DE1508913B - Kokillenauskleidung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kokillenauskleidung, insbesondere zum Auskleiden von Kokillenböden, auf der Basis von Kieselglas, Quarz, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxyd, Graphit, Zirkonsilikat, Magnesiumsilikat und einem Bindemittel, das kolloidales Silikasol enthält.

Die beim Gießen von Metallbarren oder -blocken verwendeten Kokillen sind besonders harten Bedingungen ausgesetzt, da das Metall mit großem Druck auf die Koklleninnenflächen auftrifft. Wenn nun die Oberflächen dieser Kokillen nicht oder nicht genügend geschützt sind, haftet der Barren oder Block an der Form und muß mit Gewalt gelöst werden. Ferner werden minderwertige Schlichten vom Boden der Kokille durch das auftreffende flüssige Metall abgelöst und als unerwünschte Verunreinigung im Barren oder Block eingeschlossen. Solche Einschlüsse beeinflussen die Metalleigenschaften häufig in ungünstiger Weise.

Die zur Auskleidung verwendeten Schlichten bestehen im wesentlichen aus einem feuerfesten Stoff und einem Bindemittel. Als feuerfeste Bestandteile dienen beispielsweise Kieselglas, kristalliner Kiesel bzw. Sand, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxyde, Graphit, Zirkonsilikat, Magnesiumsilikat oder Mergel. Ais Bindemittel sind unter anderem Bindeton, Wasserglas, Calciumformiat mit geringen Mengen Silikasol oder Silikasol allein vorgeschlagen worden.

Eine bekannte Schlichte, mit der verhältnismäßig gute Ergebnisse erzielt wurden, enthält neben Kieselglas als feuerfesten Bestandteil ein Bindemittel aus kolloidalem Silikasol. Um die Schlichte zu verbessern bzw. wirtschaftlicher zu gestalten, ist noch gegebenenfalls der Zusatz von Wasserglas vorgesehen. Die Eigenschaften einer solchen Schlichte sind teilweise sehr gut und übertreffen diejenigen bekannter Schlichten mit Bindemitteln anderer Zusammensetzung. Trotzdem läßt die Wirkung auch dieser Schlichte in vielen Fällen, insbesondere bei besonders harten Bedingungen, noch zu wünschen übrig, und durch die erforderlichen Mengen an kolloidalem Silikasol ist das Bindemittel verhältnismäßig kostspielig.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Schlichte zum Auskleiden insbesondere von Kokillenböden zu schaffen, die neben einem oder mehreren feuerfesten Bestandteilen ein Bindemittel enthält, die auch bei extremen Bedingungen über einen weiten Temperaturbereich, also gegen höchste Druck- und Temperaturbeanspruchungen, weitgehendst beständig und widerstandsfähig bleibt und die durch das verwendete Bindemittel sehr wirtschaftlich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das als Bindemittel verwendete kolloidale Silikasol mit Kieselsäuresol gemischt ist.

Diese Kombination aus kolloidalem Silikasol und

Kieselsäuresol ergibt eine erheblich festere Schlichte als eine Aufschlämmung mit kolloidalem Silikasol allein. Es wird angenommen, daß die ausgezeichneten Ergebnisse, die mit einem solchen Bindemittel erzielt werden, darauf zurückzuführen sind, daß durch die beiden Bestandteile die Silikateilchengrößen in einem verhältnismäßig weiten Bereich streuen.

Das Säuresol mit den feineren Teilchengrößen

ίο schafft einen größeren Oberflächenbereich. Der aufgebrachte Belag haftet besser und gibt eine bessere Schutzwirkung als die bekannten Schlichten und auch als die Schlichte, deren Bindemittel lediglich aus Silikasol besteht. Hinzu kommt, daß bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Bindemittels geringere Mengen an kolloidalem Silikasol benötigt werden, so daß das Gemisch wirtschaftlicher ist als die entsprechende Menge kolloidales Silikasol. Durch die besseren Eigenschaften, die der Schlichte durch das Bindemittelgemisch verliehen werden, wird ferner auch die Lebensdauer der beschichteten Kokillen erhöht. • Als feuerfeste Bestandteile eignen sich die hierfür

■· ^allgemein bekannten Stoffe, wobei typische Aluminiumsilikate beispielsweise Glimmer oder ein ortho-

²S^ rhombisches Aluminiumsilikat sind. Unter den Magnesiumsilikaten wäre Forsterit oder Talkum zu nennen, während eine typische kristalline Kieselsäure der ; Quarz ist. Ein besonders bevorzugter feuerfester Stoff ist Kieselglas, das als Beispiel zur näheren Erläuterung der Erfindung dient. Das Bindemittel wird mit einem oder mehreren der feuerfesten Stoffe verwendet.

Die Schlichte wird in einer entsprechend dicken

. Schicht beispielsweise aufgeflossen, aufgesprüht oder in irgendeiner anderen Weise mittels eines Applikators aufgebracht. Sie wird mit oder ohne Wärmeeinwirkung getrocknet und hinterläßt einen dünnen Film aus einem festen feuerbeständigen Belag.

Die Aufschlämmung wird auf die Kokillenwände oder den Kokillenboden in einem Temperaturbereich von Zimmertemperatur bis zu 650° C, vorzugsweise 93 bis 427° C, aufgebracht. Die beste Haftung tritt bei Temperaturen im Bereich von 93 bis 260° C ein. Es wurde gefunden, daß die besten Ergebnisse Auskleidungen ergeben, die eine Dicke von 0,254 bis 76 mm, vorzugsweise von 0,254 bis 3,175 mm aufweisen.

Vermutlich ist die ausgezeichnete Beschichtung darauf zurückzuführen, daß die Schlichte einen festen keramischen Überzug bildet, und zwar auch dann, wenn sie auf die Kokillenböden bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, wie 260° C oder darunter, aufgebracht werden. Die harte Auskleidung ist gegen Wasser vollkommen widerstandsfähig und bleibt fest haften, auch wenn die beschichteten Kokillenteile gewaschen werden.

Tabelle I

Silikasol

II III

IV

VI

Prozent kolloidales Silika
als SiOo

pH

Viskosität bei 25°C cP ...

Spezifisches Gewicht bei
2O⁰C

Mittlerer Oberflächenbereich M²/g SiO₂

Mittlere Teilchengröße ηΐμ

Dichte 454 g/3,781~bei 2 0°C

Na₂O, °/₀

15 8,6 < 5

1,09

330 bis 430 7,9 9,1 0,004

30 10,2 < 5

1,205

190 bis 11 bis 10,0 0,40 35 bis 36
8,6
< 5

1,255

135 bis 190
16 bis 22
10,5
0,10

21 bis 22
3,7
< 10 '

1,06

135 bis 190

16 bis 22

8,8

0,05

49 bis 50

9,0
20 bis 30

1,385

120 bis 150
20 bis 25
11,6
0,30

35
3,5
6,5

1,255

135 bis 190 26 bis 22
10,5
0,01

Die Schlichte eignet sich für verschiedene Kokillenteile und verschiedene geschmolzene Metalle. Sie ist ganz besonders vorteilhaft für Kokillen aus Gußeisen, die zum Gießen von Stahlbarren oder -blocken dienen.

Die brauchbaren Silikasole sind im Handel erhältlich, und einige von ihnen sind in der vorstehenden Tabelle I genannt.

Andere Silikasole können durch Behandeln einer verdünnten Lösung eines Alkalimetallsilikats mit einem kationischen Austauscherharz in Wasserstoff-Form hergestellt werden, wobei das Silikat in ein verdünntes wäßriges Kieselsäuresol umgewandelt wird. Das verdünnte Kieselsäuresol kann sowohl in ein Silikasol umgewandelt als auch weitgehendst, also bis zum festen Zustand, konzentriert werden. Ein solch konzentriertes Produkt ist wegen der Versandkosten und dem endgültigen Gebrauch wirtschaftlicher. Es können nicht nur wäßrige kolloidale Silikasole verwendet werden, sondern beispielsweise auch sogenannte Organo-Sole, die einen Hauptanteil polarer organischer Lösungsmittels enthalten. Wesentlich ist nur, daß die Siliziumdioxydteilchen in einer hydrophilen Substanz, wie Wasser, niederen Alkyl alkoholen und anderen organischen Verbindungen mit verhältnismäßig hohen Dielektrizitätskonstanten kolloidal dispergiert werden können.

Gemische aus Wasser und mit diesem verträglichen organischen Stoffe können auch als Suspendiermittel verwendet werden. Besonders zweckmäßig sind hierbei solche organische Verbindungen, die den Gefrierpunkt der reinen wäßrigen Sole senken. Solche Sole sind besonders während der kälteren Monate des Jahres brauchbar, wenn sie bei verhältnismäßig tiefen Temperaturen gelagert und/oder verwendet werden müssen. Amine, wie Morpholin, Diäthylamin u. dgl., und mehrwertige Alkohole, wie Äthylenglykol, Glycerin u. dgl., sind bevorzugte Stoffe für die Zubereitung von Silikasolen und können entweder allein oder mit Wasser verwendet werden. Ein geeignetes »winterfest« gemachtes Sol enthält 5 bis 50 Gewichtsteile eines mehrwertigen Alkohols, wie Äthylenglykol,20 bis 85 Gewichtsteile Wasser und 10 bis 60 Gewichtsteile Siliziumdioxid.

Ein wesentliches Merkmal besteht darin, daß die Siliziumoxydteilchen dicht und amorph sind und einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser haben, der 150 πιμ nicht übersteigt, aber größer als 5 πιμ ist. Wie aus der Tabelle I ersichtlich ist, weisen alle hier als Ausgangsstoff vorgesehenen Silikasole einen mittleren Teilchendurchmesser weit unter 150 ΐημ auf. Ein durchschnittlicher Teilchendurchmesser von 10 bis 50 ΐημ ist besonders zweckmäßig. Die Konzentration des Siliziumdioxyds im Sol kann zwischen 0,1 bis 60 Gewichtsprozent liegen. Bevorzugtere Sole enthalten von 3 bis 60 Gewichtsprozent, insbesondere 10 bis 60 Gewichtsprozent, SiO₂. Das Molekulargewicht der Siliziumdioxydteilchen ist größer als 200000 und kann bis zu mehreren Millionen betragen.

Andere Sole, die als Bindemittel für die feuerfesten Stoffe verwendet werden können, sind die als »salzfrei« bekannten Silikasole. Diese werden besonders dann bevorzugt, wenn das Suspensionsmittel für die Siliziumdioxydteilchen im Bindemittel nur eine polare organische Flüssigkeit oder ein Gemisch aus Wasser und polarer organischer Flüssigkeit ist. Da viele der oben beschriebenen Sole gewöhnlich Alkalimetallverbindungen als Stabilisatoren enthalten, sind sie im allgemeinen mit organischen Systemen nicht verträglich, da die im wäßrigen Sol vorhandenen Salze ein Gelieren oder Ausfällen der Siliziumdioxydteilchen bewirken, wenn die wäßrige Phase durch polare organische Lösungsmittel ausgetauscht wird. Dies kann durch Verwendung »salzfreier« wäßriger Silikasole als Ausgangsstoffe bei der Herstellung reiner Organosole oder Gemischen aus Wasser und organischen Verbindungen als Siliziumdioxydträger vermieden werden. Um ein Gelieren zu verhindern, ist es erforderlich, die hierfür

ίο verantwortlichen Kationen von der Oberfläche der kolloidal dispergierten Siliziumdioxydteilchen und aus der flüssigen Phase des Sols zu entfernen. Dies kann durch Behandlung mit einem Kationenaustauscherharz in Wasserstoff-Form und einem stark basischen Anionenaustauscherharz in Hydroxydform erfolgen. Auf diese Weise kann ein fertiges wäßriges Sol gebildet werden, bei dem sowohl die kontinuierliche wäßrige Phase des Sols als auch die Siliziumdioxydteilchen als »salzfrei« betrachtet werden können. Die in Tabelle I angeführten, im Handel erhältlichen Silikasole können entionisiert werden, um »salzfreie« Sole zu gewinnen. Sie können zur Herstellung der

,,Auskleidung entweder als solche zusammen mit dem Kieselsäuresol und mit einem oder mehreren der genannten feuerfesten Stoffe verwendet werden, oder sie können modifiziert werden, wobei die wäßrige Phase vollständig oder teilweise durch eine hydrophile polare Flüssigkeit, wie ein Alkohol, ersetzt wird, 'oder der Alkohol wird im gewünschten Verhältnis mit dem wäßrigen Sol gemischt. Die »salzfreien« reinen Alkohole oder wäßrigen alkoholischen Silikasole können dann leicht mit Kieselsäuresolen und einem feuerfesten Stoff kombiniert und die daraus entstehende Aufschlämmung auf den Kokillenboden aufgebracht werden.

Wenn die Teilchengrößen der Silikasole innerhalb der genannten Bereiche liegen, haben die im wäßrigen oder organischen Ausgangssol spezifische Oberflächenbereiche vonorganischenAusgangssol spezifische Oberflächenbereiche von mindestens 20 m²/g und üblicherweise mehr als 100 m²/g. Wenn ferner intionisierte Sole als Bindemittel verwendet werden, haben sie im allgemeinen einen Salzgehalt, ausgedrückt als Na₂SO₄, von weniger als 0,01 %.

Die als Bindemittelkomponenten geeigneten Kieselsäuresole sollen ein durchschnittliches Molekulargewicht unter etwa 90000, vorzugsweise von etwa 1000 bis 46000, haben. Der pH-Wert dieser Säuresole liegt unter 5,5, vorzugsweise zwischen 2,5 und 3,5.

Der mittlere Teilchendurchmesser ist kleiner als 5 ΐημ und im allgemeinen 1 bis 4 ηιμ.

Solche Säuresole können durch Neutralisieren von Wasserglas mit einer Mineralsäure hergestellt werden. Dabei muß jedoch erforderlich der Großteil der durch die Neutralisation gebildeten Salze entfernt werden. Die Dialyse oder Elektrodialyse ist nicht wirtschaftlich. Zweckmäßigerweise wird eine Wasserglas- (alkalisches Silikat) Lösung durch eine Säule aus einem Kationenaustauscher in Wasserstoff-Form durchgeleitet, wobei das Alkalimetall im Wasserglas durch Wasserstoff ersetzt wird. Hierbei entsteht ein Kieselsäuresol von ungewöhnlicher Reinheit, dessen pH-Wert bei 2,0 bis 4,0 liegt. Das Molekulargewicht der SiO₂-teilchen ist weit unter 90000. Auch Kieselsäuresole haben im allgemeinen einen SiO₂-Feststoffgehalt von etwa 2 bis etwa 10%.

Der Ausfluß kann dann weiter behandelt werden, indem er durch ein schwaches basisches Harz in freier

5 6

Basenform durchgeleitet wird. Das so erhaltene Pro- Weise können auch Borsilikatgläser gemahlen werden, dukt ist im wesentlichen »entionisiert«. Weiter kann Sie sind außerordentlich gute feuerfeste Substanzen, ein Mischharzbett verwendet werden, d. h. ein Bett, Die Teilchengröße der feuerfesten Stoffe kann in das ein schwach basisches Harz in freier Basenform weiten Bereichen variieren, wobei jedoch ausreichend und ein stark saures Harz in Wasserstoff-Form enthält, 5 kleine Teilchengrößen bevorzugt werden, so daß eine wobei das Kieselsäuresol gleichzeitig unter Austausch gleichmäßige Dispersion des feuerfesten Stoffes und seiner begleitenden Ionen gebildet wird, um ein im des Bindemittels gebildet werden kann. Je kleiner die wesentlichen entionisiertes Polykieselsäuresol her- Teilchengröße ist, um so länger bleibt die aus feuerzustellen, festem Stoff und Bindemittel bestehende Aufschläm-

Das Bindemittel selbst kann aus 40 bis 90 Gewichts- io mung homogen. Es wurde gefunden, daß Teilchenprozent kolloidalem Silikasol und 10 bis 60 Gewichts- größen von etwa 40 DIN bis zum Bruchteil eines prozent Kieselsäuresol bestehen. Bevorzugt ist das Mikrons brauchbar sind. Bevorzugte feuerfeste Stoffe Mengenverhältnis einer jeden Komponente von etwa haben einen Teilchendurchmesser von einem Bruchteil 40 bis 60 Gewichtsprozent, wobei ein Verhältnis von eines Mikrons bis zu 500 μηι, wobei die Teilchen mit 50 zu 50 Gewichtsprozent ausgezeichnete Ergebnisse 15 den kleineren Durchmessern besonders vorteilhaft ergibt. sind. Das Verhältnis von Bindemittel zu feuerfester

Wie bereits erwähnt, wird als feuerfester Stoff ins- Substanz muß so gewählt werden, daß die feuerfesten besondere Kieselglas bevorzugt. Es ist eine glasartige Teilchen ausreichend gebunden werden. Wenn zu Modifikation von Siliziumdioxyd, die durch Fusion wenig Bindemittel vorhanden ist, zeigt die Auskleidung ausgewählter Tieftemperatur-Kristallformen erhalten 20 nach dem Trocknen ein »pfannkuchenartiges« Aus- und häufig als Quarzglas oder Silikaglas bezeichnet sehen mit zahlreichen unerwünschten Löchern in der wird. Bestimmte Glaskiesel-Arten enthalten Partikel- _ Schutzschicht, wodurch Teile der Kokille oder des chen, die aus geschmolzenen Quarzgläsern, Silikat-;. $ Kokillenbodens bloßgelegt werden. Es wurde gefunden, gläsern, Silikagläsern und geschmolzenen Kieselgläsern daß die Schlichte vorzugsweise aus 10 bis 70 Gewichtshergestellt sind. Der Wärmeausdehnungskoeffizient 35 prozent feuerfestem Stoff und 30 bis 90 Gewichtsall dieser Stoffe ist im Vergleich zu anderen feuerfesten prozent Bindemittel bestehen soll, wobei etwa 20 bis Stoffen, wie Natronkalk- und Bleiglasarten, verhältnis- 60 Gewichtsprozent feuerfester Stoff und etwa 40 bis mäßig klein. Die Wärmeausdehnungskoeffizienten 80 Gewichtsprozent Bindemittel besonders günstig liegen im allgemeinen unter 5 · 10~^e cm/cm°C. Der' sind.

Siliziumdioxydgehalt dieser grunulierten feuerfesten 30 Die folgenden Ausführungsbeispiele sollen zur

Stoffe ist im allgemeinen größer als 96% und kann näheren Erläuterung der Erfindung dienen,
bis zu 99,8 % SiO₂ ansteigen.

Die Kokillenauskleidungen werden starken Hitze- Beispiel 1
schocks unterworfen, da das geschmolzene Metall

bei im Vergleich zur Temperatur der Kokille extrem 35 Um insbesondere die Wirksamkeit der Bindemittelhohen Temperaturen gegossen wird. Dabei tritt beim komponente zu ermitteln, wurde ein Laborversuch 'Auftreffen des Metalls auf den Kokillenboden eine durchgeführt, bei dem die Zustände eines normalen sehr plötzliche Temperaturänderung auf. Die Aus- Beschichtungsvorganges einer Kokille nachgeahmt kleidung muß diesen Hitzeschock aushalten, um dem wurden. Es wurden sechs Bindemittelgemische mit Kokillenboden den erforderlichen Schutz zu geben. 4° folgender Zusammensetzung hergestellt:
Die feuerfesten Bestandteile und das Bindemittel

müssen daher so zusammenwirken, daß die Aus- 90 % Silikasol — 10 °/₀ Kieselsäuresol;

■kleidung auch bei starker Beanspruchung durch 80% Silikasol —20% Kieselsäuresol;

kaskadenartig auf treffendes geschmolzenes heißes 70% Silikasol— 30% Kieselsäuresol;

Metall nicht reißt oder in irgendeiner Weise beschädigt 45 ⁶⁰ % Silikasol — 40 % Kieselsäuresol;

wird. 50 % Silikasol — 50 % Kieselsäuresol und

Aus diesem Grunde müssen die feuerfesten Stoffe 40% Silikasol — 60 % Kieselsäuresol,
sehr rein sein und einen möglichst niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben. Diese Eigenschaft Das kolloidale Silikasol enthielt 35% SiO₂-FeStbesitzen besonders die glasigen, insbesondere ge- 50 stoffe, und das Kieselsäuresol bestand aus etwa schmolzene Kieselarten. Letztere haben einen Silizium- 5 % Feststoffen. Die Bindemittel wurden auf eine dioxydgehalt von mehr als 97% und einen Wärme- Gußeisenplatte aufgebracht, die etwa 163⁰C erhitzt äusdehnungskoeffizienten von nicht mehr als 10~~⁷ cm/ war. Die Auskleidungen wurden dann untersucht. cm/⁰ C. In allen Fällen ergaben die obengenannten Bindemittel-

Eine typische geschmolzene Kieselart, die sich 55 zusammensetzungen einen harten haftenden Belag, außerordentlich gut für die erfindungsgemäßen Zwecke Auch der Belag aus kolloidalem Sol allein war aneignet, hat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten nehmbar. Es war jedoch überraschend festzustellen, von etwa 5 · 10~⁷ cm/cm/°C und hat folgende Zu- daß die Kombination von Kieselsäuresol und kolloisammensetzung: dalem Silikasol mit einem gesamten Feststoff gehalt Y ν j. jr 60 von 17 %, dem kolloidalen Silikasol allein, das einen

Feststoffgehalt von 30%, also nahezu die doppelte

Bestandteile Gewichtsprozent Feststoffmenge des kombinierten Bindemittels aufwies,

SiO₂ 97,3 gleich oder sogar etwas überlegen war. Da die end-

Al₂O₃ 1,7 gültige Festigkeit der Auskleidung allein von den

niedere Oxyde von Silizium 1,0 65 Siliziumdioxydfeststoffen abhängt, die in dem vom

flüssigen Anteil befreiten Bindemittel enthalten sind,

Diese Stoffe werden leicht durch Mahlen sehr reiner war es vollkommen unerwartet, daß die obigen

geschmolzener Kieselgläser hergestellt. In ähnlicher Ergebnisse auftreten würden.

Beispiel 2

Bei diesem Versuch wurde eine Werkuntersuchung durchgeführt. Es wurde ein erfindungsgemäßes Bindemittel durch Mischen gleicher Gewichtsanteile eines 30°/_oigen wäßrigen kolloidalen Silikasols entsprechend dem Kieselsol Nr. 2, dessen physikalische Daten in Tabelle I angeführt sind, und einen 5°/_oigen wäßrigen Kieselsäuresol (gemäß USA.-Patentschrift 2 244 325) hergestellt. Die Siliziumdioxydaufschlämmung wurde durch Zugabe gleicher Teile des Bindemittels und geschmolzenem feuerfestem SiO₂ gebildet. Die Teilchengröße des feuerfesten Siliziumdioxydmaterials streute über einen weiten Bereich, derart, daß 100 °/₀ durch ein 40 DIN Prüfsieb, 75°/₀ durch ein 100 DIN Prüfsieb hindurchgingen, 30 °/₀ kleiner als 10 μπι waren und die kleinsten Teilchen eine Größe von einem Bruchteil eines μπι aufweisen. Das feuerfeste Material und das Bindemittel wurden sorgfältig gemischt und dann auf mehrere Gußeisen-Kokillenböden aufgebracht. Die Auskleidungen zeigten eine ausgezeichnete Haftfestigkeit und Oberflächenhärte und waren auch leicht aufzubringen. In Vergleichsversuchen ergab ein 30%iges Silikasol zusammen mit geschmol-_ zenem SiO₂, ebenfalls in 1:1-Gewichtsverhältnis, auch eine Schutzschicht, die die obengenannten ausgezeichneten Eigenschaften aufwies. In einigen Fällen ergab jedoch die Anwendung der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung einen noch fester haftenden Belag als ein Bindemittel, das nur die Silikasolkomponente enthielt. Auch diese Ergebnisse waren überraschend und unerwartet, da der Gehalt an Feststoffen der erfindungsgemäßen Bindemittelkombination nur die Hälfte des Bindemittels betrug, welches Silikasol als einzigen Bestandteil enthielt.

Die erfindungsgemäßen Kokillenauskleidungen verhindern weitgehend jede Erosion der Kokillen sowie Kokillenböden während des Gießens des geschmolzenen Metalls. Die erstarrten Metallbarren und -blocke lassen sich viel leichter ausformen, da durch den festen durchgehenden Belag auf Kokille und Kokillenboden ein Ankleben nahezu vollständig vermieden wird. Eine Folge der auf ein Minimum gesenkten Erosion des Kokillenmaterials ist eine wesentlich erhöhte Lebensdauer der gesamten Kokille. Das Entformen kann ohne Gewaltanwendung erfolgen und ist weniger zeitraubend und kostspielig als bei Verwendung bekannter Schlichten.

Da nur eine minimale oder gar keine Erosion durch das geschmolzene Metall auftritt, ist die Menge an Metall, die vom Block gekröpft werden muß, wesentlich geringer.

Ferner können halbpermanente Auskleidungen auf den Kokillen und Kokillenböden aufrechterhalten werden, so daß biegsamere und zähere Formen verwendet werden können. Sie können auch leichter sein, wodurch das Gewicht der Führungsbahn und deren Wartung herabgesetzt werden kann, denn Kokillen werden normalerweise durch flache Wagen auf Schienen zu der Gießstelle gefahren. Da die Auskleidung über weite Temperaturbereiche beständig

ίο und widerstandsfähig ist, ist eine höchste Temperaturbeanspruchung möglich, was bisher wegen der Unzulänglichkeit der bekannten Schlichten unmöglich war.

Der Feststoffgehalt beim erfindungsgemäßen, aus kolloidalem Silikasol und Kieselsäuresol bestehenden Bindemittel kann auch nahezu die Hälfte des Bindemittels gesenkt werden, das beispielsweise Silikasol als einzige Komponente enthält.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kokillenauskleidung, insbesondere zum Auskleiden von Kokillenböden, auf der Basis von Kieselglas, Quarz, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxyd, Graphit, Zirkonsilikat, Magnesiumsilikat

25" oder Mergel und einem Bindemittel, das kolloidales Silkasol enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das kolloidale Silikasol mit Kiesel- ; säuresol gemischt ist.

2. Verwendung der Kokillenauskleidung gemäß Anspruch 1 zum Auskleiden von aus Gußeisen bestehenden Kokillenböden beim Gießen von Stahl.

3. Schlichte für die Kokillenauskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung aus 10 bis 70 Gewichtsteilen glasartigem Siliziumdioxyd und 30 bis 90 Gewichts-Teilen des Bindemittels besteht.

4. Schlichte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Substanz glasartiges Siliziumdioxyd ist und aus geschmolzenem SiO₂ besteht und nicht weniger als etwa 96% SiO₂ enthält und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten unter etwa 5 · 10~⁶ cm/cm/°C aufweist, und daß das Bindemittel aus einem kolloidalen Silikasol, bestehend aus etwa 10 bis 60 Gewichtsprozent ausreichend feinverteilter, dichter, nicht zusammengeballter, in einer wäßrigen Flüssigkeit kolloidal dispergierter SiO₂-Teilchen, einem Kieselsäuresol, bestehend aus etwa 2 bis 10 Gewichtsteilen Siliziumdioxydteilchen mit einem mittleren Molekulargewicht von weniger als 90000 dispergiert in einer wäßrigen Flüssigkeit, zusammengesetzt ist.

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