DE1508913C - 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 Alumi- - njumsilikate beispielsweise Glimmer oder ein orthorhombisches 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 260⁰C 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

IM

IV

VI

Prozent kolloidales Siüka
als SiO.,

pH

Viskosität bei 25"C cP ...

Spezifisches Gewicht bei
20"C

Mittlerer Oberßächenbereich M²/g SiO₂

Mittlere Teilchengröße mjx

Dichte 454 g/3,781 bei20"C

Na₂O, %

15 8,6

1,09

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

30 10,2 < 5

1,205

190 bis 11 bis 16 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

3 4

Die Schlichte eignet sich für verschiedene Kokillen- lieh, da die im wäßrigen Sol vorhandenen Salze ein teile und verschiedene geschmolzene Metalle. Sie ist Gelieren oder Ausfällen der Siliziumdioxydteilchen beganz besonders vorteilhaft für Kokillen aus Gußeisen, wirken, wenn die wäßrige Phase durch polare organidie zum Gießen von Stahlbarren oder -blocken dienen. sehe Lösungsmittel ausgetauscht wird. Dies kann durch

Die brauchbaren Silikasole sind im Handel erhält- 5 Verwendung »salzfreier« wäßriger Silikasole als Auslich, und einige von .ihnen sind in der vorstehenden gangsstoffe bei der Herstellung reiner Organosole oder Tabelle T genannt. Gemischen aus Wasser und organischen Verbindungen

Andere Silikasole können durch Behandeln einer als Siliziumdioxydträger vermieden werden. Um ein verdünnten Lösung eines Alkalimetallsilikats mit einem Gelieren zu verhindern, ist es erforderlich, die hierfür kationischen Austauscherharz in Wasserstoff-Form io verantwortlichen Kationen von der Oberfläche der hergestellt werden, wobei das Silikat in ein verdünn- kolloidal dispergierten Siliziumdioxydteilchen und aus tes wäßriges Kieselsäuresol umgewandelt wird. Das der flüssigen Phase des Sols zu entfernen. Dies kann verdünnte Kieselsäuresol kann sowohl in ein Silikasol durch Behandlung mit einem Kationenaustauscherumgewandelt als auch weitgehendst, also bis zum festen harz in Wasserstoff-Form und einem stark basischen Zustand, konzentriert werden. Ein solch konzentrier- 15 Anionenaustauscherharz in Hydroxydform erfolgen, tes Produkt ist wegen der Versandkosten und dem end- Auf diese Weise kann ein fertiges wäßriges Sol gegültigen Gebrauch wirtschaftlicher. Es können nicht bildet werden, bei dem sowohl die kontinuierliche nur wäßrige kolloidale Silikasole verwendet werden, wäßrige Phase des Sols als auch die Siliziumdioxydsondern beispielsweise auch sogenannte Organo-Sole, teilchen als »salzfrei« betrachtet werden können. Die die einen Hauptanteil polarer organischer Lösungs- 20 in Tabelle I angeführten, im Handel erhältlichen mittels enthalten. Wesentlich ist nur, daß die Silizium- Silikasole können entionisiert werden, um »salzfreie« dioxydteilchen in einer hydrophilen Substanz, wie ,,.Sole zu gewinnen. Sie können zur Herstellung der Wasser, niederen Alkylalkoholen und anderen organi- Auskleidung entweder als solche zusammen mit dem sehen Verbindungen mit verhältnismäßig hohen Di- ·· 'Kieselsäuresol und mit einem oder mehreren der elektrizitätskonstanten kolloidal dispergiert werden 25 genannten feuerfesten Stoffe verwendet werden, oder können. . sie können modifiziert werden, wobei die wäßrige Phase

Gemische aus Wasser und mit diesem verträglichen vollständig oder teilweise durch eine hydrophile

organischen Stoffe können auch als Suspendiermittel ' polare Flüssigkeit, wie ein Alkohol, ersetzt wird,

verwendet werden. Besonders zweckmäßig sind hierbei oder der Alkohol wird im gewünschten Verhältnis

solche organische Verbindungen, die den Gefrier- 30 mit dem wäßrigen Sol gemischt. Die »salzfreien« reinen

punkt der reinen wäßrigen Sole senken. Solche Sole Alkohole oder wäßrigen alkoholischen Silikasole

sind besonders während der kälteren Monate des Jah- können dann leicht mit Kieselsäuresolen und einem

res brauchbar, wenn sie bei verhältnismäßig tiefen feuerfesten Stoff kombiniert und die daraus entstehende

Temperaturen gelagert und/oder verwendet werden Aufschlämmung auf den Kokillenboden aufgebracht

müssen. Amine, wie Morpholin, Diäthylamin u. dgl., 35 werden.

und mehrwertige Alkohole, wie Äthylenglykol, GIy- Wenn die Teilchengrößen der Silikasole innerhalb

cerin u. dgl., sind bevorzugte Stoffe für die Zuberei- der genannten Bereiche liegen, haben die im wäßrigen

tung von Silikasolen und können entweder allein oder oder organischen Ausgangssol spezifische Ober-

mit Wasser verwendet werden. Ein geeignetes »winter- flächenbereiche vonorganischen Ausgangssol spezifische

fest« gemachtes Sol enthält 5 bis 50 Gewichtsteile 40 Oberflächenbereiche von mindestens 20 m²/g und

eines mehrwertigen Alkohols, wie Äthylenglykol,20 üblicherweise mehr als 100 m²/g. Wenn ferner int-

bis 85 Gewichtsteile Wasser und 10 bis 60 Gewichtsteile ionisierte Sole als Bindemittel verwendet werden,

Siliziumdioxid. haben sie im allgemeinen einen Salzgehalt, ausgedrückt

Ein wesentliches Merkmal besteht darin, daß die Si- als Na₂SO₄, von weniger als 0,01 °/₀.
liziumoxydteilchen dicht und amorph sind und einen 45 Die als Bindemittelkomponenten geeigneten Kieseldurchschnittlichen Partikeldurchmesser haben, der säuresole sollen ein durchschnittliches Molekular-150 ιημ nicht übersteigt, aber größer als 5 πιμ ist. Wie gewicht unter etwa 90000, vorzugsweise von etwa aus der Tabelle I ersichtlich ist, weisen alle hier als 1000 bis 46000, haben. Der pH-Wert dieser Säuresole Ausgangsstoff vorgesehenen Silikasole einen mittle- liegt unter 5,5, vorzugsweise zwischen 2,5 und 3,5. ren Teilchendurchmesser weit unter 150 ΐυμ auf. Ein 50 Der mittlere Teilchendurchmesser ist kleiner als 5 πιμ durchschnittlicher Teilchendurchmesser von 10 bis und im allgemeinen 1 bis 4 πιμ.
50 ιτιμ ist besonders zweckmäßig. Die Konzentration Solche Säuresole können durch Neutralisieren von des Siliziumdioxyds im Sol kann zwischen 0,1 bis Wasserglas mit einer Mineralsäure hergestellt werden. 60 Gewichtsprozent liegen. Bevorzugtere Sole enthal- Dabei muß jedoch erforderlich der Großteil der durch ten von 3 bis 60 Gewichtsprozent, insbesondere 10 bis 55 die Neutralisation gebildeten Salze entfernt werden. 60 Gewichtsprozent, SiO₂. Das Molekulargewicht der Die Dialyse oder Elektrodialyse ist nicht wirtschaftlich. Siliziumdioxydteilchen ist größer als 200000 und kann Zweckmäßigerweise wird eine Wasserglas- (alkalisches bis zu mehreren Millionen betragen. Silikat) Lösung durch eine Säule aus einem Kat-

Andere Sole, die als Bindemittel für die feuerfesten ionenaustauscher in Wasserstoff-Form durchgeleitet, Stoffe verwendet werden können, sind die als »salzfrei« 60 wobei das Alkalimetall im Wasserglas durch Wasserbekannten Silikasole. Diese werden besonders dann stoff ersetzt wird. Hierbei entsteht ein Kieselsäuresol bevorzugt, wenn das Suspensionsmittel für die SiIi- von ungewöhnlicher Reinheit, dessen pH-Wert bei ziumdioxydteilchen im Bindemittel nur eine polare 2,0 bis 4,0 liegt. Das Molekulargewicht der SiO₂-organische Flüssigkeit oder ein Gemisch aus Wasser teilchen ist weit unter 90000. Auch Kieselsäuresole und polarer organischer Flüssigkeit ist. Da viele der 65 haben im allgemeinen einen SiO₂-Feststoffgehalt von oben beschriebenen Sole gewöhnlich Alkalimetall- etwa 2 bis etwa 10%.

Verbindungen als Stabilisatoren enthalten, sind sie im Der Ausfluß kann dann weiter behandelt werden, allgemeinen mit organischen Systemen nicht vertrag- indem er durch ein schwaches basisches Harz in freier

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 langer 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 DlN 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 μΐη, 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 "25'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- . B e i s ρ i e I 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. 40 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 auftreffendes geschmolzenes heißes 70% Silikasol — 30°/₀ Kieselsäuresol;

Metall nicht reißt oder in irgendeiner Weise beschädigt 45 ^6O°/o 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- 5° 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 163°C erhitzt ausdehniingskoeffizienten von nicht mehr als 10~⁷ cm/ war. Die Auskleidungen wurden dann untersucht. cm/ 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 SoI 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 kolloisummcnsetzung: dalem Silikasol mit einem gesamten Feststoffgehalt

T'ibelle Π ^{6o von} ^ ^ °/°' ^^ern kolloidalen Silikasol allein, das einen

Feststoffgehalt von 30%, also nahezu die doppelte ^{l!cslandtcllc} Gewichtsprozent Feststoffmenge des kombinierten Bindemittels aufwies,

i⁽^ 97,3 gleich oder sogar etwas überlegen war. Da die end-

Λ - ·' ¹'7 gültige Festigkeit der Auskleidung allein von den

niedere Oxyde von Silizium 1,0 _6s Siliziumdioxydfcststoffen 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%igen wäßrigen kolloidalen Silikasols entsprechend dem Kieselsol Nr. 2, dessen physikalische Daten in Tabelle I angeführt sind, und einen 5°/₀'gen 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 % durch ein 40 DIN Prüfsieb, 75°/₀ durch ein 100 DIN Prüfsieb hindurchgingen, 30°/₀ kleiner als 10 μηι waren und die kleinsten Teilchen eine Größe von einem Bruchteil eines μίτι 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 geschmolzenem 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 Bindemittel-kombination 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 Aus-. _s' kleiden von Kokillenböden, auf der Basis von

Kieselglas, Quarz, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxyd, Graphit, Zirkonsilikat, Magnesiumsilikat oder Mergel und einem Bindemittel, das kolloidales Silkasol enthält, dadurch gekennzeichn e t, 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~^β cm/cm/^c 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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