Brancheindsats for jern- og metalstøberier

Skema 1.1: Gashærdende kernefremstillingsmetoder

Binder-
system
Binder/Hærder-
kombination
Anvendelses-
området
Arbejdsmiljømæssige aspekter Miljømæssige aspekter Tekniske aspekter Økonomiske aspekter
Fordele Ulemper Fordele Ulemper Fordele Ulemper Fordele Ulemper
COLD-BOX Binder
Benzylæterharpiks i org. opløsningsmidler eller vegetabilsk olie.
Tilsætning
0,5-1%.
Hærder
Isocyanat i org. opløsningsmidler eller vegetabilsk olie.
Tilsætning
0,5-1%.
Katalysator Aminer så som TEA, DMIA DMEA eller TMA i gasform.
Forbrug
Ca. 0,1-0,2 g pr. kg kerne.
SAMTLIGE STØBEJERN- OG STÅLLEGERINGER SAMT AL- OG CU-LEGERINGER Lav gasudvikling.
Høj overfladekvalitet af støbte emner derfor mindre rense arbejde.
Kan vandsværtes ved efterfølgende tørring.
Håndtering af bindersystemet kræver uddannelse af personalet (epoxy-kursus).
Ved fremstilling udvikles hovedsagelig amindampe og under støbning, afkøling og udslagning, primært benzen, CO og PAH´ere.
Betydelige lugtgener fra amin samt under støbning, afkøling og udslagning.
Hudkontakt med hærder (isocyanat) kan medføre overfølsomhed. Fordampning af opløsningsmidler under blanding og fremstilling.
Kræver effektiv procesventilation ved støbning, afkøling og udslagning.
Kernerester kan indgå i større mængder i bentonitbundet formsand derfor begrænses mængden af kerneaffald. Kræver rensning af afkastluften fra hærdeprocessen.
Affaldssandet er primært forurenet med fenol og PAH´ere.
Betydelig miljøbelastning ved deponering af uafhærdet kernesand.
Høje styrker.
Høj produktionskapacitet og derfor synkroniserbart med formfremstillingsprocessen.
God flydeegenskab af kernesandet muliggør fremstilling af kerner med kompliceret geometri og støbegods med glat overflade.
Mekanisk regenereret kernesand kan indgå med op til 20% i nyt kernesand og harmonerer også med hot-box binder. Termisk regenereret sand harmonerer også med furanbinder, og reducerer tendensen til varmerevner.
Dårlig termisk nedbrydning ved aluminium.
Kræver tætte kernekasser og korrekt pladserede ventiler.
Klæbningstendens på udsatte steder kræver jævnlig rensning af kernekasser med kemikalier.
Binder meget følsom overfor fugtig sand. Fugtempfindelig bindersystem kræver tempereret lagring af kerner.
Tilbøjelighed for varmerevner.
Forarbejdningstemperatur har betydelig indflydelse på bænktiden, flydeegenskab og aminforbrug.
Udvikler store mængder glanskulstof.
Lave produktionsomkostninger pga. høj produktionskapacitet.
Begrænsede deponeringsudgifter pga. høj genanvendelsesgrad og termisk nedbrydning.
Gode udslagningsegenskaber.
Alkoholsværte kræver ingen efterfølgende tørring.
Store udgifter til ventilation, rumopvarmning og rensning af afkastluften.
Udgifter til uddannelse af personalet.
Vandsværtning kræver en tørring.
Høj pris for binder og amin.
RESOL-METHYLFORMIAT
 (BETASET)
Binder
Alkalisk kondenseret fenolharpiks på vandbasis.

Tilsætning
1,2-1,6%.

Hærder
Methylformiat i (ester) dampform
Hærdeforbrug

0,4-0,5% af bindermængden.
SAMTLIGE STØBEJERN- OG STÅLLEGERINGER SAMT AL- OG CU-LEGERINGER Håndtering af binder kræver ingen uddannelse af personalet.
Ubetydelige lugtgener ved hærdeprocessen.
Kan vandsværtes ved efterfølgende tørring.
Lav gasudvikling.
Ingen fordampning af opløsningsmidlet under fremstillingsprocessen.
Udvikler methylformiatdampe under fremstilling samt benzen og CO under støbning, afkøling samt udslagning plus div. PAH´ere.
Ætsningsfare ved håndtering af binderen.
Kræver effektiv procesventilation ved støbning, afkøling og udslagning.
Lav belastning ved deponering. Kræver rensning af afkastluften fra hærdeprocessen.
Pga. lav regenereringsgrad større sandmængde til deponering.
Betydelig miljøbelastning ved deponering af uafhærdet kernesand.
Affaldssandet er primært forurenet med fenol, formaldehyd og kulbrinter.
Kan vand- og spritsværtes.
Tilbøjelighed til dannelse af varmerevner.
Kernerne er ikke særlig fugtfølsomme.
Begrænset regenererbart og genanvendelig, harmoniserer dårlig med andre bindersystemer.
Mulighed for overaktivering af bentonitbundet sand.
I forhold til cold-box dårligere flydeegenskaber.
Methylformiat opløser modellakken.
Begrænset egnet til kerner med kompliceret geometri pga. dårlig beg. styrke.
Dårlig termisk nedbrydning ved aluminium.
Lavere investeringsomkostninger til udstyr til rensning af afkastluften.
Lavere binderudgifter i forhold til cold-box.
Ingen udgifter til sikkerhedskurser
Større udgifter til deponering pga. dårligere regenereringsgrad og genanvendelsesmulighed.
I forhold til cold-box lavere produktionshastighed.
RE-SOL (CO2 (ECOLOTEC/CARBOPHEN) Binder
Alkalisk kondenseret fenolharpiks på vandbasis.

Tilsætning
1,5-3%.

Hærder
CO2

Forbrug
3-7 g/kg kerne.
SAMTLIGE STØBEJERN- OG
STÅLLEGERINGER SAMT AL- OG
CU-LEGERINGER SAMTLIGE STØBEJERN-
STÅLLEGERINGER SAM6
CU-LEGERINGER
Ingen lugtgener ved fremstilling og lagring.
Kræver ingen uddannelse af personalet i lighed med cold-boxbinderen.
Kan vandsværtes.
Betydelige lugtgener ved støbning, afkøling og udslagning.
Udvikling af bl.a. CO, formaldehyd og fenol ved støbning, afkøling og udslagning.
Ætsningsfare ved håndtering af binderen.
Kræver effektiv procesventilation under støbe-, afkølings- og udslagningsprocessen.
Lav miljøbelastning ved deponering.
Kræver ingen rensning af afkastluften fra hærdeprocessen.
Pga. dårlig regenererbarhed og genanvendelsesgrad øges affaldssandsmængden.
Affaldssandet er primært forurenet med fenol.
Mindre tilbøjelighed til dannelse af varmerevner.
Kernerne er ikke særlig fugtfølsom.
Produktionskapacitet på højde med cold-boxmetoden.
Egner sig bedst til fremstilling af større ukomplicerede kerner.
Nedsat genanvendelsesgrad.
Vanskelig at regenerere. Kernekasser af Al, Zn og Mg er betinget egnet. Pga. kernesandets reaktion med
CO2 begrænset bænklevetid.
Dårligere udslagningsegenskab i forhold til cold-box.
Binderen er meget fugtfølsom.
Lav udgangsstyrke derfor betinget egnet til kerner med tynde sektioner.
Stort kernesandstilgang kan bevirke desaktivering af bentonitbundet sand.
Kræver omhyggeligt pladsering af kernekasseventiler.
Ingen udgifter til sikkerhedskurser.
Binderprisen er lavere i forhold til cold-boxbinderen.
Forøget udgifter til regenerering og deponering.
Lav styrke kræver større bindertilsætning i forhold til cold-box.
VANDGLAS - CO2 Binder
Vandglas, natriumsilikat
Si02/Na20) opløst i vand.

Tilsætning
2-4%.

Hærder
Kuldioxid (CO2)

Forbrug
Bør ikke overstige 3% af sandvægten.
SAMTLIGE STØBEJERN- OG
STÅLLEGERINGER SAMT AL- OG
CU-LEGERINGER
Ingen gasudvikling under fremstilling, støbning, afkøling og udslagning.
Kræver ingen uddannelse af personalet i lighed med cold-boxbinderen.
Ingen lugtgener ved fremstilling, støbning, afkøling og udslagning.
Vandsværtning kun betinget anvendelig.
Kræver stort fysisk indsats ved udslagning og udbankning af kerner.
Tilbøjelighed til termisk reaktion (påbrænding) mellem jern- og kernoverflade øges rensearbejdet.
Meget lav miljøbelastning ved deponering.
Mulighed for alternativ anvendelse af affaldssandet.
Afkastluften fra hærdeprocessen kræver ingen rensning.
Pga. dårlig regenererbarhed og genanvendelse øges affaldssandsmængden. Kræver ikke udstyr til rensning af afkastluften.
Gode udslagningsegenskaber ved aluminium.
Kræver et minimum af procesudsug.
Egner sig bedst til fremstilling af større ukomplicerede kerner.
Lave begyndelsesstyrker.
Dårlig termisk nedbrydning og dermed udslagningsegenskaber.
Vanskelig regenererbart og begrænset genanvendelsesgrad.
Ved stor tilgang af kernerester til bentonitbundet sand fare for overaktivering.
Dårlig flydeegenskaber.
Kerne kræver tempereret lagerforhold.
Pga. lav styrke begrænset anvendelsesmulighed.
Pga. kernesandets reaktion med CO2 begrænses bænklevetid. Tilbøjelighed for kemisk reaktion mellem jern- og kerneoverflade.
Investeringer til rensning af afkastluft bortfalder.
Lave binderudgifter.
Det lave luftskifte kræver mindre energi til ventilation og rumopvarmning.
Ingen udgifter til sikker-
hedskurser.
Lav produktionskapaciteter.
Øgede deponi.udgifter.
Udgifter til CO2  kan være høj, hvis der anvendes utætte kernekasser eller uhensigtmæssige pladserede kernekasseventiler.
Øgede renseudgifter ved jern- og stållegeringer.

 



Version 1.0 September 2006, © Miljøstyrelsen.