DE1483573A1

DE1483573A1 - Verfahren zur Behandlung von ungeschmolzenem Metall und Mittel zur Abdeckung der Oberflaeche von geschmolzenem Metall mit teilchenfoermigem Material

Info

Publication number: DE1483573A1
Application number: DE19651483573
Authority: DE
Inventors: Neu Max Gerhard
Original assignee: Foseco Trading AG
Current assignee: Foseco Trading AG
Priority date: 1965-09-14
Filing date: 1965-12-17
Publication date: 1970-01-08
Also published as: US3516821A; JPS5131201B1

Description

PATINTANWX173 DR. E. WIEGAND DIPUING. W. KIEMANN 1A83573 DR. M. KOHLfR DIPUING. C GERNHARDT MONCHlN HAMIUIG TELEFON, 5*54 7« 8000 MÖNCHEN 15,1. August I969 TELEORAMMI. KAIfATiNT NUiMAUMITIA.M Ii

W. 12 394/65 7Me P 14 83 573.5

Foeeoo Trading AO Chur, Oraubünden (Schweiz)

Verfahren zur Behandlung von geschmolzenem Metall und Mittel zvtt Abdeckung der Oberfläohe von geschmolzenem Metall mit teilchenförmigen^Material

Die Erfindung besieht sich auf das Gießen von Metal* len und insbesondere auf die Schaffung einer Sohutzabdekkung oder Schutzschicht auf geschmolzenem Metall und auf Zusammensetzungen von Materialien zur Schaffung solcher Schutzabdeckungen·

Es ist bekannt, pulverartige Materialien auf die Oberfläche geschmolzenen Metalls In verschiedenen Stufen seiner Behandlung aufzubringen, beispielsweise als Flußmittel, zum Schutz, zur Wärmeisolation usw.. Diese Praxis ist beispielsweise bei der Handhabung von Nichteisenmetallen Ub-

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lieh, wo das geschmolzene Metall in der Gießpfanne mit einer Schutzabdeckung versehen wird. Eine solche Schicht, die kohlenstoffhaltigen Charakter haben kann« dient einer Anzahl nützlicher Zwecke. Insbesondere dient sie als Wärmeisolierende Schicht, um den Wärmeverlust an der Metalloberfläche zu verzögern und sie schafft über dem Metall eine chemisch reduzierende Atmosphäre, so daß die Oberflächenoxydation des Metalls verringert oder verhindert wird.

Bei kontinuierlichem oder halbkontinuierlichem Gießen

von geschmolzenem Nichteisenmetall soll die Schicht Üblicher-

und weise das Metall in der Gießrinne und in der Gießform bedecken/i zusätzlich als Schmiermittel für den kontinuierlich gegossenen Knüppel oder Barren dienen.

Die kohlenstoffhaltigen Materialien, die für die vor-Stehend genannten Zwecke üblicherweise verwendet werden, umfassen Stoffe wie Lampenruß, Kohlenruß, Gasruß, feinstgemahlenen Graphit und ähnliche Materialien, die in einem sehr feinzerteilten Zustand verwendet werden. Demgemäß werden bei der Schaffung der Abdeckung und später, wenn die Abdeckung zerstört wird, Ansammlungen oder Klumpen von Kohlenstaub gebildet, die für die Bedienungspersonen sowohl unbequem als auch unangenehm sind. Ein Versuch, diesem Nachteil dadurch zu überwinden, daß das kohlenstoffhaltige bzw

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kohlehaltige Material mit Hilfe eines UblicherjBindemittels, beispielsweise Gummi, Dextrin oder ähnlichen Materialien, in . ' Körnerform gebracht wird, erweist sich als nicht zufriedenstellend, weil die Körner das Bestreben haben, Ihre körnige Struktur beizubehalten, wobei ihre Wärmeisolierungs- und Schmiereigenschaften in großem Ausmaß verlorengehen.

Ein Zweck der Erfindung, besteht darin, eine Verbesserung der obengenannten Verfahren sowie neue Mater lallen für derartige Anwendungen zu schaffen, wobei das Abdeckungematerial, obwohl es anfänglich körnigen Charakter hat, beim Gebrauch in ein feinzerteiltes Pulvermaterial überführt wird.

Gemäß der Erfindung ist ein körniges Material zur Verwendung als Abdeckung für geschmolzenes Metall geschaffen, wobei jedes Korn dieses Materials feinzerteiltes Oberflächen-Behandlungsmaterial und eine zusätzliche Substanz aufweist, die sich beim Erhitzen ausdehnt bzw. quillt oder Gas erzeugt. Wenn eine solche Korn-Zusammensetzung verwendet wird» verhindert die anfänglich . körnige Form des Materials die Bildung von Häufchen oder Klumpen'pulverförraigen Materials. Andererseits werden aufgrund der in jedem Korn vorhandenen gaserzeugenden oder sich ausdehnenden Substanz die Körner unter dem Einfluß der Hitze des geschmolzenen Metalle zer-

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setzt, so daß sie zerfallen und dann ein pulverartiges bzw. •staubartiges Material in dem erwünschten sehr feinzerteilten Zustand bilden.

Die Korn-Zusammensetzungen können ein übliches Bindemitte 1, beispielsweise Dextrin, enthalten, vorausgesetzt, daß die Bindungswirkung des Bindemittels nicht so groß ist, daß die Zerfallwirkung verhindert wird, die durch die gaserzeugende Substanz bzw. durch die Ausdehnung der sich ausdehnenden Substanz erzeugt wird.

Es kann irgendeine Substanz verwendet werden, die beim Erhitzen auf die Temperatur des geschmolzenen Metalls vorzugsweise eine große Gasmenge erzeugt, und es ist möglich, allein mit Hilfe von Wasser, d.h. mit der in den Körnern vorhandenen Substanz, zu arbeiten. In diesem Fall unterstützt der' sich ergebende Dampf die Zerfallwirkung, wobei jedoch für einige Metalle die so erzeugte Atmosphäre unerwünscht 1st. Es ist daher im allgemeinen vorzuziehen, trockene, chemische zusätzliche Substanzen zu verwenden, die sich verflüchtigen, bzw. zersetzen, um Gase zu. erzeugen, die keine für das ge-

schmolzene Metall schädlichen Bestandteile enthalten. Besonders vorteilhafte Materialien sind die Metalloarbonate, beispielsweise Calclumcarbonat, Harnstoff, oder irgendwelche der gaserzeugenden Substanzen, die zur Verwendung als ^MBlas"-Mittel bei der Herstellung geschäumter Kunststoffe an sich

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bekannt sind. Die gaserzeugende zusätzliche Substanz sollte mit Bezug darauf ausgewählt werden, daß es erwünscht ist, eine zweckentsprechende Atmosphäre über dem geschmolzenen Metall aufrechtzuerhalten, wenn das körnige Material zur Anwendung gebracht wird.

Zweckentsprechende Zusätze, die sich beim Erhitzen .

ausdehnen bzw. aufquellen, und die gemäß der Erfindung verwendet werden können, umfassen auch Materialien, die beim Erhitzen auseinanderblättern, beispielsweise Vermiculit und Materialien, die aufquellen, beispielsweise Perlit, und pulverförmiges Natriumsilicat. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese zusätzlichen Substanzen beschränkt, vielmehr kann jede beliebige Substanz, deren Partikel eich beim Erhitzen zufolge einer Strukturänderung beträchtlich ausdehnen, mit Erfolg verwendet werden.

Der Anteil der gaserzeugenden oder sich ausdehnenden zusätzlichen Substanz in den Körnern ändert sich mit der Art der Substanz und mit dem Ausmaß der "explosiven" Wirkung, die durch die Gaserzeugung oder die Ausdehnung erzielt werden soll. Im allgemeinen wird bei der Korn-Zusammensetzung ein Anteil an gaserzeugender oder sich ausdehnender Substanz verwendet, der 50 $ nicht übersteigt, wobei die für zufriedenstellende Ergebnisse erforderliohe Menge Ublioherwe&e bis zu 15 £, beispielsweise 0,5 bis 10 Gew.-#, beträgt.'

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Andere Substanzen können beider Korn-Zusammensetzung gemäß der Erfindung für besondere Zwecke zugesetzt werden. Beispielsweise ist es manchmal erwünscht, ein schlackenbildendes Mittel zuzusetzen, beispielsweise ein Pluorid, wie Flußspat.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Ein Gemisch von 50 Gew.-Teilen Kohlenruß und 5 Gew.-Teilen feinzerteilten Kalks bzw. feinzerteilter Kreide wurde mit Hilfe von 50 Gew.-Teilen Wasser in körnige Form gebracht. Die erhaltenen Körner wurden getrocknet und auf die Oberfläche geschmolzenen Kupfers in einer Gießpfanne aufgebracht.

Es wurde beobachtet, daß die Körner allmählich zerfielen und eine Lage sehr feinzerteilten Kohlenstoffs auf der Oberfläche des geschmolzenen Kupfers bildeten, ohne Klümpchen von Kohlenstaub zu erzeugen, und es wurde gefunden, daß die sich ergebende Abdeckung wärmeisolierende Eigenschaften hat, die denen einer Lage von Kohlenruß gleicher Dicke, wie sie üblicherweie aufgebracht wird, entspricht.

Beispiel 2

Ein Gemisch von 92 Gew.-Teilen von gemahlener Holzkohle (in einer Klassierung von -16 bis +150 BSS-Maschen)

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sowie 8 Gew.-Teilen nicht aufgeblättertem Vermiculit (in einer Klassierung von -22 bis +60 BSS-Maschen) und 3 Gew.-Teilen vorgelatinisierter Stärke wurden mit einer gleichen Gewichtsmenge Wasser gemischt und beispielsweise mittels einer üblichen Fleischzerkleinerungsmaschine in Körnerform gebracht. Das körnige Produkt wurde bei ungefähr 120⁰C getrocknet, wobei Vorkehrungen getroffen wurden; daß die Temperatur nicht über 130⁰C hinaus anstieg.

Die Körner wurden auf die Oberfläche geschmolzenen Kupfers wie bei Beispiel 1 aufgebracht und es wurden analoge Ergebnisse erhalten.

Wenn das körnige Abdeckungsmaterial gemäß der Erfindung als Abdeckung und Schmiermittel in einer halbkontinuierlichen Gießform beim Gießen einer Legierung auf Kupferbasis verwendet wird« kann das Bestreben der Form, die Legierung abzukühlen« eine anfängliche Verfestigung des Kopfmaterials (welches breiartig wird) bewirken, so daß ein Teil des körnigen Materials in dem Metall eingeschlossen und nach unten in den Gußblock getragen werden kann. Es ist jedoch gefunden worden« daß diese Erscheinung vermieden werden kann (die gleiche Erscheinung kann in analogen Pällen ebenfalle vermieden werden), indem die Form mit einer Auskleidung aus wärmeIsolierendem Material ver-

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sehen wird, wodurch die Verfestigung des Metalis verzögert wird. Es können zweckentsprechende wärmeisoiierende hifcae* beständige Materialien für diesen Zweck verwendet werden, die an sich bekannt sind und die auf der Sasis von gerkleinerten feuerfesten Ziegeln (grog), Sand, Vermiculit, Perlit, '^onerde oder irgendeinem anderen beständigen Silicat aufgebaut' sein können.

Pie Erfindung umfaßt sowohl die neuen K gen gemäß vorstehender ^Beschreibung als ayeh das Verfahren zum Schützen der Oberfläche geschmolzenen Metalls durch di« Verwendung der Zusammensetzungen, wie e§ ebenfalls eben beschrieben ist.

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Claims

U83573 - 9 - Patentansprüche

1. Verfahren zur Behandlung von geschmolzenem Metall» bei dem auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls eine teilchenförmige Schutzabdeckung für das Metall aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein teilchenförmiges Material für die Abdeckung verwendet wird, das Körner aufweist, von denen Jedes einen Anteil an Schutzmaterial und eine zusätzliche Substanz enthält, die sich beim Erhitzen ausdehnt oder ein Gas erzeugt, so daß die Körner durch die von dem geschmolzenen Metall zugeführte Wärme zerfallen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als sich ausdehnende bzw. gaserzeugende Substanz ein Carbonat verwendet wird.

jj. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als 8ich ausdehnende bzw. gaserzeugende Substanz ein nicht aufgeblätterter Vermiculit verwendet wird.

4. Mittel zur Abdeckung der Oberfläche von geschmolzenem Metall mit teilchenförmigen» Mderlal, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Material der Schutzabdeckung Körner aufweist, von denen Jedes einen Anteil an Schutzmaterial und eine zusätzliche Substanz enthält, die sich beim Erhitzen aus dehnt oder ein Oaa erzeugt, woduroh die Körner durch dl· von dem geschmolzenen Metall zugeführt· Wärme zerfallen.