DD147467A3 - METHOD FOR PRODUCING MELT TILES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schmelztiegeln aus kohlenstoffgebundenem Siliziumkarbid fuer Anwendungstemperaturen von 850 bis 1500 Grad C mit dem Ziel, den Gebrauchswert der Schmelztiegel durch ein verbessertes Gefuege zu erhoehen, indem die Rezeptur zur Herstellung von Schmelztiegeln zu veraendern ist. Dabei wird von den bekannten Grundbestandteilen der Grundbestandteil Siliziumkarbid teilweise durch ein spezielles Siliziumkarbid ersetzt, dessen Oberflaeche ueberwiegend mit Beta-Siliziumkarbid und Siliziumdioxid bedeckt ist. Der Anteil des speziellen Siliziumkarbides betraegt 15 bis 45 Ma.-% von der gesamten Siliziumkarbidmenge.Das Alpha-Siliziumkarbid enthaelt 8 bis 35 Ma.-% Beta-Siliziumkarbid, 2 bis 12 Ma.-% Si-dioxid, weist eine Korngroesze bis zu 0,25 mm sowie eine hohe spezifische Oberflaeche und hohen Spitzkornanteil auf. Schmelztiegel solcher Art koennen z.B. als Ziehtiegel zum Schwermetallgieszen oder unter speziellen Bedingungen in Induktionsoefen zur Anwendung kommen.The invention relates to a process for the production of crucibles from carbon-bonded silicon carbide for use temperatures of 850 to 1500 degrees C with the aim to increase the utility of the crucible by an improved structure by the recipe for the production of crucibles is to change. Here, of the known basic components of the basic component silicon carbide is partially replaced by a special silicon carbide, the surface of which is predominantly covered with beta-silicon carbide and silicon dioxide. The proportion of the particular silicon carbide is 15 to 45 mass% of the total silicon carbide amount. The alpha silicon carbide contains 8 to 35 mass% of beta silicon carbide, 2 to 12 mass% of silicon dioxide has a grain size up to 0.25 mm as well as a high specific surface area and high proportion of spiked grains. Crucibles of this kind can be used e.g. used as crucible for heavy metal casting or under special conditions in induction furnaces.
Description
-ι- 2 0-ι- 2 0
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schmelztiegeln aus kohlenstoffgebundenem Siliziumkarbid für Anwendungstemperaturen von 850 bis 1500 0C.The invention relates to a method for the production of crucibles from carbon-bonded silicon carbide for use temperatures of 850 to 1500 0 C.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Bekannt sind kohlenstoffgebundene Siliziumkarbid-Schmelztiegel mit hohem Siliziumkarbid-Gehalt. Diese Schmelztiegel können auf die Anwendungstemperatur abgestimmte Selbstglasurbestandteile enthalten, die beim Einsatz nachglasieren und damit eine weitgehend gleichbleibende Wärmeleitfähigkeit gewährleisten. Durch eine Glasurneubildung wird der Ausbrand und damit die Verminderung der Wärmeleitfähigkeit und der Festigkeit während des Einsatzes verhindert« Diese Art Schmelztiegel bestehen vorwiegend aus den Grundbestandteilen Siliziumkarbid, Graphit und verkokten Bindemitteln, wie Teer, Pech oder Kunstharz. Bekannt ist, daß Glasuren auf kohlenstoffgebundenen Siliziumkarbid-Erzeugnissen schlecht haften und durchgehende Glasuren durch Aufbringen von Zwischenträgern erzielt werden. Weiterhin ist aus der DD-PS 48 157 ein Verfahren zur Herstellung einer Selbstglasur bekannt, bei dem man neben metallischen Pulvern feste Flußmittel zu den Grundbestandteilen hinzufügt, d. h., daß 1 - 40 % leicht oxidierbare Metalle oder Legierungen, wie SiMn, FeSi, FeCr, FeMn,Carbon-bonded silicon carbide crucibles with a high silicon carbide content are known. These crucibles may contain self-icing ingredients tailored to the application temperature, which glaze during use and thus ensure a largely constant thermal conductivity. The formation of a new glaze prevents the burn-out and thus the reduction of thermal conductivity and strength during use. "These types of crucibles consist mainly of the basic components silicon carbide, graphite and coked binders such as tar, pitch or synthetic resin. It is known that glazes adhere poorly to carbon-bonded silicon carbide products and continuous glazes are achieved by applying intermediate carriers. Furthermore, from DD-PS 48 157 a process for the preparation of a self-glaze is known in which one adds solid fluxes to the basic constituents in addition to metallic powders, ie that 1-40 % readily oxidizable metals or alloys such as SiMn, FeSi, FeCr, FeMn,
fifefife
Sl, Mn, Fe und 1 - 40 % feste Flußmittel, wie festes. Natriumwasserglas, verschiedene. Glasurfritten u. a. dem Versatz hinzugefügt und die im Versatz vorhandenen festen Flußmittel in einer flüssigen oder verflüssigten Lösung auf die Oberfläche des entsprechenden Erzeugnisses aufgebracht werden« . ' Für bestimmte Anwendungsgebiete ist die nach diesem Verfahren erzielte Selbstglasur ausreichend, weist in ihrer Gleichmäßigkeit aber Mangel auf.Sl, Mn, Fe and 1 - 40 % solid flux, such as solid. Sodium water glass, various. Adding glaze frits, inter alia, to the offset and applying the offset flux in a liquid or liquefied solution to the surface of the corresponding product. " For certain applications, the achieved by this method self-glaze is sufficient, but has in their uniformity but lack.
Die DE-AS 1186387 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Materialien, bei dem das geformte Gemisch auf eine Temperatur von vorzugsweise 1200 bis 1300 0C erhitzt, auf dieser Temperatur bis 24 h gehalten, dann wieder sehr schnell auf 1245 bis 1500 0C erhitzt und dann wiederum 5 bis 30 min. auf dieser Temperatur gehalten wird.DE-AS 1186387 also describes a process for the preparation of refractory materials in which the shaped mixture heated to a temperature of preferably 1200 to 1300 0 C, held at this temperature for 24 h, then again very quickly to 1245 to 1500 0 C. heated and then again for 5 to 30 min. is kept at this temperature.
Dieses Verfahren ist aufwändig und mit hohem technologischen Risiko behaftet.This process is complex and subject to high technological risk.
Gleichzeitig besitzen, die bekannten Verfahren zur Herstellung von Schmelztiegeln den Nachteil, daß' das Gefüge aufgrund der Oberflächeneigenschaften und der möglichen Kornformen handelsüblicher SiC-Sorten unerwünschte Inhomogenitäten aufweist.At the same time, the known processes for the production of crucibles have the disadvantage that 'the structure due to the surface properties and the possible grain shapes commercially available SiC varieties undesirable inhomogeneities.
Das Ziel der Erfindung ist, den Gebrauchaert der Schmelztiegel durch ein verbessertes Gefüge zu erhöhen.The aim of the invention is to increase the usage temperature of the crucibles by an improved microstructure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rezeptur zur Herstellung von Schmelztiegeln so zu verändern, daß der Gebrauchswert erhöht wird.The invention has for its object to change the recipe for the production of crucibles so that the use value is increased.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß von den bekannten Grundbestandteilen der Grundbestandteil Siliziumkarbid teilweise durch ein besonders geartetes oC-SiC ersetzt wird.According to the invention the object is achieved in that of the known basic components of the basic component silicon carbide is partially replaced by a particular kind of oC-SiC.
Dieses ac -Silxziumcarbid ist als Nebenprodukt bei der Herstellung arteigengebundener Siliziumkarbid-Heizstäbe gewinnbar und dadurch charakterisiert, daß seine Oberfläche überwiegend mit /^-Siliziumkarbid und Siliziumdioxid bedeckt ist. Der Anteil des speziellen Siliziumkarbid beträgt 15-45 Masse-% von der gesamten Siliziumkarbidmenge. Analytisch wurde ermittelt, daß das spezielle Siliziumkarbid 8-35 Masse-% /^-Siliziumkarbid und 2-12 Masse-% Siliziumdioxid enthält. Dabei weist das spezielle Siliziumkarbid eine Korngröße bis zu 0,25 mm sowie eine hohe spezifische Oberfläche und hohen Spitzkornanteil auf.This ac -silicon carbide is obtainable as a by-product in the production of proprietary silicon carbide heating rods and characterized in that its surface is predominantly covered with Si-silicon carbide and silicon dioxide. The proportion of the particular silicon carbide is 15-45 mass% of the total silicon carbide amount. It has been determined analytically that the particular silicon carbide contains 8-35 mass% / - silicon carbide and 2-12 mass% silicon dioxide. The special silicon carbide has a grain size of up to 0.25 mm as well as a high specific surface area and a high proportion of spiked grains.
Ausführungsbeispielembodiment
Aus karbonisierbaren Bindemittel und Trockenkomponenten wird in beheizbaren Mischern eine formbare Masse hergestellt. Dabei ist zu beachten, daß die Trockenkomponente Siliziumkarbid zu 15 45 Masse-% aus «xT -Siliziumkarbid besteht, wobei die Oberfläche dieses ^C -Siliziumkarbids mit 8-35 Maase-% /^-Siliziumkarbid und 2-12 Masse-% Siliziumdioxid bedeckt ist. Das *"C-Siliziumkarbid wird in einer Korngröße bis 0,25 mm verwendet. Diese Masse wird zu Schmelztiegelrohlingen verpreßt und zweistufig zunächst verkokend in Koksschüttpulver bei 1200 0C Rauchgastemperatur und anschließend oxidierend in Elektroöfen zwischen 800 - 1200 0C gebrannt. Zur Erreichung des Oxidationsschutzes werden die Schmelztiegel vor dem oxidierenden Brand mit Glasur eingestrichen, z. B. einer Aufglasur mit dem Hauptbestandteil Keramikfritte.From carbonizable binder and dry components in heatable mixers a moldable mass is produced. It should be noted that the dry component silicon carbide consists of 15-45 mass% of xT silicon carbide, the surface of this ^ C silicon carbide being covered with 8-35 Maase% / ^ silicon carbide and 2-12 mass% silicon dioxide is. The * "C-silicon carbide is used in a grain size up to 0.25 mm This mass is pressed into the crucible blanks and two stages, first verkokend then in Koksschüttpulver at 1200 0 C flue gas temperature and oxidizing in electric furnaces from 800 -.. Burned 1,200 0 C to achieve the For oxidation protection, the crucibles are coated with glaze before the oxidizing fire, for example an onglaze with the main constituent ceramic frit.
Beispiel: Ziehtiegel zum SchwermetallgießenExample: Goat crucible for heavy metal casting
22 % Pech, mindestens EP 70 0C22% pitch, at least EP 70 0 C
2 % Teer 25 % Tiegelgraphif2% tar 25% crucible graphif
22 % Siliziumkarbid handelsüblich 0 - 0,1 mm 18 % «^-Siliziumkarbid 0 - 0,25 mm 8 % Metallegierungen, Mindestgehalt 50 % Mn22% silicon carbide commercially available 0 - 0.1 mm 18% "^ silicon carbide 0 - 0.25 mm 8% metal alloys, minimum content 50% Mn
3 % Keramikfritte3% ceramic frit
Ein weiterer Vorteil bei der Anwendung des beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von Siliziumkarbid-Schmelztiegeln besteht darin, daß das bei der Herstellung arteigengebundener Siliziumkarbid-Heizstäbe.gewinnbare spezielle Siliziumkarbid ökonomisch optimal eingesetzt und damit eine wesentliche Selbstkostensenkung erreicht wird. Außerdem zeigten die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Schmelztiegel verbesserte Anwendungsergebnisse unter speziellen Bedingungen, wie z. B. bei der Anwendung in Induktionsöfen. Des v/eiteren verbessert sich aufgrund der veränderten Gefügestruktur die Tepiperaturwechselbeständigkeit.Another advantage in the application of the described method for producing silicon carbide crucibles is that the particular silicon carbide recoverable in the manufacture of inherently bonded silicon carbide heating rods is optimally used economically and thus a substantial reduction in the cost of self-consumption is achieved. In addition, the crucible described by the method according to the invention showed improved application results under special conditions, such. B. when used in induction furnaces. In addition, due to the altered microstructure, the resistance to teppiperaturation improves.
Schließlich zeigen alle hergestellten Schmelztiegel eine einwandfreie Glasur.Finally, all crucibles produced show a perfect glaze.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD20905478A DD147467A3 (en) | 1978-11-14 | 1978-11-14 | METHOD FOR PRODUCING MELT TILES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD20905478A DD147467A3 (en) | 1978-11-14 | 1978-11-14 | METHOD FOR PRODUCING MELT TILES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD147467A3 true DD147467A3 (en) | 1981-04-08 |
Family
ID=5515302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD20905478A DD147467A3 (en) | 1978-11-14 | 1978-11-14 | METHOD FOR PRODUCING MELT TILES |
Country Status (1)
Country | Link |
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DD (1) | DD147467A3 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005080027A1 (en) * | 2004-02-19 | 2005-09-01 | INDUGA Industrieöfen und Giesserei-Anlagen GmbH & Co. KG | Device comprising a heatable casting vessel and a heating stand |
-
1978
- 1978-11-14 DD DD20905478A patent/DD147467A3/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2005080027A1 (en) * | 2004-02-19 | 2005-09-01 | INDUGA Industrieöfen und Giesserei-Anlagen GmbH & Co. KG | Device comprising a heatable casting vessel and a heating stand |
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