下である。
（３）前記吸水工程において、前記粘土添加材と前記水とを混合する。
（４）前記骨材添加工程において、前記吸水粘土添加材と前記骨材とを混合する。
（５）前記鋳物砂調製工程と、
前記鋳物砂で鋳型を造型する造型工程と、
溶湯を前記鋳型に注湯して、前記溶湯が前記鋳型で凝固してなる鋳造体を得る鋳造工程と、
前記鋳造体を取り除いた前記鋳型を解砕して再生骨材を得る回収工程と、を備え、
前記回収工程で得た前記再生骨材を、前記骨材の少なくとも一部として用いる。
（６）前記吸水工程において、前記粘土添加材と前記水とを接触させた状態を６０分以上維持する。
（７）前記吸水工程において、前記粘土添加材１質量部に対して前記水を１質量部以上加える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の鋳物砂処理方法によると、鋳物砂調製工程における骨材を加える前の段階で粘土添加材に吸水させるため、粘土添加材に水が行き渡り易い。つまり、吸水時間は３０分以上であれば良く、比較的短時間で足る。また、鋳物砂全体を貯蔵して熟成（吸水）させる場合に比べて、貯蔵に必要な空間も小さい。したがって、本発明の鋳物砂処理方法によると、鋳物砂の処理に要する時間を短縮でき、かつ、鋳物砂の処理に要する設備を小型化できる。
【００１１】
上記（１）を備える本発明の鋳物砂処理方法によると、吸水工程で用いる水の量が粘土添加材に対して充分に多いため、粘土添加材と水との接触面積が大きく、粘土添加材の吸水量が多いために、粘結性がより向上する利点がある。
【００１２】
上記（２）を備える本発明の鋳物砂処理方法によると、吸水粘土添加材を粒状に細分化することで、吸水粘土添加材を均質化でき、かつ、吸水粘土添加材と骨材とが均一に分散し易くなるため、鋳物砂を均質化できる。さらに、骨材添加工程において比較的短時間混合するだけで、均質化した鋳物砂を得ることができる。また、吸水粘土添加材に由来する充分な粘結力を鋳物砂に付与できる。
【００１３】
上記（３）を備える本発明の鋳物砂処理方法によると、粘土添加材が均一に吸水し易くなる吸水粘土添加材を均質化できるとともに、鋳物砂を均質化できる。また、吸水粘土添加材に由来する充分な粘結力を鋳物砂に付与できる。
【００１４】
上記（４）を備える本発明の鋳物砂処理方法によると、吸水粘土添加材と骨材とが均一に分散し易くなり、鋳物砂を均質化できる。また、吸水粘土添加材に由来する充分な粘結力を鋳物砂に付与できる。
【００１５】
上記（５）を備える本発明の鋳物砂処理方法によると、骨材を繰り返し使用する場合にも、鋳物砂の処理に要する時間を短縮でき、かつ、鋳物砂の処理に要する設備を小型化できる。
【００１６】
上記（６）を備える本発明の鋳物砂処理方法によると、吸水粘土添加材に由来する優れた粘結力を鋳物砂に付与できる。
【００１７】
上記（７）を備える本発明の鋳物砂処理方法によると、吸水工程において、粘土添加材の量に対して比較的多い量の水を加える。このため、粘土添加材の吸水率（つまり吸水粘土添加材の含水率）が向上し、吸水粘土添加材に由来する粘結力がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例の鋳物砂処理方法を模式的に表す説明図である。
【図２】試験例１〜５の吸水粘土添加材の剪断力、吸水率および吸水時間の関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、具体例を挙げ、本発明の鋳物砂処理方法を説明する。
【００２０】
（実施形態）
以下、本発明の実施例について図１を参照して具体的に説明する。実施例で用いた鋳物砂処理装置は、造型部１、鋳造部２、分離部３、異物除去部４、冷却部５、貯蔵部６、予備混練部７、吸水部８、細分化部９、２次混練部１０、および制御部（図略）を持つ。
【００２１】
造型部１は、鋳物砂１１で鋳型１２を造型するための部分である。鋳造部２は、鋳型１２に溶湯を注湯して溶湯が凝固してなる鋳造体１３を得るための部分である。分離部３は、鋳造体１３を鋳型１２から分離させるとともに、鋳型１２を解砕するための部分である。異物除去部４は、地金やダマ等の異物１４を解砕した鋳型（すなわち再生骨材１５）から除去するための部分である。冷却部５は、異物１４を除去した後の再生骨材１５に、冷却剤として機能する冷却水１６を添加して、再生骨材１５を冷却するための部分である。貯蔵部６は、冷却部５で冷却した再生骨材１５を一時的に貯蔵するための部分である。予備混練部７は、２軸混練機を含み、再生骨材１５に新たに添加すべき量の粘土添加材１７に水１８を加えて混練するための部分である。吸水部８は、予備混練部７で得た混合物を所定時間貯蔵して、吸水粘土添加材２０を得るための部分である。細分化部９は、押出し機を含み、吸水粘土添加材２０を細分化するための部分である。２次混練部１０は、細分化部９で細分化された吸水粘土添加材２０と、貯蔵部６に一時貯蔵された再生骨材１５と、必要に応じて、その他の添加材とを混合し、最終的な成分調整をするための部分である。図略の制御部は、再生骨材１５に新たに添加すべき粘土添加材１７の量、水１８の量、およびその他の成分の量を算出するための部分である。
【００２２】
以下、この鋳物砂処理装置を用いた実施例の鋳物砂処理方法について説明する。
【００２３】
〔造型工程〕
造型工程において、造型部１では、造型機が鋳型１２を連続的に造型する。鋳型１２を構成する鋳物砂１１は、後述する吸水粘土添加材２０および骨材１５（生砂）を主成分としてなる。なお、造型機には図略のセンサが取り付けられており、鋳型１２が造型機で造型される際には、造型された各鋳型１２の型式情報をセンサから制御部に伝送する。この型式情報には、例えば、鋳型１２に含まれる鋳物砂１１部分の質量および／または体積、鋳型１２と溶湯との接触面積、当該接触面積において鋳型１２のうち溶湯の熱を受ける部分の厚み、注湯される鋳型１２を構成する鋳物砂１１に含まれている水分量、注湯される鋳型１２を構成する鋳物砂１１に含まれている添加剤の量、溶湯（および溶湯が凝固してなる鋳造体１３）と鋳型１２との接触時間、鋳造体１３の質量および／または体積、鋳造体１３の表面積、注湯温度等が含まれる。鋳造体１３は、最終製品となる鋳物の他に、湯道、湯口、堰における凝固部位を含む。
【００２４】
〔鋳造工程〕
次いで、鋳造部２において、造型工程で得られた鋳型１２に溶湯を注湯する。具体的には、鋳型１２の鋳造キャビティに、鋳鉄系（例えば片状黒鉛鋳鉄および／または球状黒鉛鋳鉄）の高温の溶湯（例えば１３００〜１６００℃の範囲内）を注湯する。注湯が完了すると、注湯機のセンサから制御部に、注湯が完了した鋳型１２に関する型式情報が伝送される。
【００２５】
〔回収工程〕
次いで、分離部３において、鋳造体１３が形成されている鋳型１２を図略の崩壊装置によって崩壊（解砕）させる。そして、鋳型１２が解砕されてなる再生骨材１５と、鋳造体１３とを分離するとともに、異物除去部４において異物１４を除去する。このとき、除去した異物１４の質量を図略のセンサで検知し、その大きさに応じた信号を制御部に伝送する。この信号を受けた制御部は、異物１４を含まない再生骨材１５の質量を算出する。
【００２６】
〔冷却工程〕
回収工程で得た再生骨材１５は、冷却部５において冷却される。具体的には、冷却材としての冷却水１６を再生骨材１５に添加する。ここで、冷却部５は、再生骨材１５に冷却水１６を添加して再生骨材１５と冷却水１６との混合物を得るための冷却容器（図略）と、冷却容器内を減圧することで、混合物に含まれる冷却水１６の気化を促進させ、このとき生じる潜熱により吸熱作用を発生させ、再生骨材１５の温度を低下させる減圧器（図略）とを有する。冷却部５内の再生骨材１５の質量は、図略のセンサによって検知され、この質量に応じた信号が制御部に伝送される。このため制御部は、再生骨材１５の質量に応じた冷却剤の量を演算可能である。冷却された再生骨材１５は、貯蔵部６に貯蔵される。実施例においては、貯蔵部６は容器状をなす。しかし貯蔵部６の形状はこれに限定されず、例えば露天等であっても良い。
【００２７】
〔鋳物砂調製工程〕
＜吸水工程＞
予備混練部７において、再生骨材１５に添加する粘土添加材１７と水１８とを予備混練する。このとき用いる粘土添加材１７の量は、再生骨材１５の質量に応じた量となるように、制御部で演算される。また、このとき用いる水１８の量は、粘土添加材１７の量に応じた量となるように、制御部で演算される。具体的には、実施例の鋳物砂処理方法においては、１質量部の粘土添加材１７に対して１質量部の水１８を加えた。粘土添加材１７としては、Ｎａ交換型ベントナイト（クニミネ工業社製）を用いた。実施例ではＮａ交換型ベントナイトを用いたが、Ｎａ型ベントナイトを用いる場合にもほぼ同じ効果が得られる。Ｎａ交換型ベントナイトおよびＮａ型ベントナイトは各々単独で用いても良いし、適宜混合して用いても良い。また、粘土添加材１７に対する水１８の量はこれに限定されない。例えば、１質量部の粘土添加材１７に対して０．５質量部以上の水１８を加えるのが好ましい。１質量部の粘土添加材１７に対して１質量部以上の水１８を添加するのがより好ましい。水１８の添加量の上限値は特にないが、１質量部の粘土添加材１７に対して添加する水１８の量は２質量部以下であるのが好ましい。これ以上の水１８を加えても、粘土添加材１７の吸水量はあまり変わらないためである。
【００２８】
実施例の吸水工程においては、粘土添加材１７と水１８とを予備混練部７の２軸混練機で混練した。このとき、粘土添加材１７に水１８を加えながら１分以上混練した。この混練物を吸水部８に移し、所定時間（３０分間）貯蔵した。粘土添加材１７と水１８とを接触させ、予備混練し、貯蔵した時間の総和は、３０分以上であった。つまり、実施例においては、粘土添加材１７と水１８とを接触させた状態を３０分以上維持した。３０分以上が経過した後に、吸水部８内の混練物（つまり吸水粘土添加材２０）を取出した。なお、実施例における吸水部８は容器状をなすが、吸水部８の形状は、貯蔵部６と同様にこれに限定されない。
【００２９】
＜細分化工程＞
細分化部９において、押出し機（本田鐵工社製）を用いて、吸水工程で得た吸水粘土添加材２０に加圧力および剪断力を加える。そして、吸水粘土添加材２０を、長さ（つまり長径）３００ｍｍ以下、かつ直径（つまり短径）５ｍｍ以下になるように押し出す。この工程によって、吸水粘土添加材２０がさらに混練されて、吸水粘土添加材２０に含まれる粘土添加材１７と水１８とが略均一に分散する。つまり、略均質な吸水粘土添加材２０が得られる。また、吸水粘土添加材２０を細分化することで、後述する骨材１５添加工程における混合時間（混練時間）を短縮出来る利点もある。
【００３０】
＜骨材添加工程＞
吸水工程で得た吸水粘土添加材２０、冷却工程で得た再生骨材１５、水１８および石炭粉を、２次混練部１０において混練する。各材料の配合量は、質量比で、吸水粘土添加材：再生骨材：水：石炭粉＝２：９５：２：１程度である。２次混練部１０は、内容物に剪断力を加圧力とを作用させつつ内容物を混合できる混練装置を含む。このときの混練装置はアジエータを有するものであり、アジエータの高速回転により１．５分間混練した。この工程により鋳物砂１１が得られた。この鋳物砂１１は、上述した造型工程に用いられる。
【００３１】
骨材１５に対する粘土添加材１７の量は非常に少なく、実施例においては１〜２％程度である。このため、吸水粘土添加材２０を貯蔵する吸水部８は小型のもので済み、鋳物砂１１処理に用いる処理装置を小型化することができる。また、粘土添加材１７と水１８とを骨材添加工程に先立ち接触させておくことで、粘土添加材１７に対する水１８の接触面積を大きくでき、粘土添加材１７を比較的短時間で充分に吸水させることができるとともに、粘結性を増大させることができる。つまり、実施例の鋳物砂処理方法によると、鋳物砂１１の処理に要する時間を短縮でき、かつ、鋳物砂１１の処理に要する設備を小型化できる。
【００３２】
ところで、鋳物砂は鋳造時に溶湯による熱的影響を受ける。このため鋳物砂に含まれる粘土添加材の大部分は構造変化し、バインダとして充分に機能しなくなる。しかし５％程度の粘土添加材は使用後の鋳物砂（再生骨材）に残存する。この残存する粘土添加材は、ある程度吸水した状態にあるため、特に吸水工程は必要でない。したがって、吸水工程において鋳物砂に必要な水の全量を加えることも可能である。但しこの場合には、吸水粘土添加材の粘結性が大きくなるために、細分化工程および骨材添加工程における吸水粘土添加材の取り扱い性が悪くなる可能性もある。また、吸水部が多少大型化することも考えられる。つまり、吸水工程で加える水の量は適宜設定できるが、鋳物砂に必要な水（総量）を、吸水工程と骨材添加工程との少なくとも２回に分けて加えるのが好ましい。
【００３３】
上述したように、再生骨材には変性した粘土添加材が含まれるが、骨材の大部分は再利用可能である。このため鋳物砂に含まれる骨材（つまり、再生骨材の主成分）は、変性した粘土添加材の含有量が所定量を超えるまで（一般的には数十サイクル）繰り返し使用できる。
【００３４】
なお、サイクル初回（つまり、再生骨材を使用しない場合）には、骨材添加工程において再生骨材にかえて骨材を用いれば良い。このとき使用する粘土添加材の総量は、実施例で使用した粘土添加材の総量に比べて僅かに多くなる。したがって、このとき使用する水の総量もまた、実施例で使用した水の総量よりも僅かに多くなる。
【００３５】
（吸水試験）
膨潤力測定法（日本ベントナイト工業会標準試験方法：ベントナイトの膨潤試験方法（ＪＢＡＳ−１０４−７７），１９７７年）を用いて、粘土添加材のバインダとしての機能と、粘土添加材の吸水量との関係をしらべた。詳しくは以下の通りである。
【００３６】
実施例と同じ粘土添加材２．００ｇを、イオン交換水１００ｍｌを入れた１００ｍｌの共栓付メスシリンダーに、少量ずつ分けて静かに加えた。ただし、さきに加えた試料がほとんどメスシリンダーの内壁に付着せず、スムーズにメスシリンダーの底に沈着するように、１回に加える粘土添加材の量を加減した。さきに加えた試料がほとんど沈着したのちに、次の試料を加えた。粘土添加材を全量加え終わったら、栓をして所定時間静置し、容器内に堆積した資料の見掛け容積を読み取った。読み取った見掛け容積（ｍｌ）と、粘土添加材の量（２ｇ）とを基に、粘土添加材（ベントナイト）の吸水率（％）を算出した。試験は、静置時間（すなわち吸水時間）を１０分間としたもの（試験例１）、静置時間を３０分間としたもの（試験例２）、静置時間を５０分間としたもの（試験例３）、静置時間を６０分間としたもの（試験例４）、静置時間を１２０分間としたもの（試験例５）の５通りおこなった。
【００３７】
試験例１〜５の各粘土添加材（吸水粘土添加材）について、砂強度（剪断力）を測定した。剪断力が大きければ粘結力が大きく、骨材を強く結着できると考えられる。つまり、剪断力の大きい吸水粘土添加材は鋳物砂用のバインダとして優れているといえる。さらには、鋳物砂の処理方法においては、剪断力が充分に大きくなるような条件で粘土添加材と水とを接触させるのが良いと考えられる。
【００３８】
剪断強度の測定は、以下のように行った。
（準備工程）先ず、試験例１〜５の各吸水粘土添加材を任意の量とり、それぞれ、６メッシュの篩（篩目開き３３５０μｍ）で分級しつつ、内径５０ｍｍの試験容器に入れた。次いで、つき固め機を用いて、この試験容器内の吸水粘土添加材に３．３ｋｇの荷重を３回（合計約１０ｋｇ）加えた。このときの試験容器内における吸水粘土添加材の高さを測定し、高さ５０ｍｍとなるような吸水粘土添加材の量を算出した。
（測定試料調製工程）試験例１〜５の各吸水粘土添加材を、それぞれ、上記の工程で算出した量とり、上記の準備工程と同様に試験容器に入れ、つき固めた。そして試験容器内における吸水粘土添加材の高さを測定し、高さ４９．５〜５０．５の範囲内のものを次の測定工程に供した。試験容器内における吸水粘土添加材の高さが４９．５〜５０．５の範囲外であれば、高さ４９．５〜５０．５の範囲内に収まるまで、同様の工程を繰り返した。
（測定工程）剪断力測定機（クニミネ工業製、クニラスター）を用い、測定試料調製工程で調製した試験例１〜５の測定試料の剪断力を測定した。測定結果を図２に示す。
【００３９】
図２に示すように、吸水時間が長くなれば、粘土添加材の吸水率が高くなり、剪断力も高くなる。吸水時間１２０分程度で、粘土添加材の剪断力は上げ止まる。吸水時間３０分の吸水粘土添加材（試験例２）の剪断力は、吸水時間１２０分の吸水粘土添加材（試験例５）の５０％程度にまで向上する。したがって、吸水時間３０分以上であれば、粘土添加材はバインダとして機能できる程度に充分に吸水するといえる。これは、吸水工程において骨材を加えない状態で粘土添加材と水とを接触させたことで、粘土添加材と水との接触面積を充分に大きくできたことによると考えられる。つまり、本発明の鋳物砂処理方法においては、骨材添加工程前に吸水工程を設けたことで、吸水時間を３０分程度にまで短縮できる。
【００４０】
また、吸水時間５０分間の吸水粘土添加材（試験例２）の剪断力は、吸水時間１２０分の吸水粘土添加材（試験例５）の６５％程度にまで向上し、吸水時間６０分の吸水粘土添加材（試験例２）の剪断力は、吸水時間１２０分の吸水粘土添加材（試験例５）の７３％程度にまで向上する。つまり、吸水時間は５０分以上であるのがより好ましく、６０分以上であるのがさらに好ましく、１２０分以上であるのがとりわけ好ましいといえる。
【００４１】
（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。また、本発明の請求項として挙げた各要素は、適宜組み合わせて実施できる。
【００４２】
例えば、吸水工程において、粘土添加材のみを水に接触させるのではなく、界面活性剤等のその他の添加材を粘土添加材とともに水に接触させても良い。この場合、水と粘土添加材との親和力が向上し吸水率がより向上する。吸水工程の温度は特に限定せず、例えば室温（常温）で行っても良い。また、吸水工程は大気圧下で行っても良いが、吸水時間の短縮を考慮すると、例えば真空等の減圧下で行うのが好ましい。
【００４３】
（付記項）
（付記項１）
骨材と、Ｎａ型ベントナイトおよび／またはＮａ交換型ベントナイトからなる粘土添加材と、水と、を含む鋳物砂を調製する鋳物砂調製工程を含み、前記鋳物砂調製工程は、前記粘土添加材と前記水とを接触させた状態を３０分以上維持して吸水粘土添加材を得る吸水工程と、前記吸水工程で得た前記吸水粘土添加材に前記骨材を加える骨材添加工程と、を備える鋳物砂処理方法によって前記鋳物砂を調製するための鋳物砂処理装置であって、
前記粘土添加材と前記水とを接触させた状態を維持するための吸水部を備える鋳物砂処理装置。
【００４４】
（付記項２）
前記吸水工程で得た前記吸水粘土添加材に加圧力および剪断力を加えて、平均短径５ｍｍ以下、かつ、平均長径３００ｍｍ以下の吸水粘土添加材粒を得るための細分化部を備える付記項１に記載の鋳物砂処理装置。
【００４５】
（付記項３）
前記吸水工程において前記粘土添加材と前記水とを混合するための予備混練部を備える付記項１または付記項２に記載の鋳物砂処理装置。
【００４６】
（付記項４）
前記骨材添加工程において前記吸水粘土添加材と前記骨材とを混合するための２次混練部を備える付記項１〜付記項３の何れか一項に記載の鋳物砂処理装置。
【符号の説明】
【００４７】
１１は鋳物砂、１２は鋳型、１３は鋳造体、１５は骨材（または再生骨材）、１７は粘土添加材、１８は水、２０は吸水粘土添加材である。
【図１】
2013202680.tif 000003
【図２】
2013202680.tif 000004