DE1815487C - Schlichte für eine Blockform - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine verbesserte Schlichte für sich nachteilige Effekte wie Sprödigkeit oder Rotgluteine Blockform zur Herstellung von Blöcken aus be- sprödigkeit der Blöcke.

ruhigten und halbberuhigten Stählen mit einwandfreier Das verwendete Alkalifluorsilikat ist vorteilhaft

Oberfläche. Lithium-, Kalium- oder Natriumfluorsilikate. Es wird

Es ist bekannt, Bitumen oder Fluorid enthaltende 5 zusammen mit dem Alkalifluorborat verwendet, jedoch

Mischungen auf die innere Oberfläche der Blockform nicht unter 30 Gewichtsprozent und nicht über

aufzutragen. 50 Gewichtsprozent, weil man sonst keine Blöcke mit

Zum Stand der Technik gehören ferner Schlichten einwandfreier Oberfläche erhält.

für diesen Zweck, die als Trägermittel Trichlorethylen Die Korngrößen des Alkalifluorborats und des

enthalten. Bekannt ist es auch, öle und Wachse m Alkalifluorsilikatsliegen vorzugsweise unter0,057 mm.

enthaltende Schlichten zu verwenden. Ferner kennt Bei Korngrößen über 0,057 mm ist es schwierig, eine

man bereits Schlichten mit einem Dispergiermittel gut versprühbare Schlichte und einen Block mit

oder einem Zusatz an chloriertem Paraffin mit 30 bis einwandfreier Oberfläche zu erhalten.

85% Cl. Auch Natriumsilicofluorid und Borsäure hat Die verwendeten tierischen und pnanzlichen öle

man für solche Zwecke schon verwendet, desgleichen 15 und Fette sind zweckmäßig Rindertalg, Kakaobutter

Mineralöl. Es gibt auch bereits eine Aufstellung ver- und Japanwachs. Liegt der Schmelzpunkt der tierischen

schiedenster Schlichten, die jeweils einen oder den und pflanzlichen öle und Fette unter 30⁰C, erhält man

anderen der angegebenen Zusätze oder Bestandteile keine bessere Schlichte. Werden die tierischen und

enthalten. pflanzlichen öle oder Fette in Mengen von weniger

Mit allen diesen Schlichten kann jedoch nicht die *° als 10 Gewichtsprozent verwendet, so kann keine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst befriedigende Schichtdicke der Schlichte erzielt werden, werden, die darin besteht, eine glatte Blockform- werden mehr als 25 Gewichtsprozent verwendet, so Oberfläche zu schaffen und gleichzeitig die Lebens- wird die Schicht zu dick und ist nicht einheitlich, und dauer der Blockform zur Herstellung von Blöcken man erhält keinen Block mit guter Oberfläche,
von beruhigten und halbberuhigten Stählen durch "5 Als mineralische Schmieröle verwendet man vorteilfallenden Guß oder steigenden Guß zu erhöhen. haft Spindelöl, Dynamoöl, Turbinenöl und Maschinen-Außerdem zeigen alle bekannten Schlichten . die öl. Bei einem Zusatz unter 8 Gewichtsprozent ist die NeJaung, daß sich das zugesetzte Disperser- oder Schlichte nicht genügend dünnflüssig und verstreich-Emulgiermittel bei längerer Lagerung abscheidet und bar, mit Mengen über 15 Gewichtsprozent können wirksame Komponenten ausfallen. 30 keine weiteren Vorteile erreicht werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst Das zugesetzte chlorierte Paraffin sollte einen

durch die Kombination folgender, zum Teil als Chlorgehalt von 40 bis 70 Gewichtsprozent aufweisen.

Schlichtebestandteile bekannter Stoffe, nämlich Beträgt der Anteil des chlorierten Paraffins weniger

. . ... , ,„ .. _J/% _ . . als 5 Gewichtsprozent, so kann kein Einfluß auf die

a) einer Mischung, aus 10 bis 40 Gewichtsprozent ₃₅ oberfläche des Blocks beobachtet werden, ist der Aneines Alkalifluorborats, 30 bis 50 Gewichtsprozent _tej, _des Chlorparaffins größer als 15 GewichtsDrozent, eines Alkaiifluorsil.kats, 10 bis 25 Gewichts- _so kann keine Verbesserung der Oberflächenglätte des Prozent emes oder mehrerer tierischer oder Blocks erreicht werden.

pflanzlicher Fette m.t einem Schmelzpunkt über _A,_s oberflächenaktive Mittel kann man verwenden:

30 C, 8 bis 15 Gewichtsprozent eines oder ₄₀ . . . , . „.. . ... w;_ff„i .„:„ m„ r

mehrerer mineralischer Schmieröle, 5 bis 15 Ge- ^{4 a}^ anionische oberflächenaktive Mittel wie Na-

Wichtsprozent eines oberflächenaktiven Mittels mit

b) kationische oberflächenaktive Mittel wie Tn-

b) einem Lösungsmittelgemisch aus 50 bis 60 Ge- ⁴⁵ methylaminoäthylalkylamidhalogenid, Alkylpyriwichtsorozent eines oder mehrerer der genannten diniumsulfat,A1ky1trimethyIammoniumha1ogenid, mineralischen Schmieröle, 30 bis 40 Gewichts- _{c) nicht}ionische oberflächenaktive Mittel wie PoIynrozent eines oder mehrerer nicht brennbarer oxyäthvlenalkyJäther, Polyoxyäthylenfettsäure-Losunßsm.ttel und 10 bis 20 Gewichtsprozent _ester Sorbitfettsäureester,

eines Naphthenaten und/oder Stearaten. wobei ° ,. . . . _Λ. , , .. ,.-.,, , .. _o ,

das Gewichtsverhältnis von b) _ZU a) zwischen *> ™^^oteTc. oberflächenaktive Mit el w.e Polyoxy-

1:0.8 und 1:1.2 liegt. äthylenpolyoxypropylen, Alkylbetain.

Die obengannten oberflächenkativen Mittel werden

Der den angestrebten Erfolg erbringende Unter· in Mengen von 3 bis 8 Gewichtsprozent, bezogen auf

schied zu den bekannten Schlichten besteht darin« daß SS das Gewicht der Mischuni?, zugesetzt. Ist der Oehalt an

nach der Erfindung die Schlichte in einer Susnension oberflächenaktiven Mitteln geringer als 3 Gewichts·

vorliegt, die stabil ist, und die Bestandteile in ganz prozent, so ist die Versprühbarkeit der Schlichte

bestimmten anteiligen Mensen vorliegen, ein Merkmal, ungenügend und der gebildete Film nicht homogen,

das erst sicherstellt, daß die Wirkung der erfindungs· weil die Dispersion ungenügend ist und die pulver·

gemäßen Schlichte über diejenige hinausgeht, die bei ^ββ förmigen Komponenten der Schlichte, besonders das

Vereinigung aller Bestandteile zu erwarten gewesen Alkalifluorborat oder -fluorsilikat, zu früh nieder'

wäre. geschlagen werden. Ein Gehalt von oberflächen·

Als Alkatifluorborat verwendet man vorteilhaft aktiven Mitteln über 8 Gewichtsprozent ergibt keine Lithium·, Kalium· und NatiJumfluorborate. Wird das weitere Verbesserung des Emulgier- und Dispergier· Fluorborat in einer Menge von weniger als 10 Ge· ⁴S effekt» und ist deshalb unwirtschaftlich. Wichtsprozent verwendet, erhält man keinen Block Die mineralischen Schmieröle, die als Komponenten

mit glatter Oberfläche; liegt dagegen die Menge des des Losungsmittelgemisches dienen» sind vorzugsweise

Fluorborate über 40 Gewichtsprozent, dann zeigen identisch mit denen, die als Komponenten der Mi-

«chung verwendet werden. Werden die mineralischen Schmieröle in Mengen, die unterhalb des Bereichs von 50 bis 60 Gewichtsprozent liegen, verwendet, so ist es schwierig, eine genügende Dünnflüssigkeit und somit eine gute Verstreichbarkeit der Schlichte zu erreichen.

Als Beispiel für die nicht brennbaren Lösungsmittel, die als Komponenten des Lösungsmittelgemisches verwendet werden, seien erwähnt: Perchloräthylen, Trichloräthylen und Tetrachlorkohlenstoff. Die nicht brennbaren Lösungsmittel dienen zur Inhibierung der Entzündbarkeit der Schlichte bei Beginn der Trocknung nach dem Aufbringen auf die innere Oberfläche der Blockform.

Ist der Gehalt an nicht brennbaren Lösungsmitteln niedrig?r als 30 Gewichtsprozent, so ist die obenerwähnte inhibierung unbefriedigend, eine Verwendung von mehr als 40 Gewichtsprozent eines nicht brennbaren Lösungsmittels ist nicht wirtschaftlich.

Als Naohthenate und Stearate verwendet man zweckmäßig Calcium-, Kalium- und Natriumnaphthenat und -stearat. Die Naphthenate und Stearate dienen zur Dispergierung der Mischung im Lösungsmittelgemisch. Tst die Menge an Stearaten und Naphthenaten kleiner als 10 Gewichtsprozent, so kann keine homogene Suspension erhalten werden, mit Mengen über 20 Gewichtsprozent kann der Dispergiereffekt nicht weiter erhöht werden.

Das Mischungsverhältnis des L ösungsmittelgemischs zur Mischung in der Schlich'e sollte 1:0,8 bis 1,2 sein. Liegt das Mischungsverhältnis unter 1:1.2, so ist kein glatter Schlichteüberzug erzielbar, die Schlichtdicke des Überzugs ist nicht einheitlich, so daß keine Blöcke mit guter Oberfläche erhalten werden. Liegt das Mischungsverhältnis über 1: 0.8, so wird zwar ein glatter Überzug erzielt, aber der Effekt ist nicht mehr zuverlässig, und Blöcke mit einwandfreier Oberfläche können daher ebenfalls nicht erhalten werden.

Das Auftragen der Schlichte auf die Blockform kann leicht durch irgendein Auftragsverfahren wie Aufstreichen oder Aufsprühen erfolgen.

Es ist wünschenswert und wirksam, die Schlichte auf der inneren Oberfläche der Blockform gleichmäßig anzuwenden. Die Schlichtdicke des Überzugs ist je nach Gestalt und Größe der inneren Oberfläche der Blockform, der Temperatur des Blocks, der Art des Stahl} usw. verschieden. Die bevorzugte Schichtdicke des Überzugs ist etwa 0,2 mm.

Die bevorzugten Mengen der Schlichte, die verwendet werden, sind folgende:

und gelagert werden. Die Mischung und das Lösungsmittelgemisch können in einem geeigneten Verhältnis erst vor dem Gebrauch der Schlichte gemischt werden, und die so erhaltene Schlichte kann auf die innere 5 Oberfläche der Blockform aufgetragen werden. Die Schlichte zeigt somit eine geeignete, gleichbleibende Beschaffenheit. Sie ist auch gut verstreichbar.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu begrenzen.

Beispiele 1, 2 und 3

Zusammensetzung der Mischung

Natriumfluorborat (geht durch

ein Sieb mit 0,057 mm lichter

Maschenweite hindurch)

Natriumfluorsilikat (geht durch ein Sieb mit 0,057 mm lichter Maschenweite hindurch)

»5 Rindertalg

Japanwachs

Spindelöl

Maschinenöl

Chlorparaffin (Chlorgehalt 70%)

Kationische oberflächenaktive
Mittel vom Amintyp

Beispiele 1 I 2 i 3 Gewichtsprozent

15 ' 30

40	30
20	10
—	1
15	•8

15

Die obigen Komponenten wurden bei Raumtemperatur zusammengebracht und zu einer homogenen Mischung verarbeitet.

Zusammensetzung des LösungsmUlelgemisches

Spindelöl

Turbinenöl

Perchloräthylen

Trichloräthylen ...

Calciumnaphthenat
So Calciumstearat

Beispiele 1 ! 2 I 3 Gewichtsprozent

50

60

35 30

Gewicht de* herzustellenden Blocks	Menge an Schlichte pro Tonne Blockgewicht
Mehr als 5 Tonnen 1 bit 5 Tonnen Weniger als 1 Tonne	etwa 100 g etwa 150 g etwa 200 g

Die bevorzugte Temperatur der Blockform beim Auftragen der Schlichte beträgt etwa 8C bis 150"CJe* doch kann ein befriedigender Effekt auch erzielt werden, wenn die Temperatur zwischen Zimmertemperatur und 200⁰C liegt.

Die Schlichte nach der Erfindung weist eine konstante und homogen· Zusammensetzung und Konzentration auf, Insbesondere können die Mischung und das Lösungsmittelgemisch jeweils für sich hergestellt Die obigen Bestandteile wurden bei Zimmertemperatur gemischt und gerührt, um ein homogenes LÖSS sungsmittelgemisch zu erhalten. Dann wurde die obige Mischung mit dem obigen Lösungsmittel' gemisch im Gewichtsverhältnis 1:1 vermischt, um eine als homogene Suspension vorliegende Schlichte für die Blockform zu erhalten. Auf din innere Ober· βο fliehe einer viereckigen Blockform wurde für die Her· stellung von Stahlbtöcken mit einer Tonne Gewicht die Schlichte mit Hilfe einer Spritzpistole bei 120°C gleichmäßig aufgetragen.

120 Stahlblöcke wurden jeweils durch fallenden

6j OuD unter Benutzung von Blockformen, die wie oben beschrieben behandelt wurden, hergestellt. Die er*

halunen Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben.

	5	1 815	487 ^	Stahlblöcke mit mehr als zehn Sandlöchern	Faltenbildung
Stahlart	Schlichte	Stahlblöcke ohne Sandlöcher	Stahlblöcke mit weniger als zehn Sandlöchern	4 1 0 2 0 1 3 8 0	wenig wenig wenig wenig wenig wenig wenig wenig wenig
Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3	Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3	107 111 108 102 104 110 114 98 113	9 8 12 16 16 9 3 14 7

Zusammensetzung der Stähle

C 0,13 bis 0,18%; Si 0,15 bis 0,35%; Mn 0,30 bis 0,60%; P <0,030%; S <0,035°'₉; Cr 0%; « Me 0%: Fe Rest.

C 0,38 bis 0,43%; Si 0,15 bis 0,35%; Mn 0,60 bis 0,85%; P <0,030%; S <0,030%; Cr 0,90 bis 1,2%; Mo 0,15 bis 0,30%; Fe Rest. ^a5

C 0,075 bis 0,90%; Si 0,15 bis 0,35%; Mn 0,30 bis 0,60%; P <O,O35%; S 0,035%; Cr 0%; Mo 0%; Fe Rest.

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei der Verwendung der Schlichte nach der Erfindung die Faltenbildung der Metallschmelze gering ist.

Wird die Schlichte nach der Erfindung verwendet, so werden im Durchschnitt 95,9% einwandfreie Blöcke erhalten, da die Bildung von Sandlöchern und Falten beträchtlich vermindert ist.

Wird die Schlichte gemäß der Erfindung verwendet, so erhält die Oberfläche des hergestellten Stahlblocks eine vorteilhafte metallische Farbe.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schlichte für eine Blockform zur Herstellung von Blöcken aus beruhigten und halbberuhigten Stählen, gekennzeichnet durch die Kornbination folgender, zum Teil als Schlichtebestand· teile bekannter Stoffe:

a) eine Mischung aus 10 bis 40 Gewichtsprozent eines Alkalifluorborats, 30 bis 50 Gewichtsprozent eines Alkalifluorsilikats, 10 bis 25 Gewichtsprozent eines oder mehrerer tierischer oder pflanzlicher Fette mit einem Schmelzpunkt über 30⁰C, 8 bis 15 Gewichtsprozent eines oder mehreier mineralischer Schmieröle, 5 bis 15 Gewichtsprozent eines chlorierten Paraffins mit einem Chlorgehalt von 40 bis 70% und 3 bis 8 Gewichtsprozent eines oberflächenaktiven Mittels mit
b) einem Lösungsmittelgemisch aus 50 bis 60 Gewichtsprozent eines oder mehrerer der genannten mineralischen Schmieröle, 30 bis 40 Gewichtsprozent eines oder mehrerer nicht brennbarer Lösungsmittel und 10 bis 20 Gewichtsprozent Naphthenaten und/oder Stearaten,

wobei das Gewichtsverhältnis b): a) zwischen 1:0,8 und 1:1,2 liegt.

2. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalifluorborat Kalium-, Natrium- und Lithiumfluorborat mit einer Korngröße unter 0,057 mm ist.

3. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalifluorsilikat Kalium-, Natrium- und Lithiumfluorsilikat mit einer Korngröße unter 0,057 mm ist.

4. Schlichte nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tierischen und pflanzlichen Fette Rindertalg, Kakaobutter oder Japanwachs sind.

5. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Schmieröle Spindelöle, Dynamoöle, Turbinenöle und Maschinenöle sind.

6. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht brennbaren Lösungsmittel Perchloräthylen, Trichlorethylen und Tetrachlorkohlenstoff sind.

7. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Naphthenate und Stearate Calcium·, Kalium- und Natriumnaphthenate und -steaiate sind.