DE102016104391A1

DE102016104391A1 - Abdeckmittel für eine Metallschmelze

Info

Publication number: DE102016104391A1
Application number: DE102016104391.5A
Authority: DE
Inventors: Matthias Franke; Strefan Grunig; Friedrich Klein; Thomas Osthoff-Petrasch; Nasar Fayed
Original assignee: Aalener Ges fur Leichtbauteile Mbh; Aalener Gesellschaft fur Leichtbauteile Mbh
Current assignee: Aalener Ges fur Leichtbauteile Mbh; Aalener Gesellschaft fur Leichtbauteile Mbh
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2016-09-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abdeckmittel (10) zur Abdeckung einer sich in einem metallurgischen Gefäß (24) befindenden Metallschmelze (26). Das Abdeckmittel (10) besteht zumindest anteilig aus einem Glasgranulat (12). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Glasgranulat (12) ein blähfähiges Glasgranulat (14) und/oder ein beschichtetes Blähglasgranulat (18) ist. Weiterhin betrifft die Erfindung zwei Verfahren zur Herstellung des Abdeckmittels (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abdeckmittel zur Abdeckung einer sich in einem metallurgischen Gefäß befindenden Metallschmelze gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung zwei Verfahren zur Herstellung des Abdeckmittels gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 20 und 25.
Das Gebiet der Gießereitechnik befasst sich mit den Urformen von Werkstücken aus einem verflüssigten metallischen Werkstoff. Eine besondere Bedeutung für die Qualität der hergestellten Werkstücke kommt dabei der Reinheit des verwendeten metallischen Werkstoffs zu. Im Falle von beispielsweise verflüssigtem Aluminium, treten an der Oberfläche der Aluminiumschmelze Temperaturen von mehr als 600°C auf. Bei solchen Temperaturen weist die Oberfläche der Aluminiumschmelze ein hohes Reaktionsvermögen gegenüber anderen Stoffen auf, insbesondere gegenüber in der Umgebungsluft enthaltenem Sauerstoff oder Wasserstoff. Infolge chemischer Reaktionen zwischen diesen Elementen und der Oberfläche der Aluminiumschmelze bilden sich Verunreinigungen, die in die Aluminiumschmelze eingespült werden oder in diese eindiffundieren und die Qualität des späteren Werkstücks negativ beeinflussen können.
Ein weiteres Problem stellt ein hoher Energieverlust als Folge der Wärmestrahlung, die von der Oberfläche der Aluminiumschmelze ausgeht, dar.
Als Lösungsansatz hierfür ist dem Fachmann die Verwendung von Abdeckmitteln bekannt. Das Abdeckmittel wird auf die Oberfläche einer Schmelze aufgebracht, und bildet so eine Isolierung gegen die Umgebungsluft sowie eine unerwünschte Wärmeabstrahlung. Diese spielen in der modernen Gießereitechnik eine bedeutende Rolle.
Stand der Technik
In der Fachzeitschrift „Gießerei 98", (2011), Nr. 2, Seiten 52–63 befasst sich der Artikel „Vermeidung von schwindungsbedingten Gussfehlern durch nanostrukturierte Oxide“ mit dem Komplex von Oberflächenreaktionen von Aluminiumschmelzen und den Möglichkeiten einer Beeinflussung der selbigen. Im Vordergrund stehen hier oxydische Verunreinigungen als wesentlicher Faktor zum Erreichen einer hohen Qualität von Gussteilen sowie die Kenntnisse über die Entstehung von nichtmetallischen Verunreinigungen in Aluminiumschmelzen und deren Entfernung.
Eine wesentliche Ursache für nichtmetallische Verunreinigungen ist die Feuchtigkeit in der die Metallschmelze umgebenden Atmosphäre. Durch anwesendes Wasser entsteht ein Feuchtigkeitsfilm, der auf nahezu jeder Oberfläche von Metallschmelzen vorhanden ist. Wasser tritt häufig an der Tiegelwand eines Schmelzofens sowie an Rinnensystemen oder an Einsatzmaterialien auf. Das Wasser reagiert mit der Metallschmelze zu Metalloxid und Wasserstoff. Im Falle einer Aluminiumschmelze entstehen somit Aluminiumoxid und Wasserstoff. Im Folgenden wird beispielhaft auf die Verarbeitung einer Aluminiumschmelze eingegangen. Die technische Lehre der vorliegenden Patentanmeldung betrifft aber grundsätzlich Leichtmetallschmelzen und Buntmetallschmelzen im Allgemeinen.
Auch organische Stoffe führen zu einer Wasserstoffaufnahme durch die Aluminiumschmelze. Solche organischen Stoffe sind beispielsweise Öle oder Lacke, die als Anhaftungen an den verwendeten Einsatzmaterialien in die Metallschmelze gelangen können.
Weiterhin steht vorhandener Luftsauerstoff als Reaktionspartner mit der Aluminiumschmelze zur Verfügung, der mit der Aluminiumschmelze und deren Legierungselementen ebenfalls zu Oxiden reagieren kann. Diese Oxide können die Aluminiumschmelze verunreinigen und Gussfehler im späteren Werkstück verursachen. Als harte Einschlüsse verschlechtern sie beispielsweise die mechanischen Eigenschaften des Werkstücks, wie die Duktilität. Zudem erhöhen sie lokal die Härte des Werkstücks und verschlechtern so die Bearbeitbarkeit des Werkstücks. Weiterhin können sich beispielsweise auch Lunker und Gasblasen bilden. Der Gehalt an nichtmetallischen Verunreinigungen wie Oxiden und eine Bildung von Gasblasen in der Aluminiumschmelze und in dem späteren Werkstück stehen in einem engen Zusammenhang. So wirken feine Oxide in der Aluminiumschmelze als Keime für die Bildung solcher Gasblasen.
Darüber hinaus bilden die Verunreinigungen Anhaftungen an den Tiegeln und Ofenwänden und sind nur unter hohem Kraftaufwand entfernbar.
Zur Reinigung der Aluminiumschmelze von nichtmetallischen Verunreinigungen und zur Entfernung vorhandenen Wasserstoffs stehen sowohl chemische als auch physikalische Methoden zur Verfügung.
Ein bekanntes chemisches Verfahren ist hier das Einrühren von Salzgemischen in die Aluminiumschmelze. Diese entfernen oxydische Bestandteile durch Flotation an der Badoberfläche aus der Aluminiumschmelze. Hierbei haben sich beispielsweise fluoridhaltige Salze bewährt. Die Fluoride umhüllen die vorhandenen Oxide und bewirken, da sie eine deutlich geringere Dichte als die Aluminiumschmelze besitzen, deren Aufsteigen an die Oberfläche. Frühzeitig aufgebracht, wirkt das Salz auch als Abdeckmittel auf der Oberfläche der Aluminiumschmelze und erschwert so den Zutritt von Feuchtigkeit.
Eine physikalische Methode zur Reinigung der Aluminiumschmelze ist das Spülen der selbigen mit einem Reinigungsgas wie Argon oder Stickstoff. Das Reinigungsgas ist wasserstofffrei und kann somit in der Aluminiumschmelze vorhandenen Wasserstoff in den aufsteigenden Basen des Reinigungsgases mitführen. Auch die Oxide werden von den aufsteigenden Blasen des Reinigungsgases erfasst und abtransportiert.
Aus der DE 197 31 653 C2 ist zudem bekannt, Reisschalenaschepartikel unter Zusatz oberflächenaktiver Substanzen zu pelletieren und dann zu sintern.
Die DE 101 24 926 B4 lehrt eine Abdeckung einer Schmelze mit einem schüttfähigen Alumiumsilikat-Katalysatormaterial.
In der DE 10 2013 000 527 A1 wird ein Aufbringen von siliziumoxidhaltigen Granulaten offenbart, um den Einfluss von Sauerstoff auf die Schmelzen möglichst gering zu halten und den Wärmeverlust zu mindern.
Die DD 205 628 beschreibt weiterhin ein Abdeckmaterial, bestehend aus einem feinkörnigen, schwachgebrannten kohlenstoffbeschichteten Ton.
Die DD 211 366 lehrt, ein aus metallurgischer basischer Schlacke hergestellten Hüttenbims einzusetzen.
Die DD 219 216 A1 beschreibt rotationssymmetrische Abdeckkörper einheitlicher Größe mit einer glatten, nichtporösen Oberfläche, um eine leichte Abtrennung von einer Schmelze zu erreichen.
Die DE-OS 30 00 047 beschreibt ein Granulat mit einer Oberfläche aus Zement oder Zementteilen und mit einem Kern aus geschäumtem Kunststoff.
Die DE 22 46 723 B beschreibt weiterhin ein Abdeckmittel bestehend aus vorgeschmolzenen, homogenen und feingemahlenen Alkaliborosilikatgläsern.
Die DE 90 10 129 U1 beschreibt ein Abdeckmittel für Leichtmetallschmelzen auf der Basis von Salzen von Alkali- und Erdalkalimetallen.
Die beschriebenen bekannten Lösungen weisen verschiedenste Nachteile auf. Hier sind insbesondere eine aufwändige Herstellung, eine hohe Schüttdichte beziehungsweise geringe Wärmeisolation sowie ein hoher Feinkornanteil und damit verbunden eine hohe Staubbildung zu nennen. Ferner nachteilig sind eine nicht hinreichend ausgeprägte Wechselwirkung mit unterschiedlichen Metallschmelzen sowie eine Bildung von Inseln auf der Oberfläche der Metallschmelze ohne geschlossene Abdeckschicht und eine fehlende Recyclingmöglichkeit für die beschriebenen Abdeckmittel.
Aufgabe der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Abdeckmittel zur Abdeckung einer sich in einem metallurgischen Gefäß befindenden Metallschmelze zu schaffen, mit dem unerwünschte Reaktionen an der Oberfläche der Metallschmelze vermieden werden können und gleichzeitig eine gute Wärmedämmung erfolgen kann.
Das Abdeckmittel soll zudem einfach herstellbar und recyclebar sein. Zudem soll eine unerwünschte Staubbildung oder sonstiges unerwünschtes Emissionsverhalten des Abdeckmittels vermieden werden.
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Abdeckmittel zur Abdeckung einer sich in einem metallurgischen Gefäß, beispielsweise Schmelztiegel, befindenden Metallschmelze, das zumindest anteilig aus einem Glasgranulat besteht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Glasgranulat ein blähfähiges Glasgranulat und/oder ein beschichtetes Blähglasgranulat ist.
Die Herstellung von Glasgranulat und Blähglasgranulat ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Demgegenüber bietet das beschichtete Blähglasgranulat den Vorteil, dass dessen Temperaturbeständigkeit mit der Beschichtung signifikant erhöht werden kann. Die Temperaturbeständigkeit von konventionellem Blähglasgranulat endet bekanntermaßen im Bereich dessen Herstellungstemperatur. Diese liegt üblicherweise im Bereich von etwa 750°C bis zu 900°C. Somit eignet sich das beschichtete Blähglasgranulat besonders gut zur Abdeckung von Metallschmelzen, die oberhalb der Herstellungstemperatur von konventionellem Blähglasgranulat verarbeitet werden. Derartige Metallschmelzen, beispielsweise Leichtmetallschmelzen wie Aluminiumschmelze, können mit dem erfindungsgemäßen Abdeckmittel somit effektiv gegen die umgebende Atmosphäre abgeschirmt werden, wodurch unerwünschte Reaktionen an der Oberfläche der Metallschmelze vermieden werden können.
Das blähfähige Glasgranulat bietet gegenüber konventionellem Glasgranulat den Vorteil, dass eine Blähreaktion erst durch Kontakt mit der Metallschmelze ausgelöst wird. Ein kleiner der Oberfläche der Metallschmelze zugewandter Bereich des blähfähigen Glasgranulats kann dann unter Kontakt mit der Metallschmelze aufschmelzen und eine dünne geschlossene Dämmschicht auf der Metallschmelze ausbilden. Dies bietet eine effektive Isolierung gegen umgebenden Luftsauerstoff. Weiterhin bietet die Dämmschicht eine gute Wärmeisolierung. Die Wärmeisolierung wird nochmals verbessert, da durch die in Gang gesetzte Blähreaktion oberhalb der Dämmschicht eine weitere Schicht aus Blähglasgranulat entsteht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mit der vorhandenen geschlossenen Dämmschicht eine Löslichkeit von Wasserstoff in der Aluminiumschmelze deutlich abnimmt. Verarbeitungstemperaturen einer solchen Aluminiumschmelze und anderer bekannter Leichtmetallschmelzen liegen im Bereich von etwa 600°C bis 800°C. Das erfindungsgemäße Abdeckmittel aus blähfähigem Glasgranulat und/oder beschichtetem Blähglasgranulat bietet hier bereits bei geringen Schütthöhen von vorzugsweise 30 mm bis 60 mm und bei Schüttdichten von 300 kg/m³ oder weniger einen guten Wärmedämmungseffekt.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Glasgranulat Partikel mit einer mittleren Korngröße von 0,1 mm bis 15 mm, vorzugsweise 1 mm bis 10 mm, aufweist. Bevorzugt liegt die eine maximale Korngröße innerhalb derselben Intervalle.
Dies bietet den Vorteil, dass Glasgranulat keinerlei Staubbildungsneigung aufweist. Zum anderen eignen sich Partikel der genannten Größenordnung jedoch besonders gut, um die Oberfläche der Metallschmelze dicht abzudecken. Partikel der genannten Größenordnung weisen ferner ein gutes Schüttverhalten auf. Somit lassen sie sich auch besonders einfach transportieren und lagern.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Glasgranulat zumindest anteilig das blähfähige Glasgranulat ist und ein Blähtemperaturbereich des blähfähigen Glasgranulats mit einem Verarbeitungstemperaturbereich der abzudeckenden Metallschmelze zumindest teilweise überlappt.
Der Blähtemperaturbereich kann beispielsweise bei 800°C bis 900°C liegen. Der Verarbeitungstemperaturbereich, beispielsweise einer Leichtmetallschmelze, kann beispielsweise bei 600°C bis 800°C liegen. In diesem Beispiel ist dann bei rund 800°C sichergestellt, dass die Metallschmelze gut verarbeitbar ist und gleichzeitig die Blähreaktion des blähfähigen Glasgranulats sicher an der Oberfläche der Metallschmelze ablaufen kann.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Blähtemperaturbereich Temperaturen von 700°C bis 950°C umfasst.
Vorteilhafterweise eignet sich ein solcher Blähtemperaturbereich zur Verwendung des Abdeckmittels mit einer Vielzahl von Leichtmetallen, die eine große industrielle Bedeutung haben. Wichtige Beispiele sind hier Aluminium und Magnesium. Dadurch, dass der Blähtemperaturbereich des blähfähigen Glasgranulats nicht vollständig mit dem Verarbeitungstemperaturbereich der Metallschmelze überlappt, kann durch Steuerung der Temperatur der Metallschmelze die Blähreaktion genau gesteuert werden, wobei eine Verarbeitbarkeit der Metallschmelze stets erhalten bleibt.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Glasgranulat zumindest anteilig das beschichtete Blähglasgranulat ist, mit einer Beschichtung, deren Temperaturbeständigkeit gegenüber durch die Beschichtung verdeckten Bereichen des beschichteten Blähglasgranulats um 5°C bis 200°C erhöht ist.
Dies bietet den Vorteil, dass das beschichtete Blähglasgranulat auch bei höheren Verarbeitungstemperaturen der abzudeckenden Metallschmelze sicher und ohne aufzuschmelzen auf der Oberfläche der Metallschmelze verbleiben kann. Dies erleichtert auch ein Abschöpfen und Wiederaufbereiten bzw. Recyceln des beschichteten Blähglasgranulats nach der Verwendung als Abdeckmittel. Bevorzugt beträgt die Temperaturbeständigkeit der Beschichtung mehr als 750°C, besonders bevorzugt bis zu 900°C.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das beschichtete Blähglasgranulat offenporige und/oder geschlossenporige Partikel aufweist.
Dies bietet den Vorteil, dass bei den geschlossenporigen Partikeln keine Verunreinigungen in die Granulatoberfläche eindringen und beispielsweise zu nachteiligen Reaktionen im Granulat führen können. Bei offenporigen Partikeln hingegen kann ein Eindringen von bestimmten Komponenten in die Oberfläche des Granulats gezielt begünstigt werden. So kann beispielsweise eine zeitlich verzögerte Reduktionswirkung erreicht werden. Derartige Komponenten können zum Beispiel organische Verbindungen, wie Zuckerlösung, Öl oder Glyzerin sein.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beschichtung zumindest anteilig aus einem Metalloxid und/oder Metallcarbonat und/ oder Metallsilicat besteht.
Dies bietet den Vorteil, dass die Beschichtung, zum Beispiel Al₂O₃, MgO, Kalkstein oder Kaolin, eine Oberfläche mit höherer Erweichungstemperatur für eine höhere Temperaturstabilität des Granulates bildet.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beschichtung eine mittlere Korngröße von 5 µm bis 150 µm aufweist.
Dies bietet den Vorteil, dass das Blähglasgranulat über den gesamten genannten Größenbereich seiner Partikel sicher beschichtet werden kann. Die genannte mittlere Korngröße der Beschichtung eignet sich stets zur Herstellung einer geschlossenen und dichten ausreichend dicken Beschichtung. Bevorzugt beträgt die Korngröße der Beschichtung weniger als 20 µm.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beschichtung eine mittlere Schichtdicke von 15 µm bis 200 µm aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass die Schichtdicke der Beschichtung ausreichend ist, um einen Wärmetransport aus der Metallschmelze durch die Beschichtung des beschichteten Blähglasgranulats hindurch in innere Bereiche des beschichteten Blähglasgranulats hinreichend effektiv zu vermeiden, so dass das beschichtete Blähglasgranulat im Inneren nicht aufschmilzt.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beschichtung ein anorganisches Bindemittel beinhaltet.
Dies bietet den Vorteil, dass die Beschichtung durch das anorganische Bindemittel sicher und dicht geschlossen wird.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bindemittel zumindest anteilig aus Alkalisilikat und/oder Aluminiumphosphat und/oder Kieselsol und/oder Siliziumoxid besteht.
Die Auswahl des Bindemittels hat Einfluß auf die Temperaturstabilität des Granulates. Die Erweichungstemperatur lässt sich so vorteilhaft gezielt beeinflussen. Alkalisilikate senken die Erweichungstemperatur des Granulates, Aluminiumphosphat und/oder Kieselsol erhöhen die Erweichungstemperatur.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das blähfähige Glasgranulat und/oder eine Beschichtung des beschichteten Blähglasgranulats wenigstens eine zusätzliche Reaktionskomponente mit Eigenschaften zur Förderung einer Reduktionsreaktion enthält.
Dies bietet den Vorteil, dass Reaktionsbedingungen an der Oberfläche der Metallschmelze zusätzlich und gezielt beeinflusst werden können. In jenen Bereichen an der Oberfläche der Metallschmelze, in denen das blähfähige Glasgranulat und/oder das beschichtete Blähglasgranulat anwesend ist, wird der umgebenden Atmosphäre durch Oxidationsreaktionen mit dem blähfähigen Glasgranulat und/oder dem beschichteten Blähglasgranulat deren Sauerstoff entzogen. Dieser steht dann nicht mehr für eine Reaktion mit der Metallschmelze selbst zur Verfügung. Durch die Anwesenheit der zusätzlichen Reaktionskomponente wird der Einfluss der Atmosphäre und deren Wassergehalt auf die Metallschmelze eliminiert, so dass auch der Anteil an Wasserstoff, der mit der Metallschmelze in Lösung geht, stark verringert wird.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Reaktionstemperaturbereich der zusätzlichen Reaktionskomponente mit einem Verarbeitungstemperaturbereich der abzudeckenden Metallschmelze zumindest teilweise überlappt.
So ist vorteilhaft sichergestellt, dass die beabsichtigte Wirkung der Reaktionskomponente während der Verarbeitung der Metallschmelze auch tatsächlich eintritt. Ferner ist so vorteilhaft sichergestellt, dass die beabsichtigte Wirkung der Reaktionskomponente nicht zu früh oder zu spät einsetzt.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als zusätzliche Reaktionskomponente ein organisches Material und/oder ein Metallpulver und/oder ein Oxid vorgesehen ist.
Diese zusätzlichen Reaktionskomponenten bestimmen den RedOx-Zustand über der Metallschmelze und beeinflussen die Oberflächenreaktionen nach reduzierender oder oxidierender Wirkung. Organisches Material wie zum Beispiel Kohle, Glyzerin, Öl oder Metallpulver, wie zum Beispiel Aluminium wirken reduzierend durch Sauerstoffentzug. Manganoxid, Eisen(III)Oxid oder Wasserstoffperoxid haben einen oxidierenden Einfluss durch Sauerstoffbildung.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass als zusätzliche Reaktionskomponente Glyzerin und/oder Öl und/oder Wachs und/oder Stärke und/oder Kohlenstoff und/oder Aluminiumpulver und/oder Manganoxid und/oder Eisenoxid und/oder Wasserstoffperoxid vorgesehen ist.
Während die genannten organischen zusätzlichen Reaktionskomponenten und das Aluminiumpulver vorteilhaft eine Sauerstoffbindung bewirken bzw. eine Reaktionswirkung hervorrufen, kann mit dem Manganoxid, Eisenoxid oder Wasserstoffperoxid zusätzlicher Sauerstoff an der Oberfläche der Metallschmelze freigesetzt werden und so unerwünschte Elemente oxidieren, bevor diese mit der Metallschmelze reagieren können.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das blähfähige Glasgranulat und/oder eine Beschichtung des beschichteten Blähglasgranulats wenigstens eine weitere Reaktionskomponente zur Auslösung von Reinigungsreaktionen an der Oberfläche der abzudeckenden Metallschmelze enthält.
Die an sich bekannte Reinigungsreaktion kann so vorteilhafterweise als zusätzliche Wirkung in das erfindungsgemäße Abdeckmittel integriert sein. Die weitere Reaktionskomponente kann beispielsweise ein Salz sein.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass ein Reaktionstemperaturbereich der weiteren Reaktionskomponente mit einem Verarbeitungstemperaturbereich der abzudeckenden Metallschmelze zumindest teilweise überlappt.
Wie bereits zuvor beschrieben, ist auf diese Weise sichergestellt, dass die beabsichtigte Wirkung der weiteren Reaktionskomponente zum richtigen Zeitpunkt einsetzt. Dieser Zeitpunkt liegt bekanntermaßen innerhalb der Verarbeitungsdauer der Metallschmelze.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als weitere Reaktionskomponente ein Salz vorgesehen ist.
Salze sind dem Fachmann zur Auslösung der Reinigungsreaktion an der Oberfläche der Metallschmelze gut bekannt und lassen sich einfach und sicher anwenden.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Salz ein Chlorid und/oder Fluorid und/oder eine Halogenverbindung vorgesehen ist.
Derartige Salze lassen sich vorteilhaft einfach und kostengünstig einsetzen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels zur Abdeckung einer sich in einem metallurgischen Gefäß, beispielsweise Schmelztiegel, befindenden Metallschmelze, wobei das Abdeckmittel zumindest anteilig aus einem blähfähigen Glasgranulat besteht und wobei vor der Durchführung eines Granulierungsprozesses wenigstens einer der folgenden Schritte durchgeführt wird:

a) Zugabe wenigstens einer zusätzlichen Reaktionskomponente mit Eigenschaften zur Förderung einer Reduktionsreaktion;
b) Zugabe wenigstens einer weiteren Reaktionskomponente, die geeignet ist, eine Reinigungsreaktion an einer Oberfläche der mit dem hergestellten Abdeckmittel abzudeckenden Metallschmelze auszulösen.

Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich insbesondere auf die Herstellung eines Abdeckmittels gemäß der vorangehenden Beschreibung, bei dem das Glasgranulat das blähfähige Glasgranulat ist.
Somit besteht der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, dass mit ihm ein erfindungsgemäßes Abdeckmittel einfach und sicher herstellbar ist. Als Ausgangsmaterial für die Herstellung des Abdeckmittels wird ein Glasrohstoff verwendet. Dies kann beispielsweise Recyclingglas oder ein anderer geeigneter mineralischer Rohstoff sein. Das Ausgangsmaterial wird zunächst zu einem feinen Mehl verarbeitet, vorzugsweise gemahlen. Das Glasmehl wird dann nach Maßgabe des zuständigen Fachmannes mit Bindemitteln, Flussmitteln und Blähmitteln versetzt, so dass eine Rohstoffmischung entsteht. In einem konventionellen Verfahren würde nun eine Granulierung erfolgen. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch vor Durchführung des Granulierungsprozesses die zusätzliche Reaktionskomponente und/oder die weitere Reaktionskomponente hinzugegeben. Die Rohstoffmischung wird dann nach dem Granulierungsprozess in einer Wärmebehandlung bei bis 250°C stabilisiert und getrocknet.
Bevorzugt wird die Rohstoffmischung für das Abdeckmittel derart gewählt, dass sich ein Blähtemperaturbereich des blähfähigen Glasgranulats ergibt, der mit einem Verarbeitungstemperaturbereich der mit dem hergestellten Abdeckmittel abzudeckenden Metallschmelze zumindest teilweise überlappt.
Die Vorteile des Verfahrens hinsichtlich dieser Merkmale sind im Wesentlichen durch die Vorteile des in dem Verfahren hergestellten Abdeckmittels, wie oben beschrieben, begründet. Weiterhin bevorzugt wird die zusätzliche und/oder weitere Reaktionskomponente derart gewählt, dass ihr Reaktionstemperaturbereich mit einem Verarbeitungstemperaturbereich der mit dem hergestellten Abdeckmittel abzudeckenden Metallschmelze zumindest teilweise überlappt. Auch hier resultieren die Vorteile des Verfahrens aus den Vorteilen des in dem Verfahren hergestellten Abdeckmittels, wie oben bereits beschrieben worden ist.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Klassierung des blähfähigen Glasgranulats erfolgt. Dies bietet den Vorteil, dass das blähfähige Glasgranulat nach der Klassierung besonders gleichmäßig auf der Oberfläche der Metallschmelze aufgebracht werden kann. Zudem weist das so hergestellte blähfähige Glasgranulat ein besonders gleichmäßiges Reaktionsverhalten an der Oberfläche der Metallschmelze auf.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Klassierung und Kombination unterschiedlicher Korngrößen des blähfähigen Glasgranulats erfolgt.
Die Klassierung und Kombination unterschiedlicher Korngrößen, beispielsweise nach dem Prinzip einer Sieblinie (Kornverteilung in einer Schüttung), ermöglicht eine definierte Haufwerksdichte, welche die Wärmedämmung und das Reaktionsverhalten aus der Schüttung beeinflusst.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels zur Abdeckung einer sich in einem metallurgischen Gefäß, beispielsweise Schmelztiegel, befindenden Metallschmelze, wobei das Abdeckmittel zumindest anteilig aus einem Glasgranulat besteht, welches zunächst als Blähglasgranulat bereitgestellt oder hergestellt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass durch Aufbringung einer Beschichtung auf das Blähglasgranulat ein beschichtetes Blähglasgranulat hergestellt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft insbesondere die Herstellung eines Abdeckmittels gemäß der vorangehenden Beschreibung, wobei das Glasgranulat das beschichtete Blähglasgranulat ist. Es ist somit ein Vorteil des Verfahrens, dass mit ihm das erfindungsgemäße Abdeckmittel herstellbar ist. Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels, bei dem das Abdeckmittel zumindest anteilig aus einem blähfähigen Glasgranulat besteht, wird bei dem jetzt beschriebenen Verfahren die Rohstoffmischung zunächst konventionell zu einem Blähglasgranulat weiterverarbeitet. Auf das Blähglasgranulat wird dann erfindungsgemäß die Beschichtung aufgebracht.
Bevorzugt ist eine Temperaturbeständigkeit der Beschichtung gegenüber durch die Beschichtung verdeckten Bereichen des beschichteten Blähglasgranulats um 5°C bis 200°C erhöht.
Die Vorteile des Verfahrens resultieren aus den oben beschriebenen und aus diesen Merkmalen resultierenden Vorteilen des erfindungsgemäßen Abdeckmittels.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Beschichtung wenigstens eine der folgenden Komponenten beigemischt wird:

c) wenigstens eine zusätzliche Reaktionskomponente mit Eigenschaften zur Förderung einer Reduktionsreaktion;
d) wenigstens einer weiteren Reaktionskomponente, die geeignet ist, eine Reinigungsreaktion an einer Oberfläche der mit dem hergestellten Abdeckmittel abzudeckenden Metallschmelze auszulösen.

Auch hier ergeben sich für das Verfahren entsprechende Vorteile, die aus den Vorteilen bezüglich dieser Merkmale des erfindungsgemäßen Abdeckmittels resultieren.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Beschichtung unter Zugabe eines anorganischen Bindemittels nach dem Prinzip der Panierung aufgebracht wird.
Dies bietet den Vorteil, dass die Beschichtung besonders einfach herstellbar ist. Bevorzugt wird das Blähglasgranulat in einem Trommelmischer mit der Beschichtung versehen. Vorzugsweise wird das beschichtete Blähglasgranulat dann einem oder mehreren thermischen Nachbehandlungsprozessen unterzogen. Vorzugsweise erfolgt eine Trocknung des beschichteten Blähgasgranulats in einer beheizten Trommel des Trommelmischers oder in einer Mikrowelle bei bis zu 250°C. Im Anschluss daran erfolgt vorzugsweise eine Sinterung der Beschichtung in einem Ofen bei bis zu 600°C.
Vorzugsweise erfolgt dann eine Klassierung des beschichteten Blähglasgranulats. Weiterhin bevorzugt erfolgt eine Klassierung und Kombination unterschiedlicher Korngrößen des beschichteten Blähglasgranulats.
Die unterschiedlichen Merkmale der vorangehenden Beschreibung in Bezug auf das erfindungsgemäße Abdeckmittel, das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Abdeckmittels, welches zumindest anteilig aus dem blähfähigen Glasgranulat besteht, sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Abdeckmittels, das zumindest anteilig aus dem beschichteten Glasgranulat besteht, sind auch untereinander kombinierbar. Die beschriebenen Vorteile der Merkmale des erfindungsgemäßen Abdeckmittels stellen dabei grundsätzlich auch immer einen Vorteil des jeweiligen erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abdeckmittels als blähfähiges Glasgranulat;
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abdeckmittels als beschichtetes Blähglasgranulat;
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abdeckmittels, verwendet auf der Oberfläche einer Metallschmelze in einem metallurgischen Gefäß oder in einer Gießrinne;
4 ein Blockschema eines Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Abdeckmittels, das zumindest anteilig aus dem blähfähigen Glasgranulat besteht;
5 ein Blockschema eines Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Abdeckmittels, das zumindest anteilig aus dem beschichteten Blähglasgranulat besteht.
1 zeigt das erfindungsgemäße Abdeckmittel 10. Das erfindungsgemäße Abdeckmittel 10 besteht zumindest anteilig aus einem Glasgranulat 12. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um ein blähfähiges Glasgranulat 14. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind eine Vielzahl Partikel 16 des blähfähigen Glasgranulats 14 dargestellt. Detail A zeigt eine Vergrößerung eines Partikels 16 des blähfähigen Glasgranulats 14. Das blähfähige Glasgranulat 14 besteht aus einem mineralischen Glasrohstoff, der mit Bindemittel, Flussmittel und Blähmittel gemischt ist und danach granuliert worden ist. Eine Korngröße des gezeigten Partikels 16 des blähfähigen Glasgranulats 14 beträgt hier rein exemplarisch 0,4 mm. Es sind eine Vielzahl unterschiedlicher Korngrößen von Partikeln 16 in dem Abdeckmittel 10 vorhanden. Die Korngröße umfasst einen Bereich von 0,2 mm bis 10 mm. Das blähfähige Glasgranulat 14 ist bei 800°C bis 900°C blähfähig. Das blähfähige Glasgranulat 14 enthält zudem eine zusätzliche Reaktionskomponente. Rein exemplarisch ist dem blähfähigen Glasgranulat 14 hier Aluminiumpulver zugemischt. Zudem ist dem blähfähigen Glasgranulat 14 eine weitere Reaktionskomponente zugemischt, die hier rein exemplarisch als Fluorid vorliegt. Die Mengenanteile der zusätzlichen Reaktionskomponente und der weiteren Reaktionskomponente betragen hier 0,1 m% bis 20 m%.
2 zeigt das erfindungsgemäße Abdeckmittel 10, bei dem das Glasgranulat 12 ein beschichtetes Blähglasgranulat 18 ist. Die Detailansicht A zeigt einen Partikel 16 des beschichteten Blähglasgranulats 18 in vergrößerter Ansicht. Zu sehen ist eine Schnittlinie, die durch eine an der Oberfläche des Partikels 16 erkennbaren Pore 20 verläuft. Die Schnittlinie verläuft dabei durch die Pore und schneidet das gesamte Partikel 16 des beschichteten Blähglasgranulats 18. In der Schnittansicht ist erkennbar, dass im Inneren des Partikels 16 des beschichteten Blähglasgranulats 18 eine Vielzahl Poren 20 vorhanden ist. Diese können sowohl offen als auch geschlossen sein. Erkennbar ist hier eine Beschichtung 22 des beschichteten Blähglasgranulats 18. Die Beschichtung 22 weist eine Temperaturbeständigkeit auf, die gegenüber durch die Beschichtung 22 verdeckten Bereichen 30 des beschichten Blähglasgranulats 18 um 200°C erhöht ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, in diesem Ausführungsbeispiel weist die Beschichtung 22 eine Temperaturbeständigkeit bis zu einer Temperatur von 900°C auf. Die verdeckten Bereiche 30 hingegen sind lediglich bis 700°C temperaturbeständig. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Beschichtung 22 rein exemplarisch aus Aluminiumoxid.
Wie auch in dem Ausführungsbeispiel aus 1, sind der Beschichtung 22 hier ebenso eine zusätzliche Reaktionskomponente und eine weitere Reaktionskomponente beigemischt. Die Massenanteile betragen hier bezogen auf die Beschichtung 5 m% bis 50 m%.
3 zeigt rein exemplarisch wie mit dem erfindungsgemäßen Abdeckmittel 10 eine in einem metallurgischen Gefäß 24 oder in einer Gießrinne befindliche Metallschmelze 26 abgedeckt wird. Bevorzugt ist das metallurgische Gefäß 24 ein Schmelztiegel 32. Die Metallschmelze 26 ist hier rein exemplarisch eine Aluminiumschmelze 28, die bei 600°C bis 800°C verarbeitet wird. Das Abdeckmittel 10 kann das blähfähige Glasgranulat 14 und/oder das beschichtete Blähglasgranulat 18 beinhalten. Das beschichtete Blähglasgranulat 18 treibt aufgrund der erhöhten Temperaturbeständigkeit seiner Beschichtung 22 an der Oberfläche der Metallschmelze 26, ohne dass dieses seine stabile Form verliert. Das blähfähige Glasgranulat 14 bläht sich an der Oberfläche der Metallschmelze 26 infolge der Verarbeitungstemperatur der Metallschmelze 26 zu einem Blähglasgranulat auf. Eine untere der Oberfläche der Metallschmelze 26 zugewandte dünne Schicht des blähfähigen Glasgranulats 14 schmilzt dabei auf und bildet eine dünne Dämmschicht an der Oberfläche der Metallschmelze 26. Der übrige Teil des blähfähigen Glasgranulats 14 bläht, wie bereits gesagt, zu Blähglasgranulat auf und bildet somit oberhalb der dünnen Dämmschicht eine zusätzliche Dämmschicht gegen thermische Verluste und schädliche atmosphärische Einflüsse.
Das in 4 gezeigte Blockschema zeigt den Ablauf des Verfahrens zur Herstellung des Abdeckmittels 10, welches zumindest anteilig aus dem blähfähigen Glasgranulat 14 besteht. In einem ersten Schritt wird dabei ein Ausgangsmaterial, beispielsweise in Form von Recyclingglas oder einem mineralischen Glasrohstoff bereitgestellt. In einem zweiten Schritt wird das Ausgangsmaterial, vorzugsweise in einer Mühle, zu einem feinen Mehl vermahlen. In einem dritten Schritt wird dem Glasmehl ein Bindemittel, ein Flussmittel und ein Blähmittel zugesetzt. Im Folgenden stehen nun drei Alternativen für das Verfahren zur Verfügung. Diese betreffen die Verfahrensschritte (4) und (5), die jeweils für sich allein oder nacheinander oder auch gleichzeitig durchgeführt werden können. In dem vierten Verfahrensschritt wird einem Rohstoffgemisch, das das Glasmehl, das Blähmittel, das Flussmittel und das Bindemittel umfasst, eine zusätzliche Reaktionskomponente beigemischt. Die Mengenanteile betragen vorzugsweise 0,1 m% bis 10 m% des Rohstoffgemischs. Die zusätzliche Reaktionskomponente ist vorzugsweise ein organisches Material oder Metallpulver oder auch ein Oxid. In dem Verfahrensschritt (5) wird dem Rohstoffgemisch wenigstens eine weitere Reaktionskomponente beigemischt. Bezogen auf die Menge des Rohstoffgemischs beträgt der Massenanteil vorzugsweise 0,1 m% bis 10 m%. Die weitere Reaktionskomponente ist bevorzugt ein Salz. Die Verfahrensschritte (4) und (5) können auch simultan oder nacheinander ausgeführt werden. In einem Verfahrensschritt (6) wird dann ein Granulierungsprozess durchgeführt. Im Verfahrensschritt (7) können sich dann weitere Prozesse, wie beispielsweise eine thermische Nachbehandlung, Reinigung oder Klassierung anschließen.
5 zeigt das Blockschema zur Herstellung des Abdeckmittels 10, wobei dieses zumindest anteilig aus einem beschichteten Blähglasgranulat 18 besteht. In einem ersten Verfahrensschritt wird dabei auf konventionellem Wege zunächst ein Blähglasgranulat alternativ bereitgestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird dann eine Beschichtung 22 auf das Blähglasgranulat aufgebracht. Vorzugsweise ist die Beschichtung ein Metalloxid, Metallcarbonat oder Metallsilicat. Die Beschichtung wird vorzugsweise mit einer Schichtdicke von 30 µm hergestellt. Die Beschichtung 22 enthält, analog zu dem Verfahren aus 4, eine weitere Reaktionskomponente und eine zusätzliche Reaktionskomponente. Die Massenanteile bezogen auf die Masse der Beschichtung 22 betragen 5 m% bis 50 m%. Die Beschichtung 22 wird vorzugsweise nach dem Prinzip der Panierung auf das Blähglasgranulat aufgebracht. Dies kann beispielsweise in einem Trommelmischer erfolgen. In einem dritten Verfahrensschritt erfolgt dann eine thermische Nachbehandlung des beschichteten Blähglasgranulats 18. Vorzugsweise wird dieses in einer beheizten Trommel des Trommelmischers oder alternativ einer Mikrowelle bei 250°C getrocknet. In einem vierten Verfahrensschritt erfolgt dann in einem Drehrohrofen bei 600°C eine Sinterung der Beschichtung 22 des beschichteten Blähglasgranulats 18. In einem fünften Verfahrensschritt erfolgt dann noch eine Klassierung des beschichteten Blähglasgranulats 18.
Bezugszeichenliste

10: Abdeckmittel
12: Glasgranulat
14: blähfähiges Glasgranulat
16: Partikel
18: beschichtetes Blähglasgranulat
20: Pore
22: Beschichtung
24: metallurgisches Gefäß
26: Metallschmelze
28: Aluminiumschmelze
30: verdeckte Bereiche
32: Schmelztiegel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19731653 C2 [0013]
DE 10124926 B4 [0014]
DE 102013000527 A1 [0015]
DD 205628 [0016]
DD 211366 [0017]
DD 219216 A1 [0018]
DE 3000047 A [0019]
DE 2246723 B [0020]
DE 9010129 U1 [0021]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Fachzeitschrift „Gießerei 98“, (2011), Nr. 2, Seiten 52–63 [0005]

Claims

Abdeckmittel (10) zur Abdeckung einer sich in einem metallurgischen Gefäß (24) befindenden Metallschmelze (26), das zumindest anteilig aus einem Glasgranulat (12) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Glasgranulat (12) ein blähfähiges Glasgranulat (14) und/oder ein beschichtetes Blähglasgranulat (18) ist.
Abdeckmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Glasgranulat (12) Partikel (16) mit einer mittleren Korngröße von 0,1 mm bis 15 mm aufweist.
Abdeckmittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Glasgranulat (12) zumindest anteilig das blähfähige Glasgranulat (14) ist und ein Blähtemperaturbereich des blähfähigen Glasgranulats (14) mit einem Verarbeitungstemperaturbereich der abzudeckenden Metallschmelze (26) zumindest teilweise überlappt.
Abdeckmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Blähtemperaturbereich Temperaturen von 750°C bis 950°C umfasst.
Abdeckmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Glasgranulat (12) zumindest anteilig das beschichtete Blähglasgranulat (18) ist, mit einer Beschichtung (22), deren Temperaturbeständigkeit gegenüber durch die Beschichtung (22) verdeckten Bereichen (30) des beschichteten Blähglasgranulats (18) um 5°C bis 200°C erhöht ist.
Abdeckmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Blähglasgranulat (18) offenporige und/oder geschlossenporige Partikel (16) aufweist.
Abdeckmittel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (22) zumindest anteilig aus einem Metalloxid und/oder Metallcarbonat und/ oder Metallsilicat besteht.
Abdeckmittel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (22) eine mittlere Korngröße von 5 µm bis 150 µm aufweist.
Abdeckmittel nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (22) eine mittlere Schichtdicke von 15 µm bis 200 µm aufweist.
Abdeckmittel nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (22) ein anorganisches Bindemittel beinhaltet.
Abdeckmittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel zumindest anteilig aus Alkalisilikat und/oder Aluminiumphosphat und/oder Kieselsol und/oder Siliziumoxid besteht.
Abdeckmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das blähfähige Glasgranulat (14) und/oder eine Beschichtung (22) des beschichteten Blähglasgranulats (18) wenigstens eine zusätzliche Reaktionskomponente mit Eigenschaften zur Förderung einer Reduktionsreaktion enthält.
Abdeckmittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reaktionstemperaturbereich der zusätzlichen Reaktionskomponente mit einem Verarbeitungstemperaturbereich der abzudeckenden Metallschmelze (26) zumindest teilweise überlappt.
Abdeckmittel nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliche Reaktionskomponente ein organisches Material und/oder ein Metallpulver und/oder ein Oxid vorgesehen ist.
Abdeckmittel nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliche Reaktionskomponente Glyzerin und/oder Öl und/oder Wachs und/oder Stärke und/oder Kohlenstoff und/oder Aluminiumpulver und/oder Manganoxid und/oder Eisenoxid und/oder Wasserstoffperoxid vorgesehen ist.
Abdeckmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das blähfähige Glasgranulat (14) und/oder eine Beschichtung (22) des beschichteten Blähglasgranulats (18) wenigstens eine weitere Reaktionskomponente zur Auslösung von Reinigungsreaktionen an der Oberfläche der abzudeckenden Metallschmelze (26) enthält.
Abdeckmittel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reaktionstemperaturbereich der weiteren Reaktionskomponente mit einem Verarbeitungstemperaturbereich der abzudeckenden Metallschmelze (26) zumindest teilweise überlappt.
Abdeckmittel nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Reaktionskomponente ein Salz vorgesehen ist.
Abdeckmittel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Salz ein Chlorid und/oder Fluorid und/oder eine Halogenverbindung vorgesehen ist.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels (10) zur Abdeckung einer sich in einem metallurgischen Gefäß (24) befindenden Metallschmelze (26), wobei das Abdeckmittel (10) zumindest anteilig aus einem blähfähigen Glasgranulat (14) besteht und wobei vor der Durchführung eines Granulierungsprozesses wenigstens einer der folgenden Schritte durchgeführt wird: a) Zugabe wenigstens einer zusätzlichen Reaktionskomponente mit Eigenschaften zur Förderung einer Reduktionsreaktion; b) Zugabe wenigstens einer weiteren Reaktionskomponente, die geeignet ist, eine Reinigungsreaktion an einer Oberfläche der mit dem hergestellten Abdeckmittel (10) abzudeckenden Metallschmelze (26) auszulösen.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rohstoffmischung für das Abdeckmittel (10) derart gewählt wird, dass sich ein Blähtemperaturbereich des blähfähigen Glasgranulats (14) ergibt, der mit einem Verarbeitungstemperaturbereich der mit dem hergestellten Abdeckmittel (10) abzudeckenden Metallschmelze (26) zumindest teilweise überlappt.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche und/oder weitere Reaktionskomponente derart gewählt wird, dass ihr Reaktionstemperaturbereich mit einem Verarbeitungstemperaturbereich der mit dem hergestellten Abdeckmittel (10) abzudeckenden Metallschmelze (26) zumindest teilweise überlappt.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klassierung des blähfähigen Glasgranulats (14) erfolgt.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klassierung und Kombination unterschiedlicher Korngrößen des blähfähigen Glasgranulats (14) erfolgt.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels (10) zur Abdeckung einer sich in einem metallurgischen Gefäß (24) befindenden Metallschmelze (26), wobei das Abdeckmittel (10) zumindest anteilig aus einem Glasgranulat (12) besteht, welches zunächst als Blähglasgranulat bereitgestellt oder hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch Aufbringung einer Beschichtung (22) auf das Blähglasgranulat ein beschichtetes Blähglasgranulat (18) hergestellt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperaturbeständigkeit der Beschichtung (22) gegenüber durch die Beschichtung (22) verdeckten Bereichen (30) des beschichteten Blähglasgranulats (18) um 5°C bis 200°C erhöht ist.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtung (22) wenigstens eine der folgenden Komponenten beigemischt wird: c) wenigstens eine zusätzliche Reaktionskomponente mit Eigenschaften zur Förderung einer Reduktionsreaktion; d) wenigstens einer weiteren Reaktionskomponente, die geeignet ist, eine Reinigungsreaktion an einer Oberfläche der mit dem hergestellten Abdeckmittel (10) abzudeckenden Metallschmelze (26) auszulösen.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (22) unter Zugabe eines anorganischen Bindemittels nach dem Prinzip der Panierung aufgebracht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Blähglasgranulat (18) einem oder mehreren thermischen Nachbehandlungsprozessen unterzogen wird.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klassierung des beschichteten Blähglasgranulats (18) erfolgt.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckmittels nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klassierung und Kombination unterschiedlicher Korngrößen des beschichteten Blähglasgranulats (18) erfolgt.