DD240515B1 - ABRASIVE AGENTS FOR THE PRODUCTION OF GRINDING BODIES - Google Patents
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Description
ursprünglichen Korundkornes und für die Körnung > 0,5 mm im Mittel unter — bis -—- des halbenoriginal Korundkornes and for the grain size> 0.5 mm on average under - to --- half
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Durchmessers des ursprünglichen Korundkornes liegt und der Zerteilungsgrad dieser Sekundärkorundkörnung gegenüber der ursprünglichen Kornzusammensetzung des Schleifkörpers für den Korngrößenbereich unter 0,2 mm > 90%, für den Korngrößenbereich 0,2mm-0,4mm > 75% und für den Korngrößenbereich über 0,4mm > 50% beträgt.Diameter of the original corundum grain and the degree of division of this secondary corundum grain over the original grain composition of the abrasive body for the grain size range below 0.2 mm> 90%, for the grain size range 0.2mm-0.4mm> 75% and for the grain size range over 0.4mm> 50%.
2. Schleifmittelkörnungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Sekundärkorundkorngehalt bei keramischer Bindung vom gesamten Schleifmittelkorn bis zu 50Ma.-% beträgt.2. Abrasive grains according to claim 1, characterized in that the secondary corundum grain content in ceramic bond of the total abrasive grain is up to 50Ma .-%.
3. Schleifmittelkörnungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Sekundärkorundkorngehalt mit organischer und magnesitischer Bindung vom gesamten Schleifmittelkorn 100Ma.-% beträgt.3. Abrasive grains according to claim 1, characterized in that the secondary corundum grain content with organic and magnesitic bond of the total abrasive grain is 100Ma .-%.
Die Erfindung betrifft Schleifmittelkörnungen zur Herstellung von Schleifkörpern für allgemeine Schleifaufgaben auf der Basis von mechanisch aufbereitetem, keramisch gebundenem Korundschleifkörperbruch oder Korundschleifkörperresten (Abfallmaterial).The invention relates to abrasive grains for the production of abrasive articles for general grinding tasks on the basis of mechanically treated, ceramic bound Korundschleifkörperbruch or Korundschleifkörperresten (waste material).
Es ist bekannt, daß aus keramisch gebundenem Korundschleifkörperbruch oder Korundschleifkörperresten Sekundärkorundkörnungen durch eine mechanische Aufbereitung wiedergewonnen werden, die jedoch als Schleifmittel ausschließlich in loser Form trocken oder in einer Flüssigkeit bzw. Paste dispergiert oder auf einer Unterlage gebunden, verwendet werden. Die Sekundärkörnungen sind in starkem Maße mit unterschiedlichen Schichtdicken und Anteilen an keramischen Bindungsresten behaftet und bilden bei wechselndem Zerteilungsgrad Aggregationen. Damit ist die Wiederverwendung von Sekundärkorundkörnung für die Herstellung von festen Schleifkörpern für allgemeine Schleifaufgaben nicht möglich.It is known that secondary corundum grains are recovered from ceramically bonded corundum abrasive body breakage or corundum abrasive body residues by a mechanical treatment, which, however, are used as abrasive exclusively in loose form or dispersed in a liquid or paste or bound to a substrate. The secondary grains are to a great extent afflicted with different layer thicknesses and proportions of ceramic binding residues and form aggregations with varying degrees of separation. Thus, the reuse of secondary corundum grain for the production of solid abrasive bodies for general grinding tasks is not possible.
Als Abfallmaterial ist folgender Korundschleifkörperbruch bzw. Korundschleifkörperrest definiert:The following corundum abrasive fracture or corundum abrasive residue is defined as waste material:
Korundkörnung nach TGL8783:1&-100Corundum grain according to TGL8783: 1 & -100
Bindemittelgehalt: 8-20 Ma.-%Binder content: 8-20% by mass
Hauptkomponenten des keramischen Bindemittels:Main components of the ceramic binder:
SiO2 50-70 Ma.-%SiO 2 50-70% by weight
AI2O3 10-20 Ma.-%Al 2 O 3 10-20 mass%
B2O3 0-4Ma.-%B 2 O 3 0-4Ma .-%
CaO ca. 3 Ma.-%CaO approx. 3% by weight
Na2OH-K2O 5-10Ma.-%Na 2 OH-K 2 O 5-10 Ma .-%
Als Zerteilungsgrad in % ist der Anteil an Sekundärkorundkörnung definiert, der der ursprünglichen Kornzusammensetzung des Schleifkörpers entspricht, d. h. frei von Aggregationen ist.The degree of division in% defines the fraction of secondary corundum which corresponds to the original grain composition of the abrasive article, i. H. is free of aggregations.
Für die Herstellung von Schleif körpern aus diesem definierten Sekundärmaterial sind in bezug auf die zu gewinnende Sekundärkorundkörnung bestimmte Eigenschaften einzuhalten, um Schleifkörper ohne Qualitätsverluste herstellen zu können.For the production of abrasive bodies from this defined secondary material certain properties are to be maintained in relation to the secondary corundum grain to be obtained in order to produce grinding wheels without loss of quality can.
Beispielsweise stellen Aggregationen feste, kleine Einheiten des ursprünglichen Schleifkörpers von mit keramischer Bindung gebundenen Korundkörnern mit unverletztem Gefüge dar. Ihr Anteil reicht in Abhängigkeit von der ursprünglichen Korngröße des Sekundärmaterials bis über 70Ma.-% der Sekundärkorundkörnung. Der damit in Zusammenhang stehende hohe Anteil an bereits gebranntem keramischem Bindemittel nimmt an der Bindemittelreaktion in unkontrolliertem Umfang beim zweiten Brand für Schleifkörper aus Sekundärkorund teil. Es kommt zu Härteabweichungen, Gefügefehlern und darüber hinaus zu Aufkocherscheinungen, die bis zur Zerstörung des Schleifkörpergefüges führen können. Die Aggregationen können die Schleifeigenschaften verschlechtern.For example, aggregations represent solid, small units of the original abrasive body of bonded ceramic corundum grains with intact texture. Their content ranges from more than 70% by weight of the secondary corundum grain, depending on the original grain size of the secondary material. The associated high proportion of already fired ceramic binder participates in the binder reaction in an uncontrolled extent in the second fire for abrasive particles from secondary corundum. It comes to hardness deviations, microstructural defects and moreover to re-boiling phenomena that can lead to the destruction of the abrasive structure. The aggregations can degrade the grinding properties.
Eine teure, aber in bezug auf die Abtrennung des keramischen Bindemittels vom Sekundärkorundkorn wirksame Lösung ist die chemische Aufbereitung, wie sie in den Patentschriften DD 122677 und DD 152863 vorgeschlagen wird. Beide chemische Verfahren wenden in unterschiedlicher Form Flußsäuren als Aufschlußmittel an: Die erste Schrift 2-10 Ma.-%ige Flußsäure bei 600C und die zweite Schrift ein 15-30 Ma.-%iges Säuregemisch aus Flußsäure, Schwefelsäure und/oder Perchlorsäure und/oder Salpetersäure bei Raumtemperatur. Wenn auch eine quantitative Abtrennung des Bindemittels nicht nötig ist, so sind jedoch die Komponenten des Säuregemisches, ausreichende Reaktionszeiten, das mehrfache Waschen des Sekundärkorundes und die Neutralisation der Waschwässer unumgängliche und sehr aufwendige Ausgangsbedingungen bzw. Verfahrensschritte.An expensive, but effective with respect to the separation of the ceramic binder from the secondary corundum grain solution is the chemical treatment, as proposed in the patents DD 122677 and DD 152863. Both chemical methods employ hydrofluoric acids in a different form as a disintegrating agent on: the first font 2-10 wt .-% hydrofluoric acid at 60 0 C and the second reference, a 15-30 wt .-% sodium acid mixture of hydrofluoric acid, sulfuric acid and / or perchloric acid and / or nitric acid at room temperature. Although a quantitative separation of the binder is not necessary, so are the components of the acid mixture, sufficient reaction times, the multiple washing of the secondary corundum and the neutralization of the wash water unavoidable and very complicated starting conditions or process steps.
Es ist das Ziel der Erfindung, Sekundarkorundkörnungen fur die Herstellung von Schleifkorpern auf Korundbasis mit niedrigem Kosten- und Energieaufwand einzusetzen.It is the object of the invention to use secondary grain granules for the production of corundum-based grinding bodies with low cost and energy expenditure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Sekundärkorundkörnungen zur Herstellung von Schleifkörpern für allgemeine Schleifaufgaben auf der Basis von keramisch gebundenem Korundschleifkörperbruch und/oder Korundschleifkörperresten (Abfallmaterial) zu gewinnen. Als Schleifkörper für allgemeine Schleifaufgaben werden anwendbare Arbeitsgeschwindigkeiten bis 35m/s verstanden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sekundärkorundkörnung hauptsächlich aus Körnern der ursprünglichen Schleifkörperzusammensetzung mit oberflächenanhaftenden Anteilen einer keramischenThe invention has for its object to obtain secondary corundum grain for the production of abrasive articles for general grinding tasks on the basis of ceramic bound Korundschleifkörperbruch and / or Korundschleifkörperresten (waste material). As grinding wheels for general grinding tasks applicable working speeds are understood to 35m / s. This object is achieved in that the secondary corundum grain mainly of grains of the original abrasive composition with surface-adhering portions of a ceramic
Bindungsmatrix bestehen, deren Schichtstärke für die Körnung <0,5 mm im Mittel unter — bis des Durchmessers desBonding matrix whose layer thickness for the grain size <0.5 mm on average below - to the diameter of the
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ursprünglichen Korundkornes und für die Körnung >0,5 mm im Mittel unter — bis des halben Durchmessers desoriginal corundum grain and for the grain size> 0.5 mm on average below - to half the diameter of
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ursprünglichen Korundkornes liegt und der Zerteilungsgrad dieser Sekundärkorundkörnung gegenüber der ursprünglichen Korundzusammensetzung des Schleifkörpers für den Korngrößenbereich unter 0,2 mm 2: 90%, für den Korngrößenbereich 0,2 mm bis 0,4mm a 75% und für den Korngrößenbereich über 0,4mm ä 50% beträgt.original Korundkornes and the degree of division of this secondary corundum compared to the original corundum composition of the abrasive body for the grain size range below 0.2 mm 2: 90%, for the grain size range 0.2 mm to 0.4 mm a 75% and for the grain size range over 0.4mm ä 50%.
Die mit den genannten Eigenschaften gekennzeichnete Sekundärkorundkörnung ist eine Rezepturkomponente für die Schleifkörperherstellung mit keramischer Bindungsmatrix für allgemeine Schleifaufgaben bis zu einer Arbeitsgeschwindigkeit von 35m/s. Erfindungswesentlich ist, daß der Sekundärkorundkorngehalt der Schleifmittelkörnung bei keramischer Bindung vom gesamten Schleifmittelkorn bis zu 50Ma.-% beträgt. Weiterhin ist erfindungswesentlich, daß der Sekundärkorundkorngehalt mit organischer und magnesitischer Bindung vom gesamten Schleifmittelkorn 100 Ma.-% beträgt, d.h. es kommt zum'vollständigen Ersatz von Primärschleifkorn durch Sekundärschleifkorn.The secondary corundum grain marked with the mentioned properties is a formulation component for ceramic bond matrix abrasive dressing for general grinding tasks up to a working speed of 35 m / s. It is essential to the invention that the secondary corundum grain content of the abrasive grains in the case of ceramic bonding amounts to up to 50 mass% of the total abrasive grain. Furthermore, it is essential to the invention that the secondary corundum grain content with organic and magnesitic bonding of the total abrasive grain is 100 mass%, i. it comes to 'complete replacement of primary abrasive grain by secondary abrasive grain.
Schleifscheibenbruch, IMormalkorund mit keramischer Bindung und einer Stuckgroße von < 250 χ 150 χ 150 mm wird zweistufig meinem Backenbrecherund Kegelbrecher auf Ci90 = 10 mm und einer mittleren Korngroße von 3 mm vorzerkleinert und in einer Mühle mit frei beweglichen Mahlkörpern, speziell einer Kugelmühle, gemahlen.Grinding wheel break, IMormalkorund with ceramic bond and a stucco size of <250 χ 150 χ 150 mm is pre-crushed in two stages on my jaw crusher and cone crusher to Ci 90 = 10 mm and a mean grain size of 3 mm and ground in a mill with free-moving grinding media, especially a ball mill ,
Mahlparameter:grinding parameters:
Kugelgroße: 60 mmBall size: 60 mm
Kugelfüllungsgrad: 25%Ball fill level: 25%
Drehzahl: 80%nknt Speed: 80% n knt
Folgende Ergebnisse wurden erhalten (Tabelle I).The following results were obtained (Table I).
Aus dieser durch mechanische Aufbereitung gewonnenen und in ihren Eigenschaften erfindungsgemaß definierten Sekundarkomungen wurde die Körnung 32 mit einer Nennkorngroße in der Hauptfraktion zwischen 0,315-0,400 mm mittels Siebklassierung nach TGL 8783 abgetrennt und ein typischer Schleifkörper fur allgemeine Schleifaufgaben zum Außenrundschleifen hergestellt:From this secondary productions obtained by mechanical treatment and defined in terms of their properties, the grain size 32 having a nominal grain size in the main fraction between 0.315-0.400 mm was separated by sieve classification according to TGL 8783 and a typical abrasive body for general grinding operations for external cylindrical grinding was prepared:
Normalkorund (NK), Körnung 32, Harte MNormal corundum (NK), grit 32, hard m
NK32 Sekundarkorn: 43,5 Ma.-% = 50,3 %NK32 secondary grain: 43.5 mass% = 50.3%
NK 32 Primärkorn: 43,0 Ma.-% = 49,7 % des SchleifmittelkornsNK 32 primary grain: 43.0 mass% = 49.7% of the abrasive grain
keramisches Bindemittel: 13,5 Ma.-%ceramic binder: 13.5% by mass
Wasserglas: 4,7Ma.-%Water glass: 4,7Ma .-%
Preßdruck: 7,5MPaPressing pressure: 7.5 MPa
Brenntemperatur: PK135 (Kegelfallpunkt)Firing temperature: PK135 (cone drop point)
Eigenschaften des Schleifkörper mit Sekundarkorundkornung obiger Zusammensetzung gegenüber einem Schleifkörper, der vollständig aus Primarschleifkorn besteht (bei sonst unveränderter Rezeptur) nach Tabelle II.Properties of the grinding wheel with secondary grain diameter of the above composition compared to a grinding wheel consisting entirely of primary grinding grain (with otherwise unchanged formulation) according to Table II.
" Die Härte wurde durch die Bestimmung der Schallaufzeit in m/s gemessen."The hardness was measured by the determination of the sound transit time in m / s.
Das Beispiel 2 bezieht sich auf die Sekundärkorundkörnung und die Rezeptur des Beispiels 1, wobei das keramische Bindemittel durch organisches und magnesitisches Bindemittel ersetzt wird und derSekundärkorundantejl 100 Ma.-% der eingesetzten Schleifmittelkörnung ist (Tabelle III).Example 2 relates to the secondary corundum grain and the formulation of Example 1 wherein the ceramic binder is replaced by organic and magnesite binder and the secondary corundum content is 100% by weight of the abrasive grain used (Table III).
geänderte Rezepturkomponenten mit organischer Bindung mit magnesitischer gegenüber Beispiel 1 Bindungmodified formulation components with organic bond with magnesitic compared to Example 1 binding
Körnung wie Beispiel 1 32/25Grain as Example 1 32/25
Härte N/O N/OHardness N / O N / O
Bindemittelanteil Ma.-% 16,9 Magnesit20Binder content Ma.% 16.9 Magnesite 20
MgCI2-Lauge23 Schleifkornanteil Ma.-% 83,1MgCl 2 lye23 Abrasive grain content Ma.% 83.1
Daraus resultieren folgende Schleifkörpereigenschaften (Tabelle IV):This results in the following abrasive properties (Table IV):
Seku = SekundärkorundSeku = secondary corundum
Eigenschaften organische Bindung magnesitische BindungFeatures organic bond magnesite bond
mit Seku ohne Seku mit Seku ohne Sekuwith Seku without Seku with Seku without Seku
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DD28022885A DD240515B1 (en) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | ABRASIVE AGENTS FOR THE PRODUCTION OF GRINDING BODIES |
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DD28022885A DD240515B1 (en) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | ABRASIVE AGENTS FOR THE PRODUCTION OF GRINDING BODIES |
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DD240515A1 DD240515A1 (en) | 1986-11-05 |
DD240515B1 true DD240515B1 (en) | 1990-08-08 |
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US5578222A (en) * | 1995-12-20 | 1996-11-26 | Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corp. | Reclamation of abrasive grain |
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1985
- 1985-09-02 DD DD28022885A patent/DD240515B1/en not_active IP Right Cessation
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DD240515A1 (en) | 1986-11-05 |
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