DE2834274A1

DE2834274A1 - SEALING AND FILLING MATERIAL FOR METALLURGICAL APPLICATIONS

Info

Publication number: DE2834274A1
Application number: DE19782834274
Authority: DE
Inventors: Micheal Donald Labate
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-05
Filing date: 1978-08-04
Publication date: 1979-04-12
Also published as: IT7851144A0; GB2005696A; DE2834274C2; GB2005696B; IT1106639B

Description

Micheal Donald LaBate, Ellwood City, Pennsylvania, V.St.A.Michael Donald LaBate, Ellwood City, Pennsylvania, V.St.A.

Dichtungs- und Füllmaterial für metallurgische AnwendungenSealing and filling material for metallurgical applications

Die Erfindung bezieht sich auf Blockgießformen, Gießgespanne zu deren Abstützung und ein Material zum Abdichten oder Füllen von Hohlräumen oder Öffnungen zwischen oder in diesen zur Erleichterung des Festhaltens von heißem Metall darin.The invention relates to block casting molds, casting sets for supporting them and a material for sealing or filling voids or openings between or in them to facilitate the retention of hot Metal in it.

Frühere Materialien wiesen allgemein Mischungen von Zirkonmehl, Porzellanton, flüssigem Natriumsilikat, Bentonit, Seifenpulver oder deren Äquivalenten und Wasser als Benetzungsmittel zur Bildung einer kittartigen Konsistenz auf, die sich für den angegebenen Zweck verwenden lassen.Earlier materials generally featured mixtures of zircon flour, porcelain clay, liquid sodium silicate, Bentonite, soap powder or their equivalents and water as a wetting agent to form a putty-like consistency that can be used for the specified purpose.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Dichtungs- und Füllmaterial für metallurgische Anwendungen derart zu verbessern, daß es eine vorbestimmte Lebensdauer und eine Selbstzerstörungseignung aufweist.The invention is based on the object of providing such a sealing and filling material for metallurgical applications to be improved so that it has a predetermined life and self-destructiveness.

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Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Dichtungs- und Füllmaterial für metallurgische Anwendungen, das keramische Bestandteile und ein Netzmittel enthält, mit dem Kennzeichen, daß es aus einer aus 45 bis 50 % eines nicht-verzehrbaren Materials der Gruppe feingemahlener gebrannter Ton, Siliziumkarbid, Magnesit, gebrannter Dolomit, Aluminiumoxid, gemahlener Kalkstein und feine Sandteilchen, 8 bis 10 % verzehrbaren Holzfasern und 40 bis 47 % einer Benetzungslösung zum Binden dieser Stoffe zu einer nachgiebigen, formbaren Masse gebildeten Masse zusammengesetzt ist und daß die Benetzungslösung aus einer wässerigen Lösung aus im wesentlichen 60 bis 65 % Wasser, 5 bis 15 % Kalziumchlorid und 2 bis 20 % Phosphorsäure oder aus Äthylalkohol besteht.The object of the invention, with which this object is achieved, is a sealing and filling material for metallurgical applications, which contains ceramic components and a wetting agent, with the characteristic that it is made from one of 45 to 50 % of a non-edible material from the group of finely ground fired materials Clay, silicon carbide, magnesite, burnt dolomite, aluminum oxide, ground limestone and fine sand particles, 8 to 10 % edible wood fibers and 40 to 47 % of a wetting solution for binding these substances to form a resilient, malleable mass and that the wetting solution is composed of a aqueous solution consisting essentially of 60 to 65 % water, 5 to 15 % calcium chloride and 2 to 20 % phosphoric acid or of ethyl alcohol.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ermöglicht das Dichtungs- und Füllmaterial bei seiner Verwendung im Zusammenhang mit z. B. Metallschmelzen, daß das Material eine wirkungsvolle Abdichtung und Hohlraumausfüllung während einer vorbestimmten Zeitdauer und die Eignung zur teilweisen Selbstzerstörung aufweist, die das Freilegen der damit verbundenen oder gefüllten Teile erleichtert und reine, wiederverwendbare Oberflächen für einen folgenden Arbeitsgang liefert.Due to the composition according to the invention, the sealing and filling material enables it to be used in connection with z. B. molten metal that the material is an effective seal and cavity filling for a predetermined period of time and the ability to partially self-destruct that exposure the associated or filled parts lightened and pure, reusable surfaces for a subsequent one Operation supplies.

Es lassen sich damit Spalte zwischen Blockgußformen und Gießgespannen u. dgl. schließen, während sich Metallschmelze in den Formen befindet.It can be used to close gaps between ingot molds and foundries and the like, while molten metal located in the forms.

Die verzehrbaren Holzfasern, der feingemahlene/gebrannte Ton und die Benetzungslösung werden sorgfältig vermischt,The edible wood fibers, the finely ground / burned Clay and the wetting solution are carefully mixed,

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um eine Masse von kittartiger Konsistenz zu erzeugen, und man bringt diese Masse vorzugsweise in vorgeformte Kunststoff- oder Papierbehälter ein, die vorteilhaft die Form von verhältnismäßig dünnen, länglichen, engen Teilen der Masse, keilartigen Teilen der Masse annehmen können oder einfache Behälter der Masse von verschiedenen Gestalten sind, die der Abmessung und Plächenausdehnung der Hohlräume in Blockgießformen und/oder den Gießgespannen entsprechen, auf die die Blockgießformen üblicherweise gestellt werden.in order to produce a mass of putty-like consistency, and this mass is preferably brought into pre-formed Plastic or paper containers, which advantageously take the form of relatively thin, elongated, narrow Parts of the mass, wedge-like parts of the mass or simple containers of the mass of different Shapes are those of the dimensions and areal expansion of the cavities in block casting molds and / or the casting fixtures correspond to which the block molds are usually placed.

Das so zusammengesetzte und verpackte Material behält seine kittartige Konsistenz bei und eignet sich daher zur Formung durch die Justierung der Teile der Blockgießform bezüglich des Gießgespanns, um so irgendwelche öffnungen zu schließen, die sonst dazwischen vorhanden wären und die Bildung eines Grate am Block zuließen, der die Entfernung des Blocks aus der Blockgießform, wie Fachleuten bekannt ist, erheblich komplizieren würde.The material assembled and packaged in this way retains its putty-like consistency and is therefore suitable for shaping by adjusting the parts of the block mold with respect to the casting team, so any to close openings that would otherwise exist in between and allow the formation of a burr on the block, which would significantly complicate the removal of the ingot from the ingot mold as known to those skilled in the art.

Das erfindungsgemäße Material kann vorteilhaft durch den Zusatz von Thermit, d. h. einer Mischung von feinverteiltem metallischen Aluminium und einem oder mehreren Oxiden wie Eisenoxid modifiziert werden, die nach Zündung äußerst hohe Temperaturen infolge derVerbindung des Aluminiums mit dem Sauerstoff des Oxids erzeugt. Das modifizierte Material enthält dann . von . etwa 50 bis 70 % Thermit und als Rest die Mischung der verzehrbaren Holzfasern, des feingemahlenen gebrannten Tons und der vorgemischten Benetzungslösung in den oben angegebenen Anteilen.The material according to the invention can advantageously be modified by the addition of thermite, ie a mixture of finely divided metallic aluminum and one or more oxides such as iron oxide, which after ignition generates extremely high temperatures as a result of the compound of the aluminum with the oxygen of the oxide. The modified material then contains. from . about 50 to 70 % thermite and the remainder the mixture of the edible wood fibers, the finely ground burnt clay and the premixed wetting solution in the proportions given above.

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Alternativ kann man auch die Benetzungslösungen zunächst weglassen und die verzehrbaren Holzfasern, den feingemahlenen gebrannten Ton und das Thermit trocken verpacken.Alternatively, you can initially leave out the wetting solutions and the edible wood fibers, the finely ground ones Pack the fired clay and the thermite dry.

Wenn das Thermit gezündet wird, bildet sich eine
Schlackenschmelze, in der das teilchenförmige feuerfeste Material zusammen mit einer Matrix der Schlacke nach der exothermen Reaktion verbunden wird. Die Masse reagiert so exotherm, um in vorteilhafter|Weise die Zwischenräume zwischen der Blockgießform und einem Gießgespann oder einen Hohlraum im Gießgespann oder in der Blockgießform zu füllen, und liefert ein Endprodukt, das ausreichend keramisch ist, so daß in die Blockgießform eingeführte Metallschmelze nicht damit verschmilzt.When the thermite is ignited, one forms
Slag melt in which the particulate refractory material is bound together with a matrix of the slag after the exothermic reaction. The mass reacts exothermically so as to advantageously fill the gaps between the block casting mold and a casting team or a cavity in the casting team or in the block casting mold, and provides an end product which is sufficiently ceramic that molten metal introduced into the block casting mold does not use it merges.

Der verzehrbare Bestandteil in dem Dichtungs- und
Füllmaterial führt zu einer vorbestimmten Lebensdauer
in Abhängigkeit von der Dicke der Masse in ihrer Umgebung und der Menge der verzehrbaren Holzfasern im Material, so daß die Blockgießform und/oder das diese aufnehmende Gießgespann während des Aufenthalts der Metallschmelze in der Form ein wünschenswertes Dichtungs- und Füllmaterial enthalten, das sich nach der Entfernung des Blocks od. dgl. davon teilweise selbst zerstört.The edible ingredient in the sealant and
Filler material leads to a predetermined service life
Depending on the thickness of the mass in its environment and the amount of edible wood fibers in the material, so that the block casting mold and / or the casting team receiving it contain a desirable sealing and filling material during the stay of the molten metal in the mold, which is after the Removal of the block or the like, partially destroyed by it.

Man sieht so, daß das erfindungsgemäße Dichtungs- und Füllmaterial in jeder seiner alternativen Formen ein
befriedigendes Sperrmaterial zur Verhinderung des Aussickerns von Metallschmelze aus Blockgießformen u. dgl. ergibt, und Fachleute werden feststellen, daß sich dieses Material zur Ausbesserung von hitzeerodierten Wänden,
Rahmen, Türen u. dgl. wie etwa im Zusammenhang mitIt can thus be seen that the sealing and filling material according to the invention can be used in any of its alternative forms
provides a satisfactory barrier material for preventing molten metal from seeping out of ingot molds and the like, and those skilled in the art will find that this material is useful for repairing heat-eroded walls,
Frames, doors and the like, such as in connection with

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Herdofen-Wärmebehandlungsanlagen einschließlich BOF-Anlagen verwenden läßt, und bei diesen Anwendungsfällen kann das Material unter Anliegen an den angrenzenden oder aneinander anstoßenden Oberflächen der Gegenstände an Ort und Stelle gebracht und gehalten werden, oder das Material kann auch durch Einstampfen mit einer pneumatischen Pistole in die gewünschte Lage gebracht werden. Zusätzlich zu dem feingemahlenen gebrannten Ton kann man auch gebrauchte Ofenziegel, die in Teilchenform zerkleinert sind, vorteilhaft verwenden, und weitere Materialien, die sich für diesen Zweck eignen, umfassen Siliziumkarbid, Magnesit, Aluminiumsilikate, gebrannten Dolomit, Aluminiumoxid und verschiedene Mischungen dieser Materialien od. dgl. Die Teilchengröße ist nicht besonders kritisch und kann von feingemahlenem Material zu Teilchen von etwa 3,2 mm reichen.Hearth furnace heat treatment systems including BOF systems can be used, and in these applications, the material can be in contact with the adjacent or abutting surfaces of the objects are brought in place and held, or the material can also be brought into the desired position by ramming with a pneumatic gun. Additionally you can also use it with the finely ground fired clay Oven bricks, which are crushed in particle form, advantageously use, and other materials that suitable for this purpose include silicon carbide, magnesite, aluminum silicates, calcined dolomite, Alumina and various mixtures of these materials or the like. The particle size is not particularly critical and can range from finely ground material to particles of about 3.2 mm.

Eine weitere Modifizierung des erfindungsgemäßen Materials ist besonders dann brauchbar, wenn die exothermen Bestandteile entsprechend obiger Erläuterung verwendet werden. Eine solche vorteilhafte Dichtungs- und Füllmasse würde die Holzfasern oder deren Äquivalent, den feingemahlenen gebrannten Ton oder dessen Äquivalent, das Thermit und ein Benetzungsmittel, wie z. B. Äthylalkohol, enthalten, das mit dem Thermit kompatibel ist und die erwünschte exotherme Reaktion zuläßt.A further modification of the material according to the invention is particularly useful when the exothermic constituents can be used in accordance with the explanation above. Such an advantageous sealing and filling compound would the wood fibers or their equivalent, the finely ground fired clay or its equivalent, the Thermit and a wetting agent, such as. B. ethyl alcohol, which is compatible with the Thermit and the allows the desired exothermic reaction.

Obwohl nur zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, ergibt sich für Fachleute ohne weiteres, daß verschiedene Änderungen und Modifizierungen ohne Verlassen des Bereichs der Erfindung vorgenommen werden können.Although only two embodiments of the invention have been described, it will be readily apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without Leaving the scope of the invention can be made.

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Claims

1. Sealing and filling material for metallurgical applications, which contains ceramic components and a wetting agent, characterized in that it consists of one of 45 to 50 % of a non-edible material from the group of finely ground clay, silicon carbide, magnesite, burnt dolomite, Aluminum oxide, ground limestone and fine sand particles, 8 to 10 % of edible wood fibers and Mo to 47 % of a wetting solution for binding these substances into a flexible, malleable mass and that the wetting solution consists of an aqueous solution of essentially 60 to 65 % Water, 5 to 15 % calcium chloride and 2 to 20 % phosphoric acid or ethyl alcohol.

2. sealing and filling material according to claim!, Characterized characterized in that it is in a preformed, flexible, form to be taken in a desired shape and to be held in place the wetting solution is packed in a suitable container.

3. Sealing and filling material according to claim 1 or 2, characterized in that it forms 30 to 50 % of a sealing and filling compound which also contains 50 to 70 % thermite, ie a mixture of finely divided metallic aluminum and one or more oxides such as iron oxide contains.

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^{> J} > . Sealing and filling material according to claim 3 _5, characterized in that it is dry packed without the Renetzungslösung.

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