DE2750061B1 - Verfahren zur Herstellung von Giesspulver - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von GiesspulverInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
- B22D27/06—Heating the top discard of ingots
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Description
Das Hauptpatent 2614 9573 betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von Gießpulver, insbesondere für den Stahlguß, das aus mindestens einer Gießpulverkomppnente
und vorzugsweise'an* emeihι rTußmittei besteht
und in Form von geschlossenen kugelförmigen Hohlkörpern vorliegt
Im Stand der Technik, von dem das Hauptpatent 2614 9575 ausgeht, ist ein Gießpulver bekannt, das in
Form von geschlossenen kugelförmigen Hohlkörpern vorliegt und dadurch einerseits sich durch günstiges
Schmelzverhalten und gute Wirmedimmung auszeichnet andererseits nur zu geringem 5taubaafall führt {vgL
DE-AS 15 58225} Dieses Gießpulver besteht jedoch aus Sphirolith bzw. Sphlrolith und Flugasche ab
Gießpulverkomponente bzw. als Gießpulverkomponenten und aus freien Alkalien in Form von Alkaliverbindungen
ab Flußmittel.
Das Verfahren, das zu dem bekannten, zuvor
beschriebenen Gießpulver führt, besteht darin, daß aus
Flugasche, und zwar aus Steinkohlenflugasche mit einem natürlichen Gehalt von maximal 05 bis 0,6
Gewichtsprozent Sphirolith, Sphlrolith bzw. eine Mischung aus Sphlrolith und Flugasche mit einem
Gehalt an Sphlrolith gewonnen wird, der Ober den natürlichen Gehalt von Sphirolith in Steinkohlenfiugasche
hinausgeht Dieses Verfahren ist sehr aufwendig, weil wegen des geringen natürlichen Gehahs von
Sphirolith in Steinkohlenfhigasche enorme Mengen von Steinkohlenfhigasche aufgearbeitet werden müssen.
Im übrigen werden an Gießpulver, die z.B. aus
Kalk-Tonerde-Silikaten oder einer Mischung aus Kalk-Tonerde-Silikaten und Steinkohlenflugasche ab
Gießpulverkomponente bzw. Gießpulverkomponenten und aus Alkaliverbindungen ab Flußmittel bestehen,
u. a. zwei Forderungen gesteDt Einerseits soll Gießpulver an der Grenzfläche zwischen flüssigem Gießmaterial, z. B. flüssigem Stahl, und dem Gießpulver schnell
, aufschmelzen (günstiges Schmelzverhalten), andererseits soll jedoch die auf das flüssige Gießmaterial
insgesamt aufgebrachte Gießpulverschicht eine hohe Wirmedimmung haben. Diesen Forderungen wird im
Stand der Technik zumeist dadurch genügt, daß das Gießpulver in feinstkörniger Form, Korngröße kleiner
ab 6Ou, verwendet wird Nachteilig bt jedoch, daß
ίο damit ein Gießpulver verwendet wird dessen Korngröße unterhalb der Staubgrenze liegt, so daß die
Verwendung von solchem Gießpulver zu einem starken Staubanfall führt, was unter dem Gesichtspunkt
»Umweltschutz« ungern gesehen wird
Dem Hauptpatent 26149575 lag die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Gießpulver anzugeben, mit dem in Form von geschlossenen
kugelförmigen Hohlkörpern vorliegendes Gießpulver gleichsam synthetisch hergestellt werden kann.
Das Verfahren nach der Lehre des Hauptpatents 26149575, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe
gelöst ist bt dadurch gekennzeichnet, daß ab Ausgangsmaterial eine feinstkörnige Mischung aus
Gießpulverkomponenten und ggf. Flußmittel verwendet
wird das Ausgangsmaterial aufgeschlemmt und mit einem Treibmittel versetzt wird und die Mischung aus
dem Ausgangsmaterial und dem Treibmittel expandiert wird Dabei können, wie an sich bekannt, ab
Gießpulverkomponenten Kalk-Tonerde-Silikate
und/oder Steinkohlenflugasche und als Flußmittel
Alkaliverbindungen verwendet werden.
In bezug auf Ausgestaltungen und Weiterbildungen des bisher beschriebenen Verfahrens nach der Lehre
des Hauptpatents 26149575 wird auf die DE-OS 2614 957 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hiermit
ausdrücklich auch zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Patentanmeldung gemacht wird
Das bekannte, zuvor beschriebene Verfahren hat sich an sich außerordentlich bewährt. Allerdings bt es
insoweit noch verbessenuigsfihig, ab nach dem Expandieren der Mischung aus dem Ausgangsmaterial
und dem Treibmittel, vorzugsweise durch Verdüsen und Versprühen, in den kugelförmigen Hohlkörper noch
eine Restfeuchte (von ca. 1%) verbleibt Diese Restfeuchte ist bei der Anwendung des Gießpulvers,
insbesondere bei der Anwendung für den Stahlguß, nachteilig.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Herstellung von Gießpulver nach der
so Lehre des Hauptpatens 2614957 so auszugestalten und
weiterzubilden, daß die in den Hohlkörpern nach der Expansion noch enthaltene Restfeuchte auf ein unschädliches
Maß herabgesetzt wird
Diese Aufgabe wird erfindungsgemiß dadurch gelöst, daß. die Hohlkörper nach der Expansion calciniert werden. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die in den Hohlkörpern nach dem Expandieren noch vorhandene Restfeuchte im wesentlichen in Form hydratbierter Wassermoleküle vorliegt und daß diese Restfeuchte aus den Hohlkörpern nach dem Expandieren durch Calcinieren entfernt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemiß dadurch gelöst, daß. die Hohlkörper nach der Expansion calciniert werden. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die in den Hohlkörpern nach dem Expandieren noch vorhandene Restfeuchte im wesentlichen in Form hydratbierter Wassermoleküle vorliegt und daß diese Restfeuchte aus den Hohlkörpern nach dem Expandieren durch Calcinieren entfernt werden kann.
Häufig wird Gießpulver der in Rede stehenden Art mit Soda (NaICO3) ab Flußmittel hergestellt, und zwar
mit cakamerter Soda. Das ist möglicherweise der Grund
es dafür, daß zunächst nicht daran gedacht worden ist daß
bei Anwendung des Verfahrens nach der Lehre des Hauptpatents 2614957 in den Hohlkörpern noch
Restfeuchte in Form hydratbierter Wassennoleküle
vorliegt Tatsächlich hydratisiert jedoch die als Flußmittel verwendete calcinierte Soda beim Aufschlemmen
des Ausgangsmaterials, d.h. der feinstkörnigen Mischung
aus der Gießpulverkomponente bzw. den Gießpulverkomponenten und dem Flußmittel.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Calcinieren grundsätzlich bei solchen Temperaturen
durchgeführt werden, die für das Calcinieren selbst erforderlich oder zumindest zweckmäßig sind. Wird
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren z. B. Gießpulver mit Soda als Flußmittel hergestellt, so kann das
Calcinieren bei einer Temperatur von 50° C bis 1800C,
vorzugsweise von ca. 1100C erfolgea
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wie zuvor ausgeführt, das Calcinieren der Hohlkörper
angewendet, um die nach dem Expandieren noch vorhandene Restfeuchte in Form hydratisierter Wassermoleküle
zu entfernen. Überraschenderweise sind mit dem Calcinieren jedoch noch weitere Effekte verbunden,
die überaus erwünscht sind, — und zwar insbesondere dann, wenn das Calcinieren bei einer
höheren Temperatur erfolgt als für das eigentliche Calcinieren erforderlich ist, nämlich vorzugsweise bei
einer Temperatur, die oberhalb der Schmelztemperatur des Flußmittels und unterhalb der Erweichungstemperatur
des Gießpulvers liegt
Zunächst führt das Calcinieren der Hohlkörper bei höheren Temperaturen als für das eigentliche Calcinie
ren erforderlich zum Erweichen des Flußmittels unc. damit zu einer weiteren Homogenisierung innerhalb der
Hohlkörper. Im übrigen entsteht ein besonders schmales Schmelzintervall des erfindungsgemäß hergestellten
Gießpulvers. Die Verringerung der Breite des Schmelzintervalls ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß
durch das Calcinieren ein zusätzliches Expandieren der Hohlkörper eintritt, das vorzugsweise auf der Entstehung
von Gasen, insbesondere von Kohlendioxid, beruht wobei die der Entstehung von Gasen zugrunde
liegenden Reaktionen durch die beim Calcinieren angewendeten Temperaturen beschleunigt werden.
Eine solche Reaktion erfolgt beispielsweise zwischen
ίο Soda und Siliziumdioxid entsprechend der Reaktionsgleichung
oder tritt als Spaltungsreaktion entsprechend der Reaktionsgleichung
CaCO3-^CaO + CO2
auf.
eigentliche Calcinieren erforderlich, so ist ein besonders
erwünschter Effekt auch das Eintreten von sogenannten
oxid (SiO2), das silikosefördernd ist andererseits
hinreichend hohen Temperaturen, z. B. bei einer
tionen zwischen dem Siliziumoxid und dem Calciumoxid auf, es entstehen Calciumsilikate.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Gießpulver, insbesondere für den Stahlguß, das aus mindestens
einer Gießpulverkomponente und vorzugsweise aus einem Flußmittel besteht und in Form von
geschlossenen kugelförmigen Hohlkörpern vorliegt, wobei ab Ausgangsmaterial eine feinstkörnige
Mischung aus Gießpulverkomponenten und ggf. Flußmittel verwendet wird das Ausgangsmaterial
auf geschlemmt und mit einem Treibmittel versetzt und die Mischung aus dem AUSgang«l»tena! und
dem Treibmittef expandiert Wird, nach Patent
26 14 9575, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper' nach der Expansion Cilciruert
werden. r" <
r ■' -^->-·'■■-' ··
Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Calcinieren bei einer Temperatur
von 5O0C bb 1800C, voraigsWeis« von et 110"C
erfolgt
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Calcinieren bei einer Temperatur erfolgt, die oberhalb der Schmelztemperatur des
Flußmittels und unterhalb der Erweichungstemperatur des Gießpulvers liegt
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Calcinieren bei einer Temperatur von ca. 10000C erfolgt
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