DE2030219B2

DE2030219B2 - Abrasives

Info

Publication number: DE2030219B2
Application number: DE19702030219
Authority: DE
Inventors: Guenter 4930 Detmold Joly
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-06-19
Filing date: 1970-06-19
Publication date: 1975-07-03
Also published as: FR2095606A5; BE767815A; DE2030219A1; SE356736B; GB1358581A

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines durch Prallspalten erzeugten Schmelzkammerschlakkengranulatsals Strahlmittel für die Oberflächenbehandlung von Gegenständen mit einem Korngrößenanteil von 0 bis 3,0 mm mit einem Sollkornanteil von mindestens 75"/o am Gesamtgewicht des Schmelzkammerschlackengranulats. The invention relates to the use of a melting chamber slag granulate produced by impingement gaps Blasting media for the surface treatment of objects with a grain size fraction from 0 to 3.0 mm with a nominal grain fraction of at least 75 "/ o of the total weight of the melting chamber slag granulate.

Zur Reinigung von metallischen Oberflächen werden überwiegend natürliche mineralische Strahlmittel, wie Quarzsande, verwendet, welche mit hoher Geschwindigkeit auf die zu reinigende Oberfläche geschleudert werden. Dadurch werden Rost und Zunder entfernt, die Fläche aufgerauht und so in geeigneter Weise zur Aufnahme eines Färb- oder Metall-Überzugs vorbereitet.Natural mineral abrasives are mainly used to clean metallic surfaces, like quartz sand, which is used at high speed on the surface to be cleaned be thrown. This removes rust and scale, roughening the surface and making it more suitable Way prepared to receive a color or metal coating.

Audi der Einsatz von Hüttenschlacken, wie Hochofenschlacke (Zusammensetzung: 43,6% CaO, 33,8Vo S1O2, 16,5% AbOa, 3,l<7o MgO, 0,9% FeO, 1,1% S, Rest Spuren von Mn, Cr und P) und Kupferschlacke (Zusammensetzung: 30 bis 38% S1O2, 25 bis 35% Fe, 6 bis 12% CaO, 3 bis 10% Zn, etwa 4% AI2O3), als Strahlmittel ist bereits bekannt, wobei der Vorteil erzielt wird, daß der Staub derartiger Schlacken keine freie Kieselsäure enthält, weiche zu Silikoseerkrankungen führt.Audi the use of slag, such as blast furnace slag (Composition: 43.6% CaO, 33.8Vo S1O2, 16.5% AbOa, 3, l <7o MgO, 0.9% FeO, 1.1% S, remainder traces of Mn, Cr and P) and copper slag (Composition: 30 to 38% S1O2, 25 to 35% Fe, 6 to 12% CaO, 3 to 10% Zn, about 4% AI2O3), as a blasting agent is already known, the advantage being achieved that the dust of such slags does not contain free silica, soft leads to silicosis diseases.

Nachteilig bei der Verwendung derartiger Hütten-Schlacken ist ihre geringe Festigkeit, welche ein Zerfallen der einzelnen Körner beim Aufschleudern auf die Metalloberfläche in einen feinen Staub bedingt. Zur Beseitigung dieses Nachteils ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1 140 120 bekannt, die durch Abschrecken in Wasser granulierte Schlacke auf Sintertemperatur zu erhitzen. Dabei ist es jedoch unverfncidlich, daß die einzelnen Granulatteilchen aneinander anhaften. Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 182 132 wird in der Weise verfahren, daß das Schlackengranulat auf Temperaturen bis etwa 160° C erhitzt und anschließend langsam abgekühlt wird, während gemäß der deutschen Patentschrift 1 204 120 das Granulat allmählich auf Temperaturen von über 160 bis etwa 300° C erhitzt und dann einem langsamen Abkühlungsprozeß unterzogen wird. Dabei Avird zwar ein Aneinanderkleben der Granulatteilchen vermieden, das Erhitzen und langsame Abkühlen auf die genannten höheren Temperaturen ist jedoch unter Berücksichtigung der durchzusetzenden großen Schlackengranulatmengen sehr kostspielig, so daß auch diese beiden zuletzt genannten bekannten Verfahren immer noch mit erheblichen Nachteilen behaftet sind.The disadvantage of using such metallurgical slags is their low strength, which allows them to disintegrate of the individual grains when being thrown onto the metal surface into a fine dust. To eliminate this disadvantage, it is known from German Auslegeschrift 1 140 120, which by Quenching granulated slag in water to heat it to sintering temperature. In doing so, however, it is inevitable that the individual granules adhere to one another. According to the German interpretation document The procedure of 1 182 132 is such that the slag granulate is heated to temperatures of up to about 160.degree heated and then slowly cooled, while according to German Patent 1 204 120 the granules are gradually heated to temperatures of over 160 to about 300 ° C and then a slow one Is subjected to cooling process. It is true that the granulate particles stick to one another However, the heating and slow cooling to the higher temperatures mentioned is avoided very expensive considering the large amounts of slag granulate to be enforced, so that these two last-mentioned known processes still have considerable disadvantages are afflicted.

Die Verwendung von Schmelzkammerschlackengranulat als Betonzuschlagsstoff ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 128 984 bekannt.The use of melting chamber slag granulate as a concrete aggregate is from the German Auslegeschrift 1 128 984 known.

Eine Verwendung dieses Materials, bei dem es sich um eine Aluminiumsilikatschlacke (Zusammensetzung: 48 bis 51% SiOz, 28 bis 34% AhOj, 8 bis 12% oxydisches Eisen, 3 bis 5% K2O und 2 bis 5% CaO) handelt, als Strahlmittel ist bisher noch nicht bekannt geworden. Die Verwendung einer derartigen durch Prallspalten erzeugten Schlacke als Strahlmittel für die Oberflächenbehandlung von Gegenständen mit einem Korngrößenanieil von 0 bis 3,0 mm mi« einem Sollkornanteil von mindestens 75% am Ge- .mtgewicht des Schmelzkammerschlackengranulats kann auch aus folgenden Gründen nicht durch den Stand der Technik als nahegelegt angesehen werden:A use of this material, which is an aluminum silicate slag (composition: 48 to 51% SiOz, 28 to 34% AhOj, 8 to 12% oxidic iron, 3 to 5% K2O and 2 to 5% CaO) is not used as a blasting agent yet known. The use of such a slag generated by impingement gaps as a blasting agent for the surface treatment of objects with a grain size range of 0 to 3.0 mm Target grain proportion of at least 75% of the total weight of the melting chamber slag granulate cannot be processed by the state for the following reasons are considered to be obvious to the technology:

Es war nämlich in Kenntnis des Stands der Technik, wie er vorstehend dargelegt worden ist, nicht zu erwarten, daß ein Schmelzkammerschlackengranulat, wie es vorstehend definiert worden ist, sich in hervorragender Weise ohne kostspielige Sonderbehandlungen, wie ein Erhitzen und nachfolgendes langsames Abkühlen, als Strahlmittel eignet, wobei überraschend hohe Standzahlen, d. h. eine große Anzahl von Durchläufen durch Anlagen mit einem Strahlmittelkreislauf, erzielt werden. Ferner basiert die Erfindung auf der nicht in Kenntnis des Stands der Technik vorhersehbar gewesenen Erkenntnis, daß neben der Festigkeit, die den Granulatteilchen zu eigen sein muß, auch die Sieblinie bei einer wirkungsvollen Arbeitsweise des Schmelzkammerschlackengranulats als Strahlmittel eine erhebliche Rolle spielt. Eine Sieblinie, wie sie erfindungsgemäß durch die vorstehende Definition des Korngrößenanteils und des Sollkornanteils definiert wird, läßt sich beim Abschrecken von Hüttenschlacken in Wasser nicht erzielen, so daß diese auch auf Grund der Tatsache in ihrer Leistung gegenüber dem erfindungsgemäßen Schmelzkammerschlackengranulat abfallen, daß ihre Sieblinie von der erfindungsgemäß spezifizierten Sieblinie, die sich als optimal erwiesen hat, verschieden ist.Indeed, with knowledge of the state of the art, as set out above, it was not closed expect that a melting chamber slag granulate, as it has been defined above, in excellent Way without expensive special treatments, such as heating and subsequent slow Cooling, suitable as a blasting agent, with surprisingly high tool life, d. H. a big number of passes through systems with a blasting agent cycle. The invention is also based on the knowledge, which was not foreseeable in the knowledge of the state of the art, that in addition to the strength that must be inherent in the granulate particles, also the grading curve for an effective one How the melting chamber slag granulate works as a blasting agent plays a significant role. A grading curve as defined according to the invention by the above definition of the grain size fraction and the target grain fraction is defined, cannot be achieved when quenching slag in water, so that these also due to the fact in their performance compared to the invention Melting chamber slag granules fall so that their grading curve differs from that specified according to the invention Grading curve, which has proven to be optimal, is different.

Ferner spielen insbesondere im Hinblick auf die Fließfähigkeit des Schlackengranulats die Oberflächeneigenschaften der einzelnen Teilchen eine erhebliche Rolle. Im Falle der durch Abschrecken in Wasser erzeugten Hüttenschlackengranulate sind die einzelnen Teilchen scharfkantig und eckig, so daß infolgedessen verhältnismäßig hohe Reibungswiderstände zwischen den einzelnen Körnern und den Wandungen der Druckgebläse auftreten. Demgegenüber sind die Körner des erfindungsgemäß verwendeten Schmelzkammerschlackengranulats kantengerundet, so daß diese Körner wesentlich freier fließen als die Körner der bekannten, zum Strahlen verwendeten Hüttenschlackengranulate.Furthermore, the surface properties play a role in particular with regard to the flowability of the slag granulate the individual particles play a significant role. In the case of granulated slag produced by quenching in water, the individual particles sharp-edged and angular, so that, as a result, relatively high frictional resistance occur between the individual grains and the walls of the pressure fan. In contrast the grains of the melting chamber slag granulate used according to the invention are rounded, so that these grains flow much more freely than the grains of the known ones used for blasting Slag granulates.

Ferner erfolgt beim Einsatz des erfindungsgemäß spezifizierten Schmelzkammerschlackengranulats keine Verfärbung der behandelten Oberfläche im Gegensatz zu dem Einsatz von größere Metallmengen enthaltenden Schlacken, wie beispielsweise Kupferschlacke. Furthermore, when the melting chamber slag granulate specified according to the invention is used, none occurs Discoloration of the treated surface in contrast to the use of larger amounts of metal containing slags, such as copper slag.

Zur Durchführung des Prallspaltens des erfindungsgemäß als Strahlmittel verwendeten Schmelzkammerschlackengranulats kann jeder Prallspalter verwendet werden, welcher geeignet ist, das Material in die angegebene Fraktion von 0 bis 3 mm mit einem Sollkornanteil von mindestens 75% am Gesamtgewicht des Schmelzkammerschlackengranulats herzustellen.To carry out the impact splitting of the granular melting chamber slag used as blasting agent according to the invention Any impact splitter can be used which is suitable for dividing the material into the specified fraction from 0 to 3 mm with a Target grain proportion of at least 75% of the total weight of the melting chamber slag granulate to manufacture.

Die Erfindung schafft erstmalig die Möglichkeit, das in großen Mengen anfallende und bisher als Abfallprodukt angesehene Schmelzkammerschlacken-The invention creates for the first time the possibility of the accumulating in large quantities and so far as a waste product respected melting chamber slag

granulat in einem einzigen, leicht steuerbaren Arbeitsgang in ein Strahlmittel zu überführen, welches sehr gute Fließeigenschaften aufweist und darüber hinaus durch eine hohe Standzahd sowie einen hohen Abtragungswirkungsgrad gekennzeichnet ist.to convert granules into a blasting agent in a single, easily controllable operation, which has very good flow properties and also has a high service life and a high Ablation efficiency is characterized.

Die Qualität, insbesondere die Schlagfestigkeit der erfindungsgemäß eingesetzten Schmelzkammergranulate, nimmt in Abhängigkeit von der Dauer des Prallspaltens zu, so daß in Abhängigkeit von der Dauer dieser Behandlung in einem gewissen Umfange die Schlagfestigkeitsqualitiit des Schlackengranulats beeinflußt werden kann. Gleichzeitig weist das auf diese Weise behandelte Korn des Scnmelzkammergranulats eine abgerundete Oberfläche au?, da vorstehende Kanten oder Spitzen des Granulats zwangsläufig durch das Aufprallen der Körner auf die Prallflächen eines PrallspaHers entfernt werden. Die Folge ist eine wesentlich verbesserte Gesamtabtragwirkung, die mit einer Gewichtseinheit des Strahlmittels je Durchlauf auf einer gestrahlten Oberfläche erzielt wird. Die Beschaffenheit der unter Einsatz des erfindungsgemäßen Schmelzkammerschlackengranulats gestrahlten Metallischen ist in Folge der Kornform des Granulats hervorragend. Neben der auf diese Weise erzielbaren hohen spezifischen Abtragwirkung, die der abgetragenen Werkstoffmenge in mg pro Sekunde entspricht, gewährleistet ein derartiges, durch Prallspaltung abgerundetes und weitgehend spannungsfrei gemachtes Korn eine hohe Standzahl in Strahlmittelkreislaufanlagen. Die Fließfähigkeit des Materials ist überraschend gut, so daß sich eine merkliche Einsparung an Energiekosten zur Erzeugung des Druckluftstrahls ergibt.The quality, in particular the impact resistance of the melting chamber granules used according to the invention, increases as a function of the duration of the impingement splitting, so that as a function of the Duration of this treatment to a certain extent the impact resistance quality of the slag granulate can be influenced. At the same time, the grain of the melting chamber granulate treated in this way shows a rounded surface due to protruding edges or tips of the granules inevitably be removed by the impact of the grains on the impact surfaces of a PrallspaHers. The result is a significantly improved overall abrasion effect with one weight unit of the blasting agent is achieved per pass on a blasted surface. The nature of the Blasted metallic melt chamber slag granulate according to the invention is due to the grain shape of the granules excellent. In addition to the high specific abrasion effect that can be achieved in this way, which corresponds to the amount of material removed in mg per second, ensures that Grain that is rounded and largely free of tension through impact splitting has a high number of teeth in blasting media circulation systems. The flowability of the material is surprisingly good, so that results in a noticeable saving in energy costs for generating the compressed air jet.

Die Erfindung schafft die Möglichkeit, das in großen Mengen anfallende und bisher als AbfallproduktThe invention creates the possibility of accumulating in large quantities and previously as a waste product

ίο angesehene Schmelzkammerschlackengranulat einem sehr nützlichen Zweck, und zwar einer Verwendung als Strahlmittel, zuzuführen, wobei keine Silikosegefahr für das Personal besteht. Es hat sich herausgestellt, daß durch die breit gestreute Verfügbarkeit und den hohen Mengenanfall (Abfall von mehreren Millionen Tonnen) das Schmelzkammerschlackengranulat allein geeignet ist, die Voraussetzungen zur Erfüllung der inzwischen erlassenen Bestimmungen für den Arbeits- und Umweltschutz, welcher die weitere Verwendung von Quarzsand auf die Dauer ausschließt, zu ermöglichen. Erfindungsgemäß werden in überraschender Weise hohe Standzahlen ohne vorbereitende Maßnahmen erzielt, wenn ein Schmelzkammerschlad'engranulat eingesetzt wird, das einer Prallspaltung unterzogen worden ist und den erwähnten Korngrößenanteil sowie Sollkornanteil aufweist.ίο respected melting chamber slag granulate one A very useful purpose, namely a use as a blasting agent, with no risk of silicosis for the staff. It has been found that due to the wide range of availability and the high volume (waste of several million tons) of the granulated melting chamber slag only suitable is the requirements for fulfilling the provisions that have been issued in the meantime for work safety and environmental protection, which excludes the further use of quartz sand in the long term, to enable. According to the invention, high stand numbers are surprisingly without preparatory Measures achieved when a Schmelzkammerschlad'engranulat is used, which has been subjected to an impact cleavage and the mentioned Has grain size share as well as nominal grain share.

Claims

Patent claim:

Use of a melting chamber slag granulate produced by impact gaps as a blasting agent, that has a grain size fraction of 0 to 3.0 mm with a nominal grain fraction of at least 75 "/ o of the total weight of the melting chamber slag granulate for surface treatment of objects.