DE749126C

DE749126C - Verfahren zur Herstellung von Schwefelgussmassen

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Publication number: DE749126C
Application number: DEL105216D
Authority: DE
Priority date: 1941-08-27
Filing date: 1941-08-27
Publication date: 1944-11-17

Description

Verfahren zur Herstellung von Schwefelgußmassen Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Formstücken, vorzugsweise zur Verwendung als schwere Gewichtsmassen, aus Mischungen von zerkleinertem Füllstoff, z. B. Schwerspat, Eisenerz und sonstigen Mineralstoffen, mit Schwefel durch Vergießen des erhitzten Gemisches.
Die Erfindung bezweckt die ErzielunK dichter Gußstücke von großer Haltbarkeit bei nur geringem Schwefelbedarf und ist besonders zur Herstellung sehr großer, schwerer Gewichtsmassen in einem Dauerbetrieb geeignet.
Zur Erreichung der Erfindungszwecke werden die in bekannter Weise planmäßig auf verschiedene Korngrößen zerkleinerten Füllstoffe dadurch in innige Mischung miteinander und mit dem als Flüßmittel dienenden Schwefel gebracht, daß die verschiedenen Korngrößen der Füllstoffe in Mengenverhältnissen, welche der gewünschten Gattierung entsprechen, schichtweise übereinander einem Förderband aufgegeben werden, durch welches: sie direkt oder über eine Mischeinrichtung einem Schmelzofen zugeführt werden. Die schichtweise Übereinanderlagerung der verschiedenen Korngrößen auf dem Förderband ergibt beim Abwerfen des Gutes vom Förderband schon ohne weiteres eine große Gleichmäßigkeit der Gattierung über beliebig lange Betriebsperioden, wobei die Innigkeit der lokalen Durchmischung der verschiedenen Korngrößen noch durch Bearbeitung des dem Förderband entnommenen Gutes in einer besonderen Mischvorrichtung weiter gesteigert werden kann.
Die erfolgreiche Durchführung einer solchen Arbeitsweise wird durch die bekannte Eigenschaft des Schwefels erschwert, bei etwa 12o° dünnflüssig, beim Ansteigen der Temperatur aber zunächst dickflüssig und erst bei etwa 300° wieder dünnflüssig zu werden.

Die Gattierung der Rohstoffe in der angegebenen Weise setzt aber eine sehr gründliche Durchmischung der Stoffe miteinander und mit dem Schwefel voraus. Die Dickflüssigkeit des Schwefels in dem breiten Temperatur-

intervall zwischen den beiden Dünnflüssig-

keitsstadien bildet nun ein schwerwiegendes

Hindernis für die gründliche Durchmischung

der Stoffe. Gemäß einem besonderen Teil der

Erfindung wird dieses Hindernis dadurch

überwunden, daß dem Schwefel Teer und/oder

Pech zugesetzt wird. Es hat sich gezeigt, daß

eine Massemischung für Schwefelgußmassen,

«-elche unter Mitverwendung v an Teer und/oder

Pech hergestellt ist, sich selbst bei 25o° dünn-

flüssig erhalten läßt, während die nur mit

Schwefel angemachte Masse bei dieser Tem-

peratur äußerst ziili ist und sich jeder Durch-

rührung entzieht. Die Festigkeit der erkalte-

ten Gulistücke aus solchen Massemischungen

bleibt für die Verwendung als Gegengewichte

und für sonstige Zwecke unverändert erhalten.

Die Einführung des mit Teer und/oder

Pech versetzten Schwefels in das Masse-

gemiscli erfolgt zweckmäßig nach Vorberei-

tung in einem besonderen Erhitzungsraurn, der

auf etwa i2o° gehalten wird, so daß die in

den Bindemitteln enthaltene Feuchtigkeit vor

der Vermischung mit dem Füllstoff entfernt

wird.

Eine beispielsweise Art der Durchführung

der Erfindung, z. B. zur Herstellung von

Gegengewichten iin wesentlichen aus Schwer-

spat oder Eisenerz, wird nachstehend an Hand

der "Zeichnung erläutert, welche eine für die

Durchführung geeignete Anlage schematisch

darstellt.

Das zu verarbeitende Material passiert die

Hammermühle i. Das zerkleinerte Material

wird durch das recherwerk -2 über den Ein-

lauf 3 der Siebtrommel 4. zugeführt, die meh-

rere Abteilurigen mit steigend größer werden-

den Durchfallöffnungen besitzt. Beim Ab-

sieben fällt jede Korngröße für sich in einen

besonderen I),unker (.I, während das übergroße

Material durch den :@usIauf 5 auf eine schräg

liegende l'rallplatte fällt, durch das Aufschla-

gen vorzerkleinert und danach wieder der

Zerkleinerungsmaschine zugeleitet wird. Für

gegebenenfalls zii verwendende weitere Füll-

oder Zusatzstoffe sind besondere Bunker

vorgesehen.

Das Abziehen der nach Korngröße sortier-

en Füllstoffe geschieht derart, daß alle Gat-

tierungsbestandteile in prozentualem Ver-

hältnis zueinander abgezogen werden und in

diesem Verhältnis kontinuierlich auf ein lau-

fendes Fand e) fallen. Zunächst fällt der

größte Teil des Körnungsverliültnisses, z. B.

von dein Mineral Schwerspat, auf das Band

und wird durch Fortschreiten des Bandes

gleichmäßig auf demselben verteilt. Danach

fällt die nächstgrößere Körnung oder eine

andere auf den Spitzenteil der auf dem Band

befindlichen Schicht und wird ebenfalls über

diese Schicht gleichmäßig verteilt, usf.

Dieser Vorgang wiederholt sich, so daß auf

dem Band eine Schicht gebildet wird, die z. B.

aus fünf bis sechs Lagen verschiedener Korn-

größen besteht.

Als Zusatzstoff kann in einem der Bunker 7

Schiefcrmehl gespeichert werden, das zu-

gleich als Färb- und Bindemittel wirkt und

dem gewünschtenfalls auch ein Teil des erfor-

derlichen Schwefels beigegeben werden kann.

Das Transportband 9 führt die ilim aufge-

gebene Schicht einem Becherwerk io zii, wo-

durch eine Vorinischung auf kaltem Wege er-

folgt. Das Ilecherwerk wiederum transpor-

tiert den Einsatz zur Einschüttöffnung eines

Spezialofens i i. Dieser Ofen besteht aus meh-

reren Etagen, für welche zueinander versetzte

Durchfallöffnungen vorgesehen sind. In der

Mitte des Ofens befindet sich die Drehachse

18, die in jeder Etage einen oder mehrere

horizontal angeordnete Arme trägt. Diese

Arme streichen mit ihrem Unterteil, der

l;aminf<irtnig ausgebildet ist, über den Boden

der Etagen, wobei die Kammform der Arme

so gestaltet sein kann, daß beispielsweise drei

Arme mischend arbeiten, während der vierte

Arm das Material vor sich her treibt, der

Durchfallöffnung zu. Dieser Vorgang wieder-

holt sich von Etage zu Etage.

Die einzelnen Etagen des Ofens sind mit

Heizelementen, z. B. elektrischen, versehen.

Die Temperatur der ersten Etage wird auf

etwas über ioo° gehalten. Die Temperatur

steigt von Etage zu Etage bis zu einer Tem-

peratur von etwa iao°, die dann bis zum Bo-

den des Ofens beibehalten wird.

Alle den mineralischen Füllstoffen anliaf-

ten de Feuchtigkeit wird auf dem Wege von

Etage zii Etage restlos verdampft. Das ist

von besonderer Wichtigkeit, weil sich sonst in

der Gußniase Dämpfe entwickeln würden.

«-elche Blasen- und Lunkerbildung in den

Gußstücken hervorrufen.

Das Bindemittel, Schwefel oder ein Teer-

Schwefel-Geinisch, wird im Behälter ih mit

einer Temperatur von etwa i2o° behandelt

und durch das Rohr i; kontinuierlich der ge-

trockneten und gut durchmischten Füllmasse

luge tulirt.

In der untersten Etage, also am Boden des

Ofens. erfolgt durch besondere Gestaltung der

;in der Dreharlise befindlichen Arme ein letzt-

#naliges gründliches Durchmischen der Masse,

die von dort aus kontinuierlich dein eigent-

lichen Giel.lofen 12 zufließt. In diesem wird

das Material erst für den Gießprozeß fertig-

geinaclit, wobei Temperaturen zur Anwendung

-Clangen, die von der Art und Zusammen-

setzung des Bi.ndeniittels, der Füllstoffe und

deren Körnung abhängig sind.

Eine Gußmasse nach der vorgeschilderten

Zusammensetzung ist immer noch reichlich

dickflüssig. Die damit verbundene geringe Auslaufgeschwindigkeit der Masse aus dem Rohr 13 in die Form 14 ergibt lange Betriebszeiten, die mit der Leistung des Vorbehandlungsofens i i nicht in Einklang zu bringen sind. Um die Auslaufgeschwindigkeit der Masse zu beschleunigen, wird während des Abgießens der Masse heiße Druckluft durch die Vorrichtung 15 in den Fertigofen 12 eingelassen, die dann die Gußmasse mit großer Geschwindigkeit durch das Abzugsrohr 13 der Form 1.4 zutreibt. Das hat den Vorteil, daß i. der Gießprozeß .beschleunigt, also die Formen schneller gefüllt werden. und 2. das Material mit der höchst zulässigen Temperatur vergossen wird, wodurch ein vollkommenes Ausfüllen der Gußform gewährleistet ist.

Weiter ist es dadurch möglich, das flüssige Material gewünschtenfalls in besonderen Kesseln der Kokillengießerei zuzuführen, wo es ohne nennenswerte Wärmezuführung bis zum Ende gießfähig erhalten werden kann. Für verschiedene Zwecke können mit der gleichen Ofenanlage geeignete Gattierungen verschiedener Füllstoffe und Bindemittel nacheinander behandelt werden.
Für die - obenerwähnte Zubereitung des Schwefelbindemittels (oder der Hauptmasse desselben, falls ein Teil zusammen mit einem Zusatzstoff, wie Schiefermehl. in fester Form beigegeben wird, ist ein besonderer Ofen 16 @-orgesehen, in welchem der vorzugsweise mit Teer und/oder Pech vermischte Schwefel bei einer Temperatur von etwa i2o° fertiggemacht wird, wobei die im Schwefel, Teer ,isw. enthaltene Feuchtigkeit entfernt wird.
Die in den Etagen unter dem Bindemittelc:inführrolir 17 befindliche Gußinasse bleibt gleichmäßig dünnflüssig, wodurch ein intensiver 1-Zischprozeß gewährleistet wird, während die Temperatur in dem Fertigofen 12 so hoch gehalten wird, daß die Gußmasse auf die für das Gießen erforderliche optimale Viscosrtät gebracht wird.
Bei der Verwendung von Gußkörpern der hier behandelten Art ist es. häufig erforderlich, getrennte Körper fest miteinander zu verbinden. Eine solche Verbindung läßt sich durch einfache Versch-weißung, ähnlich wie bei Eisenkörpern, herstellen, wozu es genügt, die.
alitstelle z. B. mit einer Acetylenflamme oder einer kleinen Lötlampe auf etwa 25o° zu erhitzen.
Eine für die Zwecke der Erfindung geeignete Schwefel-Teer/Pech-Schmelze wird erhalten, wenn man i kg Schwefel mit etwa o. i kg entwässertem Teer und etwa o, i kg Pech zusammen erhitzt. Das Volumengewicht der Schwerspatgußkörper mit ungefähr 3 °/o '-;cliiefernielil beträgt rund 3,5.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Forms s tücken, vorzugsweise zur Verwendung als Gewichtsmassen, aus Mischungen von zerkleinertem Füllstoff, besonders Baryt, in verschiedener Korngröße und Schwefel durch Vergießen der erhitzten Masse, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Korngrößen sortierten Füllstoffe in Mengenverhältnissen, wie sie der gewünschten Gattierung entsprechen, schichtweise übereinander, gegebenenfalls unter Abwechslung rnit pulverisierten Schwefel enthaltenden. Zwischenschichten, einem Förderband aufgegeben und unmittelbar oder über eine Mischeinrichtung einem Schmelzofen zugeführt werden, in welchem die Masse auf die Gießtemperatur gebracht wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die T ransportbandbeschickung aus Füllmaterial einem mit einer Mischvorrichtung ausgestatteten Vorbe-reitungso,fen (i i) zugeführt wird, in welchem sie auf die Temperatur des ersten Dünnflüssigkeitsstadiums des Schwefels (etwa i 2o' C) gebracht und nach Erreichung desselben mit einer Teer und/oder Pech enthaltenden Schwefelschmelze von etwa gleicher Temperatur vermischt wird, worauf diese Schmelze einem Gießofen (12.) zugeführt wird, in welchem sie unter weiterer Erhitzung für die Vergießung fertiggemacht wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Färmmassen von gro-13er rärimlicher Ausdehnung aus kleineren Gußstücken durch Schmelzverbindung unter Erhitzung ihrer Berührungsfläche gebildet werden. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: schweizerische Patentschriften \ r. 76 292, 108 653; französische Patentschrift , , i\ r. 859 q.o6; USA.- - - 1693 714; R. Grün, Der Beton,
2. Aufl.,Berlin (1937), S. 117 bis 123.