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Isoliermaterial für Wärmehauben von Giessformen und
Verfahren zur Herstellung
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undAusser den oben genannten Bestandteilen wird auch ein Bindemittel in dem Gemisch für die Faserform verwendet. Als Bindemittel wird vorzugsweise ein Leim verwendet, z. B. einer, der Harz oder Leim aus tierischen oder pflanzlichen Rohmaterialien enthält, wie Zelluloseleim. Geeignete Leime sind insbeson- dere synthetische Harzleime, die z. B. Carbamid- (Harnstoff) harz enthalten. Die Verwendung von anor- ganischen Bindemitteln, z. B. feuerfester Zement oder Wasserglas. hat sich auch als möglich erwiesen. Der
Gehalt an Bindemittel kann insbesondere 4-6 Gew.-% betragen. Der Leim, z.
B. ein synthetischer Harz- leim, wird im allgemeinen in flüssiger Form zugegeben, kann aber natürlich auch in Pulverform od. dgl. zugesetzt werden. In flüssiger Form beträgt der Prozentsatz des Bindemittels im allgemeinen etwa 3-7%. In fester Form kann der Prozentsatz etwa 1-40/0 betragen.
Im allgemeinen hat es sich als zweckmässig gezeigt, zu den aufgezählten Bestandteilen auch eine geringe Menge, aber nicht mehr als 3, 5% Asbest, Gesteinswolle oder ein ähnliches Fasermaterial zuzu- setzen, das zur Steigerung der Festigkeit und des Zusammenhaltes des Isoliermaterials beiträgt.
Die verschiedenen Bestandteile werden erfindungsgemäss in einer Flüssigkeit, wie Wasser, gemischt, so dass eine Aufschlämmung entsteht. Diese Mischung wird dann auf einer Modellform in einer Schichtdicke, die der Dicke der Wärmehaube entspricht, absitzen gelassen. Dies kann z. B. durch Perforation der Mo- dellform und Eintauchen in die Aufschlämmung des Gemisches in der Flüssigkeit erreicht werden, worauf die Flüssigkeit für eine Zeit unter Druck gesetzt wird, bis sich eine Schicht der gewünschten Stärke auf der Modellform abgesetzt hat. Das Innere der Modellform kann mit einem Abfluss für die durch die Per- foration hindurchtretende Flüssigkeit versehen werden.
Die an der Modellform erhaltene Schicht, die der Wärmehaube oder einem ihrer Teile entspricht, wird dann getrocknet, z. B. 1-5, vorzugsweise 2-3 h bei einer Temperatur zwischen 120-2000, vorzugs- weise 140-1600C. Durch die Trocknung wird ein ebener, harter Film erhalten, der insbesondere für die zum Stahl gekehrte Innenfläche oder Innenform charakteristisch ist. In diesem Zusammenhang hat es sich als notwendig erwiesen, zur Erreichung der angeführten und anderer vorteilhafter Eigenschaften des
Isoliermaterials die angeführte Trocknungstemperatur einzuhalten.
Es hat sich gezeigt, dass Wärmehauben aus dem erfindungsgemässen Material ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen und gleichzeitig billig herzustellen sind. Die Wärmehaube hat eine gute Lagerfähigkeit und Formbeständigkeit, ebenso wie ein äusserst gutes Isolationsvermögen. Sie gibt ebene Flächen an gegossenem Stahl oder Metall. Wenn z. B. Stahlingots mit Hilfe von Wärmehauben aus dem erfindungsgemässen Material hergestellt werden, erhält der Oberteil des Ingots eine glatte Oberfläche, wobei gleichzeitig Lunker und Ausseigerungen vermieden werden. Dies ist von grosser wirtschaftlicher Bedeutung, da nur ein unwesentlicher Anteil des Stahles vom Oberteil des Ingots als rückzuführender Ausschuss abgetrennt werden muss.
Beispielsweise beträgt die Ausbeute bei Ingots, die unter Verwendung der erfindungsgemä- ssen Wärmehauben hergestellt wurden, 94'%), was wesentlich höher liegt als bei Verwendung. der besten der früher bekannten Wärmehauben erreicht werden konnte.
Wie bereits angegeben wurde, soll das Isoliermaterial 4-8% organische Fasersubstanz, 1-70/0 Bindemittel und überdies feuerfestes Material enthalten. Es können auch zusätzliche geringe Mengen anderer Materialien beigeschlossen werden. Als ein Beispiel für organisches Fasermaterial einer geeigneten Beschaffenheit wurde erwähnt ; Holzzellstoff, Makulatur od. ähnl., z. B. mechanisch hergestellter Zellstoff oder Zellstoff, hergestellt aus Abfallpapier, gegebenenfalls mit einem Zusatz an chemisch hergestelltem Zellstoff. Der genannte faserförmige Zellstoff ist für diesen Zweck geeignet, da unter anderem die Bin- dung oder Verkittungder feuerfesten Körner oder des Pulvers, z.
B. von Quarz, Olivin, Magnesit, Dolomit od. dgl. erleichtert und gleichzeitig zur Porosität der Wärmehaube, beigetragen wird, wobei die Porosität die Isoliereigenschaften der Wärmehaube wesentlich steigert. Es hat sich gezeigt, dass praktisch keine schädliche Gasbildung während des Gebrauches der Wärmehaube auftritt, wenn die angegebenen Prozentsätze für das Fasermaterial eingehalten und nicht überschritten werden.
Das in dem Material enthaltene Bindemittel kann ein synthetischer Leim, z. B. aus synthetischem Harz oder Silikonharz, oder ein Leim aus tierischen oder pflanzlichen Rohmaterialien, wie z. B. Zelluloseleim sein.
Im allgemeinen muss nur soviel Bindemittel zugegeben werden, dass die notwendige Festigkeit erreicht wird. In bestimmten Fällen kann es notwendig sein, anorganische Bindemittel, wie z. B. feuerfesten Zement oder Wasserglas, zu verwenden.
Als Beispiel für die Herstellung einer geeigneten Materialmischung. sei folgendes angeführt :
1. Die Mischung wird hergestellt aus 4-8 Gel.-% Makulatur und bzw. oder gemahlenem Zellstoff, gegebenenfalls gemischt mit einer geringen Menge chemisch hergestellten Zellstoffes, 1-7 Gel.-% synthetischem Harzleim,'ferner aus feuerfestem Material, vorzugsweise Quarzitstaub und bzw. od. ähnl.
Material und gegebenenfalls auch 0, 4-1, 4 Gew.-% Asbest od. dgl.
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2. Die Wärmehaube wird hergestellt aus einer Mischung, die in einer Flüssigkeit gemischt wird und enthält : 4-8 Gel.-% Zellstoff und bzw. oder Makulatur, 2-6 Gew. -0/0 Leim, vorzugsweise synthetischer Harzleim, als Rest feuerfestes Material, z. B. Quarzmehl, und höchstens 1, 4 Gel.-% Asbest od. dgl.
Die Wärmehaube wird im allgemeinen in konstanter Stärke hergestellt. Die Stärke schwankt im allgemeinen zwischen 6 und 14 mm in Abhängigkeit von der Grösse der Form. Als ein geeigneter Wert für einen Ingot von 1, 7 t kann eine Stärke von etwa 12 mm angeführt werden. In bestimmten Fällen kann die Wärmehaube an den exponierteren Stellen stärker ausgebildet werden, z. B. an den Teilen, die an die untere Endfläche der Wärmehaube anschliessen.
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PATENTANSPRÜCHE :
1. Isoliermaterial für Wärmehauben für Giessformen od. dgl. zum Giessen von Stahl oder andern Metallen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 85-91 Gew.-% eines 1m wesentlichen aus feuerfestem Material, wie z. B.
Quarz, bestehenden Pulvers, 4-8 Gew.-% organischem Fasermaterial, wie Makulatur od. dgl., 1-7 Gew.-%, vorzugsweise 2-6 Gew.-% Bindemittel, insbesondere Leim, und bis zu 3, 5 Gel. -% Asbest od. dgl.