DE2608552A1 - Verfahren zum direktvergiessen von metallschmelze in eine kokille und selbstgehendes, hitzefestes lagenmaterial dafuer - Google Patents

Description

Verfahren zum Direktvergießen von Metallschmelze in eine Kokille und selbstgehendes, hitz%testes Lagenmaterial dafür

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Direktgießverfahren für die Herstellung von Barren oder Rohblöcken sowie langgestreckte Hohlkörper aus einem selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial für dieses Verfahren«

Das Vergießen von Eisen- und Nichteisenmetallen in Block-Kokillen erfolgt bekanntlich durch direktes Eingießen oder durch steigenden Guß, Das direkte Eingießen ist im allgemeinen im Vergleich zum steigenden Guß wirtschaftlicher, und es ist dabei gleichzeitig möglich, innere Gußfehler zu vermindern, z_eB. eingeführte nichtmetallische Einschlüsse aufgrund von Erosion des Gießtrichters (funnel), des Steigtrichters (fountain) und des Kanalsteins, wie sie bei einer Steiggußanordnung verwendet werden,. Beim Direktguß treten jedoch erhebliche Oberflächenfehler des Barrens bzw. der Rohbramrae auf. Hierdurch vergrößert sich die Notwendigkeit für ein

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Anschärfen (scarfing), Hobeln oder Schleifen der Barren und der Halbfertigprodukte, woraus sich häufig höhere Herstellungskosten ergeben als beim Steiggußverfahren«,

Es ist bekannt, daß Barren-Oberflächenfehler beim Direktguß hauptsächlich durch das Auftreten von Spritzern in der Kokille verursacht werden«, Erfindungsgemäß wurde nun den Unterschieden im Metallfluß innerhalb der Kokille beim Steigguß und beim Direktguß besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Hierbei hat es sich bestätigt, daß das Auftreten von Oberflächenfehlern zusätzlich dem Zustand des Metallschmelzenflusses in der Nähe der konvexen Wölbungsfläche bzw_o Meniskus, der sich an der Kokillenwand auf der Schmelzenoberfläche bildet, zugeschrieben werden kann.

Der Metallschmelzenfluß innerhalb der Kokille beim Steigguß und beim Direktguß ist in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Beim Steigguß tritt die Metallschmelze 3 gemäß Fig₀ 1 über einen Kanalstein 10 in den Boden der Kokille 9 ein. Hierbei steigt die Schmelzenoberfläche 1 allmählich in der Kokille 9 an, worauf die Ausbildung einer erstarrten Schale bzw« Gußhaut 2 folgte Die heiße Metallschmelze 3 kann jedoch jederzeit unmittelbar unter dem konvexen Meniskus der Schmelzenoberfläche an der Kokillenwand in Richtung der Pfeile fließen«. Die dünne erstarrte Schicht, die sich längs des konvexen Meniskus bildet, d.h_e die Meniskus- oder Grenzflächenhaut 4, wird durch den zunehmenden statischen Druck infolge des Hochsteigens der Metallschmelzenoberfläche in einen begradigten Zustand gedrückt und gegen die Kokillenwand flachgedrückt, wodurch sich eine Barrenhaut bildet. Der Steigguß läßt sich daher durch einen ständigen Anstieg der Metallschmelzenoberfläche und durch einen konstanten heißen Schmelzenstrom unmittelbar unter der Grenzflächenhaut kennzeichnen«. Wenn unter diesen Bedingungen ein zweckmäßiges Gießpulver (Zuschlagstoff) auf die Schmelzenoberfläche aufgegeben wird, bildet sich eine

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Schmelzschlacke mit vorteilhafter Zusammensetzung, welche die gesamte Schmelzenoberfläche in der Kokille bedeckt. Die Schmelzschlacke löst dabei Schwebstoffe, wie Einschlüsse und Oxidfilme, und sie hält die Meniskushaut ständig sauber* Auf diese Weise können Oberflächenfehler an der Rohbramme wirksam verhindert werden» Mit anderen Worten: Die beim Steigguß erzielte, überlegene Oberflächengüte kann mit einem vorteilhaften Fluß der heißen Metallschmelze unmittelbar unterhalb der Meniskushaut verbunden sein, wenn zweckmäßige Flußmittel bzw. Zuschlagstoffe verwendet werden« In Fig_e 1 ist bei 11 ein Gießgespann angedeutete

Beim Direktguß gemäß Fig. 2 fällt ein schnellfließender Gießstrom 8 mit hohem ferrostatischen Staudruck (head) unmittelbar auf die Schmelzenoberfläche 1 in der Kokille 9, wodurch Spritzer 7 entstehen· Diese Spritzer bilden Metallflecken, die an der Innenwand der Kokille anhaften und erstarren« Außerdem verursacht die auf die Schmelzenoberfläche fallende Metallschmelze eine Wellenbildung und eine turbulente Horizontalströmung zur Kokillen-Innenwand hin, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist₀ Dies kann zu einer unregelmäßigen Änderung der Meniskusform und zu einem teilweisen Aufbrechen der Meniskushaut 4 führen. Barren- oder Rohbrammen-Oberflächenfehler werden nicht nur durch das Vorhandensein der erstarrten Metall spritze rf lecke, sondern auch durch ein teilweises Aufbrechen der Meniskushaut hervorgerufen. Bei Zugabe eines Gießpulvers bzw₀ Flußmittels auf diese turbulente Schmelzenoberfläche vergrößern sich möglicherweise lediglich die Hauteinschlüsse, während Oberflächenfehler der Rohbramme kaum verringert werdeno Mit anderen Worten: Das Auftreten von Rohbrammen-Oberflächenfehlern beim Direktguß kann nicht nur auf Spritzer, sondern auch auf den ungünstigen turbulenten Metallschmelzenfluß in der Nähe der Meniskushaut und zusätzlich auf Schwierigkeiten bezüglich eines zufriedenstellenden Flußmittels bzw. Zuschlagstoffs zurückgeführt werden,.

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Im Hinblick auf die genannten Bedingungen ist es für die wirtschaftliche Herstellung von einwandfreien Rohbrammen bzw,. Barren oder Gießblöcken durch Direktguß unter Gewährleistung praktisch derselben Oberflächengüte wie bei nach dem Steiggußverfahren hergestellten Rohbrammen erforderlich, daß folgende Erfordernisse erfüllt werden:

1) Das Auftreten von Spritzern gegen die Kokillenwand muß verhindert werden.

2) Das Auftreten der turbulenten Horizontalströmung muß verhindert werden; es muß für einen vorteilhaft gleichmäßigen Fluß unmittelbar unter der Meniskushaut, wie beim Steigguß, gesorgt werden.

3) Flußmittel bzw_o Zuschlagstoffe (powder casting) müssen erfolgreich anwendbar sein₀

Wenn diesen Erfordernisseh beim Direktguß genügt werden kann, werden die Herstellungskosten für die Rohbrammen erheblich gesenkt, während gleichzeitig das Produktausbringen verbessert und in manchen Fällen ein automatischer Vergießvorgang ermöglicht wirde

Im Hinblick auf die genannten Schwierigkeiten sind bereits zahlreiche Verbesserungen des Direktgußverfahrens vorgeschlagen worden, die sich in die folgenden fünf Kategorien einteilen lassen:

A) Verfahren unter Verwendung von Kokillen, die mit Pappe oder Glasfaserlagen verkleidet sind, deren Poren oder Hohlräume mit pulverisiertem Kohlenstoff, Metall, feuerfestem Stoff Oodglo gefüllt sind (japanische Auslegeschriften Nr. 6 607/59, 10 115/60 und 4 700/61).

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B) Verfahren, bei denen ein am Kokillenboaen "befestigter oder aufgesetzter, kurzer zylindrischer Körper verwendet und ein anfänglicher Schmelzenstrahl in diesen Körper vergossen wird (japanische AuslegeSchriften wr» 4 315/63, 42 305/71 und 28 535/73), oder Verfahren, bei denen verschieden geformte Stoßaufnahmekörper auf den Kokillenboden aufgesetzt werden, um den durch den anfänglichen Giei3strahl erzeugten Aufprall abzufangen (japanische Auslegeschrift Nr₀ 22 167/66). Bei den zuerst genannten Verfahren wird als Werkstoff für den zylindrischen Körper stahlblech, Drahtgaze, mit anorganischen Substanzen beschichteter Karton, Faserplatte und dgl«, verwendet. Bei den zuletzt genannten Verfahren werden Karton, Faserplatte, riolzbretter, Metallblech und dgl. in Form eines Kegels, einer Pyramide, eines kurzen Zylinders, einer gewellten Platte und dgl₀ verwendet,

G) Verfahren unter Verwendung eines in die Kokille eingehängten dünnen Stahlzylinders als sog«, öpritzerverhinderungsrohr, das sich über die Oberseite der Kokille hinaus erstreckt (japanische Aus le ge schrift i\ir. 6 967/67)0

ΰ) Verfahren unter Verwendung eines langen, an der Grießpfannenschnauze befestigten und sich zum Kokillenboden erstreckenden feuerfesten Rohrs, wobei das Vergießen der Schmelze unter Anheben der Gießpfanne in der Weise erfolgt, daß das Rohrende in die Metallschmelze eingetaucht bleibt (japanische Auslegeschrift Nr₀ 4 306/63)·

E) Verfahren, bei denen ein kurzer zylindrischer Körper aus einem feuerfesten stoff oder einem ähnlichen, auf der Schmelzenoberfläche in der Kokille schwimmenden Material verwendet und die Metallschmelze durch diesen Körper hindurch vergossen wird; oder Verfahren unter Verwendung eines aufschwimmenden zylindrischen Körpers mit einem Außenüberzug aus Gießpulver bzw_e Zuschlagstoff oder eines mit einem

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solchen Mittel gefüllten, aufschwimmenden zylindrischen Körpers, der längs metallener Führungsrohre hochsteigt«,

Von den genannten Verfahren vermögen die unter A) und B) genannten Verfahren lediglich das unmittelbare Anhaften von Metallspritzerflecken an der Kokillenwand, nicht jedoch das Auftreten von Oberflächenfehlern zu verhindern, während dabei die Verwendung eines Flußmittels schwierig ist. Wenn außerdem das Aufschwimmen, Abbrennen und Aufschmelzen des Auskleidungsmaterials, des zylindrischen Körpers, des Aufpralldämpfers und dgl„ nicht vollkommen erfolgen, können möglicherweise innere Fehler entstehen«

Bei den unter C) genannten Verfahren wird der Stahlblechzylinder in der Praxis zusammen mit Flußmitteln angewandt,, Hierbei muß jedoch das Schmelzen und Auflösen des Stahlblechs während des Vergießens und Erstarrens vollständig vor sich gehen. Mit anderen Worten: Die Anwendung dieses Verfahrens ist auf Stahlsorten beschränkt, welche eine gleich große oder eine höhere Schmelztemperatur besitzen als das Stahlbleche

Die unter D) erwähnten Verfahren sind im Prinzip brauchbare Flußmittel können dabei erfolgreich angewandt werden,. Diese Verfahren sind jedoch in der Praxis noch nicht angewandt worden, weil das verlängerte feuerfeste Rohr häufig abbricht und die Steuerung der Hubgeschwindigkeit der Gießpfanne ziemlich schwierig ist. Bei den unter E) geschilderten Verfahren treten zahlreiche praktischen Probleme auf, und ein effektives Pulveroder Zuschlagmittelgießen ist dabei schwierig durchzuführen»

Erfindungsgemäß wurde nun den oben unter C) genannten Verfahren besonderes Augenmerk gewidmet, und es wurden zahlreiche Untersuchungen bezüglich eines Verfahrens unter Verwendung eines langen Hohlkörpers aus hitzefesten Lagen oder Schichten, die hauptsächlich aus anorganischen Fasern anstelle von Stahl bestehen, angestellte

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Es sind bereits zahlreiche hitzefeste, nicht-brennbare oder elektrisch isolierende Lagenmaterialien aus hauptsächlich Glasfaser, Steinwolle, Schlackenwolle und dgl. bekannt. Diese Lagenmaterialien, die normalerweise Schmelzpunkte von unter 800 C besitzen, können jedoch bei höheren Temperaturen nicht angewandt werden. Die Abstichtemperatur beim Direktguß liegt aber im allgemeinen über 800 C. Bei Anwendung eines solchen hitzefesten Lagenmaterials beim Direktguß müssen seine physikalischen und chemischen Eigenschaften in Abhängigkeit von den jeweiligen Bedingungen entsprechend gesteuert werden, beispielsweise die mechanische Festigkeit bei der Erhitzung von Raumtemperatur auf die Einsatz- oder Betriebstemperatur, die Erweichungs- und Schmelzpunkte, die Erweichungs- und Schmelzgeschwindigkeiten, die Benetzbarkeit durch geschmolzene Schlakke und Metallschmelze, die chemische Zusammensetzung als Schmelzflußmittel usw_c Bei den bisher benutzten, sogenannten hitzefesten Lagen müssen dagegen die physikalischen Eigenschaften und die chemische Zusammensetzung im Schmelzzustand/berücksichtigt werden.

Erfindungsgemäß wurden zahlreiche Untersuchungen bezüglich solcher, hauptsächlich aus anorganischen Fasern bestehender, hitzefester Lagenmaterialien angestellt, welche die nötigen Eigenschaften und Zusammensetzungen im Schmelzzustand besitzen, um für den Direktguß brauchbar zu sein«, Aufgrund dieser Untersuchungen wurde festgestellt, daß die noch näher zu beschreibenden, "selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterialien¹¹ erfolgreich als Spritzerschutzrohr für den Direktguß eingesetzt werden können. Diese Lagenmaterialien, die eine gesteuerte Schmelztemperatur von über 800 C besitzen, werden in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Gießtemperatur und -geschwindigkeit geschmolzen und verbraucht, wobei sie im Schmelzzustand als Flußmittel wirken₀

Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung eines langen Hohl-

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körpers aus dem "selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial" als Sp ritze rs chutzr-ohr für den Direktguß die eingangs genannten Erfordernisse, nämlich 1) Verhinderung von Spritzern, 2) vorteilhafter Fluß der Metallschmelze im Bereich des Meniskus und 3) erfolgreiche Verwendung als Flußmittel bzw. Zuschlagstoff, erfüllt werden können, so daß eine überlegene Rohbrammen-Überflächengüte erzielt werden kann, die nahezu derjenigen von nach dem steigenden Guß hergestellten Rohbrammen entsprichtο Außerdem hat es sich herausgestellt, daß bei Verwendung solcher selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterialien das Direktgußverfahren ohne weiteres für die Herstellung von Rohbrammen bzw₀ Barren aus verschiedenen Eisen- und Nichteisenmetallen verwendet werden kann.

Mit der Erfindung wird also ein Verfahren für das direkte Vergießen einer Metallschmelze in eine Kokille zur Herstellung eines Hetallbarrens bzw₀ einer Rohbramme geschaffen, wobei sich dieses Verfahren durch folgende Maßnahmen kennzeichnet: Ein langer Hohlkörper aus dem genannten selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial wird an der Kokillenoberseite befestigt und bis zum Kokillenboden reichend in der Kokille aufgehängt; außerhalb des Hohlkörpers wird ein geeignetes Flußmittel bzw. ein Zuschlagstoff auf den Kokillenboden aufgebracht; die Metallschmelze wird von der Kokillenoberseite aus durch den langen Hohlkörper hindurch eingegossen, und die Erweichungs- und Schmelztemperaturen und -geschwindigkeiten dieses Hohlkörpers werden zweckmäßig so gesteuert, daß sein Ende abschmilzt und verbraucht wird, während er beim Vergießen bis zu einer vorgegebenen Tiefe unter die Schmelzenoberfläche eingetaucht ist_o

Der benutzte Ausdruck "langer Hohlkörper" umfaßt Hohlkörper mit einem runden oder ovalen Querschnitt, mit einem rechteckigen oder konkav-rechteckigen Querschnitt und dgl₀ Der Ausdruck "selbstgehendes, hitzefestes Lagenmaterial" bezieht sich auf

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Lagenmaterialien mit einer Erweichungs-Schmelztemperatur von über 800 C, die bei einer vorgegebenen Temperatur in Abhängigkeit von der Gießgeschwindigkeit und -temperatur der Metallschmelze abschmelzen und verbraucht werden bzw₀ "abbrennen"₀

Das erfindungsgemäß verwendete selbstgehende, hitzefeste Lagenmaterial besteht aus einer oder mehreren anorganischen Fasersorten mit festgelegten Jirweichungs- und Schmelzpunkten, Bindemitteln und Silikatfüllstoffen_o Diese Grundstoffe werden dabei zunächst auf einer Papiermaschine, einer Vlies- oder Gespinstherstellungsmaschine, einer Faserstoff-Formmaschine (molded pulp machine) o.dgl. zu einer Lage oder Bahn mit einer Dicke von 0,2 bis 5 mm geformte

Beim Formen dieses Lagenmaterials zu einem langen Hohlkörper werden eine oder mehrere flache und/oder gewellte Lagen in gegenseitige Überlappung gebracht. An einer Seite oder ah beiden Seiten der flachen oder gewellten Lage wird eine Metallfolie bzwc eine dünne Lage mit einer Dicke von 0,02 bis 1 mm angeklebt oder anderweitig befestigt (sticked), und diese Anordnung wird sodann zu einem langen Hohlkörper geformte

Erfindungsgemäß wird der aus dem selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial hergestellte* lange Hohlkörper in eine Kokille für den Direktguß eingehängte Hierbei werden Schmelzgeschwindigkeit und -temperatur der Lage in Abhängigkeit von der Gießgeschwindigkeit und -temperatur gewählt, um zu gewährleisten, daß der Hohlkörper abschmilzt und "abbrennt", während er bis zu einer vorgegebenen Tiefe unter die Oberfläche der Metallschmelze in der Kokille eingetaucht bleibte Bei gleichbleibender Gießtemperatur kann daher bei einer höheren Gießgeschwindigkeit ein Lagenmaterial mit einem niedrigeren Schmelzpunkt verwendet werden_o Außerdem kann die Schmelzgeschwindigkeit des langen Hohlkörpers mittels der Zahl von Überlappungen oder Wickeln aus den einzelnen Lagen eingestellt werdeηβ

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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figo 1 einen Längsschnitt durch eine Kokille beim steigenden Guß unter Verwendung eines Flußmittels bzw_o Zuschlagstoffs zur Veranschaulichung des Metallschmelzenflusses und der Meniskushautbildungo

Figo 2 einen Längsschnitt durch eine Kokille während des

direkten Vergießens zur Veranschaulichung der Spritzerbildung, des turbulenten Metallschmelzenflusses und der ungleichmäßigen Gießhautbildung,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehungen zwischen einem Mischungsverhältnis verschiedener anorganischer Fasern sowie den Erweichungs- und Schmelztemperaturen bei einem selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial gemäß der Erfindung,

Figo 4 eine graphische Darstellung der Beziehungen zwischen der Zugabemenge eines Bindemittels und der Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterials,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Zugabemenge eines SilikatfUlistoffs und der Zunahme (increment) der Erweichungs-Schmelztemperatur beim erfindungsgemäßen Lagenmaterial,

Fig« 6 eine graphische Darstellung der Beziehungen zwischen der Zugabemenge eines Silikatfüllstoffs und der Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen Lagenmaterials,

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Figo 7 eine graphische Darstellung der Beziehtingen zwischen der Zugabemenge an natürlichen oder synthetischen organischen Fasern und der Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen Lagenmaterials,

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehungen zwischen Temperatur und Zugfestigkeit im Fall von verschiedenen Imprägnierungsmitteln beim erfindungsgemäßen Lagenmaterial ,

Fig. 9 einen lotrechten Schnitt durch eine Anordnung unter Verwendung eines langen Hohlkörpers aus einem selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial für den Direktguß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig.10 einen lotrechten Teilschnitt durch eine Kokille während des Direktgusses nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Veranschaulichung des Metallschmelzenflusses,

Fig«, 11 bis 30 Querschnitte durch Ausführungsformen langer Hohlkörper aus dem erfindungsgemäßen selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial und

Figo 31 und 32 perspektivische Darstellungen spezieller Ausführungsformen solcher Hohlkörper»

Erfindungsgemäß besteht das als Spritzerschutzrohr beim Direktguß verwendbare selbstgehende, hitzefeste Lagenmaterial aus 50 - 90 Gew_o-#> einer oder mehrerer anorganischer Fasersorten mit vorgegebenem Erweichungs- und Schmelzpunkt, 1-10 Gewo-# eines Bindemittels und 10 - 50 Gew.-% eines Silikatfüllers ₀

Für die Erfindungs zwecke werden drei Arten anorganischer Fasern verwendet, nänlich Fasern mit Schmelzpunkten von über 1300°C, etwa Keramikfasern, Silikatfasern, Borfasern, Kohlen-

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stof.fasern und dgl_o (im folgenden als '·hochschmelzende Fasern" bezeichnet); Fasern mit Schmelzpunkten von 1100 - 1300°C, wie Steinwolle, Schlackenwolle und dgl. (im folgenden "mittelschmelzende Fasern" genannt); und Fasern mit Schmelzpunkten von 800 - 1100⁰G, etwa Glasfasern, Asbestfasern und dgl. (im folgenden "niedrigschmelzende Fasern" genannt)_o

Diese anorganischen Fasern werden in wahlfreier Kombination entsprechend den Gießbedingungen, denen der lange Hohlkörper aus dem Lagenmaterial ausgesetzt ist, insbesondere in Abhängigkeit von den Gießtemperaturen der Metallschmelze, verwendete Bei wesentlich über 1200⁰C liegenden Gießtemperaturen wird beispielsweise gemäß Fig. 3 eine Kombination aus 40 Gew.-% der hochschmelzenden Fasern und 60 Qew_o-% der mittelschmelzenden Fasern oder eine Kombination aus 60 Gew<>-?6 hochschmelzender Fasern und 40 Gew_o-% niedrigschmelzender Fasern verwendet» Figo 3 veranschaulicht die Beziehung zwischen den Mischungsverhältnissen der anorganischen Fasern und den Erweichungsund Schmelzpunkten, wobei Hf und Hs den Schmelzpunkt bzw₀ den Erweichungspunkt der hochschmelzenden Fasern bedeuten, während Mf und Ms den Schmelzpunkt bzw„ den Erweichungspunkt der mittelschmelzenden Fasern sowie Lf und Ls die betreffenden Temperaturen der niedrigschmelzenden Fasern bedeuten,. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß entsprechend den Gießbedingungen eine beliebige Kombination anorganischer Fasern mit unterschiedlichen Erweichungs- und Schmelzpunkten ausgewählt werden kann_o

Erfindungsgemäß müssen diese anorganischen Fasern notwendigerweise auf einer Papiermaschine, einer Vlies- bzw_e Gespinstherstellungsmaschine, einer Faserstofformmaschine oder dgl« zu einer Lage bzw_o Bahn geformt werden«. Der nur aus anorganischen Fasern bestehenden Bahn kann jedoch nicht eine für die praktische Verwendung ausreichende mechanische Festigkeit ver-s· liehen werden» Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit werden

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daher gewisse Bindemittel für die gegenseitige Verbindung der anorganischen Fasern eingesetzt« Solche Bindemittel sind Stärke, PVA-, Acryl-, Epoxy-,Harnstoff-, Phenol-, Vinylacetatharz und andere Kunstharze₀

Das Bindemittel kann vor oder nach der BahnMldung zugesetzt werden,. Im ersteren Fall wird das Bindemittel mit dem Fasergemisch in Form eines Latex, einer Emulsion, einer wässrigen Lösung, eines Pulvers, in Faserform o,dgl_o vermischte Im zweiten Fall erfolgt die Bindemittelzugabe auf die geformte Bahn durch Aufsprühen, Imprägnieren, Beschichten oder einer Kombination dieser Arbeitsgänge, nachdem die Bahn hergestellt worden ist. Besonders bevorzugt ist die Zugabe des Bindemittels in Form einer Emulsion oder von Fasern vor der Bahnbildung.

Bei dem selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial gemäß der Erfindung füllt der Silikatfüller die Hohlräume bzw₀ Poren zwischen den Fasern aus_o Hierdurch wird die gegenseitige Verbindung der anorganischen Fasern bei höheren Temperaturen begünstigt, während gleichzeitig eine zweckmäßige Flußmittelzusammensetzung nach dem Abschmelzen des Lagenmaterials gewährleistet wirde Der Silikatfüller muß aus äußerst feinen Teilchen siliziumhaltiger Stoffe bestehen, beispielsweise aus Kieselerde- bzw_o Silicamehl, Kaolin, Bentonit, feuerfestem Ton, Calciumsilikat und dgl. Die Zugabe des Silikatfüllers kann auch vor oder nach der Bahnbildung erfolgen_o Im ersteren Fall werden feine Silikatteilchen in einem Gemisch aus den anorganischen Fasern und dem Bindemittel vor der Bahnbildung dispergiert, während im zweiten Fall feine Silikatteilchen in einem suspendierten Zustand durch Aufsprühen, Imprägnieren, Beschichten bzw« Aufstreichen o.dgl_o nach der Bahnbildung auf die Bahn aufgebracht werden,, Versuche haben gezeigt, daß das letztgenannte Verfahren zu bevorzugen ist.

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Erfindungsgemäß werden die anorganischen Fasern in einer Menge von 50 - 90 Gew.-$_f vorzugsweise 60 - 80 Gew_o-?ö eingesetzt_o Wie noch näher erläutert werden wird, ist außerdem die Menge an anorganischen Fasern für die Zusatzmenge des .Silikatfüllstoffs ausschlaggebendο Wenn bei gleicher chemischer Zusammensetzung der Lagen die Menge an anorganischen Fasern weniger als 50 Gew_e-% beträgt, muß die Füllstoffmenge übermäßig stark vergrößert werden, was zu einer Minderung der mechanischen Festigkeit führt. Wenn die Menge an anorganischen Fasern dagegen 90 Qew,"% übersteigt, wird die zulässige Füllstoffmenge zu klein, um der Bahn bzw. Lage die nötige Füllwirkung und mechanische Festigkeit zu verleihen_e Die jeweiligen Mischungsverhältnisse der hochschmelzenden Fasern, der mittelschmelzenden Fasern und der niedrigschmelzenden Fasern können in Übereinstimmung mit den erforderlichen Eigenschaften der Bahn, insbesondere in Abhängigkeit von den Erweichungs- und Schmelzpunkten, auf die aus Fig₀ 3 ersichtliche Weise zweckmäßig gewählt werden«,

Die Zugabemenge an Bindemittel liegt im allgemeinen im Bereich von 1-10 GeWo-%, vorzugsweise jedoch bei 2-6 Gew₉-%_o Fig«, 4 veranschaulicht ein Beispiel für die Beziehungen zwischen der Bindemittel-Zugabemenge und der Zugfestigkeit der erhaltenen Bahn bzw«, des erhaltenen Lagenmaterials, wenn den anorganischen Fasern Stärke und PVA-Bindemittel in verschiedenen Mengen zugesetzt werden_o In Fig. 4 gibt das Symbol ο den Stärkezustand und das Symbol χ den PVA-Zusatz an. Wenn die Bindemittelmenge unter 1 Gew_o-% liegt, wird es sehr schwierig, die Bahn auf einer Papiermaschine o_odgl. herzustellen· Wenn die Bindemittelmenge dagegen 10 Gew.-% übersteigt, kann keine entsprechende Erhöhung der Zugfestigkeit der Bahn, d_eh, eine entsprechende Additionswirkung mehr erwartet werden. Außerdem besitzt eine einen Überschuß an Bindemittel enthaltende Bahn mangelhafte Hitzebeständigkeit, und sie wird bei ziemlich niedrigen Temperaturen leicht zersetzt und unter Rauchbildung verbrannt«,

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Die Menge an zugesetztem Silikatfüller liegt im Bereich von 10 - 50 GeWo-96 und vorzugsweise "bei 20 - 40 Gew_o-96₀ Wenn das Silikatpulver gemäß Fig„ 5 in verschiedenen Mengen zusammen mit dem Bindemittel den anorganischen Fasern zugesetzt wird, steigen die Erweichungs- und Schmelzpunkte der erhaltenen Bahn entsprechend der Mengenzunahme an_e Fig_o 5 veranschaulicht den Anstieg der Erweichungs- und Schmelztemperatur der Bahn bzw„ des Lagenmaterials in Abhängigkeit von der Füllstoff zugabe«, Gemäß Fig_o 5 hat eine Silikatfüllstoff menge von unter 10 Gew«-# keinen wirksamen Einfluß auf die Schmelztemperatur, während eine Menge von mehr als 50 Gew_e-% keinen entsprechenden Anstieg der Erweichungs- und Schmelztemperatur bewirkt, d_oh_o daß in der Praxis effektiv keine Additionswirkung mehr erwartet werden kanne Fig_o 6 veranschaulicht weiterhin die Beziehung zwischen der Zugabemenge an SilikatfüTlstoff und der Zugfestigkeit des erhaltenen Lagenmaterials bei Temperaturen von 800 G, 900⁰C und 100O⁰G₀ Gemäß Fig_o 6 nimmt bei einer Zugabemenge von unter 10 Gew_o-% die Zugfestigkeit des Lagenmaterials ab, während eine Zugabemenge von mehr als 50 Gew_e-% ebenfalls zu einer Abnahme der Zugfestigkeit führte

Wenn das erfindungsgemäße Lagenmaterial nur aus anorganischen Fasern hergestellt wird, ist eine gegenseitige Verflechtung der einzelnen Fasern ziemlich schwierig zu erzielen«. Zur Verbesserung dieser gegenseitigen Verflechtung bzw«, Verwirrung können den anorganischen Fasern bis zu 30 Gew«,-% natürliche oder synthetische organische Fasern zugegeben werden· Auf diese Weise wird die gegenseitige Verflechtung der anorganischen Fasern verbessert, während ihnen gleichzeitig eine Haftfähigkeit verliehen wird« Dies hat eine Erhöhung der mechani?- schen Festigkeit des gebildeten Lagenmaterials zur Folge«, Natürliche Fasern sind beispielsweise Holzfasern, Baumwollfasern, Baumwollgarn und dgl«, Geeignete künstliche bzw. synthetische organische Fasern sind Polyäthylen-, Polypropylen-, Vinylon-, Nylon«, Acryl-, Polyester-, Rayonfasern und dgl«,

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Wenn einem Gemisch aus anorganischen Fasern und einem Bindemittel in einer Menge von 4 Gew_o-%' natürliche oder synthetische organische Fasern in verschiedenen Mengen zugesetzt werden, steigt die Festigkeit des Lagenmaterials bei Raumtemperatur mit der Erhöhung der Zugabemenge an_o Die Festigkeit bei 800⁰C fällt jedoch bei zunehmender Zugabemenge allmählich ab, bis sie bei 30 Gew.-% gleich Null wird, was zu einer Minderung der Hitzebeständigkeit führt. Infolgedessen sollte die Zugabemenge an natürlichen oder synthetischen organischen Fasern bestenfalls 30 Gew.,-%, vorzugsweise jedoch 5-20 Gew_o~% betragen. In Fig,7 bezieht sich das Symbol ο auf die Zugabe von Vinylonfasern als synthetische organische Fasern, während das Symbol χ die Zugabe von Holzfasern als natürliche Fasern angibt«

Wenn das erfindungsgemäße selbstgehende, hitzefeste Lagenmaterial aus anorganischen Fasern oder aus anorganischen Fasern und natürlichen oder synthetischen organischen Fasern besteht, ist seine mechanische Festigkeit außerdem unter bestimmten Bedingungen unzureichend. In diesem Fall können Metallfasern, wie Eisen-, Aluminium-, rostfreie Stahl-, Kupferfasern und dglβ zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Lagenmaterial hinzugegeben werden» Darüber hinaus kann während der Bahnbildung ein Draht (Gitter), ein Netz, eine Folie oder eine dünne Bahn aus diesen Metallen in die Bahn eingearbeitet oder nach der ßahnbildung auf die Bahn aufgebracht bzw. aufkaschiert werden«.

Die nur aus anorganischen Fasern und Bindemittel bestehende selbstgehende, hitzefeste Lage besitzt in einem Temperaturbereich von 200 - 800⁰C eine durch das Symbol · in Fig„ 8 dargestellte Mindestzugfestigkeit, Durch Zugabe von 30 Silikatfüllstoff zu dieser Bahn steigt der Mindestwert der Zugfestigkeit auf die durch das Symbol D angedeutete Weise an, so daß die mechanische Festigkeit der Bahn verbessert wird_e

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Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Füllstoff eine bevorzugte Zersetzung des Bindemittels verhindert und eine gegenseitige Bindung der Fasern bei ihrem teilweisen Abschmelzen bewirkte Bei dieser Kurve bleibt jedoch der Mindestwert zwischen 200 und 800⁰C noch erhaltene Aus diesem Grund ist unter bestimmten Betriebsbedingungen eine Weiterverbesserung der Mindestzugfestigkeit erforderliche Zu diesem Zweck können dem erfindungsgemäßen Lagenmaterial die folgenden Imprägnierstoffe zugesetzt werden: Alkali- und Erdalkalisalze, Z₀B, Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Bariumsalze und dgl₀; Metalloxide, z,B₀ Magnesium-, Titanoxide und dgl_e; Phosphate und dgl. Hierdurch kann die Zugfestigkeit im Temperaturbereich von 200 bis 800⁰C wirksam verringert werden«. Die Zugabemenge an Imprägniermittel beträgt höchstens 10 Gew< >-%, vorzugsweise jedoch 3 bis 6 Gew.-%< Fig_o 8 veranschaulicht weiterhin die Abhängigkeiten der Zugfestigkeit von der Temperatur bei den Lagenmaterialien, wenn das aus anorganischen Fasern, dem Bindemittel und dem Füllstoff bestehende Lagenmaterial mit unterschiedlichen Mengen an Alkalisalz (Natriumsilikat) imprägniert wird, wie dies durch die Symbole a (1?O, ο (k%) und β (7%) angedeutet ist. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß durch die Zugabe des Imprägniermittels die Zugfestigkeit im vorgenannten Temperaturbereich herabgesetzt wird, während die Zugfestigkeit bei Temperaturen von über 1000⁰C beträchtlich verringert wird. Aus diesem Grund wird die Zugabemenge des Imprägniermittels auf höchstens 10 Gew_e-^ beschränkt.

Zur Beschleunigung der Desoxidation der Metallschmelze kann als Teil des Füllstoffs pul ve lasiertes Metall, wie Aluminium, Ferrosilizium, Calciumsilizium, Magnesium, Ferromangan und dgl ο zugegeben werden.»

Außerdem kann die selbstgehende, hitzefeste Lage der im folgenden zu beschreibenden Behandlung unterworfen werden, um ihre "Benetzbarkeit" durch Schmelzschlacke und Metallschmelze

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zu verringern oder die scheinbare Schmelzgeschwindigkeit des Lagenmaterials mit einem festen Schmelzpunkt herabzusetzen:

Das Lagenmaterial wird in eine das Bindemittel enthaltende Suspension feiner kohlenstoffhaltiger Teilchen, wie Ruß o_odgl., oder aber in verflüssigten Teer oder Asphalt eingetaucht, um eine mit den kohlenstoffhaltigen Teilchen oder schwerem Kohlenwasserstoff imprägnierte Schicht zu bilden,. Die Art der chemischen Bindung in kohlenstoffhaltigen bzw_o kohlenstoffartigen Substanzen unterscheidet sich erheblich sowohl von der ionischen Bindung im Lagenmaterial und seiner Schmelzschlacke als auch der metallischen Bindung in der Metallschmelze_β Die Imprägnierung aus kohlenstoffhaltigen Teilchen verringert daher effektiv die Benetzbarkeit durch Schmelzschlacke und Metallschmelze bei gleichzeitiger Verhinderung einer Agglomeration der flüssigen Teilchen während des Abschmelzens, wodurch die Abschmelzgeschwindigkeit des Lagenmaterials beträchtlich verringert wird.

Die Schmelztemperaturen bzw. Schmelzpunkte des selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterials gemäß der Erfindung liegen erheblich höher als bei den bisher verwendeten hitzebeständigen Lagenmaterialien, d.h. sie liegen im Bereich von 800 bis 1450°C₀ Diese Schmelzpunkte können ohne weiteres über das Mischungsverhältnis zwischen anorganischen Fasern und der Zugabemenge an Silikatfüller eingestellt werden.

Erfindungsgemäß wird das genannte Lagenmaterial aus anorganischen Fasern, Bindemitteln und Silikatfüllstoffen und erforderlichenfalls weiteren Additiven bzw„ Zuschlagen auf herkömmlichen Papiermaschinen, Vlies- bzw_o Geapinstherstellungsmaschinen, Faserstofformmaschinen und dgl_e gebildet» Das Lagenmaterial ist dabei mit einer zweckmäßigen Flußmittelmasse zur Bedeckung der Metallschmelzenoberflächen versehen, und es besitzt ausreichende mechanische Festigkeit von Raumtemperatur

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Ms zur Betriebs- bzw. Anwendungstemperatür beim Direktguß sowie eine Dicke von 0,2 bis 5 mm_o

Das Lagenmaterial kann ohne weiteres aus einer Einzellage oder aus einander überlappenden und übereinander gewickelten Lagen oder geschichteten bzw, laminierten Lagen nach herkömmlichem Formverfahren zu einem festen, langen Hohlkörper umgeformt werden.

Im folgenden ist das erfindungsgemäße Direktgießverfahren unter Verwendung des zylindrischen Hohlkörpers aus dem selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial erläuterte

Gemäß Fig_o 9 ist ein Zylinder aus einem selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial 12 an einem auf den Kokillenoberteil aufgesetzten Wärmhaubenrahmen 13 befestigt -und so in der Kokille 9 aufgehängt, daß er den Kokillenboden erreichte Innerhalb der Kokille 9 ist an der Außenseite des Zylinders 12 ein Gießpulver bzw«, ein Zuschlagstoff mit einer in Abhängigkeit von den Gießbedingungen der vorgesehenen Metallsorten ausgewählten Schlackenzusammensetzung auf ein Gespann 11 aufgebracht«, In diesem Zustand wird die Metallschmelze 3 aui eine Gießpfanne 16 durch eine Gießschnauze 17 und den Zylinder 12 hindurch in die Kokille eingegossen«, In Fig, 9 ist bei 18 der Stopfen dargestellt. Gemäß Fig_e 10 wird das sich in Berührung mit der Metallschmelze 3 innerhalb der Kokille befindende Ende des Zylinders 12 abgeschmolzen und verbraucht bzw. "verbrannt"« Hierbei folgt die über den Zylinder/ausströmenden Metallschmelze 3 einer ziemlich gleichmäßigen Aufwärtsströmung längs der Kokillenwände, wie durch die Pfeile angedeutet, wobei die Metallschmelzenoberfläche außerhalb des Zylinders 12 während des Vergießens vollständig durch den Zuschlagstoff bedeckt ist.

Durch Auswahl eines zweckmäßigen Verhältnisses zwischen InneH-

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durchmesser des Zylinders 12 und dem Außendurchmesser des Gießstroms 8, doho dem Innendurchmesser der Schnauze 17, kann übermäßiger Temperaturanstieg und Zersetzung des Zylinders verhindert werden. Außerdem nimmt die für das vollständige Abschmelzen des Lagenmaterials benötigte "Zeit mit einer Zunahme der Lagendicke oder der Schichtenzahl der Einzellagen zu» Die Abschmelz- bzw«, Abbrandgeschwindigkeit des Zylinders kann also auch durch mehrfaches Wickeln einer Einzellage oder durch schichtweise Anordnung mehrerer Lagen der gleichen Zusammensetzung eingestellt werden. Beim Abschmelzen des Zylinders verbindet sich dessen Schmelzmasse jedoch mit der Schmelzschlacke 5, die durch das Aufschmelzen des Zuschlagstoffs gebildet wird_o Wenn daher beim Vergießen eine große Schmelzenmenge durch den Zylinder gebildet wird, können sich die chemische Zusammensetzung und die Eigenschaften der Zuschlagstoff schlacke beträchtlich verändern«, Unter diesen Bedingungen kann die Wirksamkeit des Zuschlagstoffs beeinträchtigt werden«. Aus diesem Grund muß die durch das Abschmelzen des Zylinders gebildete Schmelzenmenge ausreichend kleiner sein als diejenige der Zuschlagschlacke _o Mit anderen Wörtern Der Zylinder muß eine ziemlich geringe Dicke besitzen«. Infolgedessen wird die Dicke des Lagenmaterials erfindungsgemäß auf 0,2 bis 5 mm, vorzugsweise auf 0,5 bis 1,2 mm begrenzt«, Wenn ein Zylinder durch Wickeln oder Laminieren von Einzellagen gebildet wird, sollte außerdem eine Konstruktion mit höchstens drei Lagen verwendet werden, um die Schmelzenmenge zu verringern«, Bei der Herstellung des selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterials gemäß der Erfindung auf einer herkömmlichen Papiermaschine o₀dgl, führen Lagendicken von mehr als 5 mm zu einem beträchtlichen Anstieg der Fertigungskosten«, Bei Dicken -von weniger als 0,2 mm wird die Fertigung infolge des Festigkeitsverlusts sehr schwierige Die Vergießzeit beim Direktguß beträgt im allgemeinen weniger als 300 s. Die ATdschmelzzeit des Lagenmaterials sollte daher so eingestellt werden, daß das Abschmelzen innerhalb von 300 s erfolgt«, Aus

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diesem Grund sollte die Dicke des Lagenmaterials bzw. des Zylinders ebenfalls bei bis zu 5 mm liegen₀

Die durch die Metallschmelze 3 hochsteigende Schmelze des selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterials besitzt weiterhin eine Flußmittelwirkung und kann das Aufschwimmen von Einschlüssen begünstigen. Diese Schmelze bleibt daher in keinem Fall im Barren bzw_o in der Rohbramme zurück«.

Gemäß Fig. 10 steigt die Metallschmelzenoberfläche 1 beim Direktguß gleichmäßig an, was zur Bildung einer stabilen Meniskusschale bzw„ -haut 4 führt_o Da der Zylinder 12 beim Direktguß als Spritzerschutzrohr dient, kann das Hängenbleiben von Spritzern an den Kokillenwänden völlig vermieden werden«, Außerdem bewirkt das bis zu einer vorgegebenen Tiefe unter die Metallschmelzenoberfläche 1 eingetauchte untere Ende des Zylinders 12 einen umgelenkten hochsteigenden Fluß der Metallschmelze 3 innerhalb der Meniskushaut¹^, wie es durch die Pfeile angedeutet ist₀ Der Metallschmelzenfluß an den Kokillenwänden ist daher ähnlich wie beim steigenden Guß gemäß Figo 1, so daß das Auftreten einer turbulenten Metallschmelzenströmung in der Nähe des Meniskus wirksam verhindert werden kann. Infolgedessen kann der an der Außenseite des Zylinders 12 auf die Metallschmelzenoberfläche aufgebrachte Zuschlagstoff 15 ebenso wie beim steigenden Guß wirksam Oberflächenfehler der Bramme bzw. des Barrens verhindern,,

Abschmelztemperatur und -geschwindigkeit des Zylinders werden in Übereinstimmung mit der Gießtemperatur und -geschwindigkeit so gewählt, daß ein Zustand realisiert wird, in welchem das Zylinderende ständig bis zu einer Tiefe von 30 bis 50 mm unter die Metallschmelzenoberfläche 1 eingetaucht bleibt. Bei Verwendung dieses Zylinders kann gemäß Fig_o 10 der unvorteilhafte Metallschmelzenfluß in der Nähe der Meniskushaut 4 (vgl« Figo 2) in eine vorteilhaft gleichmäßige Strömung,

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ähnlich wie beim steigenden Guß, umgewandelt werden«, Bei einer geringeren Eintauchtiefe des Zylinders 12 als oben angegeben kann im Metallschmelzenfluß in der Nähe der Meniskushaut eine unvorteilhafte turbulente Strömung auftreten«. Bei gleicher Gießtemperatur ermöglicht außerdem eine höhere Vergießgeschwindigkeit die Verwendung eines Zylinders aus einem Lagenmaterial mit einem niedrigeren Schmelzpunkt oder aus einer geringeren Zahl von einander überlappenden Lagen₀ Darüber hinaus muß der Abstand zwischen der Außenfläche des Zylinders und der Kokillenwand notwendigerweise mehr als 50 mm betragen, da sonst das Vergießen mit Zuschlagstoff nicht erfolgreich durchgeführt werden kann_e

Im folgenden "sind verschiedene Ausführungsformen des selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterials und der daraus hergestellten langen Hohlkörper anhand der Figuren erläutert.

Figo 11 und 12 veranschaulichen zwei Ausführungsformen unter Verwendung einer flachen Lage 19o Fig_e 11 zeigt dabei einen zylindrischen Hohlkörper, der durch Überlappungswickeln (lapwinding) zweier flacher Lagen 19 hergestellt wurde. Fig_e 12 zeigt einen zylindrischen Hohlkörper, der durch doppellagiges Wickeln einer ilachen Lage 19 gebildet wurde_o Die Fig_o 20 bis 23 zeigen beispielsweise Querschnitte durch einen aus dem flachen Lagenmaterial 19 hergestellten hohlen Rechteckkörper. Fig. 20 veranschaulicht dabei einen konkav-quadratischen Hohlkörper aus vier flachen Lagen 19, die jeweils ^an beiden Seiten mit Hilfe von Anschlüssen bzw« Verbindungsstücken 22 aneinander befestigt sind« In Fig„ 22 ist ein rechteckiger Hohlkörper aus vier flachen Lagen 19 dargestellt, die an beiden Seiten jeweils mit Hilfe von Versteifungsvorrichtungen bzw« -beschlagen 23 befestigt sind. Fig„ 21 zeigt einen rechteckigen Hohlkörper, der dadurch gebildet wurde, daß vier flache Lagen 19 jeweils gleichzeitig unter einem vorgegebenen Winkel abgebogen und mit Hilfe von Verbindungsstücken 22 aneinander befestigt wur-

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den_o In Fig, 23 ist ein rechteckiger Hohlkörper dargestellt, bei dem vier döppellagige, flache Bahnen 19 jeweils an beiden Seiten bzw. Rändern unter einem vorgegebenen Kinkel abgebogen und mit Hilfe von Verbindungsstücken 22 aneinander befestigt sind ο

Dicke und Lagenzähl der einzelnen Lagen werden unter Berücksichtigung der zuzugebenden Zuschlags to ff menge bestimmte Unter den in Figo 9 und 10 dargestellten Bedingungen ist der lange Hohlkörper jedoch Kräften, wie Eigengewicht, Auftrieb in der Metallschmelze, waagerechte Schwingungsbelastung infolge des Aufpralls des herabfallenden Gießstroms und dgl« unterworfen« Die Innenfläche des langen Hohlkörpers wird durch die beim Vergießen vom heißen Schmelzenstrom ausgestrahlte Strahlungshitze sehr schnell erhitzt. Um diesen Bedingungen zu widerstehen, muß der lange Hohlkörper eine ausreichende Hochtemperatur- bzwo Hitzebeständigkeit besitzen* Zu diesem Zweck können die "Qüerschnittsmodul"-Werte des langen Hohlkörpers durch Vergrößerung der Wicklungs- bzw. Lagenzahl des Lagenmaterials heraufgesetzt werden. Diese Lagenzahl darf jedoch nicht übermäßig vergrößert werden, weil dies zu einem unvorteilhaften Anstieg der vom Hohlkörper herrührenden Schmelzenmenge führen würde« Dies wäre insbesondere bei einer Kokille mit kleinem Querschnitt kritisch«,

Die Figo 13 und 24 veranschaulichen zwei Beispiele für derartige lange Hohlkörper, die zur Erhöhung der "Querschnittsmbdul" -Werte aus einem gewählten Lagenmaterial 20 hergestellt sind« Die Fig«, 14 und 25 veranschaulichen zwei Ausführungsformen eines langen Hohlkörpers aus einer "einflächigen¹¹ gewellten Lage, die durch Verbindung der flachen Lage 19 mit der gewellten Lage 20 erhalten wird» Die Fig, 15 und 26 veranschaulichen dagegen zwei Ausführungsformen des langen Hohlkörpers aus einem "doppelflächigen¹¹ bzw« doppelseitig kaschierten' Wellbahnmaterial, das durch Einfügung der gewellten Bahn

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- 24 bzw. Lage 20 zwischen zwei flache Lagen 19 erhalten wird.

Weiterhin kann das selbstgehende, hitzefeste Lagenmaterial mit einer Metallfolie oder einem dünnen Metallblech mit einer Dicke von 0,02 bis 1 mm kombiniert werden. Je nach den vorgegebenen Bedingungen und Metallsorten können hierfür Metalle, wie Aluminium, niedriggekohlter Stahl bzw. ¥eichstahl, reines Eisen und andere Nichteisenmetalle und -legierungen verwendet werden₀ Die Fig_e 16 und 27 veranschaulichen lange Hohlkörper aus zweilagigem Bahnmaterial, bei dem eine Metallfolie bzw. ein Dünnblech 21 auf die eine Fläche des flachen Lagenraaterials 19 aufkaschiert ist. Die Fig. 17 und 28 zeigen lange Hohlkörper aus dreilagigem Bahnmaterial, bei welchem die Metallfolie bzwo das Dünnblech 21 auf beide Flächen des flachen Lagenmaterials 19 aufgebracht ist«, In den Fig. 18 und 29 sind Beispiele für lange Hohlkörper aus "einflächig kaschiertem" Wellbahnmaterial dargestellt, bei denen die Metallfolie bzw, das Dünnblech 21 auf die eine Seite der Wellbahn 20 aufkaschiert istο Die Fig« 19 und 30 veranschaulichen derartige Hohlkörper aus "doppelseitig kaschiertem" Wellbahnmaterialp bei dem die Metallfolie bzw« das Dünnblech 21 an beiden Seiten bzwe Flächen der Wellbahn 2o angebracht ist_o

Die Fig. 14 bis 19 und 25 bis 30 veranschaulichen dabei Ausführungsformen, welche dem Erfordernis der Begrenzung der Schmelzenmenge des dünnen selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterials und der Erhöhung der mechanischen Festigkeit des langen hohlen Formkörpers genügen.

Bei der Formung des Hohlkörpers können die einzelnen Lagen mit Hilfe eines Klebmittels, einer Drahtnähmaschine und dgl, oder durch Drahtheftung aneinander befestigt werden.

Der einen großen Raum einnehmende Hohlkörper eignet sich nicht für wirtschaftlichen Transport und Lagerunge Aus diesem

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Grund wird der lange Hohlkörper vorzugsweise in der Gießerei geformte Die Hohlkörper gemäß den Fig₀ 11 bis 30 lassen sich ohne weiteres am Einsatzort formen. Die erfindungsgemäß verwendeten Hohlkörper können erforderlichenfalls in jede beliebige andere Querschnittsform als im Fall der Ausführungsformen gemäß den Figo 11 bis 30, Z₀B. in eine ovale und ähnliche Querschnittsform, gebracht werden_P

Erfindungsgemäß kann der lange Hohlkörper aus dem selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial mit den für den vorgegebenen Gießvorgang bzw_o die betreffenden Gießbedingungen geeigneten Schlackezusammensetzuhgen und Erweichungs/Schmelzeigenschaften vorteilhaft in Verbindung mit einem Gießpulver bzw_o Zuschlagstoff als Spritzerschutzrohr für den Direktguß verwendet werden» Auf diese Weise lassen sich beliebige Eisen- und Nichteisenmetalle durch Direktguß mit niedrigeren Kosten für die Rohbrammen- bzw_c Barrenherstellung und mit höherem Produktausbringen erfolgreich vergießen. Die auf diese Weise erhaltenen Barren bzw. Rohbrammen besitzen dabei die überlegene Oberflächengüte von nach dem steigenden Guß hergestellten Gußkörpern. In manchen Fällen wird darüber hinaus ein in automatischem Takt erfolgender Direktguß möglich.

Das erfindungsgemäße Lagenmaterial besitzt Wärmefestigkeitseigenschaften für Temperaturen von über 800 G, wobei es bei Temperaturen über seinem Schmelzpunkt ohne weiteres abschmilzt und verbraucht wird bzw_o "abbrennt"₀ Dieses Lagenmaterial kann daher nicht nur in Form eines langen Hohlkörpers für den Direktguß, sondern auch in verschiedenen anderen Formen für verschiedenartige Zwecke eingesetzt werden_o Beispielsweise lassen sich ziemlich dicke Platten mit einer Dicke von 10 bis 30 mm durch Laminieren der Lagen unter Verwendung geeigneter feuerfester Mörtel herstellen«, Dieses Material kann dann als feuerfestes Futter bzw« feuerfeste Auskleidung für Zwischenbehälter benutzt werden. Zudem kann beim steigenden Guß eine

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solche, auf die Bodenöffnung in der Kokille aufgebrachte Lage wirksam das Auftreten eines anfänglichen Schmelzenstrahls verhindern, der in der Anfangsphase bei der Durchführung des steigenden Gusses eingeleitet wird.

Wenn das selbstgehende,hitzefeste Lagenmaterial mit ziemlich niedrigem Schmelzpunkt und sehr geringen Steifigkeitswerten in die Form von Bändern geschnitten und in den Spalt zwischen Kokillenwandboden und Gespann eingebracht wird, kann die sog. "Metallschmelzenleckage" durch diesen Spalt hindurch wirksam verhindert werden«. Weiterhin kann dünnes Lagenmaterial mit einer Dicke von weniger als 0,5 mm zu Säcken bzw_o Beuteln für die Verpackung von Gießpulvern bzw_o Zuschlagstoffen, exothermen Verbindungen und dgl₀ geformt werden«, Die für das Aufbrechen bzwo Aufschmelzen der Beutel bzw_e Säcke unter Hitzeeinfluß erforderliche Zeit kann dabei durch entsprechende Auswahl der Schmelztemperatur des Lagenmaterials gesteuert werden< Außerdem können derartige Lagen zur Abschirmung von Metallspritzern und Wärmeabstrahlung beim Schmieden, Schweißen und ähnlichen Arbeiten eingesetzt werden.

Darüber hinaus kann das selbstgehende, hitzebeständige Lagenraaterial gemäß der Erfindung entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck in verschiedene Formen gebracht und in unterschiedlichen Konstruktionen realisiert werden, Z₀B, durch Wellen, Kombinieren bzw_e Schichten mit Metalldrahtgitter, Drahtnetz, Folie und dünnem Blech oder durch Imprägnieren mit anderen Materialien und dgl_o

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern ohne sie einzuschränken _a

Beispiel 1 Herstellung von selbstgehendem, hitzefestem Lagenmaterial

71 Gew_o-# eines Gemisches aus anorganischen Fasern, bestehend

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aus 90 Gew„-#> Keramikfaser (hochschmelzende Fasern) und 10 Gew©-% Steinwolle (mittelschmelzende Fasern), sowie 4 Gew_e~i>6 eines PVA-Bindemittels wurden mittels eines Zerfaserers bzw_o einer Papierstoffmaschine miteinander vermischt und in Wasser dispergiert und sodann auf einer Rundsieb-Papiermas chine zu einer Bahn geformt« Die Bahn wurde in eine Kieselsäuremehl und Natriumsilikat enthaltende Suspension eingetaucht und dabei mit 21 Gew,-$ Kieselsäuremehl und 4 Gew„-% Natriumsilikat imprägniert. Auf diese Weise wurde eine selbstgehende, hitzefeste Lage mit einer Dicke von 1 mm hergestellt«, Die hauptsächlichen mechanischen Eigenschaften dieses Lagenmaterials sind in der folgenden Tabelle 1 unter Bahn Nr_e 2 angegeben,,

Auf die vorstehend beschriebene Weise wurden selbstgehende, hitzefeste Lagenmaterialien mit den verschiedenen Mischungsverhältnissen bzwo -zusammensetzungen gemäß Tabelle 1 hergestellt» Die Eigenschaften dieser Lagen oder Bahnen sind ebenfalls in Tabelle 1 zusammengefaßt.

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Tabelle 1

Bahn Nr.	etzu	Anorganische Fasern:	I	%	1	2	3	4	VJl	6	7	8	9	10	11	12
	co ö (D CO		%	71	71	71	71	71	82	80	65	71	71	67	72
	3 Ν		Cl/. Jv	100	90	75	55	0	0	0	75	75	55	75	0
	01 hO		Q/	0	10	20	40	100	50	50	20	20	40	20	50
	O CO •Η S	''Hochschmel zende Fasern	%	0	0	VJl	5	0	50	50	VJl	VJl	5	VJl	50
	Mittelschmel zende Fasern		4	4	4	4	4	VJl	5	3	4	4	3	2
Niedrigschmel- »zende Fasern
Bindemittel	%	21	21	21	21	21	13	13	29	21	21	20	22
Füller und Im prägnierungs mittel:	%	4	4	4	4	4	0	0	3	4	4	3	4
fSilikat	%	0	0	0	Q	0	0	0	0	0	0	7	0
[Alkalisalζ	0	0	0	0	0	0	2	0	0	0	0	0
Natürliche oder synthetische organische Fa sern
Kohlenstoff haltige Sub stanzen

Forts. Tabelle 1

	a	Einheits- ο gewicht g/m	1	2	3	4	5	6	7	8 S	9	10	11	12
	Q) -P	Dicke mm	449	450	445	451	452	443	445	I458	910	908	383	451
	a	Dichte g/cm	1,00	1,00	1,00	1,01	1,00	1,01	1,00	1,01	2,01	2,00	1,01	1,01
	Eigens	Zugfe stigkeit*	0,45	0,45	0,44	0,45	0,45	0,44	0,45	j 0,46	0,45	0,45	0,38	0,45
	nische
	O		225	220	260	288	36	320	345	225	319	321	335	160
	"-·		198	180	124	40	20	20	25	139	200	130	25	20
ο to			170	161	116	20	-	-	-	122	171	111	-	—
co to - 1		"Raumtem- ο peratur g/mm	97	90	76	-	-	-	-	85	99	70	-	- ίο to
'/034		8000C g/mm2	296	295	305	300	292	291	280	394	1520	1600	270	I 280
ro	9000C g/mm2	1420	1400	1380	1030	1040	930	1030	1380	1400	1050	1030	1000
	10000C g/mm2	1480	1470	1450	1250	1230	1020	1120	1450	1450	1250	1250	101JO
	steifig keit g«cm
	Erwei chungs temperatur C	>300	>300	>300	40	>300	8	35	>300	>300	250	80	Q
	Schmelz temperatur C	>300	>300	>300	210	>300	55	195	>300	>300	>300	>300	58
	Erweichunas-	4,01	4,03	4,01	4,05	4,01	4,98	6,53	2,98	4,00	4,00	10,1	1,98
	·** s
	(11000C)** s
	Zündungs- bzw. Brand verlust %

Anmerkungen zu Tabelle 1:

Es wurden Glasfasern als niedrigschmelzende Fasern, Holzfasern als natürliche oder synthetische organische Fasern und Ruß als kohlenstoffhaltige Substanz verwendet.

* :Längszugfestigkeit der Bahn nach der TAPPI T-1G4-Methode bestimmt.

**;"Erweichungs-" bzw_o "Schmelzzeit" sind die jeweiligen Zeitspannen für das Erweichen bzw_e Schmelzen des Prüfkegels beim sog_o "Kegeltest"„

Beispiel 2

Dieses Beispiel veranschaulicht die Änderungen bzw. Schwankungen der Zugfestigkeit der endgültig erhaltenen Bahn in Abhängigkeit von verschiedenen Zugabeverfahren für einen Silikatfüller zu der aus anorganischen Fasern und einem bindemittel hergestellten Bahn«,

71 GeWo-% eines Gemisches aus anorganischen Fasern, bestehend aus 75 Gewo-% Keramikfasern, 20 Gew,-% Schlackenwolle und 5 Gew*-56 Glasfasern, sowie 4 Gew„~% eines PVA-Bindemittels wurden mittels eines Zerfaserers vermischt und in Wasser dispergiert und auf einer Rundsieb-Papiermaschine zu einer Bahn geformt» Diese Bahn wurde nach einem Aufsprühverfahren, einem Tauchverfahren und einem Beschichtungs- bzw_o Streichverfahren mit Kieselsäuremehl versetzt, so daß sie mit 25 GeWo-% des Silikatfüllers imprägniert war_o Die Zugfestigkeit (g/mm ) der endgültig erhaltenen selbstgehenden, hitzefesten Bahn wurde nach der TAPPI T-104-Methode gemessen, wobei die Messungsergebnisse in der folgenden Tabelle 2 aufgeführt sind_o

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- 31 Tabelle 2

	Sprühve rfahren (g/mnr)	Tauchve rfahren (g/mm2)	Streichverfahrer (g/mm2)
laumtemperatur	160	240	200
8000G	60	120	80
900°C	40	80	40

Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, sollte der Silikatfüller der Bahn vorzugsweise nach einem Tauchverfahren zugesetzt werden, d„ho durch Eintauchen der Bahn in eine Suspension aus dem Füller.

Beispiel 5

Dieses Beispiel zeigt, daß die Hinzufügung eines Metallnetzes oder eines dünnen Metallblechs zum selbstgehenden, hitzefeaten Lagenmaterial zu einer Erhöhung der mechanischen Festigkeit des resultierenden Lagenmaterials führt.

Es wurden zwei Arten kombinierter Lagenmaterialien aus der "Bahn Nr₀ 3" gemäß Tabelle 1 hergestellt, wobei in die eine ein Metallnetz bzw. -gitter eingebettet und die andere mit einem dünnen Metallblech belegt bzw. kaschiert wurde. Die

Zugfestigkeit (g/mm ) der ursprünglichen Bahn Nr₀ 3 und der beiden Verbundbahnen wurde bestimmt; die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.

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- 32 Tabelle 3

	Ursprünglo Bahn Kr0 3 (g/mm )	Bahn mit Metallnetz (g/mm )	Bahn mit dün nem Metall-p blech (g/mm )
Raum temperatur	260	>400	>600
8000C	120	>400	>400
900°C	80	>200	>280

Beispiel 4 A, Herstellung eines langen Hohlkörpers

Die selbstgehende, hitzefeste Bahn Nr. 3 gemäß Tabelle 1 wurde zu vier Arten zylindrischer Hohlkörper mit jeweils gleichem Innendurchmesser von 200 mm geformt. Dabei wurden die ÜberT lappungs- bzw. Stoßabschnitte der flachen Bahnen oder der gewellten Bahnen mit aufkaschierter Metallfolie durch Heftstiche mittels Draht miteinander vereinigt. Die Herstellung der Formkörper erfolgte auf nachstehend angegebene Weise:

Prüfzylinder Nr _β 1:

mit einer flachen Einzellage Prüfzylinder Nr. 2:

mit flacher Doppellagenkonstruktion Prüfzylinder Nr₀ 3ί

mit flacher Dreiflachlagenkonstruktion Prüfzylinder Nr _β 4i

kombiniertes Konstruktion aus einer Wellbahn mit einer Wellungshöhe von 10 mm und einer Eisenfolie einer Dicke

von 250 Mikronο

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Gießversuch

«Jeder der obigen Prüfzylinder wurde in mit dem weiten Ende nach oben weisenden Kokillen mit einem Gewicht von 1,3 t aufgehängt, indem der Zylinderoberteil jeweils am Wärmehaüoenrahmen befestigt wurde. In die Kokillen wurden durch die jeweiligen Prüfzylinderanordnungen hindurch Schmelzen aus Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem ötahl für Maschinenbauzwecke vergossen. Diese Gießversuche wurden bei einer VergießbzWo Abstichtemperatur von 1540 bis 1560 C und einer Gießgeschwindigkeit von 700 bis 900 mm/min unter Verwendung von 2,5 kg/t des ausgewählten Gießpulvers bzw„ Zuschlagstoffs ("TEEMIX" der Firma Nippon Thermochemical Co₀, Ltd_o) durchgeführt. Die Oberflächen- und Innengüte von 35 Barren bzw«, Rohbrammen wurde untersucht, wobei die Ergebnisse in Tabelle angegeben sind.

Zu Vergleichszwecken wurden einige Barren aus den gleichen Stahlsorten auch nach einem herkömmlichen, einfachen Üirektgußverfahren unter denselben Bedingungen, jedoch ohne Verwendung des Zuschlagstoffs hergestellte In diesem Fall wurden die Kokillenwände jedoch durch Aufsprühen von heißem, entwässertem Teer vorbehandelt, weil sich die Verwendung eines Zuschlagstoffs als sehr schwierig erwies₀

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Tabelle 4

Prüf	Oberflächenfehler	Schlacke) ein schluss e	1- üpritzer	+ "Scabs"	Schlak- ken- flecke	Innenfehler	Rein heits grad
zylin der	keine keine wenig keine	keine keine keine keine	wenig keine keine keine	wenig keine nicht viele keine	Fein lunker	gut gut gut ziemlich gut
Nr0 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4	nicht viele	zahl reich	zahl reich	keine	keine keine keine keine	ziemlich gut
herkömm licher Direkt- guß	wenig

⁺ Schalen bzw. rauhe Oberfläche (z.B. Sandstellen)

Gemäß den obigen l'estergebnissen zeigt der Zylinder Nr₀ 2 die besten Eigenschaften, während der Zylinder Nr. 4 zwar keine Oberflächenfehler ergibt, jedoch geringe Spuren von Eisenfolie im Gußkörper zeigt_o Da der Zylinder Nr. 1 aus einer einlagigen flachen Bahn besteht, führte das lokale Abschmelzen und Zersetzen der Bahn zu einer unregelmäßigen Verteilung des Schmelzenstroms, was die Bildung einiger weniger Schlackenflecke aufgrund des Zuschlagstoffs hervorrief. Wenn der Zylinder, wie im Fall des Zylinders Nr₀ 3» aus einer Dreifachlagenkonstruktion besteht, vergrößert sich die Abschmelzmenge des Lagenmaterials, Dies verursacht eine Veränderung der Schmelzschlackeneigenschaften des Zuschlagstoffs, so daß Schlackenflecke zunehmen. Beim Zylinder Nr₀ 4 erfolgte die Abschmelzung und die Diffusion bzw. Verteilung der Eisenfolie während der Rohbrammenhersteilung nicht vollständige Dies ist darauf zurückzuführen, daß infolge der vergleichsweise kleinen Querschnittsabmessungen der bei diesen Versuchen verwende-

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ten Kokillen eine ziemlich schnelle Erstarrung des ütahls auftritt. Im Hinblick auf den gewählten Kokillenquerschnitt und die zugesetzte Menge an Zuschlagstoff lieferte daher der Zylinder mit Doppellagenkonstruktion die besten Ergebnisse· Die nach dem herkömmlichen DirektguSverfahren hergestellte Rohbramme besaß dagegen eine wesentlich schlechtere Qualität!

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   "lötverfahren zum Direktvergießen von Metallschmelze in eine

   \ /Kokille zur Herstellung einer Metall-Rohbramme bzw_o eines

   -Barrens, dadurch gekennzeichnet , dai3 ein langer Hohlkörper aus einem selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial, bestehend aus anorganischen Pasern, Bindemitteln und Silikat-Füllstoffen, verwendet wird, der an der Kokillenoberseite befestigt und so in der Kokille aufgehängt wird, daß er bis zum Kokillenboden reicht, daß an der Außenseite des langen Hohlkörpers ein Gießpulver, d.h₀ ein Zuschlagstoff auf den Kokillenboden aufgebracht wird, daß sodann die Metallschmelze von der Kokillenoberseite her durch den Hohlkörper hindurch eingegossen wird und daß Erweichungs- und (Ab-)Scnmelztemperatüren und -geschwindigkeiten des langen Hohlkörpers derart gesteuert werden, daß der Hohlkörper unter solchen Bedingungen abschmilzt und verbraucht wird bzw„ "abbrennt", daß sein Ende ständig bis zu einer vorgegebenen Tiefe unter die Metallschmelzenoberfläche eingetaucht bleibt, während letztere in der Kokille ansteigt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das selbstgehende, hitzefeste Lagenmaterial zu 50 bis

   90 Gew₀-^ aus einer oder mehreren anorganischen Fasersorten mit vorgegebenen Erweichungs- und Schmelzpunkten, zu 1 bis 10 Gew.-Jo aus Bindemitteln und zu 10 bis 50 Gew_o-% aus Silikatfüllern besteht«

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Fasern so gewählt und gemischt werden, daß das Gemisch einen Schmelzpunkt von mehr als 800 C besitzt, wobei die Auswahl aus folgenden drei Fasergruppen erfolgt: (a) Keramik-, Silikat-, Bor- und Kohlenstoff-

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   Fasern mit Schmelzpunkten von über 13OO°G; (b) Stein- und Schlackenwolle mit Schmelzpunkten von 1100 bis 1300⁰C; und (c) Glas- und Asbestfasern mit Schmelzpunkten von 800 bis 1100⁰Cc

   4ο Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Stärke, ein PVA- (Polyvinylalkohol-), Acryl-, Epoxy-, Harnstoff-, Phenol- und/oder Vinylacetatharz verwendet wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Silikatfüller Kieselsäuremehl, Kaolin, ßentonit, feuerfester Ton und/oder Calciumsilikat verwendet wird_o

   Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das selbstgehende, hitzefeste Lagenmaterial in der Weise hergestellt wird, daß ein Gemisch aus den anorganischen Fasern und dem Bindemittel zunächst zu einer Bahn geformt und sodann mit dem Silikatfüller durch Aufsprühen einer Suspension des Füllstoffs auf die geformte Bahn, durch Eintauchen der Bahn in die Suspension oder durch Beschichten der Bahn mit einer eingedickten Suspension imprägniert wirdo

   7ο Verfahren nach Anspruch Λ , dadurch gekennzeichnet, daß das Lagenmaterial eine Dicke von 0,2 bis 5 mm, vorzugsweise 0,5 bis 1,2 mm besitzt.

   8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Fasern mit bis zu 30 Gew_o-$6 natürlicher oder synthetischer organischer Fasern vermischt werden.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Naturfasern Holzfasern, Baumwollfasern und/oder Baumwollgarn verwendet werden.

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   10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als synthetische organische Fasern Polyäthylen-, Polypropylen-, Vinylon-, Nylon-, Acryl-, Polyester- und/oder Rayonfasern verwendet werden.»

   11 ο Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

   das Gemisch aus anorganischen Fasern und natürlichen oder synthetischen organischen Fasern zusätzlich mit Metallfasern aus Eisen, Aluminium, rostfreiem Stahl und/oder Kupfer vermischt wird«,

   12o Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Silikatfüller mit bis zu 10 Gew.-^ eines Imprägniermittels vermischt wird«,

   13o Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägniermittel drei Gruppen von Stoffen verwendet werden, nämlich (a) Salze von Natrium, Kalium, Magnesium und Barium; (b) Oxide von Magnesium und Titan; und (c) Phosphate·

   14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daßdem Silikatfüller als BesOxydationsmittel ein Pulver von Aluminium, Ferrosilizium, Calciumsilizium, Magnesium oder Ferromangan zugesetzt wird₀

   15. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagenmaterial mit einer kohlenstoffhaltigen Substanz imprägniert wird_e

   I6_e Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als kohlenstoffhaltige Substanz Ruß, Teer und/oder Asphalt verwendet wird₀

   17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lange Hohlkörper aus einer flachen Bahn eines selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterials hergestellt ist.

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   18o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lange Hohlkörper durch Lagenwickeln (lap-winding) einer flachen Bahn eines selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterials hergestellt ist_o

   19ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lange Hohlkörper durch Überlappen bzw« gegenseitiges Schichten von selbstgehenden, hitzefesten Lagen gebildet isto

   20· Verfa-hren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen höchstens drei Schichten umfassen_o

   · Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lange Hohlkörper aus einer gewellten Bahn des selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterials gebildet ist.

   22ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lange Hohlkörper durch Anbringen einer Wellbahn an der einen Fläche einer flachen Bahn aus dem selbstgehenden, hitzefesten Lagenmaterial gebildet ist„

   ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lange Hohlkörper durch schichtweises Einfügen einer Wellbahn zwischen zwei flache Bahnen aus dem genannten Lagenmaterial gebildet ist_o

   24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lange Hohlkörper durch Anbringen (Aufkaschieren) eines dünnen Metallblechs mit einer Dicke von 0,02 bis 1 mm an einer oder an beiden Seiten einer flachen Bahn des genannten Lagenmaterials gebildet ist.

   25o Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das dünne Metallblech aus Aluminium, Weichstahl, reinem

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   Eisen, einem ifichteisenmetall und/oder Legierungen davon besteht,,

   26. Verfahren nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lange Hohlkörper durch Anbringen eines dünnen Metallblechs mit einer Dicke von 0,02 bis 1 mm an einer oder an beiden Seiten einer Wellbahn aus dem genannten Lagenmaterial gebildet ist.

   27ο Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das dünne Metallblech aus Aluminium, Weichstahl, reinem Eisen, einem Nichteisenmetall und/oder Legierungen davon besteht»

   28. öelbstgehendes, hitzefestes Lagenmaterial, dadurch gekennzeichnet , daß es zu 50 bis 90 Gew_e-$» aus einer oder mehreren anorganischen Fasersorten mit vorgegebenen Erweichungs- und Schmelztemperaturen bzw«, -punkten, zu 1 bis 10 Qevm-% aus einem Bindemittel und zu 10 bis 50 Qe\r_o-% aus einem Silikatfüller besteht,

   29. Lagenmaterial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Fasern so gewählt und gemischt sind, daß das Gemisch einen Schmelzpunkt von mehr als 800⁰C besitzt, wobei die Auswahl aus folgenden drei Fasergruppen erfolgt: (a) Keramikfasern, Silikat-, Bor- und Kohlenstoff-Fasern mit Schmelzpunkten von über 1300 Cf (b) Stein- und Schlakkenwolle mit Schmelzpunkten von 1100 bis 1300 Cj und (c) Glas- und Asbestfasern mit Schmelzpunkten von 800 bis 1100 C_e

   30. Lagenmaterial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der anorganischen Fasern 60 bis 80 Gew_a-# beträgt«

   51. Lagenmaterial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus Stärke, PVA- (Polyvinylalkohol-), Acryl-,

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   Epoxy-, Harnstoff-, Phenol-, und/oder Vinylacetatharz besteht,,

   32ο Lagenmaterial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelmenge 2 bis 6 Gew_o-?-6 beträgt.

   _o Lage nina te rial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Dilikatfüller aus Kieselsäuremehl, Kaolin, Bentonit, feuerfestem Ton und/oder Calciumsilikat besteht.

   34o Lagenmaterial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikatfüllermenge 20 bis 40 Gew„-# beträgt.

   35o Lagenmaterial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich bis zu 30 Gew_o-% eines natürlichen oder synthetischen organischen Fasermaterials enthalte

   36. Lagenmaterial nach Anspruch 35i dadurch gekennzeichnet, daß die natürlichen Fasern aus Holzfasern, Baumwollfasern

   und/oder Baumwollgarn bestehen«,

   37. Lagenmaterial nach Anspruch 35» dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen organischen Fasern aus Polyäthylen-, Polypropylen-, Vinylon-, Nylon-, Acryl-, Polyester- und/oder Rayonfasern bestehen₀

   38. Lagenmaterial nach Anspruch 35» dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an natürlichen oder synthetischen organischen Fasern 5 bis 20 Gew.-% beträgt.

   39. Lagenmaterial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich metallische Fasern aus Eisen, Aluminium, rostfreiem Stahl und/oder Kupfer enthält.

   Lagenmaterial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß

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   es weiterhin bis zu 10 Gew.-% eines Imprägnierungsmittels enthalte

   41. Lagenmaterial nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägnierungsmittel aus den drei Gruppen (a)
   Salze von Natrium, Kalium, Magnesium und Barium; (b) Oxide von Magnesium und Titan; und (c) Phosphate gewählt ist.

   42ο Lagenmaterial nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Imprägnierungsmittels 3 bis 6 Gew.~% beträgt.

   43. Lagenmaterial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Pulver aus Aluminium, FerroSilizium, Calciurasilizium, Magnesium und/oder Ferromangan enthält«,

   44. Lagenmaterial nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine kohlenstoffhaltige bubstanz enthält,

   45. Lagenmaterial nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die kohlenstoffhaltige Substanz aus Ruß, Teer und/oder Asphalt besteht.

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