专利名称：：在铸塑成型的湿型砂组分中使用的含有水溶性碳水化合物的添加煤尘的制作方法
技术领域：
：本发明涉及在通常在制造铸模中使用的湿型砂(greenmoldingsand)中使用的含有碳水化合物的煤添加组分(additivatedcoalcomposition),其具有抑制砂在零件上烧结进而改进零件的平滑性的作用。
背景技术：
：目前描述的产物属于化工领域，其目的是向市场提供高性能的添加煤尘，使得铸造中的返沙(returningsand)能得到更好的回收利用，并使其获得本申请中证明的多个优点。需要重点指出的是，怀着改善湿型砂组分(greensandcomposition)的目的，申请人已经在2006年10月20日提交的、名为"在铸造中零件铸模采用的湿型砂组分中使用的添加钠基膨润土"的PI0604327-5中研发了一种添加膨润土组分，而在本发明中公开的主题是发明人研究的继续。所谓的湿型砂，其组分包括硅砂、丝煤尘、膨润土或粘土，以及水，并通常因其在制造金属铸造模具中的应用而众所周知，其需要足够高的压塑性(compactibility)以保证极好的模具可塑性，这样避免在铸件的提取过程中出现损坏。湿型砂组分的另一重要方面是，其不能表现出高含水量(highmoisturecontent),否则将不能获得足够的混合物流动性(sufficientmixturefluidity)进而允许合适的模具固结(moldconsolidation),这样以便在金属倾泻的过程中防止破损和腐蚀。因此，铸造厂可采用一些办法来使得湿型砂具有良好压塑性和低含水量，并且其中除了混合物组分的适当条件(suitabilityassumptions)如天然钠基膨润土的使用，丝煤粉的增加等等外；我们还可采用到对制模过程中产生的废物的部分替代(partialsubstitution),这些废物具有增加污染环境的材料并使得获得的产品相当昂贵的巨大缺陷。实际上，依赖减轻采用的选项(mitigatingalternativeadopted),其他的湿型砂特性(区分湿拉伸强度、湿压塑强度和渗透性的特性)可能发生显著恶化，这将导致铸件上的某些缺陷或故障。例如，我们可提及一个与湿型砂含水量过量相关的最知名的难题，这将促使金属氧化，除了导致零件的平滑性变差以外，还将导致砂在零件上烧结。关于烧结难题，煤尘，已知为纯玻璃碳发生器(purevitreouscarbongenerator),可抑制砂烧结，然而煤尘的过量使用将导致在零件上生成气体的副反应。面临这些实际情况，我们已知其他研究者使用含有不溶于水的碳氢化合物的添加煤粉，然而，这些碳氢化合物的使用通常是非常昂贵的并且不能减少工业垃圾中回收的铸造用砂。基于上述困难，名为"在铸塑成型中采用的湿型砂组分中使用的含有水溶性碳水化合物的添加煤尘"的本专利提出了一种金属铸造产业所需的特定的技术改进，其允许铸造废弃砂(molddisposalsand)的回收利用，进而降低工业掩埋场的废料数量并对环境有利，这是因为型砂组分所排放的化学物质硫和苯酚被看作是人类的致癌物。其他技术优势包括降低湿型砂中硅基砂的增量，因为当采用添加煤粉取代时，被认为是对矿粉的使用有害的模具废料并不会导致任何恶性(aggressive)的副反应。此外，本专利中介绍的含有碳水化合物的添加煤尘的使用可允许湿型砂组分中膨润土或粘土的消耗量下降高达40%，由于这一事实，防止了模制品用压模连接(mechanicalmoldconnection)断裂，这通常由丝煤的使用得以验证。已经得到验证的是，在湿型砂组分中使用添加煤尘允许在金属倾泻过程中在模具中生成更大量的玻璃碳，因而其需要在混合物中加入更少量的水，这样可保证铸件产品具有卓越的平滑性并且可显著降低零件上的型砂的烧结。最后，因为其能为模具提供更多的机械合金(mechanicalalloy),所以添加有碳水化合物煤尘可充分降低在自动化铸造过程中使用膨润土的需要。
发明内容本发明涉及含有碳水化合物的添加煤尘。本技术已知丝煤粉是指丝煤提取物和提纯物，为了改变丝煤粉的某些特性，也可加入其他特殊材料。其中，我们选取绿色石油焦(GreenPetroleumCoke)，其对应石油提纯物的副产品，其目的是降低组分中的含灰量。还可选取沥青岩，由于其具有低含硫量(这在铸造中是非常重要的)，因而可以在煤尘中使用。因此丝煤尘主要是焦炼煤(metallurgicalcoal)干燥并磨碎的产物，其可以按照某些规格获得并随着接收到的批次(batch)而变化，并具有下列主要特征煤灰(ash)、硫、挥发性物质、玻璃碳和水份。丝煤粉的典型特征如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>因为上述理由，根据提及的发明，如上所述丝煤尘添加了"碳氢氧化合物(carbonhydrates)"，也叫碳水化合物、縮水甘油、糖精(glucide)、醣(glucid)、糖类(saccharide)或食糖。这些有机物通常是由碳、氢和氧构成的三元化合物，其原子比例为一个碳原子比两个氢原子比一个氧原子，也就是C(H20)，在它们构成的化合物中，也可加入氮(N)或硫(S)。以化学的观点，碳水化合物可定义为聚羟基醛(polyhydroxyaldehydes)或葡萄糖(C6H1206)和/或聚羟基酮(polyhydroxyketone)或果糖(C6H1206)。我们阐明，在本发明中使用的碳水化合物可为可划分为单糖、低聚糖和多糖类中的所有种类，采用任意一种糖类获得的结果都是一样的。按照通过以对湿型砂之前的分析(previousanalysis)确定的比例，将碳水化合物和煤尘机械混合以获得添加煤尘，理想的混合比例为60%的煤和40%的碳水化合物，可允许在上述比例的基础上有大约10%的变化。当应用于湿型砂时，可依照组合物平衡设置最佳混合温度，混合温度可在0到70。C间变化，最佳温度最高可设置在40°C。混合物的最后含水量可在0到5%之间变化，并优选尽可能地接近0。下面给出了本专利所描述的添加煤尘的化学性质挥发物含量40到65%,理想值为55%玻璃碳含量从12到20%，理想值为16%硫含量从0到1%，理想值为0%含水量从0到5%，理想值为0%煤灰含量(煅烧产生的废料)从0到1%，理想值为0%。需要重点指出的是，在分析湿型砂的需要以后，可从优质丝煤尘的混合物获得所述的添加煤尘。具体实施方式实施例1添加碳水化合物-蔗糖的煤尘的获得方法为了获得根据本发明的添加煤尘，可使用具有上述特征的丝煤尘。在本实施例中使用的碳水化合物添加剂对应低聚糖或小糖基(smallsugargroup),它们为2-10个单糖分子组成的碳水化合物，在该实施例中为蔗糖。蔗糖，对应于传统的甘蔗或红甜菜糖(redbeetsugar),通常已知为精炼糖，在本实施例中以最佳比例40%与60X的丝煤尘在最佳最高温度4(TC机械混合。通过这种方式，可获得添加有蔗糖的煤尘，其具有高含量的玻璃碳，可防止砂在铸件上烧结并确保铸件的卓越的平滑性。因此，本发明的提出是为了获得可在制造铸造模具中采用的湿型砂组分中使用的添加碳水化合物的煤尘，其可大幅度降低现有的铸造难题，并且可带来大量好处，并通过降低返沙处理区别于那些对环境有害的湿型砂组分。此外使用本发明所述的最终产物，获得的铸件还具有极好的平滑性。权利要求1、一种在铸塑成型的湿型砂组分中使用的含有水溶性碳水化合物的添加煤尘，其特征在于，包括在对湿型砂的试验分析后确定比例的碳水化合物和煤尘，理想的比例为60％的煤和40％的碳水化合物，允许在上述比例的基础上有10％的变化并使其具有以下化学性质挥发物含量40到65％，理想值为55％玻璃碳含量从12到20％，理想值为16％硫含量从0到1％，理想值为0％含水量从0到5％，理想值为0％煤灰含量(煅烧产生的废料)从0到1％，理想值为0％。2、根据权利要求1所述的在铸塑成型的湿型砂组分中使用的含有水溶性碳水化合物的添加煤尘，其特征在于，所述组分的最后含水量可在0到5%之间变化，并优选尽可能地接近0。3、根据权利要求1所述的在铸塑成型的湿型砂组分中使用的含有水溶性碳水化合物的添加煤尘，其特征在于，所述添加煤尘组分优选通过在最佳比例40%的精炼糖中添加蔗糖，进而与60X的丝煤尘在不超过4(TC的温度下机械混合制成。全文摘要在铸塑成型的湿型砂组分中使用的添加有可溶碳水化合物的煤尘涉及获得可在湿型砂组分中使用的添加有碳水化合物的煤的方法，所述湿型砂组分通常用于制造铸模，并具有限制砂烧结在铸件上进而改进其平滑度的作用。文档编号C22B9/16GK101541984SQ200880000691公开日2009年9月23日申请日期2008年2月12日优先权日2007年2月12日发明者阿纳尔多·罗马诺斯申请人:巴西南扩科有限公司