DE2012016C3 - Verfahren zum Herstellen von Auskleidungsplatten aus wärmeisolierenden Massen für Kokillen oder Wärmehauben - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Auskleidungsplatten aus wärmeisolierenden Massen für Kokillen oder WärmehaubenInfo
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- DE2012016C3 DE2012016C3 DE19702012016 DE2012016A DE2012016C3 DE 2012016 C3 DE2012016 C3 DE 2012016C3 DE 19702012016 DE19702012016 DE 19702012016 DE 2012016 A DE2012016 A DE 2012016A DE 2012016 C3 DE2012016 C3 DE 2012016C3
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Description
3 4
mittel aus einem wäßrigen Alkalisilikat besteht und tier hohen SiO4: NuaO-Verhältnis und vorzugsweise einem
Anteil an körnigem wasserunlöslichem niedrigschmel- Verhältnis, das größer ist als 2:1.
zendem Silikat z.B. auf 1 bis 2°/0 herabgesetzt ist. Da die Hauptmasse der Schlammflüssigkeit von den
Die Formen von solchen Platten, in denen das Binde- festen Bestandteilen abgepreßt wird, ist es notwendig,
mittel aus einem wäßrigen Alkalisilikat besteht, sind 5 einen verhältnismäßig hohen Anteil von AlkaJicar-
im allgemeinen vorteilhaft hinsichtlich der physi- bonat, z. B. 10 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf
kaiischen Eigenschaften der Platten, aber es ist ein die Gesamtfeststoffe, anzuwenden, um in der end-
Nachteil, daß bei Verwendung von wäßrigem Alkali- gültigen Platte einen Anteil von Alkalicarbonat inner-
silikat dieses dazu neigt, zu der Oberfläche der Platte halb der oben angegebenen Grenzen zu belassen,
zu wandern, wodurch eine Platte mit einer harten to Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines
Oberfläche, jedoch mit einem verhältnismäßig weichen Beispiels näher erläutert.
Inneren geliefert wird. .
Wenn das gewählte, niedrigschmelzende Silikat Beispiel
selbst ein trockenes pulverförmiges Alkalisilikat ist, Es wurden Isolierplatten dadurch hergestellt, daß
das im wesentlichen unlöslich in Wasser ist, dann if man unter Anwendung von Vakuum durch eine Form
liefert dieses keine genügende Bindungswirkung, und mit einem feinmaschigen Sieb einen Schlamm entes
besteht die Neigung, daß das Endprodukt ein wässerte, der aus 80 Gewichtsteilen Wasser und 20 Gehärteres
Inneres und eine weiche Oberfläche hat. Es wichtsteilen der folgenden Zusammensetzung bestand:
besteht demgemäß für diese Platten die Neigung, daß Gewichtsprozent lie an diesen Oberflächen leicht abgerieben werden, *o Si|iciumdioxydsand {der durch ei„ Sieb mit
wodurch Staub entsteht (der, wenn er Siliciumdioxid einer lichten Maschenweite von 0,25 mm
©der Asbest enthält, schädlich ist) und wodurch die hindurchgeht 21
Gefahr von Einschlüssen in dem gegossenen Metall Siliciumdloxydmehi (das'vorwiegend durch
geschaffen wird. ein sjeb mit einer |ichten Maschenweite
wodurch Staub entsteht (der, wenn er Siliciumdioxid einer lichten Maschenweite von 0,25 mm
©der Asbest enthält, schädlich ist) und wodurch die hindurchgeht 21
Gefahr von Einschlüssen in dem gegossenen Metall Siliciumdloxydmehi (das'vorwiegend durch
geschaffen wird. ein sjeb mit einer |ichten Maschenweite
Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Her- *5 von 0,15 mm hindurchgeht 42
Stellen von Platten zur Auskleidung des Kopfteils Abfallpapier " 9
einer Blockform oder der Wärmehaube einer Metall- eetrocknetes pulveriges Natriumsilikat
gießform aus warmeisolierenden Massen, wobei ein ~ (SiO, · Na,O = 3 375) 10
Schlamm aus 1 bis 20 Gewichtsprozent Zellulose- Amositasbest ' 1
fasern, feuerfestem Material und 1 bis 20 Gewichts- 3° Natriumcarbonat ... 20
Prozent eines pulverförmigen Alkalisilicats und/oder
dner in situ niedrigschme.lzende«1 Silicat erzeugenden Die so gebildeten feuchten Platten wurden bei 18QC
Mischung von Siliciumdioxvd und Alkalisalz nach dem getrocknet, um Platten hoher Konsistenz mit einer
Filtrieren auf einer loch- oder cJnungsfreien Trock- Dichte von etwa 0,95 g/cm3 und einer Biegefestigkeit
niingsunterlage getrocknet wird, nach Patent 1 483 571, 35 von 56.2 kg/cm2 zum Isolieren von Gießaufsätzen zu
ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlamm, der erzeugen. Die getrockneten Platten hatten die folgende
Alkalicarbonat in einer Menge, die einen Alkalicar- Zusammensetzung:
bonatgehalt von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent in der Gewichtsprozent
trockenen Platte ergibt, enthält, und als pulverförmiges Siliciumdioxydsand 26
Alkalisilicat ein solches mit einer Wasserlöslichkeit von 40 Giliciumdioxydmehl 51
höchstens 10 Gewichtsprozent verwendet. Abfallpapier 7,4
Es ist gefunden worden, daß die Vorteile, die sich getrocknetes pulverförmiges
aus der Anwendung von wäßrigem Alkalisilicat als Natriumsilikat 12,4
Bindemittel bei dem Verfahren gemäß dem Haupt- Amositasbest 1,2
patent ergeben, unter Ausschaltung oder Herabsetzung 45 Natriumcarbonat 2
der vorgenannten Nachteile erzielt werden können, indem man als niedrigschmelzendes Silikat ein im Es ist zu beachten, daß die getrocknete Platte nur
wesentlichen wasserunlösliches Alkalisilicat in trocke- etwa 2 Gewichtsprozent Natriumcarbonat enthielt,
ner Pulverform anwendet und in der Masse statt des während der Rest des Natriumcarbonats in der Lösung
Bindemittels oder zusätzlich zu diesem einen Anteil 5° während des Filtrierens des Schlamms entfernt worden
eines Alkalicarbonats einbringt. ist. Eine ähnliche isolierende Masse ohne Natrium-Ais
Alkalicarbonat wird vorzugsweise Natrium- carbonatzusatz ergab Platten von variierender Festigcarbonat
verwendetes kann jedoch auch Kalium- oder keit, die Biegefestigkeiten hatten jedoch im allgemeinen
Lithiiimcarbonat verwendet werden. Bei der Herste!- eine Größenordnung von nur 28,1 kg/cm2,
lung der Platten unter Anwendung eines wäßrigen 55 Im allgemeinen kann ein Anteil zwischen 10 und Schlamms gemäß dem Hauptpatent löst sich das Alkali- 30 Gewichtsprozent Natriumcarbonat in der Zucarbonat in dem flüssigen Schlamm. sammensetzung der Feststoffe eingeschlossen sein, um
lung der Platten unter Anwendung eines wäßrigen 55 Im allgemeinen kann ein Anteil zwischen 10 und Schlamms gemäß dem Hauptpatent löst sich das Alkali- 30 Gewichtsprozent Natriumcarbonat in der Zucarbonat in dem flüssigen Schlamm. sammensetzung der Feststoffe eingeschlossen sein, um
Es ist nicht von selbst ein Bindemittel, über es ist in der tietrockneten Platte einen Endgehalt zwischen
anzunehmen, daß die in dem Produkt gebildete Bin- etwa 1 und 3 Gewichtsprozent zu ergeben,
dung sich aus einer gewissen Lösung des wasserunlös- 60 Auskleidungen für Gießaufsätze oder Blockköpfe,
liehen Alkalisilikats in der so geschaffenen alkalischen die aus Massen gemäß der Erfindung hergestellt sind,
Schlammflüssigkcit ergeben kann. neigen dazu, in Berührung mit dem geschmolzenen
Unter einem »im wesentlichen wasserunlöslichen Stahl zu sintern, und man kann sie von den verfestigten
Alkalisilikat« wird ein Silikat verstanden, das eine Lös- Blöcken in zusammenhängenden Stücken und nicht in
lichkeit von höchstens 10 Gewichtsprozent in Wasser, 65 Form eines feinen Staubs abstreifen. Die potentielle
vorzugsweise höchstens 5°/0 und insbesondere noch Gefahr für die Gesundheit, die mit der Verwendung
eine geringere Löslichkeit hat. Das bevorzugte wasser- von feinzerteilten, Silicium enthaltenden Materialien
unlösliche Alkalisilikat ist Natriumsilikat mit einem und Asbest verbunden ist, wird so vermieden.
Claims (2)
1 2
gießform aus wärmeisolierenden Massen, die in
Patentansprüche: Mischung feuerfestes Material, Zellulosefasern und
Bindemittel enthalten, wobei die wärmeisoiierende
1, Verfahren zum Herstellen von. Platten zur Aus- Masse aus Schlamm zubereitet und auf einer Siebkleidung
des K.opfteils einer Blockform oder der 5 fläche durch Entwässerung zu einem plattenförmigen
Wärmehaube einer Metallgießform aus wärme- Formkörper geformt "und auf einer Trocknungsunt.erisolierenden
Massen, wobei ein Schlamm aus 1 bis lage getrocknet wird, wird ein Schlamm aus feuer-20
Gewichtsprozent Zelluloserasern, feuerfestem festem Material, Zellulosefasern, Alkalisilikat, niedrig-Material
und 1 bis 20 Gewichtsprozent eines schmelzendem Silikat bzw. einer in situ niedrigpulverförmigen
Alkalisilicats und/oder einer in io schmelzendes Silikat erzeugenden Mischung von SiIisitu
niedrigschmelzendes Silicat erzeugenden ciumdioxyd und Alkali- oder Erdalkalisalz nach dem
Mischung ve η Siliciumdioxyd und Alkalisalz nach Entwässern auf einer loch- oder öffnungsfreien Trockdem
Filtrieren auf einer loch- oder öffnungsfreien nungsunterlage getrocknet und die der Trocknungs-Trocknungsunterlage
getrocknet wird, nach Patent unterlage zugekehrte Seite der so geformten Platte bei
1483 571, dadurch gekennzeichnet, 15 der Auskleidung einer Kokille dem flüssigen Metall
daß ein Schlamm, der Alkalicarbonat in einer zugekehrt.
Menge, die einen Alkalicarbonatgehalt von 0,5 bis Die Zellulosefasern bestehen aus wirtschaftlichen
5 Gewichtsprozent in der trockener Platte ergibt. Gründen zweckmäßig aus zu Brei aufgearbeitetem
enthält, und als pulverförmiges Alkalisulfat ein Zeitungspapier, d. h., es wird Gebrauch von einem
solches mit einer Wasserlöslichkeit von höchstens 20 Material gemacht, das sonst als Abfallmaterial gilt, je-
10 Gewichtsprozent verwendet wird. doch, kann frisch bereiteter Papierbrei, z. B. mechanisch
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- oder chemisch hergestellter Papierbrei, zur Anwendung
zeichnet, daß als Alkalicarbonat Natriumcarbonat gelangen.
verwendet wird. Das Bindemittel kann z. B. aus einem synthetischen
25 Harz, wie einem Phenolformaldehyd- oder Harnstoff-Formaldehyd-Harz oder einem Harz der f iiranart
bestellen. Gegebenenfalls kann das Bindemittel auch
Bei der Herstellung von Blöcken, insbesondere von aus einem natürlichen Gummi oder natürlichem Harz,
Stahlbl'jcken, ist es notwendig. Vorsorge dafür zu z. B. Gummiarabicum oder einem Zelluloseleim betragen,
daß das Kopfmetall des Blocks nicht bis zur 30 stehen. Gemäß einer anderen Ausführiingsform kann
Verfestigung abkühlt, bevor sich die Hauptmasse des das Bindemittel aus einem anorganischen Material.
Blocks verfestigt hat (wozu es normalerweise neigt), z. B. wasserhaltigem Natriumsilikat (Wasserglas) beda,
wenn dies zugelassen wird, geschmolzenes Metall stehen.
aus der Masse des Kopfmetalls nicht zum Ausgleich Das feuerfeste Material kann aus irgendeinem der
der sich beim Abkühlen und Verfestigen ergebenden 35 für die Verwendung in der Gießereiindustrie an sich
Schrumpfung der Hauptmasse des Metalls zugeführt bekannten Materialien bestehen. Körnige oder teilchenwerden
kann, so daß sich Hohlräume oder Lunker- förmige Materialien, z. B. Sand oder pulverisierter
risse oder -sprünge in dem sich ergebenden Block Quarz, Quarz.it, Mineralsilikate, calcimerter (gebilden
können. Es ist daher allgemein üblich, den Kopf brannter) Dolomit, Aluminiumoxyd und Magnesiumder
Blockform mit Platten aus wärmeisolierendem 40 oxyd werden bevorzugt. Es können faserige, feuerfeste
Material auszukleiden oder die Blockform mit einem Materialien, wie Asbest, Schlacken- oder Steinwolle,
abnehmbaren Gießaufsatz, der mit derartigen Platten als laseriger Bestandteil zur Anwendung gelangen,
ausgekleidet ist, zu versehen. Das verwendete körnige wasserunlösliche niedrig-In
den letzten Jahren kamen für diesen Zweck in schmelzende Silikat soll ein solches sein, das unter
großem Umfang Platten aus einer Mischung aus 45 Bildung einer Schlacke bei den üblicherweise bei der
feuerfestem wärmeisolierendem Material, Zellulose- Behandlung von geschmolzenem Metall auftretenden
fasern und Bindemittel in Gebrauch. Die optimalen Temperaturen schmilzt. Dies bedeutet i.n allgemeinen.
Verhältnisse dieser Bestandteile sind im allgemeinen: daß es unterhalt) 500 C schmelzen soll.
Faseriges Zellulosematerial 2 bis 20" „ Gemäß dem llauptpalcnt kann das gewählte Maic-
Bindemiuel 4 bis H)" 5° r'a' aus Pl|lvcrisicrtem Glas bestehen, jedoch kann
feuerfester Füllstoff.' Rest auf'^ ' '.'.'. IiX)"". irgendein Silikat, das wie angegeben schmilzt, in
gleicher Weise verwendet werden. Die Menge an
Derartige Massen, wie sie /.. B. in der britischen einem derartig nicdrigschmelzcndcn Silikat kanu in
Patentschrift NS8 857 beschrieben sind, sollen be- weitem Umfang variieren, sie liegt jedoch votzugs-
stimmungsgemäß durch die Wärme des geschmol- 55 weise in einem Bereich von 5 bis 20 Gewichtsprozent.
zeilen Metalls so beeinflußt werden, daß sie nach Ge- bezogen auf das Gesamtgewicht von feuerfestem IuII-
bratieh leicht zerfallen, so daß sie von dem verfestigten stoff und tiiedrigschmelzendein Silikat.
Blockkopf bequem entfernt werden können. Bevorzugte Massen im Rahmen des Hauptpatents
Es ist in der Praxis gefunden worden, daß, obwohl werden durch die folgende Zusammensetzung darge-
dic vorgenannten Plattenmassen sehr wirksam sind, 60 stellt:
es zuweilen zweckmäßig ist, eine Masse anzuwenden, cicwidiispro/ent
die nicht leicht zerfällt. In der französischen Patent- Zellulosefasern 4 bis 10
schrift 1 451 905 sind feuerfeste wärmeisolierende Bindemittel 4 bis 10
Plattenmassen beschrieben, die während und nach dem Mischung aus feuerfestem Füllstoff ... 95 bis 90
Gießvorgang zusammenhängend bleiben. 65 und niedrig schmelzendem Silikat .... 5 bis 10
Bei dem Verfahren gemäß dem Hauptpatent zum Rest auf 100
Herstellen von Platten zur Auskleidung des Kopftcilcs
einer Blockform oder der Wärmehaube einer Metall- und ähnliche Zusammensetzungen, in denen das Binde-
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