DD161204A3

DD161204A3 - Temperaturbestaendiges schutz- und dichtmaterial

Info

Publication number: DD161204A3
Application number: DD81233280A
Authority: DD
Inventors: Karl-Ernst Seltz; Christoph Riedel; Juergen Koehler; Joachim Schulz
Original assignee: Florin Stahl Walzwerk
Priority date: 1981-09-14
Filing date: 1981-09-14
Publication date: 1985-05-29
Also published as: IT8223253A0; IT1234916B; DE3228155A1; FR2512807A1; JPS5860685A; FR2512807B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein temperaturbestaendiges Schutz- und Dichtmaterial fuer den Schutz von Bauteilen gegen Hitzeeinwirkung und/oder Fluessigmetallspritzer sowie fuer die Abdichtung von Ausguessen von mit Fluessigmetall gefuellten metallurgischen Gefaessen. Derartige Dichtmaterialien koennen in Schweissereien, Stahlwerken, Giessereien, im Industrieofenbau, in der chemischen Industrie, in Kraftwerken, Brikettfabriken, in der Glasindustrie u. dgl. verwendet werden. Die Erfindung bezweckt ein asbestfreies Material zu finden, mit dem die Arbeitssicherheit verbessert wird und das wirtschaftlich herstellbar ist. Es war eine Materialkombination zu finden, die ein verbessertes Dichtverhalten und gegenueber Asbest eine aehnliche oder verbesserte Waermeleitfaehigkeit aufweist. Erfindungsgemaess besteht das Dichtmaterial aus einer Mischung, die zu 50 bis 97 % aus einer oder mehreren anorganischen Stoffkomponenten und zu 3 bis 50 % aus einer oder mehreren organischen Stoffkomponenten, die zu einem textilen strick-, seil-, schlauch-, bandfoermigem oder flaechigem Verbundkoerper verarbeitet ist.

Description

-2- 233 280 8

Anwendungsbeispiel Beispiel 1:

Dichtschnur zum Abdichten von stopfenlosen Ausgüssen von Stranggußanlagen Es wird eine geflochtene Schnur mit einem Durchmesser von 5mm hergestellt. Der Kern der Schnur besteht aus Glas-Rovingfäden der Feinheit 300tex und Fäden aus einer Mischung von modifizierten Acrylfasern und PVC-Fasern der Feinheit 88tex. Der Mantel der Schnur besteht aus Glasseide 140tex x2 und Fäden aus einer Mischung von modifizierten Acrylfasern und PVC-Fasern der Feinheit 88tex. Die Dichtschnur besteht insgesamt zu 70% aus anorganischen und zu 30% organischen Bestandteilen.

Die Dichtschnur ist weich und flexibel, sie läßt sich problemlos verarbeiten und paßt sich der abzudichtenden Öffnung gut an.

Sie widersteht dem unmittelbaren Einfluß von flüssigem Stahl. An der.Berührungsstelle mit dem Flüssig-Stahl entsteht eine stabile, eng begrenzte Verdichtung und Versteifung der Dichtschnur. Der aus der 'Dichtschnur hergestellte Dichtungspfropfen ist für eine Vielzahl von Abdichtungen wieder verwendbar.

Beispiel 2

Isolioischnur /um Isolioron von Rauchgasrohren bis 800"C. jn bekannter Weise wird eine Faserlunte aus Mineralwollefasern und PVC-Fasern mit einem Durchmesser, von ca. 30mm hergestellt. Zur Verbesserung der weiteren Verarbeitbarkeit und der mechanischen Beständigkeit werden in die Faserlunte Glas-Rovingfäden der Feinheit 300tex 4 eingelegt. Die Faserlunte wird

mit Glas-Rovingfäden der Feinheit 300tex x4 und Fäden aus PVC-Fasern der Feinheit 250tex umflochten.

Nach Aufbringung der Isolierschnur auf die Rauchgasrohre und mit Beginn der thermischen Belastung tritt eine Verformung und Verfestigung ein, es entsteht ein stabiler und gleichmäßig dichter Isolierverband mit hoher Isolierwirkung.

Die Masseanteile betragen 56% anorganisches Material (davon 32% Glas-Rovingjfäden und 24% Mineralwollefasern) und 44% organisches Material.

Beispiel 3

Bandförmiges Isoliergewebe zum Isolieren von flexiblen Schlauchleitungen gegenüber Spritzern flüssigen Metalls und Strahlungshitze.

Es wird ein flexibles Bandgewebe aus Glasseidenzwirn der Feinheit 68tex x5 undleinem PVC-Faserzwirn der Feinheit 28tex x2 hergestellt. Die Breite des Bandgewebes beträgt 60mm und die Stärke 1 mm. Das Isoliergewebe besteht zu 92% aus Glasseidenzwirn und zu 8% aus PVC-Faserzwirn. Ein Durchschlagen der Metallspritzer oder eine thermische Schädigung der Schlauchleitungen wird sicher vermieden.

Beispiel 4

Temperaturbeständige und unbrennbare Isoliermatten.

Nach dem bekannten Prinzip der Nadelvliesherstellung werden Matten einer Stärke von 30 mm und einer Breite bis zu 2200mm hergestellt. Die Matten sind weich und voluminös, sie lassen sich einfach und angenehm verarbeiten. Die Matten bestehen aus 45% Glasfasern, 30% Keramikfasern, 15% Polyvinylidenchloridfasern und 10% Polytetrafluoräthylenfaserstoff, so daß sich ein Anteil von 75% anorganischen und 25% organischen Fasermaterials ergibt. Eine unterschiedliche Mischung des Fasermaterials im Inneren und an der Oberfläche der Matten ist möglich.

Die Matten werden vorzugsweise zum Isolieren von Geräten und Maschinen eingesetzt.

Beispiel 5

Temperaturbeständige und unbrennbare Matten.

Nach dem bekannten Nähwirkverfahren zur Herstellung von Vlies-Faden-Nähgewirken werden Matten von 20mm Stärke und einer Breite von 1800 mm hergestellt. Diese Matten werden mit Glasseidenzwirn ubernäht. Siebestehen insgesamt aus 40% Glasfaserstoff, 20% Quarzfasern, 30% Polyvinylchloridfasern und 10% Polyvinylbromidfasern, so daß sich ein Verhältnis von 60% anorganischen zu 40% organischen Fasermaterials ergibt.

Die Matten werden im Industrieofenbau und als Ausgangsmaterial für hochtemperaturbeständige Platten und Formkörper eingesetzt.

Claims

-ι- 233 280 8

Erfindungsanspruch:

Temperaturbeständiges Schutz- und Dichtmateria], das für den Schutz gegen Hitzeeinwirkung und/oder Flüssigmetallspritzern sowie für die Abdichtung von Ausgüssen von mit Flüssigmetall gefüllten metallurgischen Gefäßen geeignet ist, bestehend aus einer Mischung von anorganischen und organischen Stoffkomponenten, dadurch gekonnzeichnet, daß die Mischung zu 50 bis 97% aus einer oder mehreren der anorganischen Stoff komponenten insbesondere Glas-, Mineral-, Keramik oder Quarzfaserstoff und zu 3 bis 50% aus einer oder mehreren der organischen Stoffkomponenten, insbesondere Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, modifiziertes Acrylnitril, Polyvinylbromid oder Polytetrafluorethylen besteht, die als Faser- oder Fadenmischung zu einem textlien schnur-, strick-, seil-, schlauch-, bandförmigem oder flächigem Verbundkörper verarbeitet ist.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein temperaturbeständiges Schutz- und Dichtmaterial, das für den Schutz von Bauteilen gegen Hitzeeinwirkung und/oder Flüs'sigmetallspritzer sowie für die Abdichtung von Ausgüssen von mit Flüssigmetall gefüllten metallurgischen Gefäßen geeignet ist. Derartige Wärmeschutzmaterialien werden in den Industriezweigen benötigt, bei denen im Produktionsprozeß glühende Metallfunken oder Flüssigmetallspritzer auftreten, die die Funktion der Anlagen und das Bedienungspersonal gefährden. Solche Produktionsbedingungen findet man in Schweißereien, Stahlwerken, Gießereien, im Industrieofenbau und ähnlichen Betrieben, also vorrangig in der Metallurgie und metallverarbeitenden Industrie, aber auch in der chemischen Industrie, in Kraftwerken, Brikettfabriken, die Glasindustrie, u.dgl. Ein besonderer Anwendungsfall ist hierbei in den Stahlwerken gegeben, die Stranggußanlagen mit stopfenlosen Zwischenpfannen betreiben, wobei derartige Materialien u. a. zum Verschließender Verteilerausgüsse eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß bisher für die vorstehend genannten Anwendungsgebiete Schutz- und Dichtungsmaterialien auf der Grundlage von Asbest oder asbesthaltigen, mineralischen Stoffen sowie keramischen oder feuerfesten Stoffen in verschiedenen Verarbeitungsformen eingesetzt werden. Ausschlaggebend für die Wahl von Asbest war dessen Schmelztemperatur von rund 1550"C, die damit über die Erstarrungstemperatur vieler großtechnisch gewonnener Metalle oder Metallegierungen liegt. Die Herstellung und Anwendung derartiger Materialien ist mit einer Reihe von Nachteilen behaftet. Oft sind die Anforderungen an die Dicht- und Isoliermaterialien ihren physikalischen Eigenschaften nur ungenügend angepaßt, woraus sich ein erhöhter materieller und finanzieller Aufwand bei der Herstellung und Anwendung ergibt. Andererseits ist zur Herstellung oder Umwandlung von hochschmelzenden Stoffen, wie z. B. bestimmte ff-Materialien ein relativ hoher spezifischer Energieaufwand erforderlich, wobei jedoch bei niedriger schmelzenden Materialien eine Senkung des spezifischen Energieaufwandes möglich ist.

Wird Asbest höheren Temperaturen ausgesetzt, dann tritt ein Versprödungseffekt dieses Werkstoffes ein. Hierdurch und durch mechanische Beanspruchung bei der Herstellung und Anwendung von derartigen Dichtungen und Isolierungen können asbesthaltige, fibrogene Stäube entstehen, die auf das Bedienungspersonal gesundheitsschädigend einwirken. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Dichtungen oder Isolierungen unter dem Einfluß strömender Gase oder Flüssigkeiten zerfasern können und damit ihre Isolierwirkung teilweise oder ganz verlieren. Gelangen solche Asbestfasern in Gas- oder Flüssigkeitsleitungen so kann dies zu Störungen des technologischen Ablaufs und dem Ausfall technischer Anlagen führen.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Schutz- und Dichtmaterialien zu vermeiden und ein asbestfreies Material zu finden mit dem die Arbeitssicherheit erhöht wird und das auf wirtschaftliche Weise herstellbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Schutz- und Dichtmaterial eine Materialkombination zu finden, die ein verbessertes Dichtverhalten und gegenüber Asbest einen ähnlichen oder erhöhten Wärmeleitwiderstand aufweist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sie aus einer Mischung besteht, die zu 50 bis 97% aus einer oder mehreren anorganischen Stoffkomponenten, insbesondere Glas-, Mineral-, Keramik- oder Quarzfaserstoff und zu 3bis 50% aus einer oder mehreren organischen Stoffkomponenten, insbesondere Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, modifiziertes Acrylnitril, Polyvinylbromid oder Polytetrafluorethylen zusammengesetzt ist, die vorzugsweise als Faser- oder Fadenmischung zu einem textlien schnur-, strick-, seil-, schlauch-, bandförmigen oder flächigem Verbundkörper verarbeitet ist. Überraschend wurde gefunden, daß die Wirkungsweise dieser Mischung nicht in einer einfachen Addition der Eigenschaften der Ausgangsstoffe besteht, sondern es tritt ein starker synergistischer Effekt auf, der durch die Einwirkung von erhöhten Temperaturen ausgelöst wird. Die Einwirkung dieser Temperaturen muß nicht durch einen zusätzlichen Arbeitsgang und zusätzlichen Energieaufwand erfolgen, sie geschieht vorzugsweise selbsttätig durch die bei der Anwendung vorhandene Wärmeenergie. Die im Schutz^ und Dichtmaterial enthaltenen Komponenten weisen vor der Wärmebehandlung ein unterschiedliches Erweichungs- und Schmelzverhalten auf.

Die organischen Komponenten erweichen und schmelzen in einem niedrigeren Temperaturbereich, bei weiterem Temperaturanstieg entsteht und durch Gasabspaltung porig aufgeblähter Schmelzfluß und sich verfestigende Gerüstpartikel. Dieser Schmelzfluß füllt Zwischenräume zwischen den anorganischen Komponenten aus. Er vermindert die Wärmeeinwirkung auf die anorganischen Komponenten, verzögert deren Erweichung durch Einlagerung von Gerüstpartikeln und schützt vor ~ mechanischen Beanspruchungen.

Das erfindungsgemäße Schutz- und Dichtmaterial kann durch die bekannten Verfahren der Textdarstellung in den jeweils geforderten Konfektionierungszustand gebracht werden. So kann dieses Dichtmaterial an Schnüren, Stricken, Seilen, Schläuchen, Bändern oder auch flächigen Gebilden verarbeitet werden.