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Lunkermittel
Das Stammpatent Nr. 186372 bezieht sich auf ein Lunkermittel auf Thermitbasis, welches gegenüber dem Stande der Technik eine wesentlich höhere Entzündungstemperatur von etwa 4000 C aufweit und folgende Zusammensetzung hat : 15-500/0 Aluminium bzw. legiertes Aluminium, vorzugsweise mit mehr als 90% Aluminium,
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0, 5-10% Kaliumchlorat, bis zu 5% Braunstein,
0, 5-8% Holzkohlepulver und/oder 0, 25-3% Magnesiun. pulver,
15-60% trockene Aluminiumkrätze,
0, 5-6% Bentonit, Ton od. dgl. Bindemittel,
0, 2-3% Pech, Dextrin, Sulfitablauge od. dgl. Bindemittel.
Diese Masse kann noch bis zu 12% Kryolith und/oder 2-15% Magnesiumoxyd enthalten. Des weiteren. kann die Aluminiumkrätze teilweise durch einen andern Trägerstoff, wie Schamotte, Aluminiumoxyd od. dgl gefahrlose Trocknung ermöglichende Substanzen ersetzt sein.
Lunkermittel dieser Art können nun, wie weiters gefunden wurde, durch Verwendung des Aluminiums in Form eines sphärischen Pulvers mit einem besonders niedrigen Sauerstoffgehalt in. mehreren Hinsichten verbessej. twerden. Gegenstand der vorliegetiden Erfindung ist somit ein Lunkermittel der im Siammpaient angegebenen Zusammensetzung, bei welchem jedoch die Aluminiumkomponente aus einem besonders sauerstoffarmen sphärischen Aluminiumpulver besteht, dessen Sauerstoffgehalt nur einen Bruchteil des Ublichen, z. B. durch Zerstäuben von schmelzflüssigem Aluminium mit Wasserdampf erhältlichen sphärischen Aluminiumpulvers beträgt.
Das übliche sphärische Aluminium hat zumeist einen Sauerstoffgehalt von 2-3%, das erfindungsgemäss verwendete sphärische Aluminium besitzt dagegen einen Sauerstoffgehalt von nur etwa 0,2-0, 3 /os was einem Bruchteil von etwa 1/6 bis 1/15, also von rund einem Zehntel des bisher f blichen Sauerstoffgehaltes entspricht.
Bei dem erfindungsgemäss benützten spMrischen Aluminium sind die einzelnen, kugeligen bis tropfenförmigen Partikel mit einer dünnen Oxydhaut gleichmässig überzogen und schützen das Innere der Körner vor Zutritt von Luftsauerstoff und weiterer Oxydation. Hiedurch wird insbesondere die Verarbeitung der
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raturen erfolgen, das Verkneten wird leichter durchführbar und die bei mechanisch zerkleinertem Aluminumpulverdes öfteren auftretenden heftigen Reaktionen können nun vermieden werden. Durch den Wegfall besonderer Vorsichtsmassnahmen wird der ganze Arbeitsvorgang bei der Gewinnung des Lunkermittels technisch einfacher übersichtiichfr und das gewonnene sphärische Pulver erweist sich gegen vorzeitige Reaktion als wesentlich beständiger.
Dank der vollständigen gleichmässigen Oxydhaut dieses Aluminiumpulvers wird ein gleichmässiger Ausfall in der Qualität des erzeugten Lunkermittels gewährleistet.
Bei der praktischen Anwendung des erfindungsgemässen Lunkermittels zeigt sich, dass die Anwendung des besonders sauerstoffarmen sphärischen Aluminiums die angestrebte hohe Entzündungstemperatur von etwa 4000 C in keiner Weise nachteilig beeinflusst. Dies trifft sowohl gegenüber mechanisch zerkleinertem
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als auch gegenüber dem gebräuchlichen sphärischen Aluminiumpulver zu, das übrigens ausser dem für den vorliegenden Zweck überflüssig hohen Sauerstoffgehalt auch noch einen von der thermischen Zersetzung bei seiner Erzeugung herruhrenden, beim Lunkermittel gegebenenfalls störend wirkenden Wasserstoffgehalt aufweist.
Die durch die Erfindung ermöglichte sichere Einstellung einer verhältnismässig hohen Entzün- dungstemperatur stellt eine fur die Praxis ausserordentlich wertvolle Eigenschaft des Lunkermittels dar, da mit diesem Produkt das Trocknen der Giessform bei Temperaturen bis 4000 C ohne Entzündungsgefahr vorgenommen werden kann.
Im Rahmen der Erfindung können auch die beschriebenen sauerstoffarmen sphärischen Aluminiumpulver
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des Lunkermittels können zweckmässig gleichen Feinheitsgrad wie das Aluminiumpulver aufweisen, lediglich das Trägermaterial, z. B. die Aluminiumkrätze, Schamotte od. dgl. kann eine etwas gröbere Körnung besitzen, z. B. etwa 1 mm.
Das erfindungsgemäss zur Verwendung kommende besonders sauerstoffarme sphärische Aluminiumpul- ver kann vorteilhaft durch Verblasen des schmelzflüssigen Metalles in einem von Wasserdampf befreiten Luftstrom oder in einer Inertgasatmosphäre gewonnen werden. Auf diese Weise werden die Aluminium tröpfchen sehr schnell abgekuhlt, so dass nur eine ganz dünne Oxydhaut entsteht ; die Oberfläche der er- starren körner enthält im Gegensatz zu andern Verfahren keinen Wasserstoff und ist daher gegen Oxydation im wesentlichen unempfindlich.
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Blowholes
The parent patent No. 186372 relates to a thermite-based blowhole agent which, compared to the state of the art, has a significantly higher ignition temperature of around 4000 C and the following composition: 15-500 / 0 aluminum or alloyed aluminum, preferably more than 90% Aluminum,
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0.5-10% potassium chlorate, up to 5% manganese dioxide,
0.5-8% charcoal powder and / or 0.25-3% magnesia. powder,
15-60% dry aluminum dross,
0.5-6% bentonite, clay or similar binders,
0.2-3% pitch, dextrin, sulphite waste liquor or similar binders.
This mass can contain up to 12% cryolite and / or 2-15% magnesium oxide. Furthermore. the aluminum dross can be partially replaced by another carrier material, such as chamotte, aluminum oxide or the like substances that allow for safe drying.
As has also been found, blowholes of this type can now be improved in several respects by using aluminum in the form of a spherical powder with a particularly low oxygen content. become T. The subject of the present invention is thus a cavity means of the composition specified in the Siammpaient, in which, however, the aluminum component consists of a particularly low-oxygen spherical aluminum powder, the oxygen content of which is only a fraction of the usual, e.g. B. obtained by atomizing molten aluminum with steam spherical aluminum powder.
The usual spherical aluminum mostly has an oxygen content of 2-3%, whereas the spherical aluminum used according to the invention has an oxygen content of only about 0.2-0.3 / o, which is a fraction of about 1/6 to 1/15, i.e. of corresponds to around a tenth of the previously usual oxygen content.
In the case of the spherical aluminum used according to the invention, the individual, spherical to teardrop-shaped particles are uniformly coated with a thin oxide skin and protect the interior of the grains from the ingress of atmospheric oxygen and further oxidation. This particularly improves the processing of the
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temperature, kneading becomes easier to carry out and the violent reactions that often occur with mechanically crushed aluminum powder can now be avoided. By eliminating special precautionary measures, the whole process of extracting the shrinkage agent becomes technically easier to understand and the spherical powder obtained proves to be considerably more resistant to premature reactions.
Thanks to the completely even oxide skin of this aluminum powder, an even failure in the quality of the shrinkage agent produced is guaranteed.
In the practical application of the shrinkage agent according to the invention, it has been shown that the use of the particularly low-oxygen spherical aluminum in no way adversely affects the high ignition temperature of about 4000 C sought. This applies to both mechanically shredded
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as well as compared to the conventional spherical aluminum powder which, by the way, in addition to the excessively high oxygen content for the present purpose, also has a hydrogen content which comes from the thermal decomposition during its production and which may interfere with the blowhole agent.
The reliable setting of a relatively high ignition temperature made possible by the invention represents an extremely valuable property of the shrinkage agent in practice, since with this product the casting mold can be dried at temperatures of up to 4000 ° C. without the risk of ignition.
In the context of the invention, the low-oxygen spherical aluminum powders described can also be used
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of the cavity means can expediently have the same degree of fineness as the aluminum powder, only the carrier material, e.g. B. the aluminum dross, chamotte od. Like. Can have a somewhat coarser grain size, z. B. about 1 mm.
The particularly low-oxygen spherical aluminum powder used according to the invention can advantageously be obtained by blowing the molten metal in an air stream freed from water vapor or in an inert gas atmosphere. In this way, the aluminum droplets are cooled very quickly, so that only a very thin oxide skin is created; In contrast to other processes, the surface of the solid grains does not contain any hydrogen and is therefore essentially insensitive to oxidation.