DE1920101A1 - Mischung zur Verbesserung der Oberflaechenbeschaffenheit von Gussbloecken sowie zur Verringerung der Waermeverluste beim Giessen - Google Patents

Description

Patentanmeldung

Mischung zur Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit von Gußblöcken sowie zur Verringerung der Wärme Verluste beim Gießen

Die Erfindung betrifft eine Mischung zur Verbesserung der Oberflächenbeschaff enheit von Gußblöcken sowie zur Verringerung der Y/ärmeverluste beim Gießen von Stahl unter Verwendung eines vor dem Vergießen des Stahles in die Kokille einzubringenden Zusatznittels. · ■ · ■ ·.·...-

Beim Vergießen von Stahlblöclcen in Kokillen treten gewähalich Oberflächenfehler auf, deren Entfernung erhebliche. Koston verursacht bzw. zu einer Erhöhung des Ausschußanteilss führt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen wor-deri, das Iletall in eine flüssige Schlacke einzugießen, die im wesentlichen aus Tonerde, Calciumoxid, Titanoxid, und gegebene". falls einem Alkali- oder Erdalkalifluoricl, Magnesiumoxid, iTatriunioxid sowie Kieselsäure-besteht. Von dieser Schlacke-sind verhältnismäßig große Mengen erforderlich^ wodurch die Kosten des Fertigerzeugnisses erhöht werden. Es sind auch Zusatz™ mittel bekannt, die im wesentlichen aus Steinkohlenasche, Kieselsäure, Tonerde, Eisenoxid sowie Alkali- und Erdalkalioxiden bestehen.

Derartige "Gießpulver" werden in einem Beutel mittels einer" Vorrichtung in die Kokille eingehängt. Bein Einströmen des St&hls wird die Verpackung zerstört, und der Beutelinhalt verteilt sich auf die Blockoberfläche. Die Aufgabe derartiger feinstkörniger Gießpulver besteht darin, de-ri entstehenden Block eine glatte Oberfläche zu geben, wobei das Gießpulver die Unebenheiten der Kokillenwand ausfüllt. Ferner soll die durch das Gießpulver gebildete Schlacke die an der Grenzschicht i>bT-.nl»Kokille vorhandsnon keramischen. ^rJoilchen Kuräck-

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halten. DurcL·. die wechselnde Zusammensetzung der üblichei·- weise verwendeten Steinkohlenasclien sind jedoch "bei derartigen Gießpulvern gleichbleibend gute Ergebnisse nicht gewährleistet.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden ist vorgeschlagen worden, in Anlehnung an den chemischen Aufbau der Steinkohlenaschen synthetisch zusammengesetzte Mischungen zu verwenden. Das Einbringen des in den Aschen in größerer Menge vorhandenen Calciumoxides als Branntkalk führt deshalb zu Schwierigkeiten,' weil dieses in kürzester Zeit hydratisiert. Hierdurch gelangt beim Stahlgießen Wasserstoff in die Randzone des Blockes und führt; dort snr unerwünschten J?lockenbildung. Darüber hinaus führt; die Hydratation zur Agglomeration des Calciunoxidanteiles im Gießpulver, wodurch dessen Honogenität gefährdet v;ird. Letzteres erhöht die Unregelmäßigkeit der Blockobs3?f lache.

Zur Erhöhung des Ausbringens an Stahl und zur Verringerung der YiärEieverlust3 sind ferner exotherme luinchungen bekannt, dia meist .-aus einem Gemisch-von oxidierenden und reduzierenden Stoffen bestehen, wie beispielsweise Natriumnitrat und Aluminium. Als Beschleuniger enthalten diese Mischungen meist noch Kalk, Kryolith , Calciumfluorid, Natriumcarbonat u.dgl. Im Gegensatz zu den Gießpulvern ist die Zusammensetzung der im Kormalfall aus. synthetischen. Stoffen bestehenden exothermen Mischungen konstant. Aufgrund des meistens vorhandenen Calciumoxide und des hygroskopischen natriumnitrats neigen auch diese exothermen Mischungen zu einer Feuchtigkeit sauf nähme, die äußerst unerwünscht ist«

Aufgabe der 'vorliegenden Erfindung ist es, eine Mischung zur Verbesserung der Oberflächenbeachaffenheit von Gußblöcken sowie zur Verringerung der Wärmeverluste "b^im Gießen zu schaffen₉ die die Vorteile der beiden Zusatzmittel vereinigt-, ohne deren.. Nachteile zu besitzen.

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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine aus Calciumoxid, Quarzsand, Kryolith, Graphit und gegebenenfalls weiteren Zusätzen von Borax, Bauxit und Flußspat sowie oxidierenden und reduzierenden Stoffen wie Natriumnitrat und/oder Aluminium bestehende Mischung verwendet wird, wobei die hydratisierenden oder hygroskopischen Bestandteile der Mischung oder die gesamte Mischung mit wasserabweisenden Mitteln behandelt werden·

Als wasserabweisende Mittel eignen sich vorzugsweise Organosiliciumverbindungen wie beispielsweise Lösungen voxi Methylpolysiloxanen in organischen Lösungsmitteln, die beim Mischen der einzelnen Komponenten zugesetzt werden«

Selbstverständlich ist auch die Verwendung von pulverförmiger Organosili-ciumverbindungen oder anderen wasserabweisenden Llitteln wie Metall seifen oder Fettsäureaminen möglich.

Gemäß einer bevorzu.gten Ausführurgsform der vorliegenden Erfindung beträgt die zugesetzte Menge an wasser ab v/eisendem Mittel 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Mischung.

Besonders geringe Kengen sind nach einer "weiteren Ausbildung der Erfindung, erforderlich, wenn die hydrat lsi er enden oder hygroskopischen Bestandteile der Mischung der Einwirkung von D^npfen einer Organosiiiciumverbindung ausgesetzt werden. Dieses kar-n in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß die entsprechenden Komponenten in einem geschlossenen Raum wie beispielsweise einer »'ärdekaranier gemeinsam mit der Lösung der Organosiliciumverbindung eingebracht werden und die Wärmekammer auf die zur Ver- ·. · dampfung der Lösung erforderliche Temperatur aufgeheizt wird.

2a3 nachfolgende Beispiel dient zur Erläuterung der Erfindung, ohne diese darauf einzuschränken.

•2-si. Versuchen nit wechselndem Ealkanfceil und unterschiedlich ο si

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Zusatzkomponenten erwies sicli folgendes Gießpulver als optimal in seiner Wirkung auf störungsfreies Vergießen, gute Blockoberfläche und niedrigem Gehalt an Einschlüssen. ;

Das Mittel bestand aus ;

42 % Feinkalk

23 % Quarzsand

25 % Kryolith

6 % Graphit

4 % Aluminium ·

und war zur Verhinderung der Feuchtigkeitsaufnähme mit 0,5 Gewichtsprozent einer Lösung von Methylpolysilox'an in Toluol behandelt worden, indem diese kontinuierlich auf das Gemenge aufgesprüht wurde,- während dasselbe laufend durchgemischt wurde.

Eine Gegenüberstellung der unterschiedlichen Wasseraufnähme von normalem und silikonisiertem Gießpulver obiger Zusa.Emen.6et2.ung läßt bei gleicher maxime,ler Korngröße von < 200 "μΐΐι die fast vollständige Reduzierung der Feuchtigkeitszunähme bei dem behandelten Gießpulver erkennen, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht-,

TABELLE*

Gießpul verlagerunp;

ΓΠ

Tage

unbehandelt
Gewi cht s zunähme

silikonisiert Gewicht s zunähme

2 3 4

3,5	0098 4 4	•	BAD ORlQiNAf-	0,3
8,4	0,4
11,4	0,6
13,8	0,8
14,3	1,2
14,8	.1,4
15,5	/0 9?$
16,2	2,0

Da die Silikontliaut durch, die hohe Temperatur in der Kokille erst unmittelbar vor der Berührung mit dem Stahl zerstört wird, liegt das Gießpulver in einem äußerst- reaktionsfähigen Zustand vor. Durch den Zusatz von Kryolith konnte aufgrund dessen LösungsVermögens-für Tonerdepartikel eine wesentliche'Verringerung der Einschlüsse im Stahl festgestellt v/erden.

- 6 - Patentansprüche -

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mischung zur Verbesserung der Oberfläciieiibescliaffeiiheit von Gußblöcken und Stranggußbrammen sowie zur Verringerung der Wärineverluste beim Gießen,- insbesondere von Stahl in Kokillen oder beim Stranggießen, bestellend aus Calciumoxid, Quarzsand, Kryolith- (und gegebenenfalls Zusätzen' von Borax, Bauxit oder Flußspat) sowie oxydierea&en und reduzierenden Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die hydratisierenden und/oder hygroskopischen Bestandteile der Mischung oder die gesamte Mischung mit wasserabweisenden Mitteln behandelt wird.

2.-Mischung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß als wasserabweisendes MIttel eine Lösung einer Organosilicituir/erbindung in einem organischen Lösungsmittel verwendet wird.

3. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei c h η e t, daß diese oder deren hydratisierende oder hygroskopische Bestandteile der Einwirkung von Dämpfen einer Organosiliciumverbindung ausgesetzt werden.

4. Mischung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 bis 1,5 GewLclitsprozent der Organosiliciumverbindung, bezogen auf das Gerächt der Mischung, verwendet werden.

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