DE3330494C1

DE3330494C1 - Verfahren zur Herstellung von korrosionsfesten, heizgasberührten Oberflächen bei Heizungskesseln aus Gußeisen

Info

Publication number: DE3330494C1
Application number: DE19833330494
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 6330 Wetzlar Eppstein
Original assignee: Buderus AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1983-08-24
Filing date: 1983-08-24
Publication date: 1984-07-12

Description

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von korrosionsfesten, heizgasberührten Oberflächen bei Heizkesseln aus Gußeisen, bei dem auf die entsprechenden Partien der Gießform oder der Kerne eine Schlichte mit einem Bestandteil zum Beeinflussen des Gefüges im Randbereich aufgetragen wird, da d u r c h g e -kennzeichnet, daß dieser Bestandteil zum Erzeugen eines korrosionsfesten Gefüges im Randbereich aus einer Silizium-Legierung besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil aus einer 40-50%igen Ferro-Silizium-Legierung besteht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei speziellen Heizungskesseln, auch Brennwertkessel genannt, werden die Heizgase im Heizgaszug abwärts geführt und infolge einer ausreichend großen Wärmeaustauschfläche bis unter den Taupunkt abgekühlt Es scheidet sich Kondensat aus, welches in einem Sammelraum unterhalb des Heizgaszuges aufgefangen und von dort abgeführt wird. Die abgekühlten, trockenen Heizgase strömen zum Schornstein weiter.
Ein solcher Heizungskessel hat den Vorteil einer äußerst hohen Energieausbeute. Während bei herkömmlichen Heizungskesseln Heizgastemperaturen um 1800 C am Kesselausgang nicht unterschritten werden sollten, um eine Versottung des Schornsteins zu vermeiden, können die Temperaturen im Heizungskessel jetzt auf Werte um 40"C abgesenkt werden. Die durch die Temperaturabsenkung frei werdende Wärme und die ebenfalls frei werdende Kondensationswärme können zusätzlich vom Heizwasser übernommen werden. Der Wirkungsgrad steigt beträchtlich.
Ein Problem bei den Heizungskesseln der genannten Art entsteht durch die starke Korrosionswirkung des ausgeschiedenen Kondensats. Insbesondere der Heizgaszug ist den Angriffen des sauren Kondensats beständig ausgesetzt. Um Zerstörungen des Heizungskessels zu vermeiden, ist es üblich, die gefährdeten Wärmeaustauschflächen mit einer Schutzschicht, etwa auf der Basis des Emails, zu versehen. Es wurde auch schon versucht, diese Kesselteile aus korrosionsfestem Werkstoff wie Edelstahl oder Keramik herzustellen. Im Falle einer Herstellung des Heizungskessels aus Gußeisen wäre auch eine Fertigung aus einer korrosionsfesten Legierung zu erwägen. Das hat jedoch den Nachteil, daß das gesamte Gußteil aus dieser Legierung bestehen würde.
Es wäre relativ teuer und besäße nicht die Eigenschaften, die einen Heizkessel aus herkömmlichem Kesselgußeisen auszeichnen.
Die heizgasberührten Flächen eines Heizungskessels aus Gußeisen sollen auf einfachste Weise mit einer korrosionsfesten Oberfläche versehen werden, die den Angriffen des sauren Kondensats gewachsen ist.
Gemäß der Erfindung erfolgt dieses durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannte Maßnahme.
Die Korrosionsfestigkeit wird nicht dadurch erzeugt, daß ein durchgehend korrosionsfester Werkstoff verwandt wird. Das führt zu Ersparnissen und verhindert Mängel infolge eines für den Kesselbau schlecht geeigneten Materials. Sie wird auch nicht dadurch erzeugt, daß der fertige Heizungskessel nachträglich beschichtet wird. Das führt zu einem geringeren Arbeitsaufwand und beseitigt Gefahren, die durch eine mangelhafte Beschichtung entstehen können.
Statt dessen erfolgt eine Auflegierung der gefährdeten, heizgasberührten Oberflächen, und zwar jeweils in dem erforderlichen Umfang. Dabei wäre es beispielsweise möglich, nur die Flächen zu behandeln, die mit ausgeschiedenem Kondensat in Berührung kommen.
Absolut trockene Zonen können hingegen unbehandelt sein. Alle diese Arbeiten sind durch einfaches Aufbringen einer Spezial-Schlichte auf die Oberflächen der Gießform ohne besonderen Aufwand durchzuführen.
Im Gegensatz zu einer nachträglich aufgebrachten Beschichtung liegt ein synergistischer Effekt vor. Die Gußoberfläche besitzt Eigenschaften, die die Summe der Eigenschaften einer guten Oberfläche mit einer Beschichtung überschreiten. Infolge einer durchgehenden Auflegierung der Gußhaut liegen keine undichten Stellen vor, und es können auch während des Betriebes keine undichten Stellen durch Abplatzen oder Aufreißen einer Beschichtung entstehen.
Als korrosionsverhindernder Bestandteil ist eine 4050%ige Ferro-Silizium-Legierung bestens geeignet, die einen relativ niedrigen Schmelzpunkt um 800"C hat und deshalb während des Gießvorganges mit der Schmelze reagieren kann. Dieser Werkstoff besitzt nicht nur die Fähigkeit, die gestellte Aufgabe zu lösen und der Gußoberfläche die gewünschte Korrosionsfestigkeit zu geben. Er ist auch bezüglich des erneuten Einsatzes als Kreislaufmaterial völlig problemlos.
Das Aufbringen einer Schlichte auf die Oberflächen der Gießform zum Beeinflussen des Gußgefüges im Randbereich ist an sich bekannt (DE-OS 2828054).

Claims

Dort handelte es sich jedoch nicht um die Erzeugung eines korrosionsfesten Gefüges. Vielmehr sollte eine Gefügeentartung in der Randzone von Gußstücken aus Gußeisen mit Kugelgrafit oder Vermiculargrafit verhindert werden. Der Schlichte wurde deshalb ein gewisser Bestandteil des für die Modifikation der Schmelze erforderlichen Werkstoffes zugegeben. Eigenschaften der Randzonen, die von den Eigenschaften des übrigen Bereiches des Gußstückes abweichen, wie etwa eine erhöhte Korrosionsfestigkeit wurden nicht angestrebt.