DE2058308B2

DE2058308B2 - Verwendung von getrocknetem kaffeesatz als lunkerpulver

Info

Publication number: DE2058308B2
Application number: DE19702058308
Authority: DE
Inventors: Shigeru Utsunomiya Ito Yukio Imaichi Tochigi Matsuyama (Japan)
Original assignee: Aikoh Co , Ltd , Tokio
Priority date: 1970-07-03
Filing date: 1970-11-27
Publication date: 1973-06-07
Also published as: FR2097155B1; CA939396A; GB1337566A; ZA707755B; DE2058308A1; US3612155A; JPS4946451B1; SE375028B; FR2097155A1; AT317457B; DE2058308C3

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.

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:

Beispiel 1

In der nachfolgenden Tabelle I sind die Zusammensetzungen mehrerer erfindungsgemäßer Lunkerpulver zusammengestellt.

3
Tabelle I

Aluminiumpulver
Aliiminiumkorn
Eisenoxydul ....

Eisenoxyd

Koksgrus

Diatomeen-Erde
Natriumfluorid .
Natriumnitrat ..
Aluminiumasche
Kaffeesatz

1
CA,)

12
12
8
3
4
2
3

45
5

11
12
7
3
4
2

3 45

3 CW

11

41
12

4 (⁰/„)

10

12

40
16

CW

Beispiel 2

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. _ , „ ...

Tabelle 111

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.

Tabelle 11

	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.

Beispiel 3

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 insge^C!?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

Patentanspruch:

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.