DE3045249A1 - Verfahren zum aufbringen eines resistenten schutzemailueberzugs auf duktile gusskoerper - Google Patents

Verfahren zum aufbringen eines resistenten schutzemailueberzugs auf duktile gusskoerper

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Horst Ing.(grad.) 8750 Aschaffenburg Müller
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Dueker GmbH
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Eisenwerke Fried Wilh Dueker GmbH and Co KGaA
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Description

304b243
° PATENTANWÄLTE
Dipl.-lng. H. Leinweber (1930-76) Dipl.-lng. Heinz Zimmermann Dipl.-lng. A. Gf. ν. Wengersky
Rosental 7 · D-8000 München
2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepatd Telegr.-Adr. Leinpat München
den 1. Dezember 1980
Unser Zeichen
zsm
Eisenwerke Fried. WiIh. Düker GmbH & Co., 87 82 Karlstadt
Verfahren zum Aufbringen eines resistenten Schutzemailüberzugs auf duktile Gußkörper
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen eines gegenüber aggressiven Medien resistenten Schutzemailüberzugs auf duktile Gußkörper, insbesondere Gußrohre.
Gemäß Darlegungen in der Literatur (Silikat-Technik" 1955, S. 480) wurde duktiles Eisen (Sphäroguß) zunächst für nicht emaillierfähig gehalten. Etwa zur gleichen Zeit wurde bekannt (Petzold "Emaille" 1950, Stuckert "Die Emailfabrikation" 1941 und Märker "Emailliertechnik" 1956), daß vor dem Aufbringen resistenter Puderemails zunächst ein Grundemail aufgetragen und eingebrannt werden muß. Hier ist also eine zweistufige Vorgangsweise unerläßlich. Diese ist wegen der zunächst aufzutragenden und einzubrennenden Grundemailschicht mit einem erheblichen Energieverbrauch und hohen Kosten verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das herkömmliche Verfahren so weiter auszubilden, daß auch duktile Gußkörper in einem einstufigen Emailliervorgang mit einem resistenten Emailüberzug versehen werden können.
Das Verfahren nach der Erfindung, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß auf die in bekannter Weise vorbehandelte grundemailschichtlose Oberfläche des Gußkörpers ein Email mit der folgenden SchmelzZusammensetzungsmatrix aufgebracht wird:
Die Lehre nach der Erfindung basiert somit auf der überraschenden Erkenntnis, daß sich entgegen der eingangs erwähnten herrschenden Meinung im Direkt-Verfahren, d.h. ohne vorherige Aufbringung eines Grundemails, eine gegenüber organischen Säuren und jede Art von Wasser beständige Emailschicht auf duktile Gußkörper, insbesondere Gußrohre aufbringen läßt, so daß letztere bei Verlegung im Erdboden keiner besonderen Umhüllung bzw. der vorherigen Anordnung einer zusätzlichen Schutzschicht gegen aggressive Medien be-
Gew. -% ZrO2 1 Gew.
30 - 50 CeO2 0
2 - 10 SrO 0 - 3
15 - 20 ZnO 1 - 1
1 - 10 MnO 0 - 5
1 - 5 NiO 0,5 - 3
5 - 15 CoO 0,5 - 2
1 - 5 F2 0,5 _ -ι
1 - 5 - 2
1 - 3
dürfen. Ganz abgesehen von der Energieeinsparung durch den Wegfall des kostspieligen Aufbringens einer in einem gesonderten Arbeitsgang einzubrennenden Grundemailschicht ist auch der Einsatz von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Schutzemailüberzug versehenen Kugelgraphit- bzw. Sphärogußrohron mit einer wesentlichen Vereinfachung und damit einer beachtlichen Arbeits- und Zeiteinsparung verbunden.
Der Auftrag des Emails erfolgt vorzugsweise in senkrechter Stellung der Gußrohre bzw. der sonstigen Rotationsgußkörper, und zwar insbesondere in Form eines Schlickers durch Tauchen, Spritzen oder auch Fluten. Dabei kann für das Trocknen des aufgebrachten Schlickers zweckmäßigerweise eine Induktionsspule eingesetzt werden. Das eigentliche Emaillieren, nämlich das Einbrennen der Emaille, erfolgt auf die in vertikaler Lage befindlichen Gußkörper, und zwar vorzugsweise ebenfalls mit Hilfe einer Induktionsspule unter Vorgabe von Temperatur und Geschwindigkeit. Das Rohr wird dabei von oben nach unten oder auch umgekehrt durch die Induktionsspule hindurchgeführt.
Als ganz besonders zweckmäßig hat es sich beim erfindungsgemäßen Verfahren herausgestellt, wenn das Email in Pulverform unmittelbar auf den noch in erwärmtem Zustand befindlichen Gußkörper aufgebracht wird. Hierbei macht sich nicht nur die Zeitersparnis sehr vorteilhaft bemerkbar. Da das zum Einsatz gelangende Email eine relativ niedrige Einschmelztemperatur besitzt und somit die Voraussetzung gegeben ist, den zu emaillierenden Gußkörper nach vorheriger Aufwärmung auf die Emailanklebetemperatur unter Ausnutzung der noch vorhandenen Eigenwärme des Gußkörpers zu emaillieren, entfällt praktisch ein gesonderter Erwärmungs- und Einbrennvorgang, und es ergibt sich eine weitere wesentliche Energieeinsparung.
Mit der erwähnten niedrigen Einschmelztemperatur ist ein niedriges Erweichungsintervall von 500 bis 5200C verbunden, das ein Glattschmelzen des Emails in einem Temperaturbereich von 700 bis 8000C ermöglicht. Wird die Einbrennzeit verkürzt, beispielsweise auf 1 bis 3 Minuten, kann auch im oberen Temperaturbereich bis 9500C gearbeitet werden.
Das beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz gelangende Email zeichnet sich durch seine niedrige Oberflächenspannung von 200 bis 210 dyn/cm aus. Hierdurch wird ein schnelles Benetzen und Glattfließen des Emails im Dünnschichtbereich unter 400 Mikron ermöglicht. Im Dünnschxchtbereich unter 500 Mikron ist das Email bis 5 kp schlagfest und abriebfest. Bedingt durch die Trockentechnologie wird unverfälschtes Emailglaspulver zum Schmelzen gebracht, wodurch kompakte und oberflächenglatte Emaillierungen entstehen,die in keiner Weise zu Inkrustierungen neigen. Durch innige Verzahnung des Verbundwerkstoffes - Email - duktiles Gußeisen findet kein Unterwandern von Korrosion bzw. Unterrosten statt. Es ist werkstoffneutral gegenüber allen Metallen und Metallverbindungen. Bemerkenswert ist ferner, daß das Email einerseits physiologisch und toxikologisch unbedenklich und andererseits im pH-Bereich 1-10 gegenüber allen organischen Säuren und Abwasser sowie Roh-, Brauch- und Trinkwasser re-üiulenlist.
BAD

Claims (3)

  1. Patentansprüche:
    :"$. Verfahren zum Aufbringen eines gegenüber aggressiven Medien resistenten Schutzemailüberzugs auf duktile Gußkörper, insbesondere Gußrohre, dadurch gekennzeichnet, daß auf die in bekannter Weise vorbehandelte grundemailschichtlose Oberfläche des Gußkörpers ein Email mit der folgenden Schmelzzusammensetzungsmatrix aufgebracht wird:
    Gew. -% ZrO2 Gew. , — SiO2 30 - 50 CeO2 1 — 3 B2O3 2 - 10 SrO 0 - 3 Na2O 15 - 20 ZnO 0 - 1 Bi2O3 1 - 10 MnO 1 - 5 Li2O 1 - 5 NiO 0 - 3 TiO2 5 - 15 CoO 0,5 - 2 CaO 1 - 5 F2 0,5 - 1 BaO 1 - 5 0,5 - 2 Al2O3 1 - 3
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Email in Pulverform unmittelbar auf den noch in erwärmtem Zustand befindlichen Gußkörper aufgebracht wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung einer Induktionsspule zum Trocknen des auf den Gußkörper aufgebrachten Emailschlickers und/oder zum Einbrennen des Schutzemailüberzugs.
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