DE1771742B2 - Auskleidung von behaeltern fuer geschmolzenes metall - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Auskleidungen von Behältern für geschmolzenes Metall zur Verwendung in Gießereien, Stahlwerken od. dgl.

Bei der Handhabung von geschmolzenem Metall ist es notwendig, den verwendeten Behälter, der oft aus Metall hergestellt ist, um die gewünschte Festigkeit zu haben, vor Berührung mit dem geschmolzenen Metall zu schützen, indem man ihn mit feuerfestem Material auskleidet.

Pfannen, Gießwannen oder Zwischengefäße, Gießrinnen und Tiegel werden gewöhnlich mit einem Material von der An von Schamottestein ausgekleidet, wobei diese Auskleidung teuer, leicht beschädigbar und schwierig zu reparieren ist. Solche Auskleidungen haben auch eine hohe Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit und entziehen daher, sofern sie nicht vorerhitzt werden, dem geschmolzenen Metall, das mit ihnen in Berührung kommt, eine beträchtliche Menge Wärme.

In Gießereien werden verschiedene Metall enthaltende Vorrichtungen, z. B. Sandformspeisesysteme, kleine Tiegel od. dgl., gewöhnlich aus Ton, gebranntem Sand, Schamottestein oder ähnlichem gebundenen feuerfesten Material mit oder ohne einem Trag- oder Unterstütrungsgehäuse aus Metall hergestellt. Die Leistung dieser Behälter ist nicht sehr zufriedenstellend, und zwar wieder wegen ihrer Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit, und insbesondere dann, wenn die Berührung mit dem geschmolzenen Metall von einem hohen statischen Druck des Metalls begleitet ist. Ein weiterer Nachteil solcher Materialien ist ihre Empfindlichkeit gegenüber Erosion.

Aus der DT-PS 8 55 675 sind feuerfeste Futter, Ausmauerungen oder Steine bekannt, die Einlagen aus Fasern oder Geweben von mineralischen Stoffen mit hohem Schmelzpunkt aufweisen und gegebenenfalls schichtweise oder auf bestimmten Zonen konzentriert angeordnet sein können.

Die in Betracht kommenden Gegenstände werden insbesondere durch Stampfen hergestellt, so daß sie hohe Dichte und schlechte Isoliereigenschaften haben.

Aus der US-PS 33 21171 ist eine feuerfeste, wärmeisolierende Masse zur Auskleidung von Gefäßen für die Aufnahme von geschmolzenem Metall bekannt, die Steinwolle, feinteiliges Siliciumdioxyd, Cellulosefasern, Stärke und feinteiligen Ton enthalten.

In der US-PS 32 53 936 sind gießfähige feuerfeste Materialien beschrieben, die Aluminiumsilicatfasern oder Kaliumtitanatfasern aufweisen, die mit Calciumaluminat und kolloidalem Siliciumdioxyd in Gegenwart von Wasser gebunden sind. Diese Materialien werden in Formen gegossen und in diesen verfestigt, wonach die erhaltenen Formkörper getrocknet werden, und weisen eine hohe Dichte von z. B. 1,75 bis 1.81 g/cm^ auf.
Die bekannten feuerfesten Massen erfüllen für die

Auskleidung von Behältern für die Aufnahme von

geschmolzenem Metall nicht alle Anforderungen.

insbesondere da sie noch eine vergleichsweise hohe

Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von

,o Auskleidungen von Behältern für geschmolzenes Metall, bei denen die Nachteile der bekannten Auskleidungen vermieden werden und die Möglichkeit der Herstellung von vorgefertigten Formteiien oder Auskleidungen gegeben ist, die hohe Wärmebelasiungen aushalten, eine

lange Lebensdauer haben und einen guten Widerstand gegenüber Erosion aufweisen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Auskleidung von Behältern für geschmolzenes Metall, die 25 bis 94 Gewichtsprozent feuerfeste

Calciumsilicatfasern. 1 bis 55 Gewichtsprozent teitchenförmiges, feuerfestes Füllstoffmaterial und 5 bis 30 Gewichtsprozent Bindemittel enthält, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das teilchenförmige, feuerfeste Füllstoffmaterial aus zerkleinertem Koks besteht.

Es ist nur ein niedriger Gehalt an aus zerkleinertem Koks bestehendem, teilchenförmigem, feuerfestem Füllstoff notwendig, wenn das in Betracht kommende geschmolzene Metall einen niedrigen Schmelzpunkt hat und z.B. aus Aluminium oder Aiuminiumlegierungen

besteht, während höhere Gehalte, z.B. 15 bis 45 Gewichtsprozent, vorgezogen werden, wenn es sich um ein Eisenmetall handelt.

Die feuerfesten faserigen Calciumsilicatfasern können aus einer reinen Faser bestehen oder sie können aus handelsüblichen Fasern, wie Steinwolle oder Schlackenwolle, bestehen, die überwiegend aus Calciumsilicatfasern bestehen. Die Auskleidungen werden vorzugsweise durch Absetzen des faserförmigen Materials auf einer Siebformvorrichtung, z. B. nach irgendeiner der bekannten Filzherstellungsmethoden gebildet.

Die Bindemittel können aus irgendeinem der in der Gießerei und verwandten Industrien bekannten Bindern, wie Ton, Getreideprodukten oder natürlichen oder synthetischen Harzen, z. B. Phenolformaldehyd-.

Harnstoff-Formaldehyd- oder Furanharzen bestehen. Wenn ein Tonbinder verwendet wird, wirkt der Ton teilweise auch als feuerfester Füllstoff.

Um den Erosionswirkungen des geschmolzenen Metalls, wie Aluminium, Kupfer oder Gußeisen, Widerstand zu leisten, ist es zuweilen erwünscht, auf die mit dem Metall in Berührung kommende Oberfläche der Auskleidung eine Formschlichte, z. B. eine solche auf der Basis von Zirkonmehl (Zirkondioxydmehl) aufzubringen.

Die Auskleidungen gemäß der Erfindung haben große Vorteile gegenüber den geschilderten bekannten Arten. Sie sind leicht im Gewicht und leicht handhabbar; sie haben eine niedrige Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit; sie sind billig herzustellen und infolge der

ihnen innewohnenden Biegsamkeit und Zusammendrückbarkeit leicht in die Behälter einzusetzen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Eine dehnbare Auskleidung für eine Hand-Gabelpfanne wurde aus einem Schlamm mit einem Feststoffgehalt von 2 Gewichtsprozent in Form eines Filzes

hergestellt.

wobei das in dem Schlamm dispergierie feste Material die folgende Zusammensetzung haue:

Calciumsilicatfaser 37 Gewichtsprozent

Zerkleinerter K.uk«> 55 Gewichtsprozent

Phenolformaldehydharz 8 Gewic htsprozent

Es wurde eine Siebvorrichtung, de mit einer Saugpumpe verbunden war. in den Schlimm getaucht, end es wurde ein Saugdruck von 105 g/cm² angelegt. Pas Saugen wurde 50 bis 60 Sekunden fortgesetzt, »obei Wasser mit einer Geschwindigkeit von 45 bis 55 Liter/min abgesaugt wurde. Auf diese Weise wurde auf 4er Formvorrichtung ein Formteil mit einem Innendurchmesser an der Oberseite der Auskleidung von ftwa 15 cm gebildet, der sich nach umen auf einen Durchmesser von etwa 6.2 cm bei einer Tiefe von etwa 16,5 cm verjüngte. Die so hergestellte Auskleidung wurde dann zwei Stunden bei 175°C getrocknet. Bei der Verwendung war diese Auskleidung gegenüber den crosiven Wirkungen von Gußeisen während drei aufeinanderfolgenden Verwendungen iaesiändig. In jedem Fall wurden 14 kg Gußeisen bei eir.er Temperatur von 1400⁰C 3 Minuten lang gehalten, ohne daß irgendeine merkbare Abkühlungswirkung auf das Metall stattfand.

Beispiel 2

Eine Schulzauskleidung für eine Rinne zum Transport

S von geschmolzenem Aluminium von einem Ofen zu einer Pfanne wurde aus einer plastischen formbaren Masse vorgefertigt, die die folgenden Bestandteile umfaßte:

ίο Calciumsilicatfaser 45 Gewichtsprozent

Zerkleinerter Koks 20 Gewichisprozem

Ton 25 Gew. ichisprozent

Natriumsilicat 10 Gewichtsprozent

• 5 Um die obengenannte Zusammensetzung zur Herstellung von Formteilen von Hand geeignet zu machen. sind30bis50Gewichtsieile Wasser je 100 Gew ichisteile Trockenbestandteile erforderlich. Das Wasser kann durch Ofentrocknung bei 200°C oder durch Trocknung

ίο mit dem Brenner entfernt werden.

Es wurde gefunden, daß die so geschützte Rinne im Gebrauch wiederholten Verwendungen mit geschmolzenem Aluminium oder geschmolzener Aluminiumbronze bei einer Temperatur von 1200" C ohne eine

wahrnehmbare Wirkung, wie Abkühlen des Metalls, standhielt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Auskleidung von Behältern für geschmolzenes Meta!!, die 25 bis 94 Gewichtsprozent feuerfeste Calciumsilicatfasern, 1 bis 55 Gewichtsprozent teilchenförmiges, feuerfestes Füllstoffmaterial und 5 bis 30 Gewichtsprozent Bindemittel enthält, d a
durch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige, feuerfeste Füllstoffmaterial aus zerkleinertem Koks besteht.

2. Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie- 30 bis 45 Gewichtsprozent feuerfeste Calciumsilicatfasern enthält.