DE2103028A1 - Wandmatenal fur Blockformauf satze zum Giessen von Stahl oder ande rem Metall - Google Patents

Description

Dr. Hans-Heinrich Willrath _D _ _{62 WIESBADE}# 1- Jan. 1971

Dr. Dieter Weber ρμ&λ 1327

Dipl.-Phys. Klaus SeifTert PATENTANWÄLTE . · .

Direktor Enn VaIlak, Genf, Schweiz

Wandmaterial für Blockformaufsätze gum Giessen von Stahl oder anderem Metall

Die Erfindung bezieht sich auf Blockformaufsätze zur Verwendung beim Giessen von Stahl und anderem Material und betrifft ein für solche Blockformaufsätze besonders geeignetes Wandmaterial. ■ ■

Es ist vorbekannt, Blockformaufsätze aus exothermischem, brennbaren, keramischem und feuerfestem Material herzustellen. Weiterhin ist es bekannt, Blockformaufsätze aus porösen isolierenden Materialien, wie Gasbeton, Kieselgur, Asbest oder Vermikulit herzustellen und diese Aufsätze auf der dem Stahl- - oder Metallschmelze zugekehrten Seite mit einer feuerfesten Aussenschicht," M z.B. aus Schamottemehl, Quarzitpulver oder Dolomitpulver, zu versehen.

Die meisten, während dor letzten Jahren vorgeschlagenen Bauarten von Blockformaufsätzen, bestehen entv/eder aus im Wesentlichen feuerfestem Material oder besitzen eine Aussenschicht aus feuerfestem Material.

Da der geschmolzene Stahl beim Eingiessen in die Kokille eine Temperatur zwischen 1500 und 1600⁰C besitzt, hat man bei der Herstellung von Formblockaufsätzen sich bemüht, Material mit so hohem Schmelzpunkt wie möglich zu verwenden, um ein Schmelzen des Aufsatzmaterials zu verhindern. Man hat daher vorzugsweise feuerfestes Material, wie Quarzitpulver, Dolomitpulver etc. be-

^nutzt' 109833/1349

Der Nachteil sämtlicher zur Zeit auf dem Markt befindlicher Blockformaufsätze ist, dass Reste des Aufsatzes nach Entfernen des Gussblockes an diesem haften, was beim Walzen Anlass zu Oberflächenfehlern des Walzgutes geben kann. Weiterhin erhält man mit den jetzigen feuerfesten oder brennbaren Blockformaufsätzen Oberflächenseigerungen am Oberteil des Gussblockes. Dies fordert teure Nachbehandlungen durch Abschleifen.

Die Erfindung bezweckt diese Nachteile zu beseitigen. Gegenstand der Erfindung ist ein für Blockformaufsätze, beim Kokillengiessen von Stahl oder anderem Metall bestimmtes Wandmaterial, das eine mit Bindemitteln fest zusammengehaltene Mischung aus korn- oder pulverförmigem porösem Beton (Gasbeton) und Holzmehl, Sägespänen, Holzschleifmasse und/oder anderem organischen Fasermaterial enthält. Die Erfindung wird hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass das Wandmaterial ausserdem Sand solcher Feuerfestigkeit enthält, dass die Schmelztemperatur des Sandes niedriger als die Temperatur des geschmolzenen Metalls ist, und dass dieser Sand an den von dem geschmolzenen Metall in Berührung kommenden Oberflächen des Wandmaterials, unter Einwirkung der Wärme der Metallschmelze, eine dünne glasartige mineralische Schicht bildet.

Der hauptsächliche Erfindungsgedanke besteht also darin, dass das Wandmaterial des Blockformaufsatzes eine solche Zusammensetzung besitzen soll, dass die Grenzfläche zwischen dem geschmolzenen Stahl oder anderem Metall und der Oberfläche des Wandmaterials mit einer glatten, gasdichten, dünnen ,glasartigen mineralischen Schicht überzogen wird, wenn diese Oberfläche des Wandmaterials mit den geschmolzenen Stahl oder Metall in Berührung kommt.

Der Zusatz von nicht-feuerfestem, d.h. eine niedrigere Schmelztemperatur als die Metallschmelze besitzenden Sand, z.B. feldspathaltigem Sand, ist zweckmässig feinkörniger als der Gasbeton. Die obere Grenze der Schmelztemperatur oder des Schneiztemperaturintervalls des Stahls ist gewöhnlich 1570 - 1610⁰C. Die Liquidustemperatur, d.h. das Schmelztemperaturintervall des Stahls kann zwischen beispielsweise 1450 - 155O⁰C schwanken. Die Schmelztemperatur des Sandes soll also niedriger als diese Liquidustemperatur oder diese SchmelztemperaturIntervall sein. Beim Kontakt des Sandes mit dem schmelzwarmen Metall schmilzt der Sand an der Kontaktfläche, und die vom Sand gebildete glasartige Schmelze wird teilweise von den gröberen Gasbetonkörnern dort aufgesaugt, so dass sich eine dünne mineralische Schicht bildet. Der Schmelzprozess der verbleibt, ist auf

- 3 -109833/1349

eine dünne Zone beschränkt, da die mineralische glasartige Schicht eine grosse Anzahl poröser verhältnismässig grobkörniger Gasbetonkörner enthält, die die glasartige Schicht stark wärmeisolierend macht, und da eine grosse Anzahl solcher grober, eingeschmolzener Gasbetonkörner in der glasartigen Schicht bewirken, dass der Schmelzpunkt des aus Gasbetonpärtikeln und dem glasartigen Material bestehenden Material bedeutend höher liegt als die keramische Durchschnittsanalyse eigentlich angibt.

Die glasartige Schicht schützt den Stahl oder das Metall gegen Aufkohlen und andere Verunreinigungen und gibt dem Blockformaufsatz und dem gegossenen Metall eine glatte Oberfläche. Auf der somit erhaltenen glatten Gussoberfläche haften in der Regel keine Formaufsatzreste. Die Wärmeabstrahlung aus der glatten Oberfläche wird auch geringer als aus der üblichen etwas rauhen Oberfläche.

Zweckmässige Korngrössen sind für nicht feuerfesten Sand der oben angegebenen Feuerfestigkeit höchstens 1,5 mm und mindestens 80 % niedriger als 0,5 mm sowie für porösen Beton höchstens 6 mm und mindestens 80 % niedriger als 3 mm. Die Kornyrösse des porösen Getöns übersteigt also zweckmässig die des Sandes. Das Gewichtsverhältnis zwischen Sand und porösem Beton soll zwischen 1:2 und 4:1, zweckmässigst bei 2:1 liegen. Die beste Menge von Sägspänen oder anderem organischen Material liegt zwischen 5 und 10 Gewichtsprozent. Das Bindemittel ist am Besten organischer Natur. Ein sehr geeignetes Bindemittel ist eine Emulsion aus Polyvinylacetat. Sie kann für sich allein angewandt werden, kann jedoch auch mit Dextrin, Melasse, Sulfitablauge, Kernölen und Phenolharzen kombiniert werden.

In einem einzigen Stück oder in Form von Platten hergestellte Blockformaufsätze aus dem Material nach der Erfindung, können dadurch hergestellt werden, dass man in üblicher Weise die Trockenmaterialien mit Bindemitteln mischt, wonach die Rohmasse in Formen gepresst wird. Darauf lässt man das Material in einem Trockenofen bei 120 - 2Ou⁰C trocknen. Man kann Blockformaufsatzmaterial mit einem so niedrigen Volumengewicht wie 0,7 - 0,8 g/cm erhalten, was ein besonders hohes Isoliervermögen bedeutet.

- Patentansprüche -

- 4 109833/ 1 349

Claims (6)

Patentansprüche

1. Für ülockformaufsätze beim Kokillengiessen von Stahl oder anderem Metall bestimmtes Wandmaterial, das eine mit Bindemitteln fest zusammengehaltene Mischung aus korn- oder pulverfönnigein porösen Beton (Gasbeton) und Holzmehl, Sägespänen, Holzschleifmasse und/oder anderem organischen Fasermaterial enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung ausserdem Sand solcher Feuerfestigkeit enthält, dass die Schmelztemperatur des Sandes niedriger als die Temperatur des geschmolzenen Metalls ist, und dass dieser Sand an den von dem geschmolzenen Metall in berührung kommenden Oberflächen des Wandmaterials unter Einwirkung der Wärme der Metallschmelze eine dünne,glasartige, mineralische Schicht bildet.

2. Material nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrösse des Sandes nicht etwa 0,5 mm übersteigt sowie dass die, die Korngrösse des Sandes übersteigende Korngrösse des porösen Betons, zweckmässig nicht etwa 6 mm überschreitet.

3. Material nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis zwischen Sand und porösem Beton zwischen 1:2 und 4:1, zweckmässig bei ca 2:1 liegt.

4. Material nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsmenge des organischen Fasermaterials zwischen 5 und 10 Prozent des gesamten Wandmaterials ist.

5. Material nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel, das organischer Natur ist, aus einer Emulsion aus Polyvinylacetat, gegebenenfalls in Kombination mit Dextrin, Melasse, Sulfitablauge, Kernölen oder Phenol harzen, besteht.

6. Materia! nach irgendwelchem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass es zu einem in einem Stück hergestellten Blockformaufsatz oder zu Blockformaufsatzplatten geformt ist.

109833/1349