DE1908116C3 - Korundstampfmasse für die Zustellung von Vakuuminduktionsöfen - Google Patents
Korundstampfmasse für die Zustellung von VakuuminduktionsöfenInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf eine feuerfeste Zu- riumoxid ist jedoch gegenüber Schlacken besondere
stellung fttr Vakuumtnduktionsöfen, insbesondere anfällig. Es werden nredrigschmelzende EutekÜka ge-
solche Öfen dieser Art, die für die Herstellung von bildet, die zum vorzeitigen Ausfall des Ofens führen
Reinnickel, Nickelbasislegierungen und Kupfer-Nickel- können. Ebenso ist der Cslciumoxidtiegei besonders
Legierungen Verwendung finden. Durch die erfin- 5 anfällig gegen Temperaturwechselbelastung,
dungsmäßige Zusammensetzung der Stampfmasse soll Eine gute Beständigkeit unter Vakuum bat AIu-
die Betriebssicherheit der genannten öfen erhöht und miniumoxid. Die Verwendung von AIgO3 in der r-euer-
die Herstellung von Metallen und Legierungen größe- festtechnik hat große Bedeutung. Al8O, wird mn einer
rer Reinheit ermöglicht werden. Vielzahl anderer Oxide gemischt und m Form von
Induktives Schmelzen gewinnt steigende Bedeutung to Steinen und Stampfmassen verarbeitet,
auf sämtlichen Schmelz- und Gießgebieten. Dabei Eine typische Al8O3-haltige Stampfmasse ist die
werden immer größere öfen gebaut und geplant. Mischung von 80% AI2O3 mit 20 /0 Ton. Diese
Während der technische Aufbau der Ofenanlagen Stampfmasse wird mit 5% Wasser angefeuchtet und
weitgehend gelöst ist, bereitet die feuerfeste Zustellung zur Herstellung einer Vielzahl von feuerfesten Aus-
je nach Ofengröße und in Abhängigkeit vom Legie- 15 kleidungen angewandt,
rungsprogramm beträchtliche Schwierigkeiten. Beim Einsatz dieser Masse in Induktionsöfen ist
Temperaturwechselbelastungen, SchlackenangrifT, es sehr nachteilig, daß eine rißfreie Stampfung nur
Eindringen von Oxiden in die Stampfmasse, Über- dann zu erzielen i>>t, wenn über mindestens 48 Stunden
temperatur können zum Durchbruch eines . Ofens langsam getrocknet wird. Ein weiterer Nachteil beführen,
ao steht darin, daß die erwünschte pulverförmige Zone,
Wird ein Induktionsofen zusätzlich unter vermin- die Metalldurchbrüche abdichtet, nicht entsteht und
dertem Druck betrieben, so ergeben sich weitere zu- somit schon zu Beginn des Schmelzens Durchbruchsätzliche
Beanspruchungen durch verstärkte Reak- gefahr besteht. Ähnliche Nachteile zeigt die Verwentionen
zwischen Bestandteilen der Schmelze und der dung von Korund mit Aluminiumoxidhydroxid als
feuerfesten Auskleidung. 25 Feuerfestbinder und gegebenenfalls anderen Zusätzen
Feuerfeste Baustoffe können Gewichtsverluste zwi- als Bindemittel (deutsche Auslegeschrift 1 112 441).
sehen 6 und 16°/„ erleiden, wenn sie mehrere Stunden Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die vor-
einem Druck von 5 mm Quecksilbersäule bei 1600°C stehend erwähnten Nachteile auszuschließen. Dies
ausgesetzt sind. wird dadurch erreicht, daß eine Korundstampfmasse
Stand der Technik ist es heute diese Öfen mit saurer 30 für der Herstellung von Reinnickel, Nickelbasis- und
oder basischer Zustellung auszukleiden. Kupfer-Nickel-Legierungen dienende Vakuuminduk-
Die sauren Stampfmassen bestehen aus SiO2. Die tionsöfen verwendet wird, die dadurch gekennzeichnet
basischen Massen enthalten als Basis MgO oder CaO ist, daß sie aus reinem geschmolzenem Elektrokorund
mit möglichen Zusätzen an Al2O3 und Minerali- mit mindestens 99,6°/o AI2O1, und einem Zusatz von
satoren. 35 3 bis 6% MgO gleicher Körnung besteht, praktisch
In Vakuumöfen ist die Verwendung einer SiO2- frei von SiO2, CaO, Fe2O3 und anderen Zusätzen, wie
haltigen Stampfmasse nicht möglich. Das Desoxy- ζ. B. Sintermittelanteilen aus TiO2, Vanadinoxid oder
dationspotential von Kohlenstoff unter Vakuum ist Borsäure ist und folgendes Korngrößenspektrum be-
io groß, daß Siliziumoxid durch Kohlenstoff zu Koh- sitzt:
lenmonoxid und Silizium reduziert wird Die Verwen- 40 n fejs lg0/ def Körnung bis 0,07 mm
dung von Magnesiumoxidfegeln unter Vakuum bnngt ., bis ^0 der Körnung größer als 0,07 bis 0,1 mm
ebenfalls erhebliche Nachteite. Magnesium hat einen 9 bjs 15, der Körn ößer als Ql bis „ 2 mm
hohen Dampfdruck wodurch unter Vakuum die Reak- 1Q bjs 16„ def Körnun* *roßer a,s Q2 bis „ 5 mm
tion von MgO mit dem in der Schmelze enthaltenen C g bjs ]2„(° der Körnun| jjrößer a|s 05 bis lQ mm
begünstigt wird. 45 10 bis 16„/o der Körnung größer als 1,0 bis 2,0 mm
«ei der KeaKtion 22 bjs 32O/o der Körnung größer als 20 bis 4,0 mm
[MgO] + [C] -* (Mg Dampf) -J- (CO) ? bis 7°/0 der Körnung größer als 4,0 bis 8,0 mm
erfolgt während der Vakuumbehandlung eine uner- Bei der Verwendung eines körnigen Korunds mit zu
wünschte Sauerstoff nachlieferung, die bei längerdauern- 50 hohen Verunreinigungen und einem Zusatz von Border
Behandlung zum Ansteigen des [O] im Metall säure als Sintermittel zeigte es sich, daß das Metall
führt. Bei hohen Anforderungen an Reinheitsgrad durch die Poren der Masse tief eindrang und bis zur
und physikalische Eigenschaften der Legierung kann Spule des Ofens durchlief. Eine weitere Schwierigkeit
dies zum Ausschuß führen. war das starke Durchsintern der Stampfmasse. Die
Bei Schmelzen von Reinnickel, Nickelbasislegierun- 55 Haltbarkeit dieser Tiegel war so gering, daß an eine
gen und Kupfer-Nickel-Legierungen konnte festge- Verwendung in der Praxis nicht gedacht werden
stellt werden, daß Magnesiumoxid als feuerfester konnte.
Baustoff für die Zustellung von Vakuuminduktions- Erst beim erfindungsgemäßen Einsatz eines ge-
öfen ungeeignet ist. Die Haltbarkeit des Tiegels war schmolzenen, reinen, weißen Elektrokorunds mit
so gering, daß eine Anwendung von Magnesiumoxid 60 99,6 °/0 AIjO3, einem Zusatz von 3 bis 6% MgO und
für die vorstehend genannten Legierungen wirtschaft- einer Körnung in den oben angegebenen Bereichen
lieh nicht tragbar ist. Die Ursache des Versagens von konnte eine Stampfmasse aufgebaut werden, die allen
Magnesiumoxid bei Nickel und Kupfer-Nickel-Legie- Anforderungen des großen Vakuuminduktionsofens
rungen besteht darin, daß das fehlende Eisenoxid keine gerecht wurde.
Sinterung der Kontaktzone Metall-Stampfmasse ent- 65 Es ergab sich, daß der Körnungsaufbau von beson-
stehen läßt. derer Wichtigkeit war. Fein- und Grobanteil mußten
Die Verwendung von Calciumoxid wäre auf Grund sorgfältig aufeinander abgestimmt werden,
der guten chemischen Beständigkeit ideal. Das CaU Eine besonders gute Stampfmasse wurde erhalten,
wenn man eine Körnung von 15°/B = 0,07 mm,
10% >0,07 bis 0,1 mm, Π °/0
>0,l bis 0,2 mm, Π % >0,2 bis 0,5 mm, 10°/„ >0,5 bis I1O mm, 13°/O
>l,0 bis 2,0 mm, 25 »/„
>2,0 bis 4,0 mm, 5% >4,0 bis S1O mm wählte.
Neben der richtigen chemischen Zusammensetzung und dem Kornaufbau ist die gleichmäßige Verteilung
der Körnungen auch innerhalb der bereits gestampften Masse zur Erzielung des optimalen Effektes von Bedeutung. Um dies zu gewährleisten, wird am besten die
Stampfmasse trocken hinter den im Ofen angebrachten Sinterzylinder eingefüllt und durch geeignete Maßnahmen darauf geachtet, daß beim Einfüllen kiine
Entmischung eintritt. Die hürbei übliche Arbeitsweise ist die Verwendung eines Trichters mit Einfüllrohr um ta
den freien Fall zu vermeiden.
Die Verdichtung kann je nach Möglichkeit durch lagenweises Stampfen mit Handgeräten erfolgen.
Bessere Erfolge werden bei Verwendung pneumatisch oder elektromotorisch betriebener Einrüttelgeräte er- ao
reicht.
Die Sinterung kann in üblicher Arbeitsweise erfolgen, indem der Ofen mit kaltem Einsatz angefahren
wird. Das flüssige Einfüllen von Metall in den auf 9000C vorgeheizten Ofen hat sich besonders bewährt, as
Korund hat gegenüber Magnesit eine niedrige Wärmeausdehnung und ist unempfindlicher gegen Temperaturwcchsel.
Mit der erfmdüngsgemäßen Stampfmasse konnten Induktionsofentiegel mit über 10 Tonnen Fassungsvermögen,
die unter Vakuum Betrieben wurden, mit großem Erfolg zugestellt werden Insbesondere bei der
Herstellung von Nickel und Kupfer-Nickel-Legierungen zeigte sich lOfache Haltbarkeit gegenüber Magnesiumoxidzustellungen.
Die Qualität der erzeugten Legierungen zeigte ebenfalls erhebliche Verbesserungen. Weichmagnetische
Werkstoffe auf der Basis Nickel—Eisen, die im erfindin:smäßigen
Korundtugel hergestellt wurden, hatten gegenübsr solchen, die im Magnesittiegel hergestellt
wurden, mehr als eine 3f ache Verbesserung der Magnetwerte.
Claims (3)
1. Korundstampfmasse für die Zustellung von Vakuuminduktionsöfen, insbesondere for die Herstellung
von Reinnickel, Nickelbasis- und Kupfer* Nickel-Legierungen dienenden Vakuumraduktiunsöfen,
dadurch gekennzeichnet, daß sie aus reinem geschmolzenem Elektrotorund mit
mindestens 99,6°/0 Al8O9 und einem Zusatz von
3 bis 6% MgO gleicher Korngröße besteht, die Stampfmasse praktisch frei von SiO8, CaO, FeO
und irgendwelche Zusätzen, wie Bindemitteln, Sintermittelanteilen od. dgl., ist und folgendes
Korngrößenspektrum besitzt:
12 bis
7 bis
9 bis
9 bis
10 bis
8 bis
10 bis
22 bis
10 bis
22 bis
3 bis
18°/o
13%
13%
15%
16%
12%
16%
32%
7%
16%
12%
16%
32%
7%
bis 0,07 mm größer als 0,07 bis 0,1 mm
größer als 0,1 bis 0,2 mm größer als 0,2 bis 0,5 mm größer als 0,5 bis 1,0 mm
größer als 1,0 bis 2,0 mm größer als 2,0 bis 4,0 mm größer als 4,0 bis 8,0 mm
2. Stampfmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korund mit 3 bis 6% MgO-Zusatz
folgendes Korngrößenspektrum besitzt:
15%
10%
11%
11%
11%
10%
13%
25%
5%
bis 0,07
größer als 0,07
größer als 0,1
größer als 0,2
größer als 0,5
größer als 1,0
größer als 2,0
größer als 4,0
größer als 0,07
größer als 0,1
größer als 0,2
größer als 0,5
größer als 1,0
größer als 2,0
größer als 4,0
mm
bis 0,1 mm bis 0,2 mm bis 0,5 mm bis 1,0 mm
bis 2,0 mm bis 4,0 mm bis 8,0 mm
3. Stampfmasse nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen
Korngrößen auch nach dem Einstampfen in allen Teilen der Masse gleichmäßig miteinander
vermischt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691908116 DE1908116C3 (de) | 1969-02-19 | 1969-02-19 | Korundstampfmasse für die Zustellung von Vakuuminduktionsöfen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691908116 DE1908116C3 (de) | 1969-02-19 | 1969-02-19 | Korundstampfmasse für die Zustellung von Vakuuminduktionsöfen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1908116A1 DE1908116A1 (de) | 1970-12-03 |
DE1908116B2 DE1908116B2 (de) | 1971-09-16 |
DE1908116C3 true DE1908116C3 (de) | 1974-10-03 |
Family
ID=5725626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691908116 Expired DE1908116C3 (de) | 1969-02-19 | 1969-02-19 | Korundstampfmasse für die Zustellung von Vakuuminduktionsöfen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1908116C3 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT358455B (de) * | 1978-05-12 | 1980-09-10 | Veitscher Magnesitwerke Ag | Feuerfeste trockenstampfmasse zum auskleiden von induktionstiegeloefen |
CN110668800A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-01-10 | 贵州云弗电炉制造有限公司 | 一种用于无芯感应电炉的炉衬材料及其制备方法 |
-
1969
- 1969-02-19 DE DE19691908116 patent/DE1908116C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1908116B2 (de) | 1971-09-16 |
DE1908116A1 (de) | 1970-12-03 |
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