DE102005018614B4

DE102005018614B4 - Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Salzkernen

Info

Publication number: DE102005018614B4
Application number: DE102005018614.9A
Authority: DE
Inventors: Dieter Grözinger
Original assignee: Emil Mueller GmbH
Current assignee: Emil Mueller GmbH
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2016-07-28
Anticipated expiration: 2025-04-22
Also published as: DE102005018614A1; WO2006111156A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Salzkernen, gekennzeichnet durch die Schritte: – Herstellen einer Mischung von wasserlöslichen Salzen wie NaCl oder KCl, – unter Beigabe eines Anteils von 0,8 bis 3% Molybdändisulfid (MoS2) als Trennmittel, – und weiter 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie Zucker, Weizengrieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe, – Verdichten der Mischung unter einem Druck von zwischen 300 und 900 N/mm2 und anschließender Wärmebehandlung zu einem wasserlöslichen Salzkern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von wasserlöslichen Salzkernen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Solche Salzkerne für Gießereizwecke die nach dem Guss von Teilen ausgewaschen werden sind lange bekannt, wie auch Versuche, diese durch Beimischung von Zusatzstoffen zu optimieren. So wurde in der DE 14 83 641 C gefunden, dass eine Zugabe von bis zu 10% Borax, Magnesiumoxid oder Talkum die Belastbarkeit von Salzkernen aus NaCl und/oder KCl verbessert. Die DE 19 24 991 C schlägt zur weiteren Erhöhung der Druck- und Biegefestigkeit den Zusatz von Wasserglas vor. Auch wurden weitere Salze vorgeschlagen, wie zum Beispiel ein alkalisches Metallhalogenid in der US 33 56 129 A . Als Trennmittel wird häufig Graphit verwendet. Graphit verflüchtigt sich jedoch erst bei relativ hohen Temperaturen zu CO und CO₂, so dass in den gesinterten Salzkernen noch unerwünschte Anteile vorhanden sein können. In der SU 519268 wird zur Verbesserung der Festigkeit der Kerne und Verringerung der Hygroskopizität die Zugabe einer Kombination von Molybdandisulfid 0,01 bis 0,2 Gew.-% und Alkalimetallsulfat 20,0 bis 40,0 Gew.-% vorgeschlagen, welche aber vor Verarbeitung in einer Wanne mit Beheizung bei einer Temperatur von 350 bis 370° zusammengeschmolzen werden müssen. In der DE 103 12 782 A1 wir zur Steigerung der Qualität der Salzkerne die Zugabe eines Porosität erzeugenden Zusatzes genannt. Dadurch verringert sich das Problem, dass bei sehr glatten Oberflächen beim Umlaufen des Salzkerns durch die Schmelze es zu Bindungsproblemen aufgrund des Entstehens eines Oxydkeils kommt, der von der umschlagenden Schmelze eingeschlossen wird und ein Luftpolster bildet, das nicht mehr entweichen kann. Die genannten Verfahren benötigen dann zur Herstellung der Salzkerne relativ hohe Drücke, wie in der DE 103 12 782 A1 genannt zwischen 1.500 bis 2.500 kN/cm². Bei allen Verfahren werden Trennmittel eingesetzt, von welchen nach dem Sintern noch unerwünschte Anteile vorhanden sein können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, wasserlösliche Salzkerne unter Beigabe eines Trennmittels zu schaffen, das sich bei deutlich niedrigeren Temperaturen verflüchtigt und bei Erreichen der Sintertemperaturen der Salzkerne in diesen nicht mehr vorhanden ist.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterentwicklungen der Erfindung und insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren sind in den weiteren Ansprüchen umfasst.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Salzkernen, in welchem eine Mischung von wasserlöslichen Salzen wie NaCl oder KCl unter Beigabe eines Anteils von 0,8 bis 3% Molybdändisulfid (MoS₂) als Trennmittel und weiter 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie Zucker, Weizengrieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe hergestellt wird und wobei durch Verdichten der Mischung unter einem Druck von zwischen 300 und 900 N/mm2 und anschließender Wärmebehandlung ein wasserlöslicher Salzkern hergestellt ist. Es hat sich gezeigt, dass Molybdändisulfid ab etwa 315°C auszugasen beginnt und bei ca. 450°C in den Salzkernen nicht mehr feststellbar ist.
Nach einer Ausführung der Erfindung weist der Zucker vorzugsweise eine Korngröße von 0,2 bis 1,6 mm auf.
Nach einer anderen Ausführung der Erfindung enthalten die wasserlöslichen Salzkerne als Bindemittel ein anorganisches Phosphat oder eine Mischung anorganischer Phosphate mit einem Anteil von zwischen 0,5 und 10 Gew.-% der Mischung, wobei weiter ein Anteil eines anorganischen Borats enthalten sein kann.
Nach der bevorzugten Ausführung der Erfindung erfolgt die Wärmebehandlung bei Temperaturen von unter 730°C. Die Verdichtung erfolgt vorteilhafterweise unter einem Druck von zwischen 300 und 900 N/mm².
Die Wärmebehandlung ist vorzugsweise ein Sinterprozess und das Sintern der gepressten Salzkerne wird bei 650–730°C zwischen ½ Std. und 2 Std. durchgeführt.
Die Mischungen ergaben wasserlösliche Salzkerne mit großer Zugfestigkeit.

Claims

Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Salzkernen, gekennzeichnet durch die Schritte: – Herstellen einer Mischung von wasserlöslichen Salzen wie NaCl oder KCl, – unter Beigabe eines Anteils von 0,8 bis 3% Molybdändisulfid (MoS₂) als Trennmittel, – und weiter 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie Zucker, Weizengrieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe, – Verdichten der Mischung unter einem Druck von zwischen 300 und 900 N/mm² und anschließender Wärmebehandlung zu einem wasserlöslichen Salzkern.
Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Salzkerne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zucker eine Korngröße von 0,2 bis 1,6 mm aufweist.
Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Salzkerne nach Anspruch 1,, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung als Bindemittel ein anorganisches Phosphat oder eine Mischung anorganischer Phosphate mit einem Anteil von zwischen 0,5 und 10 Gew.-% der Mischung enthält.
Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Salzkerne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel einen Anteil eines anorganischen Borats enthält.
Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Salzkerne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung bei Temperaturen von unter 730°C erfolgt.
Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Salzkerne nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung ein Sinterprozess ist, und dass das Sintern der gepressten Salzkerne bei 650–730°C zwischen 1/2 Std. und 2 Std. durchgeführt wird.