DE2103028A1

DE2103028A1 - Wall material for block form attachments for casting steel or other metal

Info

Publication number: DE2103028A1
Application number: DE19712103028
Authority: DE
Inventors: Bertil Hilmer Grythyttan Allvin (Schweden)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-02-02
Filing date: 1971-01-22
Publication date: 1971-08-12
Also published as: FR2080948B3; FR2080948A7; SE352256B; US3706682A; GB1304982A

Description

Dr. Hans-Heinrich Willrath _D _ _{62 WIESBADE}# 1- Jan. 1971Dr. Hans-Heinrich Willrath _D _ _{62 WIESBADE} # 1- Jan. 1971

Dr. Dieter Weber ρμ&λ 1327Dr. Dieter Weber ρμ & λ 1327

Dipl.-Phys. Klaus SeifTertDipl.-Phys. Klaus SeifTert PATENTANWÄLTE . · .PATENT LAWYERS. ·.

Direktor Enn VaIlak, Genf, SchweizDirector Enn VaIlak, Geneva, Switzerland

Wandmaterial für Blockformaufsätze gum Giessen von Stahl oder anderem MetallWall material for block mold attachments gum casting steel or other metal

Die Erfindung bezieht sich auf Blockformaufsätze zur Verwendung beim Giessen von Stahl und anderem Material und betrifft ein für solche Blockformaufsätze besonders geeignetes Wandmaterial. ■ ■The invention relates to block mold attachments for use in casting of steel and other material and relates to a wall material particularly suitable for such block form attachments. ■ ■

Es ist vorbekannt, Blockformaufsätze aus exothermischem, brennbaren, keramischem und feuerfestem Material herzustellen. Weiterhin ist es bekannt, Blockformaufsätze aus porösen isolierenden Materialien, wie Gasbeton, Kieselgur, Asbest oder Vermikulit herzustellen und diese Aufsätze auf der dem Stahl- - oder Metallschmelze zugekehrten Seite mit einer feuerfesten Aussenschicht," M z.B. aus Schamottemehl, Quarzitpulver oder Dolomitpulver, zu versehen.It is previously known to produce block mold attachments from exothermic, combustible, ceramic and refractory material. Furthermore, it is known to make block form articles from the porous insulating materials, such as gas concrete, kieselguhr, asbestos or vermiculite and this Essays on the steel - to provide or molten metal side facing with a refractory outer layer, "M, for example, made of chamotte flour, quartzite powder or dolomite powder, .

Die meisten, während dor letzten Jahren vorgeschlagenen Bauarten von Blockformaufsätzen, bestehen entv/eder aus im Wesentlichen feuerfestem Material oder besitzen eine Aussenschicht aus feuerfestem Material.Most of the types of block-shaped attachments proposed during the last few years consist either of essentially refractory material or have an outer layer of refractory material.

Da der geschmolzene Stahl beim Eingiessen in die Kokille eine Temperatur zwischen 1500 und 1600⁰C besitzt, hat man bei der Herstellung von Formblockaufsätzen sich bemüht, Material mit so hohem Schmelzpunkt wie möglich zu verwenden, um ein Schmelzen des Aufsatzmaterials zu verhindern. Man hat daher vorzugsweise feuerfestes Material, wie Quarzitpulver, Dolomitpulver etc. be- Since the molten steel has when poured into the mold to a temperature between 1500 and 1600 ⁰ C, one has to use in the manufacture of the mold block essays sought material having such a high melting point as possible to prevent melting of the article material. It is therefore preferable to use refractory material such as quartzite powder, dolomite powder, etc.

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Der Nachteil sämtlicher zur Zeit auf dem Markt befindlicher Blockformaufsätze ist, dass Reste des Aufsatzes nach Entfernen des Gussblockes an diesem haften, was beim Walzen Anlass zu Oberflächenfehlern des Walzgutes geben kann. Weiterhin erhält man mit den jetzigen feuerfesten oder brennbaren Blockformaufsätzen Oberflächenseigerungen am Oberteil des Gussblockes. Dies fordert teure Nachbehandlungen durch Abschleifen.The disadvantage of all block-shaped attachments currently on the market is that residues of the attachment stick to the cast block after it has been removed, which can give rise to surface defects in the rolled material during rolling. Furthermore, you get with the current refractory or combustible block mold attachments Surface segregation on the upper part of the cast block. This requires expensive post-treatment by grinding.

Die Erfindung bezweckt diese Nachteile zu beseitigen. Gegenstand der Erfindung ist ein für Blockformaufsätze, beim Kokillengiessen von Stahl oder anderem Metall bestimmtes Wandmaterial, das eine mit Bindemitteln fest zusammengehaltene Mischung aus korn- oder pulverförmigem porösem Beton (Gasbeton) und Holzmehl, Sägespänen, Holzschleifmasse und/oder anderem organischen Fasermaterial enthält. Die Erfindung wird hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass das Wandmaterial ausserdem Sand solcher Feuerfestigkeit enthält, dass die Schmelztemperatur des Sandes niedriger als die Temperatur des geschmolzenen Metalls ist, und dass dieser Sand an den von dem geschmolzenen Metall in Berührung kommenden Oberflächen des Wandmaterials, unter Einwirkung der Wärme der Metallschmelze, eine dünne glasartige mineralische Schicht bildet.The invention aims to eliminate these disadvantages. The subject of the invention is one for block mold attachments, for chill casting of steel or something else Metal specific wall material, which is a mixture of granular or powdery porous concrete (aerated concrete) and wood flour, sawdust, wood pulp and / or other organic fiber material, firmly held together with binding agents contains. The invention is mainly characterized in that the wall material also contains sand of such fire resistance that the melting temperature of the sand is lower than the temperature of the molten metal is, and that this sand is in contact with the molten metal Coming surfaces of the wall material, under the action of the heat of the molten metal, forms a thin vitreous mineral layer.

Der hauptsächliche Erfindungsgedanke besteht also darin, dass das Wandmaterial des Blockformaufsatzes eine solche Zusammensetzung besitzen soll, dass die Grenzfläche zwischen dem geschmolzenen Stahl oder anderem Metall und der Oberfläche des Wandmaterials mit einer glatten, gasdichten, dünnen ,glasartigen mineralischen Schicht überzogen wird, wenn diese Oberfläche des Wandmaterials mit den geschmolzenen Stahl oder Metall in Berührung kommt.The main idea of the invention is that the wall material of the block mold attachment should have such a composition that the interface between the molten steel or other metal and the surface of the wall material with a smooth, gas-tight, thin, glass-like mineral layer is coated when this surface of the wall material comes into contact with the molten steel or metal.

Der Zusatz von nicht-feuerfestem, d.h. eine niedrigere Schmelztemperatur als die Metallschmelze besitzenden Sand, z.B. feldspathaltigem Sand, ist zweckmässig feinkörniger als der Gasbeton. Die obere Grenze der Schmelztemperatur oder des Schneiztemperaturintervalls des Stahls ist gewöhnlich 1570 - 1610⁰C. Die Liquidustemperatur, d.h. das Schmelztemperaturintervall des Stahls kann zwischen beispielsweise 1450 - 155O⁰C schwanken. Die Schmelztemperatur des Sandes soll also niedriger als diese Liquidustemperatur oder diese SchmelztemperaturIntervall sein. Beim Kontakt des Sandes mit dem schmelzwarmen Metall schmilzt der Sand an der Kontaktfläche, und die vom Sand gebildete glasartige Schmelze wird teilweise von den gröberen Gasbetonkörnern dort aufgesaugt, so dass sich eine dünne mineralische Schicht bildet. Der Schmelzprozess der verbleibt, ist aufThe addition of non-refractory sand, ie sand that has a lower melting temperature than the molten metal, for example sand containing feldspar, is expediently finer-grained than aerated concrete. The upper limit of the melting temperature or the Schneiztemperaturintervalls of the steel is typically 1570 - 1610 ⁰ C. The liquidus temperature, that is, the melting temperature range of the steel can, for example, between 1450 - vary 155o C ^0. The melting temperature of the sand should therefore be lower than this liquidus temperature or this melting temperature interval. When the sand comes into contact with the hot molten metal, the sand melts at the contact surface, and the vitreous melt formed by the sand is partially absorbed by the coarser aerated concrete grains there, so that a thin mineral layer is formed. The melting process that remains is on

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eine dünne Zone beschränkt, da die mineralische glasartige Schicht eine grosse Anzahl poröser verhältnismässig grobkörniger Gasbetonkörner enthält, die die glasartige Schicht stark wärmeisolierend macht, und da eine grosse Anzahl solcher grober, eingeschmolzener Gasbetonkörner in der glasartigen Schicht bewirken, dass der Schmelzpunkt des aus Gasbetonpärtikeln und dem glasartigen Material bestehenden Material bedeutend höher liegt als die keramische Durchschnittsanalyse eigentlich angibt.limited to a thin zone, since the mineral vitreous layer is a large one Number of porous, relatively coarse-grained aerated concrete grains containing the makes vitreous layer highly heat-insulating, and there a large number cause such coarse, melted aerated concrete grains in the vitreous layer, that the melting point of the aerated concrete particles and the vitreous Material is significantly higher than the average ceramic analysis actually indicates.

Die glasartige Schicht schützt den Stahl oder das Metall gegen Aufkohlen und andere Verunreinigungen und gibt dem Blockformaufsatz und dem gegossenen Metall eine glatte Oberfläche. Auf der somit erhaltenen glatten Gussoberfläche haften in der Regel keine Formaufsatzreste. Die Wärmeabstrahlung aus der glatten Oberfläche wird auch geringer als aus der üblichen etwas rauhen Oberfläche. The vitreous layer protects the steel or metal against carburization and other contaminants and gives the block mold attachment and the cast metal a smooth surface. Adhere to the smooth casting surface thus obtained usually no remnants of the mold attachment. The heat radiation from the smooth surface is also less than from the usual somewhat rough surface.

Zweckmässige Korngrössen sind für nicht feuerfesten Sand der oben angegebenen Feuerfestigkeit höchstens 1,5 mm und mindestens 80 % niedriger als 0,5 mm sowie für porösen Beton höchstens 6 mm und mindestens 80 % niedriger als 3 mm. Die Kornyrösse des porösen Getöns übersteigt also zweckmässig die des Sandes. Das Gewichtsverhältnis zwischen Sand und porösem Beton soll zwischen 1:2 und 4:1, zweckmässigst bei 2:1 liegen. Die beste Menge von Sägspänen oder anderem organischen Material liegt zwischen 5 und 10 Gewichtsprozent. Das Bindemittel ist am Besten organischer Natur. Ein sehr geeignetes Bindemittel ist eine Emulsion aus Polyvinylacetat. Sie kann für sich allein angewandt werden, kann jedoch auch mit Dextrin, Melasse, Sulfitablauge, Kernölen und Phenolharzen kombiniert werden.Appropriate grain sizes for non-refractory sand with the fire resistance specified above are a maximum of 1.5 mm and at least 80 % less than 0.5 mm and for porous concrete no more than 6 mm and at least 80 % less than 3 mm. The grain size of the porous sound appropriately exceeds that of the sand. The weight ratio between sand and porous concrete should be between 1: 2 and 4: 1, preferably 2: 1. The best amount of sawdust or other organic material is between 5 and 10 percent by weight. The binder is best of an organic nature. A very suitable binder is a polyvinyl acetate emulsion. It can be used on its own, but can also be combined with dextrin, molasses, sulphite waste liquor, kernel oils and phenolic resins.

In einem einzigen Stück oder in Form von Platten hergestellte Blockformaufsätze aus dem Material nach der Erfindung, können dadurch hergestellt werden, dass man in üblicher Weise die Trockenmaterialien mit Bindemitteln mischt, wonach die Rohmasse in Formen gepresst wird. Darauf lässt man das Material in einem Trockenofen bei 120 - 2Ou⁰C trocknen. Man kann Blockformaufsatzmaterial mit einem so niedrigen Volumengewicht wie 0,7 - 0,8 g/cm erhalten, was ein besonders hohes Isoliervermögen bedeutet.Block molding attachments made from the material according to the invention in a single piece or in the form of plates can be produced by mixing the dry materials with binders in the usual way, after which the raw material is pressed into molds. It is allowed to the material in a drying oven at 120 - ⁰ dry 2Ou C. You can get block molding material with a volume weight as low as 0.7-0.8 g / cm, which means a particularly high insulating capacity.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims

1. For lock mold attachments when casting steel or other metal in chill molds certain wall material, the one firmly held together with binders Mixture of granular or powder powder in porous concrete (aerated concrete) and wood flour, Sawdust, wood pulp and / or other organic fiber material contains, characterized in that the mixture also contains sand of such fire resistance that the melting temperature of the sand is lower than the temperature of the molten metal, and that this sand adheres to that of the molten metal in coming into contact with surfaces of the wall material under the action of Heat from the molten metal forms a thin, vitreous, mineral layer.

2. Material according to claim 1, characterized in that the grain size of the sand does not exceed about 0.5 mm and that the grain size of the porous concrete exceeding the grain size of the sand is expedient does not exceed about 6 mm.

3. Material according to claim!, Characterized in that the weight ratio between sand and porous concrete between 1: 2 and 4: 1, is conveniently about 2: 1.

4. Material according to claim!, Characterized in that the amount by weight of the organic fiber material between 5 and 10 percent of the entire wall material.

5. Material according to claim!, Characterized in that the binder, which is organic in nature, consists of an emulsion of polyvinyl acetate, possibly in combination with dextrin, molasses, sulphite waste liquor, Kernel oils or phenolic resins.

6. Materia! according to any one of claims 1-5, characterized in that that it is formed into a block form top or block form top plates manufactured in one piece.

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