AT230041B - Borosilikatglas und seine Verwendung - Google Patents

Description

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  Borosilikatglas und seine Verwendung 
Die Entzunderung von Metallen, insbesondere von Stahl- und Eisenlegierungen sowie Legierungen der Metalle der Eisengruppe, stellt bei der Herstellung von Halbfabrikaten ein wichtiges Problem dar. Die Oberflächen der Halbfabrikate müssen für die Kontrolle und für die Auslieferung eine saubere, zunderfreie Oberfläche aufweisen. Die Reinigung geschah bisher durch Beizen, mechanische Entzunderung wie Sandstrahlen oder durch Abflämmen. Das Beizen ist relativ einfach, ergibt aber einen grossen Anfall an nicht verwendbaren Beizlaugen, deren Aufarbeitung oder Beseitigung bisher noch nicht befriedigend gelöst werden konnte. Die mechanische Entzunderung sowie das Abflämmen sind kostspielige Arbeitsgänge, die einen gesonderten Arbeitsprozess erfordern. 



   Es ist bekannt, die Entfernung des Zunders in einem gesonderten Arbeitsprozess durchzuführen, indem man einen Emailschlicker auf die Metalloberfläche aufspritzt, diesen trocknet und durch Erhitzen aufschmilzt. Bei geeigneter Zusammensetzung des Emails ergeben sich beim Abkühlen innerhalb der Emailschicht so hohe Spannungen, dass diese spontan abplatzt und den Zunder von der Metalloberfläche mit abreisst. Das besondere Kennzeichen des hiefür bisher verwendeten Emails ist die Freiheit von Alkalioxyden und von Natriumoxyd im besonderen. Diese Massnahme erscheint notwendig, da die Alkalioxyde den thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines solchen Emails angeblich drastisch erhöhen und damit das Ausbilden der erwünschten Spannungen zwischen Metall und Email im kalten Zustand verhindern.

   Der Verzicht auf die Verwendung von Alkalioxyden in diesem Email bedeutet eine nicht unbeträchtliche Einschränkung in den Arbeitstemperaturen und in der Benetzungsfähigkeit des Emails für die Zunderschichten und kann nur durch einen grösseren Anteil an toxischem Barium teilweise ausgeglichen werden. 



   Es wurde gefunden, dass überraschenderweise glasartige   Borosilikate   mit dem erforderlichen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten keineswegs alkalifrei sein müssen. Es gelingt vielmehr, sogar unter Verzicht auf das giftige Barium, geeignete Zusammensetzungen mit einem bestimmten Prozentsatz an Alkalioxyd auszuarbeiten, die bei der Verarbeitungstemperatur von 800 bis   10000c   ein ausreichendes Fliessverhalten besitzen. 



   Gegenstand der Erfindung sind Borosilikatgläser mit einem besonders hohen Lösevermögen für Eisenoxyde und einem linearen Ausdehnungskoeffizienten, dessen oberste Grenze, bei der die Spannungen zum 
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 10-30   Gew.-f Siliziumdioxyd, 5-12 Gew.- o   Natriumoxyd und/oder Kaliumoxyd, 3-10   Gew.-   Magnesiumoxyd, Kalziumoxyd und/oder Zinkoxyd. 



   Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemässen Borosilikatgläser zur Reinigung von Metalloberflächen. Vorzugsweise wird dabei das feinzerteilte Glas auf die heissen Metalloberflächen aufgebracht und in der Eigenhitze des Metalls zu einem geschlossenen Überzug aufgeschmolzen. Die Reinigung der Metalloberfläche kann aber auch dadurch erfolgen, dass das feinzerteilte Glas auf die heissen Metalloberflächen aufgepudert oder elektrostatisch aufgesprüht wird. 



   Die Erkenntnis, dass alkalioxydhaltige Gläser einen derart niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzen können, steht im Widerspruch zu der bisherigen Auffassung vom Einfluss der Alkalioxyde auf den thermischen Ausdehnungskoeffizienten glasartiger Borosilikate. 

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   Die Emails gemäss vorliegender Erfindung sind so leichtflüssig, dass zu ihrem Glattschmelzen die Temperatur der Metalle nach ihrer Verarbeitung bei Rotglut noch durchaus ausreicht. Es ist daher möglich, sie unmittelbar nach der Verarbeitung der Metalle aufzubringen und die Resthitze zum Aufschmelzen des glasartigen Filmes auszunützen. Ein geeignetes Verfahren zur Aufbringung ist das Aufstreuen (Pudern) des gepulverten Emails, eventuell unter Anwendung elektrischer Felder, auf die heissen Metalloberflächen, nachdem sie-wie in der Metallindustrie allgemein   üblich - durch   ein kurzes Ansprühen mit Wasser vom grössten Teil des groben Zunders befreit wurden. Infolge des Alkaligehaltes sind diese Emails sehr leichtflüssig und benetzen dadurch den Restzunder sehr rasch und vollständig.

   Beim Abkühlen platzen die so erzeugten Schichten spontan von der Metalloberfläche ab und legen das blanke Metall frei. Um das spontane Abplatzen zu sichern, ist es notwendig, dass an der Oberfläche der erzeugten Schicht ein geschlossener, glasartiger Film besteht, der selbst noch vorhandene gröbere Zunderstellen völlig abdeckt. Das abgeplatzte Glas kann, gegebenenfalls nach oberflächlicher Reinigung von anhaftendem Zunder, noch mehrere. Male zur Entzunderung eingesetzt werden. 
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   l :MgO 3%    und nach dem klaren Durchschmelzen in eine Eisenform ausgegossen und zum Erstarren gebracht. Dieses Email wurde vermahlen und auf einen   Stahlknüppel   nach dem Walzen bei einer Oberflächentemperatur von 850 C aufgepudert. Das Email verschmolz zu einer glatten Schicht.

   Beim Abkühlen des Stahlknüppels   platzte die' : : mailschicht   unterhalb   200 C   ab und legte die silberhelle, blanke Metalloberfläche frei. Die abgeplatzten Emailblättchen zeigten eine Schichtdicke von 0, 2 bis 0, 3 mm. 



   Beispiel 2 : Das unter Beispiel 1 genannte Email wurde auf ein rundes Grobblech von 25 mm Dicke nach dem Glühen beidseitig aufgestreut, so dass es zu einem glatten Film verschmolz. Das Blech wurde anschliessend zu einem Kesselboden verformt. Beim Erkalten sprang das Email unter Freilegung des blanken Metalls ab. Geringe Reste an den Innenkrümmungen konnten durch kurzes Berühren mit einer Flamme zum Abspringen gebracht werden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Borosilikatglas mit einem besonders hohen Lösungsvermögen für Eisenoxyde und einem linearen Ausdehnungskoeffizienten unter etwa   70. 10-7   zwischen etwa 0 und IOO C, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung : 50-75   Gew.-%   Boroxyd, 10-30 Gew.-% Siliziumdioxyd, 5-12   Gew.-%   Natriumoxyd und/oder Kaliumoxyd, 3-10   Gew.-%   Magnesiumoxyd, Kalziumoxyd und/oder Zinkoxyd.

Claims (1)

1. 2. Verwendung des Borosilikatglases nach Anspruch 1 zur Reinigung von Metalloberflächen.

   3. Verwendung des Borosilikatglases nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das feinzerteilte Glas auf die heissen Metalloberflächen aufgebracht und in der Eigenhitze des Metalls zu einem geschlossenen Überzug aufgeschmolzen wird.

   4. Verwendung des Borosilikatglases nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das feingepulverte Glas auf die heissen Metalloberflächen aufgepudert oder elektrostatisch aufgesprüht wird.