DE1140120B

DE1140120B - Refractory slag blasting abrasives and process for their manufacture

Info

Publication number: DE1140120B
Application number: DEG27296A
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Gruetter; Heinrich Stampfli
Original assignee: Von Roll AG
Current assignee: Von Roll AG
Priority date: 1958-09-11
Filing date: 1959-06-16
Publication date: 1962-11-22

Description

Strahlmittel aus feuerfester Schlacke und Verfahren zu dessen Herstellung In der Industrie sind heute zur Reinigung metallischer Oberflächen, insbesondere zur Vorbereitung derselben zur Aufnahme eines Farb- oder Metallüberzuges, sogenannte Strahlmittel gebräuchlich, die mit großen Geschwindigkeiten auf die Oberflächen geschleudert werden und damit diese in der gewünschten Weise behandeln. Allgemein muß man an ein Strahlmittel die Forderung stellen, daß es möglichst lange, d. h. mehrmals verwendbar ist, ohne daß es seine Eigenschaften verliert, und im weiteren muß das Strahlmittel billig sein. Als Strahhnittel sind heute Stahlsand, Gußsand, Korund und verschiedene Arten von Quarzsand, wie etwa reiner Quarz- oder Flußsand u. a. m., in Verwendung. Allen diesen heute gebräuchlichen Strahlmitteln haften gewisse Nachteile an. Strahlmittel aus Guß oder Stahl verhämmert die Oberfläche derart, daß die Oberflächenrauhigkeit zu groß wird und dadurch bei der Spritzmetallisierung und bei Farbanstrichen der Unterrostungsgefahr Vorschub geleistet wird. Sehr gute Eigenschaften besitzt der Quarzsand, der einmal im Ankauf billig ist und im weiteren ein verhältnismäßig verschleißfester Werkstoff ist, der ein mehrmaliges Verwenden, d. h. ein mehrmaliges Aufstrahlen auf Oberflächen, zuläßt. Diesem heute meist verwendeten Strahlmittel haftet aber ein eminenter Nachteil anderer Art an, der seine Verwendung mehr und mehr unmöglich macht. Es hat sich herausgestellt, daß das Vorhandensein von Quarz zu Silikose führt, somit praktisch alle Arbeiter, die in der Strahlanlage arbeiten, silikosegefährdet sind. Sowohl die Unfallversicherungen als auch die Fabrikinspektorate trachten danach, diesen gefährlichen Stoff aus dem Produktionsprozeß zu entfernen und damit die Gefährdung der Arbeiterschaft zu beseitigen.Refractory slag blasting abrasives and process for their manufacture In industry today are used to clean metallic surfaces, in particular to prepare the same for receiving a paint or metal coating, so-called Blasting media commonly used, which hit the surfaces at high speeds be thrown and thus treat them in the desired manner. Generally one must make the requirement of a blasting agent that it is as long as possible, i. H. can be used several times without losing its properties, and further on the abrasive must be cheap. Today steel sand, casting sand, Corundum and various types of quartz sand, such as pure quartz or river sand i.a. m., in use. All of these blasting media commonly used today adhere certain disadvantages. Cast or steel abrasives hammer the surface in such a way that the surface roughness becomes too great and thereby during the spray metallization and the risk of rusting under paint is promoted. Very good Quartz sand has properties that are cheap to buy and then again is a relatively wear-resistant material that can be used repeatedly, d. H. multiple blasting on surfaces, allows. This is mostly used today But blasting media has an eminent disadvantage of another kind, that of its use makes more and more impossible. It has been found that the presence of quartz leads to silicosis, thus practically all workers who work in the blasting machine work, are at risk of silicosis. Both the accident insurance and the factory inspectorates seek to remove this hazardous substance from the production process and thus to eliminate the endangerment of the workforce.

Ein außerordentlich wertvolles Strahlmittel mit besten Eigenschaften ist granulierter Korund. Der Anschaffungspreis ist jedoch so hoch, daß auch hier eine allgemeine Verwendung kaum in Frage kommen kann.An extremely valuable abrasive with the best properties is granulated corundum. However, the purchase price is so high that here too general use can hardly be considered.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß ein Bedürfnis nach einem quarzfreien Strahhnittel besteht, das genauso wirksam wie Quarzsand ist, mindestens dieselbe Verschleißfestigkeit aufweist und auch zu einem verhältnismäßig günstigen Preis erhältlich ist.The foregoing shows that there is a need for one There is quartz-free abrasive that is as effective as quartz sand, at least has the same wear resistance and also at a relatively cheap Price is available.

Es ist an sich naheliegend, daß man sich auf der Suche nach einem geeigneten Strahlmittel zunächst mit den Abfallprodukten befaßte, wie etwa Schlacke usw., die zu einem billigen Preis erhältlich sind. Es gibt Ofenschlacken, die kein freies Silizium enthalten und damit auch keine Silikosegefahr darstellen. Granuliert man derartige Schlacken etwa durch Abschrecken mit Wasser, dann entsteht ein Stoff, der, rein äußerlich gesehen, ohne weiteres als Strahlmittel verwendbar ist. Diese Schlacke verfügt über eine Härte von etwa 7, ist jedoch starken inneren Spannungen unterworfen. Dies hat zur Folge, daß das einzelne Korn, das auf die Metalloberfläche geschleudert wird, rasch in feinste Bestandteile zerfällt und damit unverwendbar wird.It is obvious that one is looking for one first dealt with the waste products, such as slag, using suitable blasting media etc., which are available at a cheap price. There are furnace slags that are not contain free silicon and therefore do not pose a risk of silicosis. Granulated if such slag is quenched with water, then a substance is created, which, from a purely external point of view, can easily be used as a blasting agent. These Slag has a hardness of about 7, but is subject to strong internal stresses subject. As a result, the single grain that hits the metal surface is spun, quickly disintegrates into the finest components and thus unusable will.

Auf der Suche nach geeigneten Strahlmitteln hat man auch bereits Stoffe verwendet, welche die Silikosegefahr ausschalten und für Spezialzwecke ausgezeichnete Ergebnisse erzielen. So ist beispielsweise durch die deutsche Auslegeschrift 1037 802 vorgeschlagen worden, Emailgranalien als Strahlmittel zu verwenden, da dieselben weder Fremdmetall auf der emaillierten Oberfläche hinterlassen noch die Oberflächenrauhigkeit durch zugeschlagene Poren beeinträchtigen. Die Verwendung eines derartigen Strahlmittels ist jedoch bei der serienmäßigen Reinigung von fabrikmäßig hergestellten Metallgegenständen viel zu teuer.In the search for suitable blasting media, substances have already been used that eliminate the risk of silicosis and achieve excellent results for special purposes. For example, it has been proposed by German Auslegeschrift 1037 802 to use enamel granules as blasting media, since they neither leave foreign metal on the enamelled surface nor impair the surface roughness through closed pores. The use of such a blasting agent is, however, much too expensive for the series cleaning of factory-made metal objects.

Die bisher als Strahlmittel verwendeten Schlacken wurden nach neueren Veröffentlichungen hauptsächlich nach ihrer Oberflächenbeschaffenheit und ihrer Härte beurteilt. Man hat gefunden, daß sich die Granulatstruktur der zu Strahlmitteln verarbeiteten Schlacken durch die Art der Abschreckung beim Granulieren stark beeinflussen läßt. Weniger wurde bei diesen Untersuchungen dagegen bisher der Einfluß der Behandlungsart auf die Lebensdauer des Granulats als Strahlmittel behandelt. Es ist bekannt, daß alle bisher als Strahlmittel verwendeten Schlakken nach relativ kurzer Verwendungszeit vollkommen unbrauchbar werden, da sie infolge der beim Granulierprozeß durch die plötzliche Abschreckung auftretenden hohen Spannungen beim Aufprallen auf die Metalloberfläche zerplatzen und teilweise zu feinem Staub zertrümmert werden.The slag previously used as a blasting agent has been replaced by newer ones Publications mainly according to their surface finish and their Judged hardness. It has been found that the granular structure of the blasting media strongly influence processed slag by the type of quenching during granulation leaves. In contrast, the influence of the type of treatment has so far been less important in these investigations treated as abrasive for the life of the granulate. It is known that all slimes previously used as blasting media after a relatively short period of use become completely useless because they are due to the granulation process by the sudden quenching high stresses occurring when hitting the metal surface burst and partially be shattered into fine dust.

Es ist das Ziel der Erfindung, ein aus Schlacke hergestelltes Strahlmittel zu schaffen, welches die beschriebenen Nachteile nicht aufweist.It is the object of the invention to provide an abrasive made from slag to create which does not have the disadvantages described.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet nun ein Strahlmittel und ein Verfahren zu dessen Herstellung, das aus Schlacke besteht, deren Verschleißfestigkeit jedoch durch eine geeignete Vorbehandlung erheblich verbessert ist. Das Strahlmittel kennzeichnet sich dadurch, daß es aus granulierter; gesinterter Schlacke besteht. Das Verfahren zur Herstellung dieses Strahlmittels kennzeichnet sich dadurch, daß man eine quarzfreie Schlacke zunächst durch Abschrecken, etwa in Wasser; granuliert und hierauf auf Sintertemperatur erhitzt.The subject of the present invention now forms a blasting agent and a method of producing it, which is made of slag, its wear resistance however, it is considerably improved by a suitable pretreatment. The abrasive is characterized by the fact that it is made of granulated; sintered slag. The process for producing this blasting agent is characterized in that a quartz-free slag is first quenched, for example in water; granulated and then heated to sintering temperature.

Es hat sich gezeigt, daß die einzelnen Schlackenkörper kleine Anrisse aufweisen, die durch die schroffe Abkühlung beim Granulieren entstanden sind. Diese Anrisse bewirken den raschen Zerfall der granulierten Schlacke in feinste Bestandteile bei der Verwendung als Strahlmittel. Das Sintern der Schlacke bewirkt nun, daß diese Anrisse geschlossen werden. Die inneren Spannungen werden aufgelöst, und das Granulat erhält ganz überraschende Eigenschäften, die es in bezug auf Verschleißfestigkeit und Wirksamkeit etwa dem Korund ähnlich machen. Sintertemperatur und Sinterdauer, die das Schließen der Anrisse bewirken müssen, sind selbstverständlich der chemischen Zusammensetzung der Schlacke sowie der Korngröße anzupassen. Sie sind abhängig ; davon, ob das Glühen durch Strahlungserwärmung oder auch durch Wärmeübertragung erfolgt. Ausgezeichnet hat sich eine Schlacke etwa folgender Zusammensetzung geeignet: Si 02 . . . . . . . . . . . . . 25 bis 45 Gewichtsprozent Ca0 -f- Mg0 ..... 35 bis 60 Gewichtsprozent A12 Os . . . . . . . . . : . . 8 bis 25 Gewichtsprozent und dem Gewichtsverhältniswert Versuche mit dem neuen Strahlmittel haben ergeben, daß es, wie schon erwähnt, korundähnliche Eigenschaften aufweist und allen übrigen Strahlmitteln wesentlich überlegen ist. Vergleichsversuche zeigen, daß Quarzsand und ungeglühter Schlackensand nach dreimaligem Durchgang nur noch etwa zu 15 bis 201/o die ursprüngliche Korngröße besitzen, während bei geglühtem Schlackensand und Korund der Bestandteil an ursprünglicher Korngröße etwa 40 bis 50119 beträgt.It has been shown that the individual slag bodies have small cracks, which are caused by the abrupt cooling during granulation. These cracks cause the granulated slag to break down quickly into the finest components when used as a blasting agent. The sintering of the slag now causes these cracks to be closed. The internal tensions are dissolved and the granulate acquires very surprising properties that make it similar to corundum in terms of wear resistance and effectiveness. The sintering temperature and sintering time, which must cause the cracks to close, must of course be adapted to the chemical composition of the slag and the grain size. You are dependent; whether the annealing is done by radiant heating or also by heat transfer. A slag of approximately the following composition has proved to be particularly suitable: Si 02. . . . . . . . . . . . . 25 to 45 percent by weight Ca0 -f- Mg0 ..... 35 to 60 percent by weight A12 Os. . . . . . . . . :. . 8 to 25 weight percent and the weight ratio value Tests with the new blasting media have shown that, as already mentioned, it has properties similar to corundum and is significantly superior to all other blasting media. Comparative tests show that quartz sand and unannealed slag sand only have about 15 to 201 / o the original grain size after three passes, while in the case of annealed slag sand and corundum the component of the original grain size is about 40 to 50,119.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Blasting media made from refractory slag, thereby characterized in that the slag is granulated and sintered.

2. Procedure for Production of the blasting agent according to claim 1, characterized in that liquid Slag granulated by abrupt cooling, for example in a water bath, and then granulated sinters in an annealing process.

3. The method according to claim 2, characterized in that that the annealing and sintering is done by radiant heating.

4. Procedure according to Claim 2, characterized in that the annealing takes place by convection.

5. The method according to claim 2, characterized in that a slag with 25 to 45 percent by weight SiO2, 35 to 60 percent by weight CaO + Mg0, 8 to 25 percent by weight A40, is used as the starting material, the weight ratio value of which amounts to. _ Considered publications: German Auslegeschrift No. 1037 802; Journal "Stahl und Eisen", 1953, p. 1596; 1955, p. 1115.