DE2422199A1 - Verfahren zur markierung und kennzeichnung von bloecken - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR. HÄNS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

S KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90

Köln, den 7. Mai 197 4 Eg/Ax

FOSECO INTERNATIONAL LIMITED,

Long Acre, Nechells, Birmingham, Bz 5JR / England

Verfahren zur Markierung und Kennzeichnung von Blöcken

Bisher wurden heiße Blöcke mit Schreibstiften markiert, die aus einem feuerfesten Pigment und einem Bindemittel für das Pigment bestehen. Die mit diesen Stiften aufgebrachten Kennzeichnungen haben den Nachteil, daß sie nicht sehr haltbar sind. Durch Abblättern und Abschuppen der Oberfläche, Abrieb, hohe Temperaturen oder chemischen Angriff verschwinden die Kennzeichnungen. Ein weiterer Nachteil der Verwendung von Markierungsstiften besteht darin, daß die Blöcke nur nach dem Abstreifen aus der Kokille gekennzeichnet werden können. Es ist demgemäß notwendig, eine Kontrolle der Kokillen zwischen Abgießen und Abstreifen auszuüben.

Es wurde vorgeschlagen, bleibende Markierungen und Kennzeichnungen an den Blockkokillen selbst anzubringen. Dies ist jedoch ebenfalls nachteilig, da zwar die Kennzeichnung erfolgreich auf den gegossenen Block übertragen werden kann, jedoch Probleme beim Abstreifen des Blocks entstehen können und in jedem Fall immer noch eine Verwechslung möglich ist, da die gleiche Blockkokille zum Abgießen verschiedener Metalltypen und -guten verwendet werden kann.

Es wurde ferner vorgeschlagen, Kennzeichnungen in Form von Zeichen vorzunehmen, die in Isolierplatten oder -tafeln, die an der Innenwand der Kokille befestigt

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werden, geschliffen sind. Nachdem der Block aus der Kokille entfernt ist und die Reste der Isolierplatte abgefallen sind, sind die in die Oberfläche des Blocks geprägten Markierungen sichtbar. Dieses Verfahren eignet sich jedoch mehr für Blöcke, die zum Walzen zu einem späteren Zeitpunkt im Lager gehalten werden sollen_o Wenn der Block unmittelbar nach seiner Entfernung aus der Kokille zum Walzen wiedererhitzt wird, kann es auf G-rund von Abbrandverlusten schwierig sein, die auf den Block aufgebrachten Markierungen zu entzifferno Bei einer Modifikation dieser Methode ist das feuerfeste Material, aus dem die Platten oder Fliesen bestehen, dazu bestimmt, in die Oberfläche des Blocks eingegossen zu werden und darin eingebettet zu bleiben, wodurch eine konstrastierende Markierung erhalten wird- Diese Methode hat jedoch ebenfalls Nachteile, Wenn die Packungsdichte einfacher abgebundener feuerfester Materialien gering genug ist, um sie während des Walzens leicht zerdrücken zu können, sind die Materialien brüchig und schwierig zu handhaben,, Besonders erschwerend ist dies bei komplizierten Formen, ZoB, Schriftzeichen, die hierdurch schwierig anzubringen sind. Wenn die einfach abgebundenen feuerfesten Materialien andererseits dicht und hart sind, verursachen sie Beschädigungen der Walze,

G-emäß der Erfindung werden Blöcke nach einem Verfahren markiert, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf einer oder mehreren Wänden des Hohlraums einer Blockkokille einen oder mehrere Formkörper anbringt, die Schriftzeichen bilden und aus einem Material hergestellt worden sind, das aus einem mit einem feuerfesten Bindemittel abgebundenen feinteiligen feuerfesten Material und einem als Träger für dieses Material dienenden Schaumstoff besteht, und die Metallschmelze zur Bildung des Blocks in die Kokille gießt.

Als feinteilige feuerfeste Materialien eignen sich bei-409848/0369

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spielsweise Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd, Zirkoniumoxyd, Zirkoniumsilicat, Mullit und calcinierte tonerdereiche Schamotte. Alle diese Materialien werden allein oder in Mischung miteinander verwendet. Als feuerfeste Bindemittel eignen sich Aluminiumhydrogenorthophosphat, Aluminiumhydroxychlorid, Aluminiurachlorphosphathydrat, Siliciumdioxyd und Aluminiumoxydhydrosole. Ein "besonders vorteilhaftes System "besteht aus calciniertem Aluminiumoxyd, das mit Aluminiumhydrogenorthophosphat abgebunden ist.

Beliebige Schaumstoffe, deren Poren miteinander in Verbindung stehen, können als. Träger für das abgebundene feinteilige feuerfeste Material verwendet werden. Geeignet sind beispielsweise Schaumstoffe aus Polyäthylen, Polypropylen, G-ummilatex, Polyesterpolyurethan und PoIyätherpolyurethan. Bevorzugt werden weich-elastische Polyurethan-Schaumstoffe.

Zur Herstellung der die Schriftzeichen bildenden Formkörper werden das feuerfeste Bindemittel und andere als Verarbeitungshilfsstoffe dienende Materialien, z.B. ein flüssiges Bindemittel, Suspendiermittel, Dispergiermittel und in gewissen Fällen ein organisches Bindemittel, zu einem Brei angerührt, der dann zur Imprägnierung der Stücke des Schaumstoffs verwendet wird. Vorzugsweise wird der Schaumstoff vor der Imprägnierung in die Form der gewünschten Kennzeichen, Schriftzeichen oder Symbole geschnitten. Überschüssige Aufschlämmung wird dann ausgequetscht, worauf die imprägnierten Schaumstoffstücke getrocknet werden. Dies geschieht vorzugsweise durch Erhitzen mit Ultrakurzwellen, da hierdurch die durch Trocknen mit Heißluft gewöhnlich verursachte Deformierung der imprägnierten Formkörper aus Schaumstoff vermieden wird.

Die erhaltenen Formkörper sind sehr zäh und widerstehen 4098 4 8/0369

ohne weiteres der Handhabung, zufälligem Aufprall, Stößen und Annageln. Sie erfordern keine spezielle Verpackung für den Transport, vorausgesetzt, daß sie trocken gehalten werden.

Die in dieser Weise hergestellten kennzeichnenden Markierungen, Schriftzeichen oder Symbole werden in der Blockkokille durch Annageln oder in anderer Weise an der gewünschten Stelle befestigt. Während des Abgießens des Blocks dient die Hitze der Metallschmelze sowohl dem Ausbrennen des organischen Schaumstoffs als auch der Beschleunigung der Bildung einer feuerfesten Bindung, wodurch der Formkörper in ein sehr poröses zelliges feuerfestes Material umgewandelt wird, das eine genaue Nachbildung der physikalischen Struktur des ursprünglichen organischen Schaumstoffs ist. Nach dem Abstreifen des Blocks aus der Kokille und Wiedererhitzen im Tiefofen und nach den ersten wenigen Stichen im Walzwerk ist zu sehen, daß dieses Material sich deutlich vom umgebenden Metall der Blockoberfläche abhebt. Während des anschließenden Walzens wird die Markierung jedoch leicht zu einem zusammenhängenden Pulver zerdrückt das weiterhin, im allgemeinen bis wenigstens zum 15. Walzstich, einen ähnlichen Kontrast zum umgebenden Metall bildet, während es die Walzen nicht beschädigt.

Die die Kennzeichen, Schriftzeichen usw. bildenden Formkörper können an jeder gewünschten Stelle im Hohlraum der Blockkokille angebracht werden, z.B. an den Wänden der Kokille, an den Wänden der Warmhaube oder am Futter eines Blockaufsatzes in der Kokille. Wenn ein Blockaufsatzfutter aus feuerfestem wärmeisolierenden Material verwendet wird, werden der oder

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die Formkörper vorzugsweise beispielsweise mit einem Klebstoff, mit Klammern, Nägeln, Bügeln oder dergleichen daran befestigt. Es ist auch möglich, den oder die Formkörper an einer Unterlage, z.B. einem Blech oder einer Platte aus feuerfestem Material zu befestigen und die Unterlage an der Kokille oder am Blockaufsatz zu befestigen.

Die Gestalt der Formkörper kann sehr unterschiedlich sein. Der Formkörper kann selbst als Schriftzeichen, z.B. als Buchstabe oder Zahl, ausgebildet sein, oder er kann eine Figur, beispielsweise ein Rechteck sein, das einen Rahmen bildet, der eine Zahl oder einen Buchstaben umgibt. Der Formkörper kann gegebenenfalls an einer feuerfesten Unterlage vorzugsweise in genormter Form und Größe angebracht und die Unterlage in eine geeignete Vertiefung in der feuerfesten wärmeisolierenden Auskleidung eingesetzt werden.

Der Anbringungsort der Formkörper ist wichtig, da sie sich an einer solchen Stelle befinden müssen, daß die Kennzeichnungen auf dem Block gewöhnlich vom Steuerstand des Walzwerks leicht lesbar sind. Ferner werden die Formkörper vorzugsweise so angeordnet, daß die Kennzeichnungen sich ungefähr bei einem Drittel des Abstandes über die Fläche des Blocks befinden, um die starke Deformierung, die während des Walzens an den Kanten stattfinden kann, und die Gefahr einer Beschädigung durch die Zange des Krans zu vermeiden, die den Block in der Mitte der Flächen ergreift, wenn der Block in den Tiefofen eingesetzt und aus dem Tiefofen herausgenommen wird.

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Wenn die Formkörper an den Auskleidungen der Blockaufsätze befestigt werden, ist es wichtig, daß die Auskleidungen sich so eng an die Wand der Blockkokille anlegen, daß das Eindringen von geschmolzenem Metall hinter die Auskleidung verhindert wird, da andernfalls das eingedrungene Metall die Oxydation in der Ausgleichsgrube übersteht und die Markierungen auf dem Block während des anschließenden Walzens verdeckte

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel weiter erläutert.

Beispiel

Eine Aufschlämmung wurde durch Mischen der folgenden Bestandteile mit einem hochtourigen Rührer hergestellt:

59 Gew.-/fc calciniertes Aluminiumoxyd, Teilchengrößen—

bereich 0,004 bis 0,01 mm 4 ^M Kaolin
11 ⁿ .einer 4O$igen wässrigen Lösung von Aluminium—

hydrogenorthophosphat
8 ⁿ einer 2$igen wässrigen Lösung von ÜTatriumhexa-

metaphosphat
18 " Wasser

Die gewünschten Markierungszeichen wurden in einer Dicke von 18 mm aus einem Polyurethan-Schaumstoff mit einer Zeilenzahl von 8 bis 10 Zellen/linearen cm ausgeschnitten und unter der Oberfläche der Aufschlämmung zusammengedrückt, bis möglichst viel Luft ausgetrieben war, und dann unter der Oberfläche der Aufschlämmung gehalten, bis sie wieder ihre ursprünglichen Abmessungen angenommen

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hatten. Die mit der Aufschlämmung vollgesogenen Schaumstoff stücke wurden dann aus der Aufschlämmung^ enommeη und zwischen zwei gleichen Schaumstoffstücken zusammengedrückt, um überschüssige Aufschlämmung auszutreiben. Dieses Ausdrücken wurde so vorgenommen, daß ein getrocknetes Endprodukt mit einem Raumgewicht von 0,75 "bis 1,0 g/cm erhalten wurde.

Die Schaumstoffstücke wurden dann auf eine Oberfläche gelegt, deren Form derjenigen der Oberfläche innerhalb der zusammengebauten Blockkokille entsprach, an der sie schließlich befestigt werden sollten, und in einem Ultrakurzwellenofen getrocknet.

Die in dieser Weise gebildeten Zeichen wurden an die mit der Metallschmelze in Berührung kommende Fläche einer bereits in eine Blockkokille eingesetzten Isolierplatte eines Blockaufsatzes genagelt. Die Metallschmelze wurde dann in die Kokille gegossen und der Erstarrung überlassen.

Wenn der Block aus der Kokille abgestreift wurde, blieb die Asche der Isolierplatte des Blockaufsatzes in ihrer Lage am Block, so daß die Kennzeichnungen zu diesem Zeitpunkt nicht sichtbar waren. Nach dem Erhitzen des Blocks in einem Tiefofen und nach ungefähr dem zweiten Walzstich an der die Zeichen tragenden Blockfläche wurden die Zeichen jedoch deutlich sichtbar. Sie hoben sich schwarz von der rotglühenden Oberfläche des Blocks während des Walzens ab und behielten diesen Zustand bis zum 25. Walzstich bei, worauf sie so langgestreckt waren, daß sie schwierig entziffert werden konnten. Eine Beschädigung der Walzen war nicht eingetreten.

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Claims (7)

Patentansprüche

1) Verfahren zur Markierung und Kennzeichnung von Blöcken, dadurch gekennzeichnet, daß man auf einer oder mehreren Wänden des Hohlraums der Blockkokille einen oder mehrere Formkörper anbringt, die Schriftzeichen bilden und aus einem Material hergestellt worden sind, das aus einem mit einem feuerfesten Bindemittel abgebundenen feinteiligen feuerfesten

• Material und einem als Träger für dieses Material dienenden Schaumstoff besteht, und die Metallschmelze zur Bildung des Blocks in die Kokille gießt.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als feuerfestes Material Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd, Zirkoniumoxyd, Zirkoniumsilicat, Mullit oder calcinierte tonerdereiche Schamotte verwendet«

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel Aluminiumhydrogenorthophosphat, Aluminiumhydroxychlorid, Aluminiumchlorphosphathydrat, Kieselhydrosol oder Aluminiumoxydhydrosol verwendet.

4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Trägermaterial einen Schaumstoff ■ aus -Polyäthylen, Polypropylen, Gummilatex oder Polyurethan verwendet.

5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Formkörper verwendet, die aus calciniertem Aluminiumoxyd, das mit Aluminiumhydrogenorthophosphat abgebunden ist, und aus einem als Träger dafür dienenden Polyurethan-Schaumstoff bestehen.

6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den oder jeden Formkörper an einer

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Auskleidungsplatte des Blockaufsatzes im oberen Teil des Hohlraums der Kokille anbringt.

7) Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6 gekennzeichnete Blöcke.

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