DE2058308B2 - Verwendung von getrocknetem kaffeesatz als lunkerpulver - Google Patents
Verwendung von getrocknetem kaffeesatz als lunkerpulverInfo
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
- B22D27/06—Heating the top discard of ingots
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Description
Beim Vergießen von Blöcken ist es bekannt, Kokillen /u verwenden, die arn Kopf beispielsweise mittels
einer Haube mit einer exothermen oder wärmedämmenden Masse versehen sind und in die nach dem
Gießen ein exothermes Lunkerpulver auf den Badspiegel gegeben wird, um die Erstarrung des Blockkopfes
zu verzögern und auf diese Weise die Bildung von Schrumpfungshohlräumen bzw. Lunkern zu verhindern.
Auf diese Weise ergeben sich gesunde Blöcke und ein hohes Ausbringen beim Walzen.
Ais Lunkerpulver sind die verschiedensten Massen und Mischungen bekannt; so ist beispielsweise aus der
deutschen Patentschrift 1 097 625 ein Lunkermittel bekannt, das aus pulverförmigem oder kugeligem
Aluminium, sauerstoff abgebenden Mitteln, Bindemitteln und weiteren Zusätzen besteht. Ein derartiges
Lunkermittel kann neben Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen auch Aluniiniumkrätze un'1 Ferrioxyd,
Kaliumchlorat, Braunstein, Holzkohlepulver, Magnesiumpulver, Bentonit oder Ton sowie Pech,
Dextrin oder Sulfitablauge als Bindemittel enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lunkerpulver vorzuschlagen, mit dem es gelingt, den
Blockkopf in stärkerem Maße warmzuhalten als das bislang möglich war, um auf diese Weise eine Lunkerbildung
vveitestgehend zu unterdrücken. Zur Lösung 4*j
dieser Aufgabe wird die Verwendung von getrocknetem Kaffeesatz als Lunkerpulver oder als organischer
Zuschlagstoff in Mengen von mindestens 5°,0 zu Lvnkerpuivern bekannter Zusammensetzung zum
Abdecken von Blockköpfen von Stahlgußblöcken vorgeschlagen.
Das erfindungsgemäße Lunkerpulver kann außer
Kaffeesatz als weitere Komponenten noch leicht oxydierbare Metallpulver, pulverförmiges Metalloxyd,
Kohlungsmittel, Faserstoffe, Fluoride, Nitrate, nichtporöse und poröse feuerfeste Stoffe sowie andere
wirksame Bestandteile enthalten.
Das erfindungsgemäße Lunkerpulver läßt sich in der Weise anwenden, daß eine Mischung aus leicht,
oxydierbaren Metallpulvern, pulverförmigen Metall- 1SS
oxyden, Kohlungsmitteln, Faserstoffen, Fluoriden, Nitraten, nichtporösen und porösen feuerfesten Stoffen
sowie anderen wirksamen Bestandteilen nach dem Vergießen des Stahls in eine Kokille mit einer exothermen
oder wärmedämmenden Haube unmittelbar auf den Badspiegel gebracht und anschließend Kaffeesatz
aufgegeben wird, um den Blockkopf während der Blockerstarrung flüssig zu halten.
Eine weitere Anvvendungsmöglichkeit besteht darin, bei einem Stahl, der in Kokillen in einer Haube vergössen
wird, die exotherm oder mit einem wärmedämmenden Material ausgekleidet ist, den Kaffeesatz
unmittelbar nach Gießende auf den flüssigen Stahl zu neben, um den Blockkopf während der Blockerstarrung
flüssig zu halten.
Das erfindungsgemäße Lunkerpulver und dessen Anwendung eignen sich in allen Fällen beim Abließen
von Blöcken in Kokillen, deren Kopf oder ober.· Teil
innen aus einer exothermen oder wärmedämm.ci.den Haube besteht.
Der im Rahmen der Erfindung zur Verwendung kommende Kaffeesatz fällt in den Abgasen Kim
Rösten ν·'<η Kaffeebohnen und beim Herstellen von Getränken an, bei dem Kaffeemehl mit heißem W1 ,er
bei hohem Druck und hoher Temperatur enraik-rt
wird, um ein Extrakt mit mehr als 30° 0 Feststof: ni
«ewinnen. Obgleich sich die Bestandteile des Ka !!..-;-sat/es
je nach Art des Rohkaffees, der Röstbedin ■■·<■
«en und der verschiedenen Extraktions- und ί-ιΐ·<·,-tionsb^dingungen
bzw. -verfahren voneinander u'\'.·- bcheiden. liegt der Ölgehalt (Ätherextrakt) im aiii- meinen
bei etwa 20° 0 und der Kohlenstoffgehalt Ki etwa 60" „. Mithin besitzt ein derartiges Kaffeenuvi
einen hohen Hei/wert im Vergleich zu Sägemehl tv,-.: einem Heizwert von etwa 6300 cal g. Da das Kaff,
mehl auch -lusgezeichnet brennt und in großen Mengen preisgünstig anfällt, ergeben sich eine Reihe wesentlicher Vorteile bei der Verwendung als Lunkerpulver.
mehl auch -lusgezeichnet brennt und in großen Mengen preisgünstig anfällt, ergeben sich eine Reihe wesentlicher Vorteile bei der Verwendung als Lunkerpulver.
Ais leicht oxydierbares Metallpulver für die exotherme Masse eignen sich unter anderem Aluminiumpulver,
feinkörniges Aluminium, feingemahlene Aluminiumfolien, deren Granalien und Schuppen, Magnaliumpulver
und Kalzium-Silizium-Pulver. Als Oxydationsmittel eignen sich beispielsweise folgende
Metalloxyde: Eisenoxydiil, Eisenoxyd, und deren Mischungen sowie Mangan-Dioxyd. Als Kohlungsmittel
bzw. als leicht zündliche Bestandteile sind beispielsweise pulverförmiger oder feingemahlener Koks,
Kohle und feinkörnige verkohlte Pflanzen geeignet. Als organische oder anorganische Faserstoffe kommen
unter anderem Sägemehl, Asbest, Steinwolle, Glaswolle und Fasern in Frage, die beim Versprühen \on
feuerfestem Ton entstehen. Das Lunkerpulver enthält außerdem als Reaktionsbeschleuniger beispielsweise
Natrium- oder Natrium-Aluminium-Fluoride sowie als Zündmittel Nitrate, beispielsweise Natrium-, Kalium-
und Bariuin-Nitrat.
Zu <^en nichtporösen feuerfesten Stoffen gehören
beispielsweise Alu/niniumoxyd, Aluminiumasche und
Magnesiumoxyd, zu den porösen Oxyden Diatomeen-Erde, Bimssteir, thermisch expandierbarer oder expandierter
Vermikulit, Obsidian, Perlit, Flint- bzw. Feuerstein und Schieferton.
Zum Absorbieren des Gases und zum Wärmedämmen dient häufig Kalziumborat; außerdem kommen
andere Stoffe zur Verwendung, ciie zum Warmhalten des Blockkopfes geeignet sind und den Stahl
nicht beeinflussen.
Das Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Kaffeesatz ein unerläßlicher Bestandteil des Lunkerpulvers
ist, der der exothermen Mischung aus den obenerwähnten Pulvern entweder von vornherein beigemischt
oder zusammen mit diesem oder auch unabhängig von diesem verwendet wird.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen des näheren erläutert:
In der nachfolgenden Tabelle I sind die Zusammensetzungen mehrerer erfindungsgemäßer Lunkerpulver
zusammengestellt.
3
Tabelle I
Tabelle I
Aluminiumpulver
Aliiminiumkorn
Eisenoxydul ....
Aliiminiumkorn
Eisenoxydul ....
Eisenoxyd
Koksgrus
Diatomeen-Erde
Natriumfluorid .
Natriumnitrat ..
Aluminiumasche
Kaffeesatz
Natriumfluorid .
Natriumnitrat ..
Aluminiumasche
Kaffeesatz
1
CA,)
CA,)
12
12
8
3
4
2
3
12
8
3
4
2
3
45
5
5
11
12
7
3
4
2
12
7
3
4
2
3
45
3
CW
11
11
41
12
12
4
(0/„)
10
12
40
16
16
CW
Bei zwei weiteren Versuchsreihen C und D wurden Stahlblöcke in 6,5-t-Kokillen mit quadratischem Querschnitt
abgegossen, die jeweils eine wä<-medämmende
Haube derselben Zusammensetzung und Form und einer Wärmekapazität von 10,40I0 aufwiesen. Unmittelbar
nach Gießende wurden bei der Versuchsreihe C auf den Badspiegel zunächst 8 kg exothermes
ίο Lunkerpulver und danach 4 kg Kaffeesatz, d. h.
insgesamt 12 kg aufgegeben. Bei der Versuchsreihe D wurden dagegen 12 kg desselben exothermen Lunkerpulvers
unmittelbar nach Gießende auf den Badspiegel gegeben. Das Ausbringen bei den Versuchsreihen C
und D ist in der nachfolgenden Tabelle Πι zusammen-
aesicüt. _ , „ ...
Bei Vergleichsversuchen wurden in 3-t-Kokillen mit quadratischem Querschnitt, deren Kopf aus einer
wärmedämmenden Haube jeweils derselben Zusammensetzung und Form von 9,6° 0 der Wärmekapazität,
Stahlblöcke vergossen. Bei einer Versuchsreihe A wurden als exotherme Masse jeweils 6 kg der Lunkerpulver
1 bis 5 unmittelbar nach Gießende auf den Badspiegel gegeben, während bei einer Versuchsreihe B
als exotherme Masse die Lunkerpulver 1 bis 5, jedoch mit Sägemehl an Stelle von Kaffeesatz zur Verwendung
kamen. Das Ausbringen bei Jen Versuchsreihen A und B ist in der nachfolgenden Tabelle Il zusammeneestellt.
1 CW |
(0W | 3 (0W |
4 (0O) |
5
Co) |
|
A B |
86,8 86,1 |
87,2 86,3 |
87.1 85,9 |
86,9 86,0 |
86,4 85,3 |
Bei den in Tabelle II zusammengestellten Daten handelt es sich um Durchschnittswerte von jeweils
30 Blöcken; sie zeigen, daß sich bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Lunkerpulvers eine Frhöhung
des Ausbringens zwischen 0,7 und l,2°/0, d. h. von durchschnittlich 0,96 °/0, im Vergleich zu den Blöcken
ergibt, die unter Verwendung eines Lunkerpulver abgegossen wurden, das an Stelle von Kaffeemehl
gleiche Mengen Sägemehl enthielt.
1 | CW | 3 | 4 | 5 | > | 6 | 7 | 7 | S | 2 | |
(0W | 86,4 | C;„) | (";») | ι»; | ,9 | 9 | (" „) | <";„ | 1 | ||
C | 86,6 | 86.3 | 86,4 | 86,8 | 85 | O | 86, | 86,6 | 86, | ||
D | 86,4 | 86,5 | 86,8 | 86 | 86, | 86,2 | 86, | ||||
Die Daten der Tabelle 111 zeigen, daß das Ausbringen
bei der Verwendung von 8 kg eines üblichen exothermen Lunkerpulver* und 4 kg Kaffeepulver
einerseits sowie 12 kg eines üblichen exothermen Lunkerpulvers andererseits in etwa gleich ist. Demzufolge
kann festgestellt werden, daß das erfindung-sjo
gemäße Verfahren äußerst wirtschaftlich ist und zu einer Verringerung der Herstellungskosten führt.
Pei drei weiteren Versuchsreihen E, F und G
wurden in Kokillen mit einem rechteckigen Querschnitt und einem Seitenverhältnis von 1: 1,9 mit
jeweils einer Haube derselben Zusammensetzung und For η sowie einer Wärmekapazität von 12° 0 18-t-Brammen
abgegossen. Jeweils unmittelbar nach dem Vergießen wurden bei der Versuchsreihe E in zwei
Portionen von 20 kg insgesamt 40 kg Kaffeesatz auf den Badspiegel gegeben, während bei der Versuchsreihe
F insgeC!?mt 40 kg Strohasche in zwei Portionen von je 20 kg sowie bei der Versuchsreihe G insgesamt
40 kg Häcksel auf den Badspiegel gegeben wurden. Das bei den Versuchsreihen E bis G erzielte Ausbringen
ist in der nachfolgenden Tabelle IV zusammengestellt.
Tabelle IV | E F G |
1 CW |
2 CW |
3 CW |
4 CW |
5 CW |
6 CW |
7 CW |
8
cw |
Durchschnitt CW |
86,2 85,7 85,9 |
86,0 85,8 85,9 |
86,3 85,8 86,2 |
86,1 85,7 85,8 |
86,1 85,9 86,0 |
86,4 85,8 85,8 |
86,0 85,6 85,8 |
86,2 85,5 85,9 |
86,26 85,73 85,91 |
Die Daten der Tabelle IV zeigen, daß sich bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Kaffeesatz das
Ausbringen im Vergleich zu der Verwendung von Streiche und Häcksel um 0,35°/0 und 0,53 °/„ erhöht.
Der Anteil an Kaffeesatz in dem erfindungsgemäßen Lunkerpulver für Stahlblöcke sollte mindestens 5°/9
betragen. Obgleich sich auch bei Gehalten unter 5°/0
ein höheres Ausbringen ergibt, wird der Einfluß des Kaffeesatzes jedoch erst bei Gehalten über 5°/0
signifikant.
Der Kaffeesatz kann der exothermen Masse beigemischt werden; er kann jedoch auch zusammen mit
dieser aufgegeben oder unabhängig von dieser verwandt werden. Der besondere Vorteil der Verwendung
von Kaffeesatz besteht darin, daß er mindestens dieselbe Wirkung ausübt wie herkömmliche Lunkerpulver,
in jedem Falle aber die Herstellungskosten
verringert. Außerdem ist der Kaffeesatz leicht zu beschaffen und zu handhaben, beispielsweise mit bestimmter
Menge in einem Beutel, während Strohasche und Häcksel insbesondere schwer zusammenzufassen,
zu lagern und zu handhaben sind. Demzufolge ist die Lagerhaltung und die Handhabung sehr einfach,
insbesondere ist der Kaffeesatz über längere Zeiträume haltbar, so daß er sich in hervorragender Weise
als Bestandteil eines Lunkerpulvers bzw. zusammen /nit einem Lunkerpulver verwenden läßt.
Claims (1)
1. Verwendung von getrocknetem Kaffeesatz als Lunkerpulver oder als organischer Zuschlagstoff
in Mengen von mindestens 5°'o zu Lunkerpulvern bekannter Zusammensetzung zum Abdecken von
Blockköpfen von Stahlgußblöcken.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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