DE2336668B2

DE2336668B2 - Verwendung einer Oberzugsmasse

Info

Publication number: DE2336668B2
Application number: DE2336668A
Authority: DE
Inventors: Minoru Kitayama; Hisao Odashima; Akimi Umezono; Susumu Yamaguchi
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1972-07-20
Filing date: 1973-07-19
Publication date: 1978-11-23
Also published as: US3957673A; SE404813B; DE2336668A1; DE2336668C3

Description

B₄O₇--' HB₄O₇-' HSO₄-, SO₄--,

S₂O₇--, HS₂O₇-, P₂O₇--, HP₂O₇-,

H₂PO₄-, HPO₄-- und PO₄--

enthaltenden Trennschicht versehenen Oberflächen von Eisen, Stahl ur.d deren Legierungen gegen Verzunderung bei Temperaturen über 1000° C. bo

8. Verwendung einer Überzugsmasse nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei die Trennschicht Kieselsäurepulver, Magnesiumoxydpulver, Porzellanpulver, Montmorillonit und feuerfeste Stoffe auf Basis MgO-Cr₂O₃ und MgO-SiO₂ oder Ton b5 enthält

9. Verwendung einer Überzugsmasse nach den Ansprüchen 1 bis 8, wobei die Trennschicht, Wasserglas, kolloidale Kieselsäure, CrO₃, Na₂CrO₂ und wasserlösliche Harze als Bindemittel enthält

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung e>ner Überzugsmasse aus 1 bis 20 GT Cr₂O₃, 1 bis 20 GT Aluminium, Zink, Eisen, Kupfer, Nickel, Kobalt, Mangan, Magnesium, Chrom, Titan, Zirkonium, Strontium, Molybdän, Zinn, Indium, Kohlenstoff, Fe₃O₄ und FeO einzeln oder nebeneinander, 5 bis 80 GT Kieselsäurepulver, Porzellanpulver, Magnesiumoxydpulver, Montmorillonit, feuerfesten Stoffen auf Basis MgO-Cr₂O₃, MgO-SiO₂ und Dolomit oder Ton, 5 bis 120GT Kieselsäure und 5 bis 120GT Wasserglas, bei einem Verhältnis von Natriumoxyd im Wasserglas zur Kieselsäure im Wasserglas und dem Kieselsäurezusatz vonO,005bisO,3:l.

Metalle werden üblicherweise nach einem mehrstündigen Glühen, im Falle von Stahl, bei 1150 bis 1350° C durch Warmwalzen zu Brammen, Blöcken, Knüppeln, Stäben u. dgl. ausgewalzt, wobei die Glühbedingungen von der Stahlzusammensetzung und der Dicke abhängig sind. Beim Glühen bilden sich üblicherweise etwa 1,5 bis 2,0% Zunder, bei höheren Glühtemperaturen sogar etwa 3 bis 5% Zunder, womit ein erheblicher Werkstoffverlust verbunden ist Ein weixerer Nachteil der Zundorbildung besteht darin, daß Zunderpartikeln zwischen die Walzen gelangen und die Oberflächen beschädigen.

Es ist bereits bekannt die zundergefährdeten Oberflächen vor dem Glühen mittels eines Überzugs vor einer Zunderbildung zu schützen. Ein soicher Überzug muß einen ausreichenden Oxydationsschutz bei Temperaturen von etwa 1150 bis 1350° C besitzen und beim Warmwalzen leicht zu entfernen sein. Die bekannten Schutzüberzüge lassen sich jedoch beim Warmwalzen nur schwer von der Oberfläche des Glühgutes entfernen, so daß Reste des Überzugs auf der Glühgutoberfläche verbleiben und dort zu Fehlererscheinungen wie Narben, Einwalzungen und Abdrücken führen, die den Wert des Walzgutes erheblich beeinträchtigen.

Überzugsmassen unterschiedlicher Beschaffenheit und Verwendbarkeit sind in großer Zahl bekannt. So beschreibt die deutsche Auslegeschrift 17 71 677 eine chromoxydfreie überzugsmasse aus 5,47 GT Kieselsäure, 1,24 GT Tonerde, 0,48 GT Eisen(lII)-Oxyd, 24,1 GT Kalziumoxyd, 1,71 GT Magnesiumoxyd, 0,1 GT Natrium, 0,42 GT Kalium und 13,8 GT Bor für gewalztes Gut und einen Temperaturbereich von 800 bis 1140° C. Eine ebenfalls chromoxydfreie, aus 70 bis 95% Aluminiumsilikat und 5 bis 30% Natriumsilikat mit einem Gewichtsverhältnis von Natriumsilikat zu Kieselsäure von 1 :1 bis 3:10 sowie einem Bindemittel bestehende Überzugsmasse ist aus der US-Patentschrift 34 59 601 bekannt und dient als Verzunderungsschutz bei hohen Temperaturen bis 1316° C. Auf Temperaturen unter etwa 982° C beschränkt ist eine aus der US-Patentschrift 33 01 702 bekannte Überzugsmasse aus einem Alkalimetallsilikat, beispielsweise Wasserglas und Aluminiumoxyd, und Vermiculit als Füllstoff.

Eine Chromtrioxyd enthaltende Überzugsmasse wird hingegen in »Chem. Abstr. 1972, Vol. 77, Nr. 14, Ref. Nr. 92 235w« beschrieben; sie besteht aus 50 bis 64% Kieselsäure, 16 bis 27% Magnesiumoxyd und 14 bis 26% Tonerde sowie als Wahlkomponenten Boroxyd, Nickeloxyd und Chromoxid. Der Wirksamkeitsbereich dieser

Überzugsmasse ist auf 1010 bis 1260⁰C beschränkt Eine weitere Chromoxyd enthaltende Oberzugsmasse aus 40 bis 85% Chromoxyd, 3 bis 15% Erdalkalichromat, 0 bis 30% Silizium, 0 bis 50% Aluminiumsilikat, 0 bis 10% Metallsalz, jeweils kristallin, und einer Glasfritte mit einem Schmelzpunkt von 540 bis lü40°C, die höchstens 5% Zinkoxyd und höchstens 6% Fluor enthält, ist aus der französischen Patentschrift 15 91594 bekannt, eignet sich aber nicht für ein Hochtemperaturglühen. Hierfür eignet sich hingegen eine in der US-Patentschrift 34 59 602 beschriebene Oberzugsmasse aus 80 bis 95% eines Gemischs aus 50 bis 80% Tonerde und 20 bis 50% Titanoxyd, jeweils mit einem Reinheitsgrad von mindestens 95%, sowie aus 5 bis 20% eines Glasbildners und als Wahlkomponente bis 16% Chromoxyd. Aus der US-Patentschrift 34 40 112 ist hingegen eine Oberzugsmasse aus 9 bis 50% Siliziumkarbid, 6 bis 60% Ferrosilizium, 8 bis 60% Kieselsäurepulver, 2 bis 10% Bentonit, 1 bis 12% Glaspulver und 1 bis 15% Natriumoder Kalumkryolith bekannt, die zudem Aluminium enthalten kann, das ebenso wie das Ferrosilizium im Wege einer Umsetzung mit einem Oxydationsmittel als Wärmespender zur Erleichterung der Glasbildung dient. Ähnlich zusammengesetzt ist eine aus der österreichischen Patentschrift 2 50 756 bekannte Überzugsmasse; sie enthält beispielsweise 20GT feuerfestes Material, 3GT gemahlenes Glas, 34GT Ferrosilizium, 14GT Aluminiumpulver, 4 GT Fluorid, 15 GT Oxydationsmittel, 7 GT Bentonit, 3 GT Kolophoniumpech und 25 GT Alkylammoniummontmorillonit-Gel. Eine für den unteren Temperaturbereich geeignete Überzugsmasse aus beispielsweise 20 bis 45% Kaliumsilikat, 15 bis 60% Sand, 0 bis 60% Zinkpulver und 1 bis 10% Metallpigment beschreibt die französische Patentschrift 14 68 686. Schließlich ist aus der US-Patentschrift 33 50 243 eine bei Glühtemperaturen bis 1204⁰C verwendbare Überzugsmasse aus 5 bis 10% Bentonit-Ton und je Gewichtsteil Bentonit 0,01 bis 0,2 Gewichtsteile Kupfer, Aluminium und Eisen sowie deren Hydroxyde, Oxyde, Karbonate und Phosphate einzeln oder nebeneinander bekannt.

Die bekannten Überzugsmassen besitzen ei ie Reihe von Nachteilen und gewähren insbesondere keinen ausreichenden Verzunderungsschutz über den Gesamtbereich der Temperaturen, die das Glühgut üblicherweise durchläuft Diese Temperaturen gehen bis etwa 135O⁰C und machen eine Überzugsmasse erforderlich, deren schützende Wirkung bereits im unteren Temperaturbereich beginnt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen preiswerten Zunderschutz für Oberflächen von Eisen, Stahl und deren Legierungen zu schaffen, der sich ohne Schwierigkeiten auf das Glühgut aufbringen läßt und einen hohen Schutz gegen eine Zunderbildung auch bei einem langzeitigen Glühen bei Temperaturen über 1000⁰C oder gar 1200° C ergibt. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß die Verwendung einer Überzugsmasse der eingangs erwähnten Zusammensetzung vorgeschlagen.

Die Überzugsmasse kann auf eine Trennschicht aus einem Trennmittel aufgetragen werden. Das Trennmittel kann

B₄O₇-", HB₄O₇-, HSO₄-, SO₄-, S₂O₇--,
HS₂O₇-, P₂O₇--, HP₂O₇-, H₂PO₄,
HK)₄--, PO₄-- und H₃BO₃ und B₂O₃ einzeln

oder nebeneinander enthalten. Geeignet sind auch Kieselsäure- oder Magnesiumoxydpulver, Porzellan, Montmorillonit. feuerfeste Massen auf Basis MgO-Cr₂O₃, MgO-SiO₂ und Dolomit oder Ton.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen des näheren erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 den Gewichtsverlust infolge Zunderbildung in Abhängigkeit des Anteils der einzelnen Bestandteile eines Überzugs auf Basis Chromoxyd, Aluminium, Kaolin, Kieselsäure und Wasserglas,

Fig.2 die Abhängigkeit des Eisenverlustes infolge ίο Zunderbildung von der Auftragsmenge nach einstündigem Glühen bei 1350° C,

Fig.3 die Abhängigkeit des Eisenverlustes infolge Zunderbildung von der Dauer des Glühens bei 1400⁰C für mit einer erfindungsgemäßen Schutzschicht versehenes Glühgut (Kurve A) und mit einer herkömmlichen Schutzschicht versehenes Glühgut (Kurve B) jeweils in einer Menge von 3,5 kg/m²,

F i g. 4 ein Diagramm, aus dem sich, bezogen auf ein fünfstündiges Glühen bei 120O⁰C, der optimale Bentonitzusatz ergibt,

Fig.5 die Abhängigkeit der für das Entfernen eines wasserglashaltigen Überzugs nach dem Glühen erforderlichen Zeit von der Trocknungszeit,

F i g. 6 einen Querschnitt durch einen wasserglashaltigen, bei unter 70⁰C getrockneten Überzug und

Fig.7 einen Querschnitt durch einen bei über 70⁰C getrockneten wasserglashaltigen Überzug.

Der erfindungsgemäß verwendete Überzug besteht

aus Chromoxyd, einem Reduktionsmittel, einem feuerfe-

jo sten Stoff oder Ton, Kieselsäure und Wasserglas. Als Reduktionsmittel eignen sich Aluminium, Kupfer, Nickel, Kobalt, Mangan, Magnesium, Eisen, Chrom, Titan, Zirkonium, Strontium, Molybdän, Zinn, Indium, Kohlenstoff, FeO und Fe₃O₄ einzeln oder nebeneinan-

j> der. Als feuerfester Stoff sind außer Ton, Kieselsäure- und Magnesiumoxydpulver, Kaolin, Montmorillonit und feuerfeste Stoffe auf Basis MgO-Cr₂O₃, MgO-SiO₂ und Dolomit einzeln oder nebeneinander geeignet.

Unter diesen sind Kaolin und Montmorillonit am wirksamsten.

Um optimale Mengenanteile zu ermitteln, wurden Stahlproben mit unterschiedlichen Überzügen der vorerwähnten Zusammensetzung versehen und zwei Stunden bei 1200⁰C geglüht; danach wurde der ■r> Gewichtsverlust festgestellt. Die bei den Versuchen ermittelten Daten ergeben sich aus den Diagrammen der Fig. 1. Danach erreicht der Zunder- bzw. Eisenverlust ein Minimum, wenn die Schutzschicht aus 1 bis 20 GT Chromoxyd, 1 bis 20 GT Aluminium, 5 bis so 80GT Kaolin, 5 bis 120GT Kieselsäure und 1 bis 120 GT Wasserglas besteht und der Bedingung

+ SiO,

= 0.005 bis 0.3

genügt. Die vorstehende Bedingung zeigt, daß die Wirksamkeit des Überzugs unter anderem vom Verhältnis des Natriumoxyds und der Gesamtkieselsäure im Wasserglas abhängig ist.

bo Bei weiteren Versuchen wurde der Gewichtsverlust des Stanls nach folgenden Bedingungen berechnet:

(Gewichtsverlust des Stahls
infolge Zunderbildung
_b5 = (Gewicht des Stahls

vor dem Auftragen eines Überzugs
— (Gewicht nach einer

elektrolytischen Reduktion).

Die Elektrolyse wurde mit der Stahlprobe als Kathode in 10%iger Schwefelsäure durchgeführt und dauerte eine Stunde bei einer Kathodenstromdichte von 2 A/dm².

Ähnlich günstige Ergebnisse stellten sich bei weiteren Versuchen ein, bei denen das Aluminium durch eines oder mehrere der obenerwähnten weiteren Reduktionsmittel, das Kaolin oder der Ton durch Magnesiumoxydoder Montmorillonitpulver oder feuerfeste Stoffe auf Basis MgO-Cr₂O₃, MgO-SiO₂ oder Dolomit ganz oder teilweise ersetzt wurden. Demzufolge kann die Überzugsmasse 1 bis 20 GT Crhomoxyd, 1 bis 20 GT Reduktionsmittel, 5 bis 80GT feuerfeste Stoffe oder Ton, 5 bis 120GT Kieselsäure und 5 bis 120GT Wasserglas enthalten, sofern sie der obenerwähnten Bedingung genügt.

Bei einem Vergleich mit einem bekannten Mittel zum Verhüten einer Zunderbildung zeigte sich, daß die erfindungsgemäß verwendete Überzugsmasse bei einem Langzeitglühen bei Temperaturen über 1000° C eine hohe Überlegenheit besitzt. Insbesondere bei Temperaturen über 1200° C zeigte sich die bis zu Hundertfache Überlegenheit der erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmasse, wie das Diagramm der F i g. 3 eindeutig belegt. Die zunderverhütende Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Masse läßt sich in der Weise erklären, daß beim Erhitzen bis zu Temperaturen von 400 bis 450°C das Wasserglas einen so dichten Überzug bildet, daß der Luftsauerstoff nicht zur Stahloberfläche vordringen kann. Im Temperaturbereich von 450 bis 500° C unterliegt das Wasserglas einer Umwandlung, bildet jedoch mit weiter steigender Temperatur erneut einen wirksamen halbgeschmolzenen Überzug, während mit steigender Temperatur auch die Menge des diffundierenden Sauerstoffs zunimmt, dieser jedoch von dem Reduktionsmittel im Überzug als Oxyd stabil abgebunden und dadurch eine weitere Diffusion zur Stahloberfläche inhibiert wird. Bei Temperaturen über 1000° C reagiert der dennoch bis zur Stahloberfläche vorgedrungene Sauerstoff mit dem Eisen und bildet Eisenoxyd, das dann seinerseits vornehmlich mit der Kieselsäure und der Tonerde des feuerfesten Stoffs reagiert und einen dünnen, halbgeschmolzenen Überzug aus 2 FeO · SiO₂, FeO · Al₂O₃ etc. bildet und die Stahloberfläche gegen einen weiteren Zutritt von Sauerstoff dicht absperrt.

Ein glasiger, halbgeschmolzener Überzug ergibt sich auch, wenn das Kaolin ganz oder teilweise durch einen der anderen feuerfesten Stoffe oder Ton ersetzt ist. Wasserglas besteht üblicherweise aus Natriumoxyd und Kieselsäure; seine Viskosität ist bei hohen Temperaturen abhängig vom Verhältnis von Natriumoxyd zu Kieselsäure. So beträgt die Viskosität bei 1400° C im Falle von 2 Na₂O · SiO₂ 1,0 Poise, bei Na₂O · SiO₂ 1,6 Poise, bei Na₂O · 2 SiO₂ 280 Poise und als Grenzwert die Viskosität von Kieselsäure allein 10¹⁰ Poise. Aus diesem Grunde muß das Verhältnis von Natriumoxyd zu Kieselsäure so eingestellt werden, daß der sich bildende Überzug in der Lage ist, der Volumen ausdehnung des Metalls beim Erwärmen auf Temperaturen über 1000°C ohne Rißbildung zu folgen. Wasserglas wird unter den Bezeichnungen Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 entsprechend den Zusammensetzungen Na₂O - 2 SiO₂, Na₂O · 2£ SiO₂ und Na₂O · 3 SiO₂ gehandelt. Durch Versuche konnte festgestellt werden, daß das Wasserglas den vorerwähnten Anforderungen genügt, wenn 5 bis 120GT der vorerwähnten Qualitäten 5 bis 20GT Kieselsäure zugesetzt werden, um das Verhältnis von Natriumoxyd und Kieselsäure entsprechend der folgenden Bedingung einzustellen:

+ SiO₂-ZiISaIz

= (),(H)5bis(U.

Aus der vorerwähnten Gleichung läßt sich ohne

weiteres der erforderliche Kieselsäurezusatz berechnen.

Das Chromoxyd liegt meistens als sehr feines Pulver

ίο vor; es führt daher zu einem sehr dichten Überzug und verhindert auf diese Weise eine Zunderbildung. Bei den Verfahren zur Verhinderung einer Zunderbildung werden auf die Brammen und Blöcke Überzüge aufgebracht, die vor dem Walzen erst entfernt werden

r> müssen. Dieses Entfernen wird durch die Anwesenheit von Chromoxyd in der Überzugsmasse erheblich erleichtert. Enthält der Überzug zudem noch eine geringe Menge Bentonit, so wird nicht nur dessen Entfernen sondern auch der Oxydationsschutz weiterhin verbessert. Wie sich aus dem Diagramm der F i g. 4 ergibt, beträgt der Bentonitgehalt der Überzugsmasse vorzugsweise 0,5 bis 5 GT.

Die Auftragmenge beträgt vorzugsweise mindestens 0,3 kg/m². Die erfindungsgemäß verwendete Schutzschicht eignet sich nicht nur zum Schütze von Eisen und Stahl sondern auch anderer Metalle. Des weiteren ist die Überzugsmasse auch für Nichtmetalle, beispielsweise für feuerfeste Produkte geeignet, die eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und höhere Lebensdauer besitzen,

3d wenn sie mit einem erfindungsgemäß verwendeten Überzug versehen sind. Außer dem minimalen Zunder ist die erfindungsgemäß verwendete Überzugsmasse insofern mit einem weiteren Vorteil verbunden, als sich der Überzug beim Abkühlen außerordentlich gut

3^r> entfernen läßt, so daß keine Gefahr besteht, daß Überzugsreste auf der Oberfläche verbleiben und zu Walzfehlern führen. Schließlich enthält die Überzugsmasse keine Stoffe, die zu einer Luftverschmutzung führen, d. h, beim Erwärmen und Glühen werden keine giftigen oder verunreinigenden Gase frei.

Die erfindungsgemäß verwendete Überzugsmasse kann direkt oder im Anschluß an eine Trennschicht auf die zu schützende Oberfläche aufgetragen werden.
Die Trennschicht dient einem besseren Ablösen des Überzugs und besteht aus Barium, Kalzium, Aluminium, Mangan, Chrom, Kupfer, Magnesium, Niob, Phosphor, Silizium, Titan, Zirkonium, Kobalt, Kadmium, Kalium, Lithium, Strontium, Zink, Natrium, Vanadin, Wismuth, Wolfram und Eisen einzeln und nebeneinander sowie deren Oxyden und Karbonaten in Mischung mit einem Bindemittel. Ein derartiges Trennmittel wird in einer Menge von mindestens 0,05 mol/m² aufgetragen. Auf diese Weise bildet sich beim Glühen eine Eisenverbindungen enthaltende Oxydschicht unter der eigentlichen Schutzschicht, die leicht entfernt werden kann.

Als Bindemittel eignen sich Wasserglas, kolloidale Kieselsäure, gegebenenfalls in Mischung mit einer geringen Menge CrO₃ und/oder Na₂Cr₂O₇ sowie wasserlösliche Polymere wie CMC, MC und PVA. Wird beispielsweise auf einen Stahl eine Trennschicht aus Bariumkarbonat und einem Bindemittel sowie darauf eine Schutzschicht aufgetragen, dann können durchaus Spuren von Sauerstoff durch die Schichten diffundieren und beim Glühen an der Stahloberfläche Eisenoxyde bilden. Da sich das Bariumkarbonat bei 1450⁰C zersetzt, führen die vorerwähnten Oberflächenoxyde zu einer Verringerung der Zersetzungstemperatur, so daß sich freies Barium mit den Eisenoxyden zu einer Bariumfer-

rat-Schicht (BaFeO₄) zwischen der Stahloberfläche und der Schutzschicht umsetzen kann. Bei der Verwendung von Titanoxyd anstelle von Bariumkarbonat setzt sich das Titanoxyd mit den Oxyden des Eisens um und bildet eine Schicht aus Eisentitanat FeO · TiO₂, FeO · 2 TiO₂, 2 FeO ■ TiO₂, Fe₂O₃ · TiO₂, etc.

In ähnlicher Weise bilden sich auch zwischen den anderen Bestandteilen der Trennschicht und den Eisenoxyden neue Verbindungen bzw. Überzüge. Diese sind jedoch außerordentlich brüchig und besitzen ein geringes Haftvermögen, so daß die Trennschicht zusammen mit der Schutzschicht beim Walzen mühelos entfernt werden kann.

Nachfolgend werden einige besonders bevorzugte

Tabelle 1

BaCO₃: Wasserglas

Entfernbarkeit

10:0,1 10:0,5 10:
1 1 1

lü

Trenn- bzw. Überzugsmassen des näheren erläutert.

In der nachfolgenden Tabelle I ist das Gewichtsverhältnis Bariumkarbonat/Wasserglas in der Trennschicht mit einem darauf befindlichen Überzug der Entfernbarkeit nach einem Glühen bei 1250°C gegenübergestellt. Dabei bedeutet die Wertzahl 1 ein lOO°/oiges Entfernen im Zunderbrechgerüst, die Wertzahl 2 ein 95- bis 99%iges Entfernen und die Wertzahl 3 ein unter 95°/oiges Entfernen.

Die Trennschicht wurde in einer Menge von 1 mol/m² aufgetragen. Auf die Trennschicht folgte jeweils ein Überzug aus Chromoxyd, Reduktionsmittel, feuerfestem Stoff, Kieselsäure und Wasserglas in stets gleichbleibender Menge.

10:2

10:4
1

10:10
1

10:15
2

10:20
3

Die Daten der Tabelle I zeigen, daß die optimalen Mischungsverhältnisse bis 10:10 gehen. Dies erklärt sich dadurch, daß bei höheren Wasserglasmengen die Konzentration des Bariumkarbonats abnimmt und dadurch die Haftfestigkeit zwischen der Trennschicht und der Stahloberfläche sowie die Zähigkeit der Trennschicht erhöht werden.

Wird der Anteil an Wasserglas unter 0,1 GT verringert, dann ist das Haftvermögen der Trennschicht auf der zu schützenden Oberfläche zu gering. Solange sich jedoch noch eine Schutzschicht aufbringen läßt, wirkt sich die Schwäche der Trennschicht nicht nachteilig auf die Entfernbarkeit der Schutzschicht aus. Aus der nachfolgenden Tabelle II ergibt sich die Abhängigkeit der Entfernbarkeit von der Auftragmenge für ein Trennmittel aus 10 GT Bariumkarbonat und 2GT Wasserglas nach einem Glühen bei 1250⁰C mit einem Schutzüberzug derselben Menge und Zusammensetzung wie im Falle des Versuchs der Tabelle I.

Tabelle II	0,01	0,05	0,1	0,5	1,0	5,0	10,0	20,0	30,0
Trennmittelauftrag
(kg/m²)	3	1	1	1	1	1	1	1	1
Entfernbarkeit

Die Daten der Tabelle II zeigen, daß sich mit einem Trennmittelauftrag von mindestens 0,05 mol/m² gute Ergebnisse erzielen lassen. Der Trennmittelauftrag kann ohne Beeinträchtigung der Entfernbarkeit auch größer sein, doch ist damit kein Vorteil verbunden, wenn man bedenkt, daß das Trennmittel verhältnismäßig teuer ist Vorzugsweise beträgt der Trennmittelauftrag daher höchstens 20 bis 30 mol/m².

Bei einem weiteren Versuch wurde die Oberfläche einer Bramme in drei Zonen unterteilt und die mittlere Zone mit einem Gemisch aus Bariumkarbonat und Wasserglas im Verhältnis 10:2 und einer Menge von 1 mol/m² überzogen. Danach wurde die im Zusammenhang mit Tabelle I erwähnte Schutzschicht aufgebracht. Eine weitere Zone blieb völlig ohne Überzug, während die dritte Zone lediglich mit der Überzugsmasse versehen wurde. Nach einem Trocknen wurde die Bramme vier Stunden bei 1250° C im Ofen geglüht

Nach dem Glühen durchlief die Bramme zunächst einen Zunderbrecher und dann ein Warmwalzwerk. Dabei wurde der Zunder mittels Hochdruckwassers mit einem Druck über 100 at vor und hinter jedem Zunderbrecher entfernt Nach dem Verlassen des Zunderbrechers wurde die Brammenoberfläche untersucht, um festzustellen, ob und wieviel des Zunders bzw. des Überzugs entfernt waren. Dabei wurde festgestellt, daß im unbehandelten Teil der Bramme einige Zunderteilchen zurückgeblieben waren. Andererseits war in dem lediglich mit dem Schutzüberzug versehenen Teil fast der gesamte Überzug zurückgeblieben. Im Gegensatz dazu war die mit einer Trennschicht und einem Schutzüberzug versehene Oberfläche nach dem Verlassen des Zunderbrechers völlig frei von irgendwelchen Rückständen.

Nach dem Warmwalzen zeigte sich, daß die unbehandelte Oberflächenzone eine große Zahl von Narben und Einwalzungen aufgrund von Zunderrückständen aufwies, während der mit der erfindungsgemäß

verwendeten Überzugsmasse behandelte Teil der Walzgutoberfläche völlig frei und sauber war. Der lediglich mit dem Schutzüberzug versehene Teil der Oberfläche wies dagegen einige Narben aufgrund von Überzugsresten auf; außerdem befanden sich einige

to Reste des Überzugs an der Walzenoberfläche. Der vorerwähnte Versuch beweist, daß sich der erfindungsgemäß verwendete Überzug außerordentlich gut entfernen läßt Demzufolge ließ sich die Zahl der Oberflächenfehler durch Zunder und Überzugsreste sowie die Kosten für eine Oberflächenbehandlung in starkem Maße verringern.

Die Trennschicht unter der Schutzschicht bildet beim Glühen auf der zu schützenden Oberfläche einen Überzug mit hervorragender Entfernbarkeit

Beim Glühen gelangt auch durch die erfindungsgemäß verwendete Schutzschicht eine geringe Menge Sauerstoff zur Stahloberfläche und bildet dort geringe Mengen Eisenoxyde; außerdem kann es zu Reaktionen zwischen dem Eisen und der Überzugsmasse kommen, wodurch die Entfernbarkeit der Schutzschicht verbessert wird. Die Trennschicht zwischen der zu schützenden Oberfläche und der Schutzschicht schmilzt jedoch bei Temperaturen von 500 bis 1100° C und löst dabei die

Oxyde, so daß sich zwischen der Oberfläche und der Schutzschicht eine die Entfernbarkeit verbessernde Schmelzschicht ergibt.

Handelt es sich um ein wasserlösliches Trennmittel, wie beispielsweise B4O7--, dann kann dieses als wäßrige Lösung aufgetragen werden. Weniger gute oder gar nicht wasserlösliche Trennmittel werden dagegen in Mischung mit einem Bindemittel aufgetragen. Als Bindemittel kommen Wasserglas und wasserlösliche Harze wie CMC- und PVA-Harze in Frage. Der Bindemittelanteil wird so eingestellt, daß sich gerade das erforderliche Haftvermögen ergibt

Das erfindungsgemäß verwendete Trennmittel läßt sich auch zusammen mit herkömmlichen Überzügen verwenden und verbessert deren Entfernbarkeit beim Warmwalzen. Besonders geeignet sind jedoch Wasserglas enthaltende Massen, beispielsweise aus Chromoxyd, Metallpulver, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas; bei ihnen ergibt sich eine bemerkenswerte Verbesserung der Entfernbarkeit Niedriglegierte Stähle, beispielsweise 9% Nickel oder Kupfer enthaltende Stähle, unterlagen bislang dem Nachteil, daß sie wegen ihrer festhaftenden und schlecht entfernbaren Zunderschicht vom Ofenglühen zahlreiche Oberflächenfehler wie Narben, Einwalzungen und Abdrücke aufwiesen. Dieser Nachteil läßt sich jedoch mit einer erfindungsgemäß verwendeten Schutzschicht vermeiden.

Bei einem Versuch wurde die Oberfläche eines 0,5% Kupfer enthaltenden Stahls in drei Bereiche unterteilt. Der mittlere Bereich wurde mit einer wäßrigen Borlösung in einer Menge von 0,25 mol/m² versehen und anschließend eine Schutzschicht aus Chromoxyd, Reduktionsmittel, feuerfestem Stoff, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 3 kg/m² aufgetragen. Ein Teil der Oberfläche blieb unbehandelt bzw. völlig frei, während der dritte Teil lediglich mit der vorerwähnten Deckschicht versehen wurde. Nach einem Trocknen wurde die Bramme fünf Stunden bei 1230⁰C im Ofen geglüht und anschließend warmgewalzt.

Beim Warmwalzen durchlief die Bramme zunächst einen Zunderbrecher und eine Walzstraße, wobei der Zunder jeweils mit Hilfe von Druckwasser mit einem Druck über 100 at vor und nach dem Walzenbrecher und dem Fertiggerüst entfernt wurde. Bei diesem Versuch wurde die Brammenoberfläche hinter dem Zunderbrecher untersucht um festzustellen, in welchem Maße Zunder und Schutzschicht entfernt waren. Dabei wurden auf dem unbehandelten Oberflächenteil einige Zunderreste festgestellt Andererseits war der lediglich mit der Schutzschicht versehene Oberflächenteil noch fast völlig bedeckt Im Gegensatz dazu war die Brammenoberfläche in dem mit der Trenn- und der Schutzschicht versehenen Oberflächenbereich völlig frei.

Hinter dem Fertiggerüst wies die Walzgutoberfläche in dem unbehandelten Teil zahlreiche Narben und Einwalzungen auf. In dem lediglich mit der Schutzschicht versehenen Oberflächenteil zeigten sich dagegen Einwalzungen von Oberzugsresten, die sich auch auf der Walzenoberfläche wiederfanden.

Im Gegensatz dazu war die Walzgutoberfläche in Das Trennmittel wird vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 2,5 mol/m² aufgetragen. Geringere Auftragmengen bleiben ohne Wirkung, während größere Auftragmengen zu einem Herunterfließen und in extremen Fällen zu einem Aufbrechen der Schutzschicht sowie zum Herausfließen des Trennmittels führen können.

Bei Versuchen mit Na2ß4O7 als Trennmittel ergaben sich unter im übrigen denselben Bedingungen wie bei den Versuchen im Zusammenhang mit Tabelle I folgende Daten:

Tabelle III	0,005	0,01	0,05	0,1
Trennmittelauftrag
(mol/m²)	3	1	1	1
Entfernbarkeit

0,5

1,0

2,0

2,5
1

3,0 2

dem mit der Trenn- und der Schutzschicht versehenen Teil völlig frei und sauber. Die Oberflächenrauhigkeit ergab einen maximalen Abstand zwischen größter Tiefe und höchster Erhöhung von unter 0,03 mm.

Der zuvor geschilderte Versuch zeigt deutlich, daß ein völliges Entfernen der Schutzschicht beim Warmwalzen ohne weiteres möglich ist.

Auf diese Weise können die durch Reste der Schutzschicht verursachten Fehler und die Zahl der Narben, Einwalzungen und Abdrücke durch auf der Walzenoberfläche haftende Reste erheblich vermindert

3d werden, so daß sich weitaus geringere Kosten für die Oberflächenbehandlung ergeben. Bei einem weiteren Versuch wurden Mischungen mit einem oder mehreren feuerfesten Stoffen und Ton auf eine Bramme und anschließend eine Schutzschicht aufgetragen. Die

jj Trennschicht bildete beim Erwärmen einen dünnen, feste Teilchen enthaltenden Überzug unter der Schutzschicht Eine derartige Trennschicht ist angesichts der festen Teilchen brüchig und besitzt nur ein geringes Haftvermögen, so daß sie sich zusammen mit der

AO darüber befindlichen Schutzschicht beim Warmwalzen ohne weiteres von der Walzguteroberfläche entfernen läßt. Die Trennschicht führt dabei zu keiner Beeinträchtigung des Oxydationsschutzes der Schutzschicht
Unter den obenerwähnten Trennmitteln sind Kaolin,

■Ti insbesondere Schamotte, Ton, Pulver und Montmorillonit besonders zu bevorzugen.

Die Trennmittelpulver werden als Dispersion in einem Bindemittel verwendet Als Bindemittel eignen sich Wasserglas, kolloidale Kieselsäure, gegebenenfalls

ίο mit geringen Mengen an CrOj und/oder Na2Cr2O7. Bei der Verwendung von Wasserglas als Bindemittel ergibt sich nach dem Auftragen und Trocknen ein zäher Überzug. Das Trocknen bei üblichen Temperaturen dauert jedoch normalerweise verhältnismäßig lange.

Um daher die Trocknungszeit zu verkürzen, wird vorzugsweise kolloidale Kieselsäure verwendet; dieser werden jedoch im Gegensatz zu Wasserglas vorzugsweise C1O3 und/oder tiajCriOj zugesetzt, um die Trocknungszeit zu verringern.

Die Tabelle IV zeigt den Zusammenhang zwischen dem Mischungsverhältnis von Kaolin und Wasserglas einerseits und der Entfernbarkeit der Trennschicht mit einer darüberliegenden Schutzschicht andererseits. Bei den Versuchen wurden die einzelnen Trennmittel in einer Menge von 1 kg/m² aufgetragen. Danach wurde die im Zusammenhang mit dem Versuch zu Tabelle I erwähnte Schutzschicht aufgebracht und bei 1250⁰C geglüht

Tabelle IV
Kaolin: Wasserglas
Entfernbarkeit

10:0,1
1

10:0,5 10:

10:2

10:5

10:10

10:15
2

10:20
3

Die Daten der Tabelle IV zeigen, daß sich bis zu einem Mischungsverhältnis von 10 :10 eine optimale Entfernbarkeit ergibt. Bei einer Wasserglaskonzentration über 10 GT ist die Kaolinkonzentration dagegen so gering, daß das Haftvermögen auf der Stahloberfläche und die Zähigkeit der Trennschicht erhöht werden. Liegt die Wasserglaskonzentration dagegen unter 0,1 GT, dann ergeben sich Schwierigkeiten beim Auftragen, obgleich die gu*e Entfernbarkeit erhalten bleibt.

Bei weiteren Versuchen wurde die Auswirkung unterschiedlicher Auftragmengen unter den Bedingungen der vorerwähnten Versuche untersucht. Dabei ergaben sich die aus der nachfolgenden Tabelle V ersichtlichen Daten.

Tabelle V	0,05	0,1	0,2	0,5
Auftragsmenge
(kg/m²)	3	1	1	1
Entfernbarkeit

1,0

5,0

10,0
1

20,0
1

30,0

Die Daten der vorstehenden Tabelle zeigen, daß bei Auftragmengen ab 0,1 kg/m² gute Ergebnisse erzielen lassen. Geringere Auftragmengen führen dagegen zu einer unzureichenden Entfernbarkeit der Schutzschicht. Die zuvor geschilderten Ergebnisse lassen sich auch mit anderen Trennmitteln nach der Erfindung erzielen.

Aufgrund weiterer Versuche wurde festgestellt, daß die Entfernbarkeit der Schutzschicht trotz des bevorzugten Trocknens der Schutzschicht bei erhöhter Temperatur zwecks Verringerung der Trocknungszeit bei zu hoher Trocknungstemperaur beeinträchtigt wird. In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, daß die Entfernbarkeit der Schutzschicht nicht beeinträchtigt wird, wenn eine Wasserglas enthaltende Schutzschicht bei Temperaturen unter 70° C getrocknet wird.

Um die Abhängigkeit der Entfernbarkeit der Schutzschicht von der Trocknungszeit zu veranschaulichen, wurde ein Versuch durchgeführt, bei dem mehrere Stahlbrammen mit einer Wasserglas enthaltenden Schutzschicht versehen und diese bei verschiedenen Temperaturen getrocknet wurden. Die überzogenen Brammen wurden dann vier Stunden bei 1250° C geglüht und dann mit einem Wasserstrahl von 20 at Druck behandelt, um die Zeit bis zum völligen Entfernen der Schutzschicht zu messen. Aus Fig.5 ergibt sich die Abhängigkeit der Zeit zum Entfernen der Schutzschicht von der Trocknungstemperatur. Der Kurvenverlauf im Diagramm der F i g. 5 zeigt deutlich, daß mit einer Erhöhung der Trocknungstemperatur zur Verkürzung der Trocknungszeit auch die Entfernbarkeit der Schutzschicht schlechter wird. Die gute Entfernbarkeit bleibt jedoch bei Trocknungszeiten unter 70° C erhalten. In Fig.6 ist in schematischer Darstellung ein Querschnitt durch eine unter 70° C getrocknete Schutzschicht wiedergegeben, während sich die zeichnerische Darstellung in F i g. 7 auf eine bei einer Temperatur über 70°C getrocknete Schutzschicht bezieht

Bei einer Trocknungstemperatur über 70° C reagiert das Wasserglas der Schutzschicht mit dem Kohlendioxyd der Luft und bildet auf der Schutzschicht eine dünne Sperrschicht, so daß das in der Schutzschicht enthaltende Wasser nicht entweichen kann und die in F i g. 7 dargestellten Blasen bildet Eine auf diese Weise entstehende zellulare Schicht erlaubt der im Wasserglas enthaltenden Kieselsäure und dem beim Glühen auf der Glühgutoberfläche entstehenden Eisenoxydul miteinander zu reagieren, so daß eine große Menge 2 FeO · S1O2 entsteht und die Schutzschicht flexibel wird und sich schlecht entfernen läßt.

Die Entfernbarkeit einer Wasserglas enthaltenden Schutzschicht ist abhängig von den bei Temperaturen über 70°C stattfindenden Reaktionen, weswegen die Glühgutoberfläche beim Auftragen der Schutzschicht unter 70°C gehalten werden sollte. Beim üblichen Warmwalzen von Stahl unterliegen die Brammen in einem Zunderbrecher einem leichten Druck und werden mit Hochdruckwasser mit einem Druck von 100 bis 200 at behandelt. Bei einer erfindungsgemäß verwendeten, Wasserglas enthaltenden Schutzschicht genügen dagegen bereits einige Atmosphären Wasserdruck.

Beispiel 1
Eine Überzugsmasse aus

■40 5GTCr₂O₃.

5 GT Aluminiumpulver.
40 GT Kaolin,
40 GT Kieselsäure,
■r> 30 GT Wasserglas,
40 GT Wasser

wurde in einer Menge von 2 kg/m² auf ein poliertes Blech aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Das mit der Schutzschicht versehene Blech wurde drei Stunden bei 1350° C gehalten und dann untersucht. Dabei ergab sich ein Gewichtsverlust von 5 mg/cm².

Beispiel 2

Eine Überzugsmasse aus

10GTCr₂O₃,
15 GT Zink,

60 GT Montmorillonit,
20 GT Kieselsäure,
30 GT Wasserglas,
60 GT Wasser

wurde in einer Menge von 1 kg/m² auf ein Blech aufgetragen und bei 50° C getrocknet Das Blech wurde alsdann fünf Stunden bei 1000⁰C geglüht, wonach sich ein Gewichtsverlust von nur 0,5 mg/cm² ergab.

Beispiel 3
Eine Überzugsmasse aus

10GTCr₂O₃,
3 GT Aluminiumpulver,
60 GT Schamotte,
35 GT Kieselsäure,
30 GT Wasserglas,
30 GT Wasser

wurde in einer Menge von 1,5 kg/m² auf ein poliertes Stahlblech aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet Das mit dem Überzug versehene Blech wurde alsdann vier Stunden bei 1350° C geglüht, wonach sich ein Gewichtsverlust von 6 mg/cm² ergab.

Beispiel 4
Eine Überzugsmasse aus

15GTCr₂O₃, ■

50 GT Kaolin,

10 GT Aluminiumpulver,

60 GT Kieselsäure,

2 GT Bentonit,
40 GT Wasserglas,
40 GT Wasser

wurde in einer Menge von 3 kg/m² auf ein Stahlblech aufgetragen und bei 80° C getrocknet. Das Blech wurde alsdann vier Stunden bei 1400° C geglüht, wonach sich ein Gewichtsverlust von 12 mg/cm² ergab.

Beispiel 5
Eine Überzugsmasse aus

10GTCr₂O₃,
40 GT Kaolin,
5 GT Zink,
30 GT Kieselsäure,
40 GT Wasserglas,
40 GT Wasser

wurde in einer Menge von 1,5 kg/m² auf ein Aluminiumblech aufgetragen und bei 80° C getrocknet. Das mit der Schutzschicht versehene Aluminiumblech wurde fünfzig Stunden bei 600° C geglüht und unterlag einem Gewichtsverlust von 1,5 mg/cm².

Beispiel A

Im Rahmen eines Vergleichsversuches wurde eine handelsübliche Überzugsmasse in einer Menge von

3 kg/m² auf ein Stahlblech aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Das Blech wurde alsdann drei Stunden bei 1000° C geglüht und unterlag einem Gewichtsverlust von 240 mg/cm².

Beispiel B

Bei einem weiteren Vergleichsversuch wurde eine handelsübliche Überzugsmasse in einer Menge von

4 kg/m² auf ein Stahlblech aufgetragen und bei 60° C getrocknet. Das Blech wurde alsdann vier Stunden bei 1200°C geglüht und unterlag dabei einem Gewichtsverlust von 580 mg/m².

Beispiel C

Zum Vergleich wurde schließlich ein Stahlblech ohne Überzug vier Stunden bei 1280° C geglüht, wobei es einem Gewichtsverlust von 1500 mg/cm² unterlag.

Beispiel 6

Eine Bramme zum Herstellen von Grobblech wurde

mit einer Trennschicht aus 10 GT BaCO₃ und 4GT Wasserglas in einer Menge von 0,5 kg/m² überzogen.

Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Chromoxyd, Aluminium, Kaolin, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 2 kg/m² aufgetragen. Nach einem Trocknen wurde die Bramme 35 Stunden bei 1250° C im Ofen

ι υ geglüht und dann ausgewalzt

Beispiel 7

Eine Bramme wurde mit einer Trennschicht aus 10 GT BaO und 5 GT Wasserglas in einer Menge vor 1 kg/m² überzogen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O7, Zink, Montmorillonit, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 2^5 kg/m² aufgetragen Nach dem Trocknen wurde die Bramme zwei Stunden bei 1300°C im Ofen geglüht und anschließend ausgewalzt

Beispiel 8

Ein Block zum Herstellen von Doppelflanschträgern wurde mit einer Ί rennschicht aus 10 GT Barium, 3 GT kolloidaler Kieselsäure und 0,1 GT CrO₃ in einer Menge von 2 kg/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Aluminiumpulver, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von l,5kg/m^: aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde der Block drei Stunden bei 1200° C im Ofen geglüht und anschließend ausgewalzt.

Beispiel 9

Eine Bramme zum Herstellen von Warmband wurde mit einer Trennschicht aus 10 GT Titan und 3GT Wasserglas in einer Menge von 4 kg/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Kaolin, Zink, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 1,5 kg/m² aufgebracht. Nach dem Trocknen wurde die Bramme fünf Stunden bei 1280° C im Ofen geglüht und anschließend ausgewalzt.

Beispiel 10

Eine Bramme zum Herstellen von Grobblech wurde mit einer Trennschicht aus 10 GT Kalziumoxyd und 3GT Wasserglas in einer Menge von l,0kg/m^:

versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Kupfer, Kaolin, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 1,5 kg/m² aufgetragen. Nach dem

so Trocknen wurde die Bramme drei Stunden bei 1300°C im Ofen geglüht und dann ausgewalzt.

Beispiel 11

Eine Bramme zum Herstellen von Grobblech wurde mit einer Trennschicht aus 5 GT P₂Os, 5 GT K₂O und 5GT Wasserglas in einer Menge von l,5kg/m^: versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Aluminium, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 3 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde die Bramme zwei Stunden bei 1400° C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt.

Beispiel 12

Ein Block zum Herstellen von Platinen wurde mit

b5 einer Trennschicht aus 10 GT Na₂O und 2GT Wasserglas in einer Menge von 1,5 kg/m² versehen.

Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, AluminiumDuiver. Schamotte. Kieselsäure und Wasser-

glas in einer Menge von 2 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde der Block fünf Stunden bei 1150⁰C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt

Beispiel 13

Eine Bramme zum Herstellen von Warmband wurde mit einer Trennschicht aus 10 GT CuO und 5GT Wasserglas in einer Menge von 03 kg/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Schamotte, Zinkpulver, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 1,0 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde die Bramme sechs Stunden bei 1180° C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt

Beispiel 14

Ein Block zum Herstellen von Doppelflanschträgern wurde mit einer Trennschicht aus 3GT CoO, 5GT Kieselsäure und 0,5GT CMC in einer Menge von 0,5 kg/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Aluminium, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 3 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde der Block vier Stunden bei 1380° C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt

Beispiel D

Im Rahmen eines Vergleichsversuchs wurde eine handelsübliche Schutzschicht ohne vorheriges Aufbringen einer Trennschicht aufgetragen.

Beispiel 15

Eine Bramme zum Herstellen von Grobblech wurde mit einer auf 90⁰C erwärmten wäßrigen Borlösung in einer Menge von 0,1 mol/m² gesprüht. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Aluminium, Kaolin, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 3 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde die Bramme sechs Stunden bei 1250⁰C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt.

Beispiel 16

Eine Bramme aus einem Stahl mit 0,3% Kupfer zum Hertellen von Grobblech wurde mit einer Trennschicht aus K₂B₄O₇ mit einer geringen Menge Wasserglas in einer Menge von 0,2 mol/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Eisen, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 4 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde die Bramme fünf Stunden bei 1220⁰C im Ofen geglüht und ausgewalzt.

Beispiel 17

Ein Block zum Herstellen von Doppelflanschträgern wurde mit einer Trennschicht aus Na₂P₂O? und einer geringen Menge eines wasserlöslichen Harzes (PVA) in einer Menge von 0,25 mol/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Zink, Montmorillonit, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 2,5 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde der Block 2,5 Stunden bei 1200⁰C im Ofen geglüht.

Beispiel 18

Eine Bramme zum Herstellen von Warmband wurde mit einer Trennschicht aus Na₂SzO? und einer geringen Menge Wasserglas in einer Menge von 0,1 mol/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Aluminium, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 3 kg/m² aufgebracht Nach dem Trocknen wurde die Bramme vier Stunden bei 1290⁰C im Ofen geglüht

Beispiel 19

Ein Vorblock wurde mit einer Trennschicht aus NaH₂PO4 und einem geringen Anteil von CMC in einer Menge von 1,5 mol/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Blei, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 4 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde der Vorblock drei Stunden bei 1240° C im Ofen geglüht und ausgewalzt

Beispiel 20

Eine Bramme zum Herstellen von Grobblech wurde mit einer Trennschicht aus H₃BO₃ in einer Menge von 2,0 mol/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Aluminium, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 4 kg/m² aufgetragen. Die Bramme wurde alsdann 2,5 Stunden bei 1350° C im Ofen geglüht

Beispiel 21

Ein Block zum Herstellen von Platinen wurde mit einer auf 95° C erwärmten wäßrigen Lösung von

K₂B₄O₇- 10H₂O

in einer Menge von 1,7 mol/m² besprüht Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Zinnpulver, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 2,5 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde der Block fünf Stunden bei 1170⁰C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt

Beispiel 22

Eine Bramme aus einem 9% Nickel enthaltenden Stahl wurde mit einer Trennschicht aus B₂O₃ mit einem geringen Anteil eines wasserlöslichen Harzes in einer Menge von 0,5 mol/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Kupferpulver, Kaolin, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 5 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde die Bramme sieben Stunden bei 1190° C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt.

Beispiel 23

Eine Bramme zum Herstellen von Grobblech wurde mit einer Trennschicht aus einer wäßrigen Lösung von Na₂B₄O₇ und Na₂P₂O₇ im Verhältnis 1 :1 in einer Menge von 0,4 mol/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Aluminium, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 3,5 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde die Bramme 4,5 Stunden bei 1230⁰C im Ofen geglüht.

Beispiel 24

Eine Bramme zum Herstellen von Grobblech wurde mit einer warmen wäßrigen Lösung von Na?B₄O? in einer Menge von 0,25 mol/m² versehen. Danach wurde b5 eine handelsübliche Schutzschicht in einer Menge von 5 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde die Bramme vier Stunden bei 1250⁰C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt.

Beispiel E

Auf eine Bramme wurde eine handelsübliche Schutzschicht ohne vorheriges Aufbringen einer Trennschicht aufgetragen.

Die Ergebnisse der vorsehenden Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle VI zusammengestellt

Tabelle VI	Entfernbarkeit Narben	ff-Ein- Gewichts
Bei		walzungen verlust
spiel		(mg/cm²)
	nach Zunder- -	5
6	brecher 100 %
	desgl.	0,5
7	nach Verwalzen -	6
8	in einem Stich
	100%
	nach Zunder- -	12
9	brecher 100%
	desgl.	1
10	desgl.	7
11	nach Verwalzen -	0,9
12	in einem Stich
	100%
	desgl.	4
13	desgl.	2
14	nach dem Warm- X	X 5
D	walzen 60-70%
	nach Stahlsand
	strahlen teilweise
	unbehandelt,	1500
Ver	4 h, 1280⁰C
gleichs-
versuch	nach Zunder- -	3
15	brecher 100%
	desgl.	2
16	desgl.	0,5
17	nach Vorwalzen -	3
18	in einem Stich
	100%
	nach Zunder- -	0,3
19	brecher 100%
	desgl.	7
20	desgl.	0,2
21	desgl.	0,8
22	desgl. -	3
23	desgl. -	130
24	nach dem Warm- X	X 150
E	walzen 60-70%
	nach dem
	Stahlsand
	strahlen
	teilweise
	unbehandelt.	1500
Ver	4 h, 1280 C
gleichs-
versuch

Beispiel 25

Eine Bramme zum Herstellen von Grobblech wurde mit einer Trennschicht aus 10 GT Schamotte und 4 GT Wasserglas in einer Menge von 0,5 kg/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Aluminium, Kaolin, Kieselsäure und Wasserglas in eine·· Menge von 2 kg/cm² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde die Bramme fünf Stunden bei 1250⁰C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt

Beispiel 26

Eine Bramme zum Herstellen von Grobblech wurde mit einer Trennschicht aus 10 GT Magnesiumoxydpulver und 5 GT Wasserglas in einer Menge von kg/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂Oi Zink, Montmorillonit, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 3,5 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurden die Brammen alsdann zwei Stunden bei 1300⁰C im Ofen geglüht und ausgewalzt

Beispiel 27

Ein Block zum Herstellen von Doppelflanschträgern wurde mit einer Trennschicht aus 10 GT Montmorillo nit, 3 GT kolloidaler Kieselsäure und 0,3 GT Cro₃ in einer Menge von 2 kg/m² versehen. Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Aluminiumpulver, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 2,5 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde die Bramme drei Stunden bei 1200⁰C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt

Beispiel 28

Eine Bramme zum Herstellen von Warmband wurde mit einer Trennschicht aus 10 GT Fe₂O₃ und 3GT Wasserglas in einer Menge von 4 kg/m² versehen. so Danach wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Zink, Kaolin, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 2,8 kg/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde die Bramme fünf Stunden bei 1280° C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt.

Beispiel E

Eine Bramme wurde direkt, d. h. ohne Trennschicht, mit einer Schutzschicht der unter Beispiel 25 angegebenen Art versehen und alsdann getrocknet Die Bramme wurde dann vier Stunden bei 1280⁰C geglüht und alsdann ausgewalzt.

Die Ergebnisse der vorstehenden Beispiele 25 bis 28 und E sind in der nachfolgenden Tabelle VIl zusammengestellt.

Tabelle VII

Bei- Entfembarkeit Narben ff-Ein- Gewichtsspiel walziingen verlust

(mg/cm²)

nach Zunder- brecher 100 %

desgl. -

nach Verwalzen, 1 Stich 100 %

nach Zunder- brecher 100 %
nach dem Warm- X
walzen 60-70%

nach Stahlsandstrahlen teilweise

unbehandelt,
gleichs- 4 h, 1280 C
versuch

0,5
6

12

1500

Beispiel 29

Eine Bramme aus üblichem Stahl mit einer Oberflächentemperatur von 50⁰C wurde mit einer Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Aluminium, Schamotte, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 4 kg/m² versehen. Nach einem dreistündigen Trocknen bei 50° C wurde die Bramme vier Stunden bei 1250°C im Ofen geglüht und alsdann ausgewalzt Die Bramme durchlief einen Zunderbrecher unter einem Druck von 10 mm Q. S, wurde mit 100 at Druckwasser behandelt Danach waren über 90% der Schutzschicht entfernt Beim ersten Stich des nachfolgenden Warmwalzens wurde der Rest der Schutzschicht völlig entfernt

Bei der Wiederholung dieses Versuches mit einer Brammentemperatur von 90⁰C und einem 30minütigen Trocknen bei 90⁰C wurden dagegen nur 30% der Schutzschicht entfernt

B e i s ρ i e 1 30

Ein Block zum Herstellen von Doppelflanschträgern mit einer Oberflächentemperatur von 30⁰C wurde mit einer Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Zink, Montmorillonit Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 3 kg/m² versehen. Nach einem 2V2stündigen Trocknen bei 60⁰C wurde die Bramme 2,5 Stunden bei 1280⁰C im Ofen geglüht und alsdann nach einer Beaufschlagung mit 100 at Druckwasser im Zunderbrecher warmgewalzt Die Schutzschicht wurde völlig ent :ernt

Beispiel 31

Eine Bramme aus einem üblichen Stahl mit einer Oberflächentemperatur von 40⁰C wurde mit einer Trennschicht aus BaCO₃ und Wasserglas in einer Menge von 0,1 kg/m² versehen. Nach einem Abstehen zum Trocknen wurde eine Schutzschicht auf Basis Cr₂O₃, Eisen, Kaolin, Kieselsäure und Wasserglas in einer Menge von 3,5 kg/m² aufgetragen. Anschließend wurde der Überzug 2,5 Stunden bei 55° C getrocknet und die Bramme fünf Stunden bei 1230⁰C im Ofen geglüht sowie im Zunderbrecher mit 20 at Druckwasser beaufschlagt und dann warmgewalzt Die Schutzschicht konnte völlig entfernt werden.

Der Versuch wurde unter Verwendung einer Bramme mit eine Oberflächentemperatur von 100⁰C wiederholt und der Überzug dreißig Minuten bei 80⁰C getrocknet Obgleich sich durch die Trennschicht eine bessere Trennbarkeit ergab, verblieben nach einem Zunderbreeher mit einem Druck von 10 mm Q. S. und einer Behandlung mit 100 at Druckwasser 5% der Schutzschicht auf der Brammenoberfläche zurück.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Überzugsmasse aus 1 bis 20 GT Cr₂O₃,1 bis 20 GT Aluminium, Zink, Kupfer, Nickel, Kobalt, Mangan, Magnesium, Eisen, Chrom, Titan, Zirkonium, Strontium, Molybdän, Zinn, Indium, Kohlenstoff, Fe₃O₄ und FeO einzeln oder nebeneinander, 5 bis 80GT Kieselsäurepulver, Porzellanpulver, Magnesiumoxydpulver, Montmo- ι ο rillonit, feuerfesten Stoffen auf Basis MgO-Cr₂O₃; MgO-SiO₂ und Dolomit oder Ton, 5 bis 120GT Kieselsäure und 5 bis 120 GT Wasserglas, bei einem Verhältnis von Natriumoxyd im Wasserglas zur Kieselsäure im Wasserglas und dem Kieselsäurezu- is satz von 0,005 bis 03:1, zum Schutz von Oberflächen von Eisen, Stahl und deren Legierungen gegen Verzunderung bei Temperaturen über 1000⁰C.

2. Verwendung einer Überzugsmasse nach Anspruch 1, die jedoch aus 1 bis 20 GT Chromoxyd, 1 bis 20GT Aluminium, 5 bis 80GT Kaolin, 5 bis 120GT Kieselsäure und 1 bis 120GT Wasserglas besteht bei einem Verhältnis von Natriumoxyd im Wasserglas zur Kieselsäure im Wasserglas und zum Kieselsäurezusatz von 0,005 bis 03 :1.

3. Verwendung einer Überzugsmasse nach Anspruch 1 oder 2, die jedoch zusätzlich 03 bis 5 GT Bentonit enthält

4. Verwendung einer Überzugsmasse nach den jo Ansprüchen 1 bis 3 in einer Menge von mindestens 0,03 kg/m².

5. Verwendung einer Überzugsmasse nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei sie nach dem Auftragen bei einer Temperatur von höchstens 70° C getrock- i^r> net wird.

6. Verwendung einer Überzugsmasse nach den Ansprüchen 1 bis 5 zum Schutz von mit einer aus Barium, Kalzium, Aluminium, Mangan, Chrom, Kupfer, Magnesium, Niob, Phosphor, Silizium, Titan, Zirkonium, Kobalt Kadmium, Lithium, Strontium, Zink, Natrium, Vanadin, Kalium, Wismuth, Wofram und Eisen oder deren Oxyden, Karbonaten und Verbindungen einzeln oder nebeneinander und einem Bindemittel bestehenden Trennschicht verse- 4^r> henen Oberflächen von Eisen, Stahl und deren Legierungen gegen Verzunderung bei Temperaturen über 1000° C.

7. Verwendung einer Überzugsmasse nach den Ansprüchen 1 bis 6 zum Schutz von mit einer H3BO3 und/oder B₂O₃ und/oder mindestens einer Verbindung mit einer der Gruppen