CH370879A

CH370879A - Lunkermittel, Verfahren zur Herstellung des Lunkermittels und Verwendung des Lunkermittels

Info

Publication number: CH370879A
Application number: CH4893457A
Authority: CH
Original assignee: Chemotechnik Anstalt Fuer Chem
Priority date: 1957-07-29
Filing date: 1957-07-29
Publication date: 1963-07-31

Description


      LunkermitteI,    Verfahren zur Herstellung des     LunkermitteIs    und     Verwendung     des     Lunkermittels       Das in der Giesserei zur Verzögerung der Er  starrung bzw. zum Aufheizen von bereits verfestigten  Blockköpfen verwendete     exotherm    reagierende Ma  terial wird in der Regel durch Abdecken der Schmelze  oder auch durch Einsetzen von Formkörpern auf  gebracht, die den verlorenen Kopf oder dergleichen  von der Seite her     beheizen.    Bei allen diesen Anwen  dungsformen lässt aber die     entlunkernde    Wirkung des       exotherm    reagierenden Materials,

       insbesondere    bei  zunehmender Grösse des Giesskopfes deutlich     zu    wün  schen übrig.  



  Zur Behebung dieser Mängel wurde in einem  noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vor  schlage empfohlen, die Abkühlung durch aufeinan  derfolgende Verwendung von zwei verschiedenen  Pulvern zu     regeln.    Das zunächst aufgebrachte, erste  Pulver, das eine im wesentlichen wärmeisolierende  Wirkung ausübt, muss aber nach diesem     Vorschlage     entfernt werden, ehe das zweite Pulver,     ,eine        exotherm     reagierende Mischung, aufgebracht und wirksam wer  den kann. Seine Wirkung besteht darin,     einen        Teil     des     erstarrten    Giesskopfes aufzuschmelzen und damit  eine Ausfüllung der     Primärlunker    zu ermöglichen.

    Das Entfernen der Rückstände des ersten     Pulvers     vom Kopf der heissen Blöcke oder Formstücke ist  aber eine schwere Arbeit, die erst nach genügender  Erstarrung der Giessköpfe durchgeführt     werden    kann,  wodurch der erwünschte kontinuierliche Giesserei  betrieb verzögert wird.  



  Es ist auch schon empfohlen worden, die Wärme  abgabe von     Gussstücken    durch eine erhöhte     Isolier-          wirkung    zu verhindern. Dies ist unter Einhaltung ge  nauer Arbeitsbedingungen bei Verwendung     spezieller     Materialien von hoher     Isolierfähigkeit    (wie     Vermi-          culit)    nicht ausgeschlossen, doch zeigt sich in der    Praxis,     d'ass    derartige     Materialien        ihre    wärmedäm  mende Wirksamkeit vorzeitig     .einbüssen.     



  Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel,  die Vorteile des     exotherm    reagierenden Materials     mit     denen eines     wärmeisolierenden        Materials    zu     vereinen.     Es ist zwar schon öfters erprobt worden, die beiden  Materialien     zu    mischen, doch waren die bisher er  haltenen Ergebnisse negativ, da das wärmeisolie  rende Material in den untersuchten Gemischen die  Entzündung des     exotherm    reagierenden     Materials    ver  hindert, vermutlich dadurch, dass zum     exotherm     reagierenden Material die     erforderliche    Sauerstoff  menge nicht zutreten konnte.

    



  Die Erfindung sieht nun ein     Lunkermittel    vor,  welches     dadurch    gekennzeichnet ist,     d'ass    es     ein          wärmeisolierendes    feuerfestes Material, dessen Raum  gewicht nicht über 1 liegt,     und        exotherm    miteinander  reagierende Stoffe enthält.  



  Die Erfindung     betrifft    auch ein Verfahren zur  Herstellung des erfindungsgemässen     Lunkermittels,     welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass  man ein wärmeisolierendes feuerfestes Material, des  sen Raumgewicht nicht über 1 liegt, und     exotherm     miteinander reagierende Stoffe nicht länger     als    2 Mi  nuten     miteinander    mischt.  



  Die     Erfindung    bezieht sich auch auf eine beson  dere Verwendung des     erfindungsgemässen    Lenker  mittels bei der Herstellung lenkerarmer     Gussstücke     oder     Gussblöcke,    welche Verwendung dadurch ge  kennzeichnet ist, dass man die zu     behandelnde    Me  tallschmelze mindestens     einmal    mit dem Lenker  mittel     in        Berührung    bringt.  



  Unter einem wärmeisolierenden Material ist im  Rahmen der Erfindung ein solches feuerfestes Ma  terial zu verstehen, das die Wärmeabgabe     der        mit     dem erfindungsgemässen     Lenkermittel        behandelten         Metallschmelze wirksam zu verzögern vermag, z. B.  auf eine mindestens um die     Hälfte    längere Erstar  rungsdauer gegenüber dem     Erstarrenlassen    ohne Ver  wendung dieses Materials.  



  Als wärmeisolierendes feuerfestes Material dient  vorteilhaft ein bis mindestens l000  C feuerfestes  Produkt von hoher     Porosität.     



  Eine bevorzugte Zusammensetzung des     Lunker-          mittels    liegt vor, wenn es aus 15-80% wärmeisolie  rendem, his mindestens 1000  C feuerfestem Material  mit einem Raumgewicht nicht über 1 und aus 85-20%       exotherm    miteinander reagierenden     Stoffen    besteht.  



  Zweckmässig     enthält    das     Lunkermittel    als wärme  isolierendes feuerfestes Material ein poröses Material,  wie Kieselgar,     Vermiculit,        Perlit    (Raumgewicht  = 0,l-0,3) oder dergleichen mineralische Stoffe.  



  Im     Lunkermittel    kann das     Mischungsverhältnis     von     exotherm    reagierenden Stoffen und wärmeisolie  rendem feuerfestem Material zweckmässig etwa 1 : 1  sein.  



  Beim Gebrauche des beschriebenen     Lunkermit-          tels    zur Herstellung     lunkerarmer        Gussstücke    wird  im Normalfalle das Mittel auf den schmelzflüssigen  Metallspiegel aufgegeben.

   Das Gemisch entzündet sich  unmittelbar darauf; es quillt stark auf und verbindet  seine     exotherme    Wirkung mit einer ausgezeichneten       Wärmeisolierung.    In vielen Fällen genügt     dieser     einstufige Vorgang zur     Entlunkerung.    Es mass her  vorgehoben werden, dass sich das beschriebene     Lun-          kermittel    zur Anwendung bei     Gussstücken    der ver  schiedensten Art und Grösse eignet.

   Selbstverständ  lich ist hierauf bei der Auswahl der     verwendeten     Mischung von     exotherm        miteinander    reagierenden  Stoffen und     wärmeisolierendem        feuerfestem    Ma  terial entsprechend Bedacht zu nehmen. Beispiels  weise wird man für     Gussstücke    kleinerer Abmessun  gen ein schnell wirksames     Lunkermittel    benützen,  während für grössere Stücke, z. B., von 10 oder 40 t  Gewicht, ein langsamer wirkendes     Lunkermittel    voll  kommen ausreicht.     Manganstähle    brauchen ein rasch       aufheizendes    Mittel, wofür man z.

   B. das tieferstehend  beschriebene stark     exotherme,    rasch wirkende     Lun-          kermittel    bevorzugen wird, gewöhnlicher     Stahl    ein  ebenfalls tieferstehend     beschriebenes,

          langsam        wir-          kende        Lunkermittel    von schwach     exothermer        Wir-          kung.    Auch     Leichtmetallschmelzen    werden im all  gemeinen ein schnell wirksames Mittel     benötigen.     Unter stark     exothermem        Lunkermittel    ist dabei  ein gegenüber     einem    schwach     exothermen        Lunker-          mittel    mit mindestens der doppelten     Geschwindigkeit     

  reagierendes     und;oder        mindestens    die doppelte  Wärmemenge entwickelndes Gemisch zu verstehen.  



  Im praktischen Gebrauche kann das     Lunkermittel     auch auf     eine    mit der Metallschmelze in     Berührung     kommende Unterlage aufgetragen werden. Als Unter  lage kann ein     Kokilleneinsatz,    eine Blockhaube oder  ein sonstiger für     Giessereizwecke    bestimmter     Form-          teil    oder     auch        ein    bestimmter     Innenteil    der     Giessform     selbst     Verwendung    finden.

   Hierbei     erweist        sich        die       Aufbringung einer verhältnismässig dünnen Schicht  des beschriebenen Mittels zumeist als vollauf aus  reichend und lässt damit eine Vergeudung des teuren  Mittels vermeiden.  



  Das Auftragen auf die Unterlage kann zweck  mässig durch Aufspritzen, z. B. eines durch Wasser  zusatz formbar gemachten Gemisches mittels einer  Spritzpistole, erfolgen. Man kann aber auch das  Gemisch durch     Aufschmieren,    z. B. von Hand aus  in einfacher Weise auftragen.  



  Bei der besonderen Verwendung des beschrie  benen     Lunkermittels    für eine wiederholte Behandlung  der Metallschmelze, womit speziell     lunkerarme    Blöcke  oder     Formstücke    erhalten werden     können,    geht man  zweckmässig so vor, dass man die Metallschmelze       wenigstens    zweimal mit dem     Lunkermittel    in Berüh  rung bringt, wobei man das erste Mal ein stark       exothermes,    schnell wirkendes     Lunkermittel    auf die  Metallschmelze     aufbringt    und das zweite Mal ein  schwach     exothermes,

      langsam wirkendes     Lunker-          mittel    ohne vorherige Entfernung der Reaktions  rückstände aus der ersten Behandlung ebenfalls auf  die Metallschmelze aufgibt.  



  Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel für diese  zweistufige Verwendungsart, ohne die Erfindung  hierauf zu beschränken, näher beschrieben.  



  In der ersten Stufe benützt man ein stark     exo-          thermes,    rasch wirkendes pulverförmiges     Lunker-          m        ittel,    das als     Zundermischung    bezeichnet werden  kann und aus gleichen Teilen wärmeisolierendem  feuerfestem Material und     exotherm    miteinander  reagierenden Stoffen bestehen kann. Die     exotherme     Komponente kann eine übliche     thermitähnliche    Mi  schung aus Aluminium und Eisenoxyden sein, die als  Effekt dieser ersten Verfahrensstufe ergibt, dass der  Giesskopf flüssig bleibt.

   Als zweites     Lunkermittel    wird  nach beendeter Wirkung des ersteren, das ist bloss ein  paar Minuten später, ein Mittel z. B. aus wärmeiso  lierendem feuerfestem Material und     exotherm    mit  einander reagierenden Stoffen im Verhältnis 3:2  aufgetragen. Dieses schwach     .exotherme,    langsam wir  kende     Lunkermittel    kann auf Basis Aluminiumkrätze  und Aluminium aufgebaut sein und wird zweckmässig  als     Krätzenrischung    bezeichnet. Bei der beschriebenen  Arbeitsweise wird schon 25 Sekunden nach dem  Zusatz des ersten Pulvers die Reaktion eingeleitet,  die in etwa 21/2 Minuten eine stark glühende Masse  ergibt, die das Ende der Reaktion anzeigt.

   Nun wird  das zweite Mittel aufgebracht, dessen Wirkung etwa  nach einer Minute beginnt und nach einer Reaktions  dauer von 6 Minuten beendet ist. Die Masse quillt  stark auf und isoliert sehr gut.  



  Diese Verfahrensweise erweist sich als wesentlich  billiger und bedeutend einfacher, weil das erste Pul  ver nicht entfernt zu werden braucht und es durch  aus ausreicht, das zweite Pulver direkt aufzubringen.  Bei einer Umkehr des Vorganges, nämlich zuerst       Verwendung    des langsam und dann des rasch wir  kenden     Lunkermittels    tritt die erwünschte Wirkung  nicht auf.

        Gemäss einer bevorzugten     Ausführungsart        der    Er  findung kann ein     schnell    wirksames     Lunkermittel    vor  zugsweise aus 45-55% von stark     exotherm    mitein  ander reagierenden Stoffen und     55-45%    des ange  gebenen wärmeisolierenden     feuerfesten        Materials    zu  sammengesetzt sein.

   Dabei kann ein Teil der stark       exotherm    miteinander reagierenden Stoffe durch Zu  satzstoffe ersetzt sein, und     zwar    durch     Kryolith    bis zu  6,6%, durch Glaspulver bis zu 5,5% und durch       Bentonit    oder Ton bis zu<B>3,3%,</B> bezogen auf das  ganze     Lunkermittel.    Dieses Mittel     eignet    sich so  wohl für die einstufige Behandlung von Metallschmel  zen mit hohem Wärmebedarf als auch als erstes Pul  ver in einem zweistufigen     Verfahren.     



  Ein langsam wirkendes     Lunkermittel,    das ent  weder auch in einem     einstufigen    Verfahren oder    als     zweites    Pulver auch in einem zweistufigen Ver  fahren benützt werden kann, ist     vorteilhaft    aus 60 bis       75%    wärmeisolierendem feuerfestem Material und       40-25 !     schwach     exotherm    miteinander     reagierenden          Stoffen        zusammengesetzt.    Auch hier     kann    ein Teil  der schwach     exotherm    miteinander     reagierenden     Stoffe durch  <RTI  

   ID="0003.0029">   Zusatzstoffe        ersetzt    sein, und     zwar    durch       Kryolith    bis zu 4,8%, durch Glaspulver bis zu 4%  und durch     Bentonit    oder Ton bis zu 2,4%, bezogen  auf das ganze     Lunkermittel.     



  In der nachstehenden     TUbersicht    ist die Zusam  mensetzung von derartigen stark bzw. schwach     exo-          therm    miteinander     .reagierenden    Stoffen für ein schnell  bzw. langsam wirkendes     Lunkermittel    beispielsweise  angeführt.

    
EMI0003.0040     
  
    Stark <SEP> exotherm <SEP> miteinander <SEP> Schwach <SEP> exotherm <SEP> miteinander
<tb>  reagierende <SEP> Stoffe <SEP> reagierende <SEP> Stoffe
<tb>  Aluminium <SEP> (Späne, <SEP> sphär. <SEP> Al, <SEP> Flocken, <SEP> Griess) <SEP> 5-50 <SEP> 5-50
<tb>  Ferrioxyd <SEP> (Fe203) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1-8 <SEP> 1-8
<tb>  Zunder <SEP> (Fe304) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 10-80 <SEP> 0-30
<tb>  Braunstein <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,5-8 <SEP> 0,5-8
<tb>  Aluminiumkrätze <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> - <SEP> 10-80 <SEP> .
<tb>  Kaliumchlorat <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 0,5-8 <SEP> 0,5-8
<tb>  und/oder
<tb>  Kali- <SEP> oder <SEP> Natronsalpeter <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,5-8 <SEP> 0-,5-8
<tb>  Holzkohle <SEP> oder <SEP> Kokspulver <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1-10 <SEP> 1-l0
<tb>  Magnesium <SEP> (Pulver) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0-3 <SEP> 0-3
<tb>  Pech, <SEP> Sulfitablauge <SEP> oder <SEP> Dextrin <SEP> als <SEP> Trocken  binder <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0-4 <SEP> 0-4

Claims

PATENTANSPRüCHE 1. Lunkermittel, dadurch gekennzeichnet, d'ass es ein wärmeisolierendes feuerfestes Material, dessen Raumgewicht nicht über 1 liegt, und exotherm mit einander reagierende Stoffe enthält. 1I. Verfahren zur Herstellung des Lunkermittels nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man ein wärmeisolierendes feuerfestes Material, des sen Raumgewicht nicht über 1 liegt, und exotherm miteinander reagierende Stoffe nicht länger als zwei Minuten miteinander mischt.

1I1. Verwendung des Lunkermittels nach Patent anspruch I zur Herstellung lenkerarmer Gussstücke oder Gussblöcke, dadurch gekennzeichnet, dass man die zu behandelnde Metallschmelze mindestens. einmal mit dem Lenkermittel in Berührung bringt. UNTTERANSPRÜCHE 1. Lenkermittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeisolierende feuer feste Material bis mindestens 1000 C feuerfest und porös ist. 2.

Lenkermittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es aus 15 bis 80% wärmeisolie- rendem, bis mindestens 1000 feuerfestem Material mit einem Raumgewicht nicht über 1 und aus 85 bis 20% exotherm miteinander reagierenden Stof fen besteht.

3. Lunkermittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als wärmeisolierendes feuer festes Material ein poröses Material, wie Kieselgur, Vermiculit oder Perlit, enthält. 4. Lunkermittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es etwa gleiche Teile wärme isolierendes feuerfestes Material und exotherm mit- einander reagierende Stoffe enthält.

5. Lunkermittal nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es aus 45 bis 55% wärmeiso lierendem feuerfestem Material und 55 bis 45 stark exotherm miteinander reagierenden Stoffen be steht. 6.

Lenkermittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zu 45 'bis 55 % aus wärme isolierendem feuerfestem Material, bis zu 6,6% aus Kryolith, bis zu5,5% aus Glaspulver, bis zu 3,3 aus Bentonit oder Ton und im Rest aus stark exo- therm miteinander reagierenden Stoffen folgender Zusammensetzung:

EMI0004.0001 Aluminium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 5-50% <tb> Ferrioxyd <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1-8 <tb> Zunder <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 10-80% <tb> Braunstein <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,5-8 <tb> Kaliumchlorat <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,5-8% <tb> und(oder <tb> Kalium- <SEP> oder <SEP> Natriumnitrat <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,5-8% <tb> Holzkohle <SEP> oder <SEP> Kokspulver <SEP> . <SEP> . <SEP> 1-10% <tb> Magnesium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> bis <SEP> 3 <SEP> % <tb> Pech, <SEP> Sulfitablauge <SEP> oder <SEP> Dextrin <SEP> bis <SEP> 4% besteht.

7. Lunkermittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass .es aus 60 bis75% wärmeiso lierendem, feuerfestem Material und 40 bis25% schwach exotherm miteinander reagierenden Stoffen besteht.

B. Lunkermittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es zu 60 bis75% aus wärme isolierendem feuerfestem Material, bis zu 4,8% aus Kryolith, bis zu 4% aus Glaspulver, bis zu 2,4% aus Bentonit oder Ton und im Rest aus schwach exotherm miteinander reagierenden Stoffen folgender Zusammensetzung:

EMI0004.0012 Aluminium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 5-50% <tb> Ferrioxyd <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1-8% <tb> Zunder <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> bis <SEP> 30% <tb> Braunstein <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,5-8 ö <tb> Aluminiumkrätze <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 10-80 '0 <tb> Kaliumchlorat <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,5-8 <tb> und,loder <tb> Kalium- <SEP> oder <SEP> Natriumnitrat <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,5-8% <tb> Holzkohle <SEP> oder <SEP> Kokspulver <SEP> . <SEP> . <SEP> 1-1011/10 <tb> Magnesium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .

<SEP> bis <SEP> 3 <SEP> % <tb> Pech, <SEP> Sulfitablauge <SEP> oder <SEP> Dextrin <SEP> bis <SEP> 4% besteht. 9. Verwendung nach Patentanspruch111, dadurch gekennzeichnet, dass man die Metallschmelze zweimal mit dem Lunkermittel in Berührung bringt, wobei man das erste Mal ein stark exothermes, schnell wir kendes Lunkermittel auf die Metallschmelze aufbringt und das zweite Mal ein schwach exothermes, langsam wirkendes Lunkermittel ohne vorherige Entfernung der Reaktionsrückstände aus der ersten Behandlung auf die Metallschmelze aufbringt.