DE2205436B2 - Verfahren zur Herstellung geschmolzener Schleifmittel - Google Patents

Description

^St4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch «^J^^^ hohe"W^S £

gekennzeichnet, H_aß das Verhältnis Kühlkörper- » f^^J™^ _ist, _können die Kühlkörper

volumen zu Schfeifmittelvolumen zw.schen 1. 1 f^J^_{aus einem} Material mit hol.-cr Wärme-

^Un5 Verfahfen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch kapazität bestehen, der von einem anderen Materia,

gekennzeichnet, daß die Kühlkörper aus Eisen, umgeben ist brauchen die

Kobalt Nickel oder deren Legierungen bestehe, ₂₅ Ü^rrasche erweis^^«^^e

ge en^Sne^ AShUr^ ti ^

ine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 22,3 Kcal/ jJJ^^JfST^ A^ h · m · C haben. ^ Schleifmittelschmelze erstarrt.

rjas erflndungsgemäße Verfahren ist besonders zur

schnellen Abkühlung von Schmelzen der neuen Mischschleifmittel wie der Gemische aus Aluminiumoxid

Die Erdung Mritt ein Verfahren _f AUUk. ^C

von geschmolzenen aluminiumoxidhaltigen Schleif- 35 ™"H, ■"„,.„,_t _WPrHen wenn eine it di bi T üb 1700°C gossen ^^ⁿ^^^S S

von geschmolzenen aluminiumoxidhaltigen
mittet die bei Temperaturen über 1700°C vergossen

^W 'Sfckegelung der Abkühlungsgeschwindigkeit von
Schleifmittelschmelzen dient in der Schleifmittel-

Industrie zur Steuerung des Kristallwachstums in den «. ^^JS^SlA^

Aus der DT-OS 19 18 759 ist ein Verfahren be- Obgleich die Form der Kühlkörper sehr verschieden kannt, bei dem das geschmolzene Schleifmittel auf sein kann, sollten sie eine einheitliche G^roße und yor-Brocken einer bereits erstarrten Schmelze des gleichen zugsweise eine kugelige Gestalt haben, weil solche Oder eines ähnlichen Materials gegossen wird, die sich 45 Körper sich unter Bildung eines berechenbaren Zw,-In einer Gußform für Eisen oder einem anderen ge- schenkörpervolumens fur die Aufnahme der Schleifeigneten Behälter befinden. Nach dem Erstarren wird mittelschmelze zusammenlagern und leicht auf niedabei die Masse zerkleinert und die erhaltenen chanischem Wege aus der rohen erstarrten Schmelze Brocken geeigneter Größe wieder als Kühlmittel für abgetrennt werden können. Wenn die Kühlkörper die nächste Schmelze verwendet, während das restliche 5° ferromagnetisch sind, können sie auch auf magne-Produkt für die Verwendung bei der Herstellung von tischem Wege abgetrennt werden. Überzogenen und gebundenen Schleifmitteln oder als Einfaches gleichmäßiges Schütten gleich großer Rommel- oder Pulzstrahlmittel auf Schleifkorngröße Kugeln in einem Behälter kann ein Zwischenkorperfcerkleinert wird. Bei diesem Verfahren sind der Ab- volumen von bis zu 37 /_? ergeben, wahrend das kühlungsgeschwindigkeit Grenzen gesetzt, und es 55 Zwischenkörpervolumen bei dichtest möglicher Pakerfordert den Wiedereinsatz eines Produktes, das ver- kung 26% beträgt. Das Verhältnis des Volumens der kauft werden könnte. Das Wiedereinsetzen von Pro- Kühlkörper zum Volumen des Schleifmittels liegt tiukt hat in einer Reihe von Fällen als Folge des somit bei Kugeln einheitlicher Große je nach der wiederholten Erhitzens und AbkÜhlens nachteilige Dichte der Packung theoretisch zwischen 1,7:1 und Wirkungen auf das erhaltene Produkt. 6° 3:1. Das Verhältnis des Kühlkorpervolumens zum

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden diese Schleifmittelvolumen kann über diese Grenzwerte

Schwierigkeiten vermieden. Es gestattet eine exakte hinaus nach beiden Seiten durch die Verwendung

Regelung der Abkühlungsgeschwindigkeit, ohne daß nicht kugelförmiger Körper und/oder durch die Ver-

die Vorteile des bekannten Verfahrens verlorengehen. Wendung von Kühlkörpern unterschiedlicher Große

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum 6s verändert werden. Wenn eine sehr schnelle Abkühlung

schnellen Abkühlen von Schmelzen von Oxid-Schleif- erreicht werden soll, sollte dieses Verhältnis so hoch

mitteln, bei dem das geschmolzene Schleifmittel auf wie möglich sein, und die Kühlkörper sollten so klein

dicht gepackte Brocken gegossen wird, die aus einem wie möglich sein, jedoch noch das Fließen der Schmelze

in die Hohlräume zwischen den gepackten Kühlkörpern zulassen. Unter den bei einer bestimmten Schmelze gegebenen Bedingungen dringt die flüssige Schmelze nur eine bestimmte Strecke in das Kühlkörperbett ein, bevor sie erstarrt und ein weiteres Eindringen verhindert. Somit ist, obgleich in einem sehr tiefen Bett eine große Menge an Kühlkörpern vorhanden sein kann, die Menge der wirklich wirksamen kühlend auf die Schmelze einwirkenden Kühlkörper, abhängig von den genannten Bedingungen in den oben diskutierten Grenzen festgelegt Gute Ergebnisse wurden mit Metallkühlkörpera und einem Verhältnis von Kühlkörpervolumen zu Schleifmittelvolumen von 1,5:1 bis 1:1 erhalten. Das Eindringen der Schmelze in die Zwischenräume kann duich einen in die Kühlkörper hineinragenden verlorenen Kopf oder durch Anlegen von Vakuum an die Gießforra unterstützt werden. Obgleich durch eine stärkere Überhitzung des geschmolzenen Schleifmittels ein tieferes Eindringen der Schmelze in das Kühlkörperbett erreicht werden kann, ist dieser Weg ungünstig, da er die Abkühlungsgeschwindigkeit erhöht und bei zu starker Überhitzung die Gefahr besteht, daß die kühlkörper schmelzen. Ein Schmelzen der Kühlkörper ist nicht erwünscht, da dadurch die Abtrennung und Gewinnung des Produktes sehr erschwert wird.

Nach dem Trennen von erstarrtem Schleifmittel und Kühlkörpern wird das Schleifmittel in der üblichen Weise zu Schleifkorn verarbeitet. Die Kühlkörper läßt man auf Raumtemperatur abkühlen und verwendet sie erneut.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schleifmiltelschmelze 10, die in eine Gußform 11, die ein Bett Gußeisenkugeln 12 enthält, gegossen wird;

F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Form 21 mit einem Küh.körperbett 22 und einem verlorenen Kopf 23 zur Verbesserung des Eindringens der Schmelze in das Kühlkörperbett;

F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Form 31 mit einem Bett aus Kugeln 33 und einer durchlöcherten Bodenplatte 34, durch die ein Raum 35 gebildet wird, an den zur Verbesserung des Eindringens der Schmelze über die öffnung 36 und die Leitung 37 Vakuum angelegt werden kann.

Beispiel

In einem Schmelzofen wurde nach dem üblichen Lichtbogenverfahren eine 25 Gewichtsprozent Zirkondioxid enthaltende Aluminiumoxidschmelze hergestellt. Die Schmelze wurde in mit Kugeln verschiedener Größe aus unlegiertem Stahl gefüllte Gußformen gegossen. Die gefüllte Form enthielt 66,7 kg Kugeln mit einem Durchmesser von 25,4 mm. Das Volumen der Form betrug ungefähr 14,2 Liter, die Tiefe ungefähr 20 cm, Umschichtig wurde eine Gußforoi mit einem Volumen von 85 Liter und einer Tiefe von 51 cm verwendet, wobei mit verschiedenen Größen von Stahlkugeln die in der Tabelle zusamengestellten Ergebnisse erhalten wurden.

ίο Bei spiel 15	Zusammensetzung der Schmelze	Durch messer der Kugeln	Durch schnittliche Größe der Aluminium oxid-Primär kristalle
		(mm)	(μπι)
I	75% Al2O3; 25% ZrO2	12,7	18 bis 20
II	75% Al2O3; 25% ZrO2	25,4	20 bis 26
20 III	W % Al2O3	25,4	76
IV	75% Al2O3; 25% ZrO2	MA	24
V	75% Al2O3; 25% ZrO2	50,8	25 bis 31

Di'; angegebenen Krislallgrößen sind die der zuerst ausgeschiedenen Phase, also Aluminiumoxidkristalle. Die meisten Aluminiumoxidkristalle sind Dendriten, und die angegebenen Meßwrne sind die Breite der Dendriten. Die Kristallgröße ist von der Größe der Gußförm unabhängig, sie hängt hauptsächlich von der Größe der Kugeln und dem Material der Kugeln ab.

Nach dem erfinduugsgemäßen Verfahren werden höhere Ausbeuten an verwendbarem Schleifmittel erhalten als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren.

Andere Kühlkörpermaterialien, die mit Erfolg verwendet wurden, sind nach bevorzugter Verwendung geordnet, Gußeisen, Graphit, Koks und Kupfer.

Die besten Materialien für die Kühlkörper sind nicht mit der Schmelze reagierende Metalle mit Schmelzpunkten über 1000 ⁰C. Die Kugeln sollten vorzugsweise eine größere Dichte haben als das Schleifmittel.

Eisen, Kobalt und Nickel und deren Legierungen sind für das erfindungsgemäße Verfahren hervorragend geeignete Kugelmaterialien.

Rostfreier Stahl, geeignet in Fällen, in denen eine möglichst schnelle Abkühlung nicht erforderlich ist.

ist ein weniger wirksames Kugelmateria!, da sein Wärineübergangskoefhzient K bei 548°C weniger als 14,9 Kcal/m · h · ⁰C beträgt. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse müssen die Kugelmateria'ien einen Wärmeübergangskoeffizienten K von wenigstens 22,3 Kcal/ m · h · ⁰C haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

anderen Material bestehen als die Schleifmittel· schmelze, die mit dem Schleifmittel nicht in Reaktion Patentansprüche: JJJj^ un'd die einen mittleren Durchmesser zwischen

1. Verfahren zum Abkühlen von geschobenen ^J^^tS^ wfnfdne dicht gepackte Masse Oxid-Schleifmitteln, bei dem die Schleifmittel- 5 Erfindungsgema ^ ^ ^^ _Zusammen »chmelze auf stückiges Material gegossen wird von kw _sdbmtbe verwendet. Die Kühlkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die "™£* beispielsweise Kugeln mit einem Durchfächmelze auf dicht gepackte, einen nuttleren es*°^ηη!".^ £ 10 und 50 ram sein, dürfen die Durchmesser zwischen 10 und 50 mm aufweisende ^Zt^L dadurch verunreinigen, daß sie mit Stücke eines nicht mit dem Schleifmittel in Reak- » Schmelze »g*^»« _{müssen au}f%i_nfache Welse tion tretenden Materials, das eine andere Zu- dresaJ™& _{p d}„_{kt getrennt werd}en können. tammensetzung hat als die Schleifmittelschmelze, JJ^f _d;°™ _hnelles Erstarren der Schmelze begegossen wird. .. j_Ien die Kühlkörper eine bessere Wärme-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- jgg^g^S als das Schleifmittel, vorzugsweise reichnet, daß die Stücke kugelförmig sind « Jf ^SS 0 03 cal/s · cm · ⁰K bei der Erstairungs-

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch wemg^ns 0^l/s ^ _{Schleifmittds}. _Q |_k !kennzeichnet, daß das Matenal ferromagnetisch temperatur^» g _Schmei_zpunkt über 1000⁰C