DE2617671A1 - Markierungsmasse fuer heisse metallgegenstaende und verfahren zum auftragen derselben auf heisse metallgegenstaende - Google Patents
Markierungsmasse fuer heisse metallgegenstaende und verfahren zum auftragen derselben auf heisse metallgegenstaendeInfo
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HENKEL, KERN, FEILER & HÄNZEL
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~1
Hoogovens IJmuiden B.V.,
IJmuiden, Niederlande
IJmuiden, Niederlande
nr. w™ 2 3.
Markierungsmasse für heiße Metallgegenstände und Verfahren
zum Auftragen derselben auf heiße Metallgegenstände
Die Erfindung betrifft eine ein Pigment und ein Haftmittel
enthaltende Markierungsmasse für heiße Metallgegenstände sowie ein Verfahren zum Applizieren einer solchen Markierungsmasse
auf heiße Metallgegenstände durch Aufsprühen derselben auf die Oberfläche der betreffenden Gegenstände.
Insbesondere ist die Erfindung mit der Markierung heißer Eisen- oder Stahlkörper befaßt.
Üblicherweise werden heiße Stahlkörper durch Beschriften der Körperoberfläche von Hand mit einem Kreidestift oder
einem bei hohen Temperaturen schmelzenden und eine dauerhafte Markierung liefernden Wachsgriffel markiert. Eine
derartige Markierung heißer Gegenstände ist deshalb unbefriedigend, weil die damit befaßte Person in relativ enge
Berührung mit dem heißen Gegenstand gelangt und dabei hoher Temperatur ausgesetzt ist und sogar gesundheitliche
Schäden erleidet. Insbesondere durch die hohen Temperaturen oder die mögliche gesundheitliche Schädigung kommt es
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609846/0998
bei der mit der Markierung befaßten Person oftmals zu Ermüdungserscheinungen,
zu einer Unaufmerksamkeit und sogar zu falschen Markierungen. Da die Arbeit darüber hinaus auch noch
monoton ist, erhöht sich die Gefahr von Fehlern. Beim Fehlen von Markierungen lassen sich Blöcke, Vorblöcke oder
Brammen nicht identifizieren, weswegen sie abqualifiziert werden. Dies bedeutet oftmals einen beträchtlichen wirtschaftlichen
Verlust. Schließlich sind auch noch bei derartigen Markierungsmethoden die Arbeitskosten hoch.
Aus der JA-PS 8019/65 ist die Verwendung eines keramischen Materials als Markierung für heißen Stahl bekannt. Entsprechend
den Lehren der genannten JA-PS wird das keramische Material, insbesondere eine wäßrige ZnSO^-Lösung (Beispiel 1)
oder ein Natriumsilikat, Borsäure, wasserfreies Chromoxid und 4990 Wasser enthaltender keramischer Schlamm (Beispiel 2),
auf die zu markierende Oberfläche aufgespritzt. Nebenbei ist auch die Verwendung eines Pulvers erwähnt. Bei den bekannten
Maßnahmen wird offensichtlich eine Glassurbildung des betreffenden keramischen Materials angestrebt, wobei auf
dem zu markierenden Material eine Glassurschicht (in Form der Markierung) erzeugt werden soll. Eine solche Glassurschicht
bricht jedoch während des anschließenden Walzens des betreffenden Stahls in dem Walzwerk weg. Die Verwendung
nasser oder feuchter Materialien ist darüber hinaus auch deshalb noch von Nachteil, da mit dem beim Inberührunggelangen
mit dem heißen Metall gebildeten Dampf eine große Menge Markierung smaterial entfernt wird.
Aus der US-PS 3 296 689 ist die Verwendung eines Aluminiumanstrichs
zum Markieren von Metall, insbesondere das Auf-
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609846/0998
ORIGINAL INSPECTED
ORIGINAL INSPECTED
bürsten eines 20% Aluminiumschnipsei in einer Harzgrundlage
enthaltenden Anstrichs, bekannt. Als Alternativmaßnahme wird das Aufsprühen des betreffenden Anstrichs erwähnt. Durch das
Aluminium soll auf dem heißen Stahlgegenstand eine Nachweiszone für unterschiedliche Temperaturen geschaffen werden.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine mit einer einfachen Vorrichtung, die kaum eine Abnutzung erfährt und nur
eine geringe Wartung erfordert, applizierbare Markierungsmasse für heißes Metall, insbesondere heißen Stahl, zu schaffen,
die zuverlässig und ausreichend bruchfest an dem betreffenden Metallgegenstand haftet, um eine Nachbehandlung
zu überdauern, und die schließlich von der mit der Markierung befaßten Person aus einem ausreichenden (Sicherheits-)
Abstand von dem heißen Metallgegenstand aufgetragen werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Markierungsmasse für heiße Metallgegenstände in Form eines zur Trockenapplikation
auf heiße Metalloberflächen geeigneten trockenen Pulvers, das aus mindestens drei Bestandteilen, nämlich einem Pigment,
Aluminium und einem Haftmittel, besteht.
Das Aluminium dient hierbei als Reduktionsmittel zur Reduktion etwaiger Oxide auf der heißen Metalloberfläche. Das
Haftmittel ermöglicht eine Haftung der betreffenden Markierungsmasse
(auf der Metalloberfläche) bei Temperaturen nicht unter 20O0C. Die einzelnen Bestandteile sollten notwendigerweise
der Temperatur der Oberfläche, auf die sie appliziert werden., zu widerstehen vermögen. Die Mindestemperatur der
Wirksamkeit des Haftmittels kann weit über 2000C liegen, d.h.
die Metalltemperatur kann beispielsweise 120O0C betragen.
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Im Falle von Eisen- oder Stahloberflächen dient das Aluminiumpulver
zur Reduktion der primären Walzoxide des Eisens. Dadurch verhindern oder senken sie weitestgehend ein anschließendes
Abblättern der Markierung mit dem darunterliegenden Rost.
Erfindungsgemäß ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die Markierungsmasse bei ihrer Applikation trocken ist. Das zum
Aufsprühen der Markierungsmasse auf die Metalloberfläche erfindungsgemäß verwendete Trägergas sollte zweckmäßigerweise
ebenfalls sehr trocken sein. Sofern als Trägergas Druckluft verwendet wird, sollte diese zweckmäßigerweise so weit vorbehandelt
werden, daß sie trocken und staubfrei ist.
Darüber hinaus sollten die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen
Markierungspulvers ungiftig sein und im wesentlichen keine flüchtigen Bestandteile enthalten. Die mit Hilfe
einer erfindungsgemäßen Markierungsmasse erhaltenen Markierungen sollten sowohl auf dem heißen als auch kalten Metallgegenstand
einen guten Kontrast aufweisen und hervorragend sichtbar sein und dürfen schließlich beim Nachwalzen
nicht abfallen oder abblättern. Weiterhin sollten die Markierungen
keine für den Stahl schädlichen Bestandteile enthalten, gegen die bei eventuellen thermischen Nachbehandlungsmaßnahmen eingehaltenen Temperaturen beständig sein und bei
der späteren Lagerung oder beim späteren Transport im Freien nicht verschwinden. Diesen Anforderungen vermögen die erfindungsgemäßen
Markierungsmassen bzw. die daraus hergestellten Markierungen zu genügen.
Vorzugsweise macht das Aluminiumpulver mehr als 50 Gew.-%
der Markierungsmasse aus. Ferner sollte das Aluminiumpulver
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vorzugsweise eine maximale Korngröße von nicht über 600 Mikron aufweisen.
Als Pigment wird TiO2 bevorzugt. Selbstverständlich können
auch andere bekannte geeignete Pigmente, beispielsweise Chromoxid, verwendet werden. Allerdings ist an Chromoxid
nachteilig, daß es giftig ist.
Ein geeignetes Haftmittel ist beispielsweise eine Wachskreide in Pulverform, insbesondere die unter der Handelsbezeichnung
"Bowax" erhältliche Wachskreide. Diese Wachskreide krankt jedoch
daran, daß sie Talkum (Mg5Si^O10(OH)2) enthält, das
als für die Atmungsorgane schädlich angesehen wird. Ein weiteres geeignetes Haftmittel ist wasserfreies Siliziumdioxid
(SiO2). Das am meisten bevorzugte Haftmittel ist jedoch der
Bindeton Bentonit in trockener Form mit niedrigem Magnesiumgehalt, beispielsweise einem Magnesiumgehalt von unter 5%.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Applizieren einer Markierungsmasse des beschriebenen Typs auf
die Oberfläche eines heißen Metallgegenstands, wobei die betreffende Markierungsmasse gemäß der Erfindung in trockener
Form mittels eines Trägergasstrahls auf die Oberfläche des heißen Metallgegenstandes appliziert wird.
Die Markierungsmasse und das Markierungsverfahren gemäß der Erfindung eignen sich nicht nur zum Markieren von Stahl in
Form heißer Blöcke, Vorblöcke, Brammen und Bleche , sondern in entsprechend guter Weise auch zum Markieren von
Eisen, beispielsweise heißem Gußeisen, Gießformen (Kokillen) und Gießplatten.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. In der Zeichnung ist schematisch eine übliche Spritzpistole, die für die Durchführung des Verfahrens gemäß
der Erfindung modifiziert ist, dargestellt.
Gemäß der Zeichnung bewegt sich ein schematisch dargestellter heißer Stahlblock 1 unter einer Ausspritzdüse 2 einer
Trockenspritzpistole 3. Aus der Ausstoßdüse 2 tritt ein das trockene Markierungspulver auf den heißen Block 1 befördernder
Trägergasstrahl 4 aus.
Bei der von Hand betätigten Spritzpistole 3 kann es sich um ein übliches Gerät handeln. Die Spritzpistole als solche
braucht nicht geschützt zu werden. Die Spritzpistole ist derart modifiziert, daß sie ein längeres Zufuhrrohr 5, das
sich von einem Mischbehälter 6 zu der Ausstoßdüse 2 erstreckt, erhält. Die Düsengröße beträgt zweckmäßigerweise
3 mm.
Vorher entstaubte und getrocknete Druckluft wird über einen Schlauch 7 zugeführt. Der Schlauch 7 ist über ein Ansatzstück
8 an eine Rohrseele 9 im Handgriff 10 der Spritzpistole 3 angeschlossen. Mittels eines Drückers 11 wird ein
in der Rohrseele 9 befindliches Hauptbetriebsventil 12 betätigt. Ein Nadelventil 13 ermöglicht die Einstellung des
Drucks der Druckluft. In typischer Weise kann der Druck im Schlauch 7 6 at betragen. Durch das Nadelventil 13 wird
dieser Druck auf 0,2 bis 1 at reduziert.
Der Handgriff 10 ist an einem Verschluß 14 des Behälters 6 befestigt. Die Rohrseele 9 erstreckt sich über ein Rohr 15
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mit einem außermittigen Endstück in den Behälter 6, so daß die aus dem Rohr 15 austretende Luft einen Wirbel erzeugt,
der das in dem Behälter enthaltene Markierungspulver 16
durchwirbelt. Auf diese Weise wird das Pulver mit dem Luftstrom mitgerissen und gelangt durch den Verschluß 14 in die
Zufuhrleitung 5. Auf diese Weise läßt sich eine hochkonstante Pulverkonzentration in dem Luftstrahl erreichen.
Die Länge der verlängerten Zufuhrleitung 5 beträgt bei dieser
Ausführungsform etwa 2,5 i, so daß die Hand der Bedienungsperson
von der heißen Metalloberfläche etwa 2,5 m entfernt ist. Die Düse sollte von der heißen Oberfläche
etwa 5 cm entfernt sein.
Die folgenden Beispiele zeigen einige bevorzugte Markierungsmassen gemäß der Erfindung:
Bestandteile
Korngröße
Gewichtsteile
TiO2
Al
trocknes "Bowax" Beispiel 2 Bestandteile
j <5 Ji
<600 u
<37 Ji
<600 u
<37 Ji
Korngröße
2 8 5
Gewichtsteile
TiO2
Al
trockenes SiO,
>3 Ji ; <5 Ji
<600 u
<40
<600 u
<40
16
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| Beispiel 3 | Korngröße | Gewichtsteile |
| Bestandteile | >3 fx\ <5 yu | 2 |
| TiO2 | <600 u / |
8 |
| Al | ||
| trockener Bentonit mit 2,5 | <75 μ | 5 |
| Gew.-% Mg | ||
Die pulverförmigen Markierungsmassen der drei Beispiele wurden mittels einer von Hand betätigten Pulverspritzpistole
mit verlängerter Zufuhrleitung (vgl. die Zeichnung) auf heiße Stahloberflächen aufgesprüht. Die Hände der Bedienungsperson
der Spritzpistole befanden sich in einer Entfernung von mindestens 250 cm von der Metalloberfläche. Die zugeführte
Druckluft stand ursprünglich unter einem Druck von 6 at. Dieser wurde vor dem Eintritt in den das Pulver enthaltenden
Behälter 6 auf 0,2 bis 1 at reduziert. Die Düse der Spritzpistole wurde etwa 5 cm von der heißen Oberfläche entfernt
bewegt. In jedem Fall wurde eine zufriedenstellende Markierung erreicht. Die Markierungen hafteten augenblicklich und
sicher und zeigten eine hohe Beständigkeit gegen die anschließende Nachbehandlung des Stahls.
-9-
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Claims (16)
1. Markieruhgsmasse für heiße Metallgegenstände mit einem
Pigment und einem Haftmittel, dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus einem in Trockenform zur Applikation auf eine heiße Metalloberfläche geeigneten trockenen Pulver
aus mindestens drei Bestandteilen, nämlich einem Pigment, Aluminium und einem Haftmittel, besteht, wobei
das Aluminium als Reduktionsmittel zur Reduktion von Oxiden auf der heißen Metalloberfläche dient und das
Haftmittel eine Haftung bei einer Temperatur nicht unterhalb
20O0G bewirkt.
2. Markierungsmasse nach Anspruch ΐ, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aluminium mehr als 50 Gew.-% der Markierungsmasse
ausmacht.
3. Markierungsmasse nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium eine maximale Korngröße
von nicht über 600 Mikron aufweist.
4. Markierungsmasse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment
aus TiOp besteht.
5. Markierungsmasse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel
aus einer Wachskreide, Si0£ oder einem Bindeton
besteht.
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609846/Ό998 " '
ORIGINAL INSPECTED
6. Markierungsmasse nach Anspruch 5, dadurch gekehrizeichnet,
daß das Haftmittel .eine maximale Korngröße von nicht über
75 Mikron aufweist.
7. Markierungsmasse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
Al und einer Wachskreide besteht.
8. Märkierungsmasse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewichtsv«
2:8:5 beträgt.
2:8:5 beträgt.
daß das Gewichtsverhältnis TiOp» Al und Wachskreide etwa
9. Markierungsmasse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus TiO2, Al und
besteht.
10. Markierungsmasse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis TiO2, Al und SiO2 etwa 4 : 16 :
beträgt.
11. Markierungsmasse nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße des TiO2
nicht unter 3 Mikron und nicht über 5 Mikron liegt, die maximale Korngröße des Al nicht über 600 Mikron liegt und
die maximale Korngröße des Haftmittels nicht über 40 Mikron liegt.
12. Markierungsmasse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus TiO2, Al und
einem aus dem Bindeton Bentonit bestehenden Haftmittel gebildet ist.
-11-
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.ORIGINAL INSPECTED
13· Markierungsmasse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewichtsverhältnis TiO2, Al und Bentonit
2:8:5 beträgt.
14. Markierungsmasse nach Ansprüchen 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße des TiO2 nicht unter 3 Mikron und nicht über 5 Mikron liegt, die maximale Korngröße
des Al nicht über 600 Mikron liegt und die maximale Korngröße des Bentonits nicht über 75 Mikron liegt.
15. Verfahren zum Applizieren einer ein Pigment und ein Haftmittel
enthaltenden Markierungsmasse auf einen heißen Metallgegenstand durch Aufsprühen der Markierungsmasse
auf die Oberfläche des betreffenden Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß man als Markierungsmasse dne
solche nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche verwendet und daß man diese in trockener Form
mittels eines Trägergasstrahls appliziert.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man als Trägergas vorher entstaubte und getrocknete Druckluft
verwendet.
609846/0998
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| DE2617671B2 DE2617671B2 (de) | 1978-06-08 |
| DE2617671C3 DE2617671C3 (de) | 1979-02-08 |
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