DE2057787B2 - Exothermes Lunkerverhütungsmittel - Google Patents

Description

kann ζ. B. ein hitzebeständiger Füllstoff, wie gemahlene da sich daraus Überlaufen und Ausschuß ergibt.

Schamotte, Siliciumdioxydmehl, Aluminiumoxyd, Bau- Das Einbringen von hitzebeständigem wärmeisolieren-

xit, Magnesia, Tone, wie Bindeton, oder Kaolin oder dem Material und einer exothermen Komponente

andere geeignete hitzebeständige Silicate sein; Füll- überwindet alle diese Nachteile.

stoffe von leichtem Gewicht, wie Vermiculit, Perlit oder 5 Die Lunkerverhütungsmittel gemäß der Erfindung

Bimsstein, können ebenso verwendet werden. Kohlen- sind sowohl für Gießereinen als auch Stahlwerke

stoff haltige Materialien können ebenfalls verwendet geeignet; sie können für die verschiedenartigsten

werden. Die Korngröße eines solchen Materials ist Eisen- als auch Nichteisen-Metalle (z. B. Kupfer)

vorzugsweise derart, daß es nicht aus der Mischung angewendet werden.

seigert und so, daß die Mischung pelletisiert, granu- io Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines

liert oder, wenn erforderlich, tablettiert werden kann. Beispiels näher erläutert.

Das bitzebeständige wärmeisolierende Material kann Beispiel

10 bis 70 Gewichtsprozent der Zusammensetzung .„„ . ... ,

ausmachen. 400 g einer Mischung, die

Wenn die Zusammensetzung feinzerteiltes Alumini- 15 ?°% Aluminium (0,152 mm)

um als exotherme Komponente od=r als einen Teil ^U % saurebehandeltem Graphit,

davon enthält, kann die Zusammensetzung auch ^b.{°. ",²¹Pf.¹?¹' „ ,.

vorteilhaft ein Fluorid enthalten, das als solches für *£ aufgeblähter Perlit,

seine Verwendung bei der Energieregelung von J^ Natnumfluond,

aluminothermischen Reaktionen bekannt ist. 20 ^4Ö^> ^lonerde

Die obengenannten Lunkerverhütungsmittel liegen umfaßte, wurde auf eine heiße Platte von 23 cm²

vorzugsweise in Pulverform vor, sie können aber auch aufgebracht, die auf 1420⁰C gehalten wurde. Die

granuliert oder in Tablettenform vorliegen; ein kleiner Mischung entzündete sich nach 30 see, so daß sie die

Anteil von Ton oder anderem Binder kann in der Schreckschicht auf ein Minimum herabsei zte, blähte

Zusammensetzung zur Förderung der Pelletisierung 25 sich auf und bildete eine Schicht von 50 mm Dicke

enthalten sein. auf der Platte. Es wurde gefunden, daß das Ausmaß

Es wurde gefunden, daß Lunkerverhütungsmittel des Wärmeverlustes nach 14 min bei etwa ²/₃ von dem

gemäß der Erfindung beim Gießen von geschmolzenem lag, der unter Anwendung von 1000 g eines herkömm-

Metall, insbesondere Eisenmetailen, von besonderem liehen exothermen Marken-Lunkerverhütungsmittels

Wert sind. 30 in einer gleichen Form erhalten wurde. Nach 40 min

Beim Gießen von geschmolzenem Metall zu einem betrug der Gesamtwärmeverlust die Hälfte von dem, Block oder Gußstück, bei dem nach dem Vergießen der bei Anwendung eines herkömmlichen, exothermen des geschmolzenen Metalls in eine Kokille oder Guß- Marken-Lunkerverhütungsmittels auftritt,
form auf die Oberfläche der Metallschmelze in dem Versuche, die bei vier Stahlwerken gemacht wurden, Gießkopf ein exothermes Lunkerverhütungsmittel, 35 haben gezeigt, daß im Mittel die Ausbeute des fehler wie oben beschrieben, aufgebracht wird, ist es zweck- freien Metalls bei Blöcken von 1,5 bis 201 um ungemäßig, eine solche Menge des Lunkerverhütungsmittels fähr 1% ansteigt, wenn man ein exothermes Lunkeranzuwenden, die ausreichend ist, um eine Schicht von verhütungsmittel, wie im Beispiel beschrieben, anausgebranntem, aufgeblähtem Material von minde- wendet, wobei nur % der Gewichtsmenge, verglichen stens einer Dicke von 25 mm auf der Oberfläche des 40 mit einem herkömmlichen, im Handel erhältlichen geschmolzenen Metalls zu ergeben. Lunkerverhütungsmittel benötigt werden.

Es wurde wider Erwarten gefunden, daß Ergebnisse, Die Lunkerverhütungsmittel gemäß der Erfindung

die unter Anwendung eines säurebehandelten Graphits haben eine große Mannigfaltigkeit vorteilhafter Eigen-

allein als Lunkerverhütungsmittel erhalten wurden, schäften. Sie sind sauber und erzeugen wenig Staub

nicht zufriedenstellend sind. Die hohe Konzentration 45 bei der Anwendung, sie sind relativ wirtschaftlich in

von kohlenstoffhaltigem Material neigt dazu, den der Herstellung und im Gebrauch und können leicht

Kohlenstoffgehalt des gegossenen Metalls zu beein- in bequem zu handhabende Tabletten, Pellets oder

flüssen; dies ist nachteilig, insbesondere wenn es sich Granulate geformt werden.

um Eisenmetall handelt. Zusätzlich hat der aufge- Die Kohlenstoffaufnahme durch das geschmolzene

blähte Kohlenstoff, der ein extrem niedriges Schutt- 50 Metall ist vernachlässigbar; es gibt nur eine geringe

gewicht hat, die Neigung, von der Metalloberfläche Berührungsfläche des Lunkerverhütungsnvttels mit

wegzuwehen, z. B. unter dem Einfluß der Stich- dem geschmolzenen Metall.

abnahmen oder von Zug, so daß seine Wirksamkeit als Es ist sogar möglich, zufriedenstellende Resultate

wärmeisolierende Schicht schwindet und zusätzlich ein zu erzielen, wenn das geschmolzene Metall Erschütte-

Luftverschmutzungsproblem entsteht. In feinzerteilter 55 rungen ausgesetzt wird (z. B. Rütteln der Blockform

Form neigt Kohlenstoff dazu, an der Luft zu oxy- in einem Zug solcher Formen), indem man in das

dieren. Es ist schwierig, eine kleine dosierte Menge Lunkerverhütungsmittel ein Material einbringt, das

eines nicht aufgeblähten säurebehandelten Graphits dazu neigt, die Schmelze bei der Temperatur des

anzuwenden, um genau die gewünschte Dicke einer geschmolzenen Metalls zu sintern und auf diese

aufgeblähten Schicht zu erhalten. Es wurde in der 60 Weise die Schicht zu einer zusammenhängenderen

Praxis gefunden, daß säurebehandelter Graphit, wenn Form zu binden. Geeignete Materialien sind aufge-

er allein verwendet wird, sich zu einer übermäßigen blähter Perlit, aufgeblähter Vermiculit, Flugasche

Schichtdicke aufbläht. Dies ist ein ernster Nachteil, und Bimsstein.

Claims (3)

1. und Füllstoffe (Marmormehl, Koks, Holzkohle od.

   Patentansprüche: dgl.). _

   Bei der Anwendung der bekannten warmehefemden

   l.ExothennesLunk-rverhütungsmittelmiteinem Mischung besteht die Neigung zur Bildung von Gehalt eines hitzebeständigen, wärmeisolierenden s Schlacken und harten Krustenresten, wenn der Block Materials und einer exothermen Komponente, oder das Gußstück von der Form getrennt werden, dadurchgekennzeichnet.daßes säure- Diese Schlacken- oder Krustenreste sind schwierig zu behandelten Graphit enthält. entfernen. Außerdem fuhrt die bekannte Mischung
2. 2. Lunkerverhütungsmittel nach Anspruch 1, im Gebrauch zu schädlichen Dampfen, undI zu_ viel dadurch gekennzeichnet, daß es 1 bis 50 Gewichts- io Rauch und weist keine zufriedenstelle-.. - Wirkung Prozent, insbesondere 3 bis 20 Gewichtsprozent als Lunkerverhütungsmittel auf.
   eines säurebehandelten Graphits enthält. Aufgabe der Erfindung ist die Scharfung einer
3. 3 Verfahren zum Gießen von geschmolzenem wärmeliefernden Mischung, die nicht die Nachteile Metall zu einem Block oder Gußstück unier der bekannten Mischung aufweist und eine ausge-Verwendung einer wärmeliefernden Mischung, die 15 zeichnete Wirkung hinsichtlich der Verhütung von auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls Lunkern besitzt.

   aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt ernndungs-

   man eine solche Menge der Zusammensetzung gemäß durch ein exothermes Lunkerverhutungsmittel gemäß Anspruch 1 oder 2 verwendet, die aus- mit einem Gehalt eines hitzebestandigen, wärmereichend ist, um eine Schicht von ausgebranntem, 20 isolierenden Materials und einer exothermen Komaufgeblähtem Material von mindestens 25 mm ponente, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es Dicke zu ergeben. säurebehandelten Graphit enthält..

   Die exotherme Komponente besteht vorzugsweise aus einer Mischung eines oxydierbaren Metalls

   35 (z. B. Aluminium, Magnesium, Silicium, Ferrosili-

   cium, Calciumsilicid) und eines Oxydationsmittels dafür (z. B. Alkalinitraten oder -chloraten, Eisenoxyd, Ammoniumperchlorat), obgleich in einigen Fällen die

   Die Erfindung betrifft exotherme Lunkerverhütungs- exotherme Komponente allein aus einem feinzerteilten, mittel mit einem Gehalt eines hitzebestandigen, 30 leicht oxydierbaren Material, wie Aluminium, bestehen wärmeisolierenden Materials und einer exothermen kann. In dem letzteren Fall macht das oxydierbare Komponente. Material vorzugsweise 10 bis 50 Gewichtsprozent des

   Beim Gießen von geschmolzenem Metall zu Blöcken Lunkerverhütungsmittels aus. Vorzugsweise liegt der oder Gußstücken ist es allgemein Praxis, sogleich Anteil von säurebehandeltem Graphit in dem Lunkernach dem Gießen eine Schranke gegen Wärmeverlust 35 verhütungsmittel im Bereich von 1 bis 50 Gewichtsder obersten Teile des geschmolzenen Metallkörpers prozent, insbesondere 3 bis 20 Gewichtsprozent,
   zu schaffen, um das Kopfmetall in geschmolzenem Es wurde gefunden, daß bei der Verwendung von

   Zustand zu halten und die Metallzufuhr zu dem Block- Lunkerverhütungsmitteln gemäß der Erfindung sich oder Gußstückkörper aufrechtzuerhalten, um das die Zusammensetzungen selbst entzünden und auf-Schwinden oder Schrumpfen beim Erstarren auszu- 40 blähen oder ausdehnen und damit eine dicke wärmegleichen. Die Schranke gegen Wärmeverlust wird isolierende, zusammenhängende, ausgebrannte Schicht häufig dadurch erreicht, daß man auf die freie Ober- bilden, die den Wärmeverlust von der Oberfläche des fläche des geschmolzenen Metalls eine Schicht einer Blocks oder Gußstücks reduziert,
   exothermen Zusammensetzung aufbringt, d. h. eine Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß

   Zusammensetzung, die sich beim Aufbringen auf die 45 exotherme Mittel, die säurebehandelten Graphit Oberfläche selbst entzündet und so dem Abkühl- enthalten, keine oder nur eine sehr geringe Rauch-Effekt entgegenwirkt, wenn eine Schicht eines kalten bildung zeigen, wodurch die Bequemlichkeit und Materials auf die Metalloberfläche gebracht wird und Leichtigkeit bei der Anwendung erhöht und die unter Zurücklassung einer Schicht eines wärme- Möglichkeit von gesundheitlichen Schäden herabisolierenden Rückstandes verbrennt. Da eine solche 50 gesetzt werden.

   Schicht die Bildung von Lunkern auf ein Minimum Säurebehandelter Graphit ist ein allgemeiner Aus-

   beschränkt, werden die verwendeten Materialien druck für Flocken- oder Lamellengraphit, dessen einfach als exotherme Lunkerverhütungsmitlel be- Teilchen sich beim Erhitzen aufblähen und eine in zeichnet; dieser Ausdruck wird im folgenden der hohem Maße wärmeisolierende vermiculare Struktur Einfachheit halber verwendet. 55 mit geringer Dichte liefern. Diese Graphite können

   Aus der DT-AS 12 10 138 ist eine wärmeliefernde hergestellt werden, indem man Graphit mit Mischun-Mischung bekannt, die Verwendung findet, um gen von Schwefel- und Salpetersäure oder Perchlor-Gußeisen oder Stahl in verlorenen Köpfen, Speichern, säure behandelt und dann den so behandelten Graphit Trichtern, Steigern od. dgl. während und nach Be- aus der Säure entfernt. Die Säuremischung kann ein endigung des Gießvorganges möglichst lange flüssig 60 anorganisches Oxydationsmittel, wie Chromtrioxyd, zu halten und damit die Bildung von Lunkern in Kaliumchlorat oder Kaliumpermanganat, enthalten, dem Gußstück zu verhindern. Die bekannte wärme- Der so behandelte Graphit bläht sich beim Erhitzen, liefernde Mischung enthält eine Vielzahl von Korn- gewöhnlich auf Temperaturen oberhalb 15O⁰C, auf ponenten in bestimmten Gewichtsanteilen, wie Ferro- ein Vielfaches seines Ausgangsvolumens auf, wobei silicium, Bauxit, Sauerstoff liefernde Stoffe (Eisen- 65 größere Umsetzungsgrade zwischen Graphit und oxide und/oder Manganoxide, Aluminium, Magne- Säure während des Behandlungsverfahrens größere sium, Flußmittel (Calciumfluorid od. dgl.), verbren- Ausdehnungs- oder Aufblähungszahlen ergeben,
   nungsfördernde Stoffe (Alkalinitrate, Alkalichlorate) Das hitzebeständige wärmeisolierende Material