DE3448222C2

DE3448222C2 - Process for the flame-melt coating of metallic and mineral articles

Info

Publication number: DE3448222C2
Application number: DE3448222A
Authority: DE
Inventors: Johann 5040 Bruehl De Passut
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-05-25
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1988-12-15

Abstract

Published without abstract.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flammschmelz-Beschichtung von metallischen und mineralischen Gegenständen.The present invention relates to a method for flame melt coating of metallic and mineral objects.

In der deutschen Patentschrift 9 59 425 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem man auf eine flammgestrahlte Stahloberfläche eine Phosphorsäurebeize aufträgt, die mit Hilfe von Flammstrahlbrennern wie beim Flammstrahlen selbst eingebrannt wird. Es bildet sich eine amorphe, bis zu 10 µm dicke Metallphosphatschicht mit "Bienenwabenstruktur" aus. Die Schicht besteht im wesentlichen aus offenporigem Aluminiummetaphosphat und bindet sich chemisch an das Stahlgefüge. Die Flammphosphatierung ersetzt damit keine geschlossenporige Grundierung bzw. Beschichtung, sondern sie stellt lediglich eine Oberflächenvorbehandlung dar. Auf die derart vorbehandelte Fläche wird dann die eingentliche Beschichtung aufgetragen. Zweck der Vorbehandlung ist es daher, bei einer etwaigen mechanischen Beschädigung der Schicht eine Unterrostung weitgehend zu unterbinden.In the German patent 9 59 425 a method is described in which is treated with a phosphoric acid pickle on a flame-blasted steel surface applies with the help of flame jet burners as with flame blasting is branded itself. An amorphous, up to 10 µm thick is formed Metal phosphate layer with "honeycomb structure". The layer exists essentially made of open-pore aluminum metaphosphate and binds chemically to the steel structure. The flame phosphating does not replace any closed-pore primer or coating, but only provides a surface pretreatment. On the surface pretreated in this way the actual coating is then applied. Purpose of the pretreatment it is therefore, if there is any mechanical damage to the layer To largely prevent rust.

Seit langem sind ferner Verfahren zum Metallisieren von Stahlflächen bekannt, bei denen die Metalle aufgespritzt werden. Bei diesen Metallspritzverfahren wird das zu spritzende Metall als Draht oder Pulver einer beheizten Spritz einrichtung, z. B. einer Spritzpistole, zugeführt, bis über den Schmelpunkt erhitzt und mit Druckluft, eventuell unter Zusatz von Schutzgasen, zerstäubt und auf die vorher von Korrosionsprodukten und sonstigen Verunreinigungen befreite, vorzugsweise sandgestrahlte Metalloberfläche geschleudert. Für das Schmelzen werden Brenngasgemische verwendet, hauptsächlich Acetylen- Sauerstoff, Propan-Sauerstoff und Leuchtgas-Sauerstoff. Beim Aufprall der heißen Teilchen auf die zu überziehende Oberfläche werden sie zum größen Teil plastisch verformt. Ihre Haftung untereinander und auf der Metallober fläche ist nicht rein mechanischer Natur, sondern beruht mindestens zum Teil auf Kaltverschweißung. Nachteilig wirkt sich jedoch auch bei diesem Verfahren die Tatsache aus, daß keine dichtschließenden porenfreien Überzüge entstehen. Zur Erhaltung der so metallisierten Oberfläche ist es daher zu sätzlich erforderlich, diese mit üblichen Lacksystemen zu beschichten.Methods for metallizing steel surfaces have also been known for a long time, where the metals are sprayed on. With these metal spraying processes the metal to be sprayed is a wire or powder of a heated spray facility, e.g. B. a spray gun, fed up to the melting point heated and atomized with compressed air, possibly with the addition of protective gases and on those of corrosion products and other contaminants freed, preferably sandblasted metal surface. For Melting gas mixtures are used for the melting, mainly acetylene Oxygen, propane oxygen and luminous gas oxygen. At the impact of the hot particles on the surface to be coated, they become large Part plastically deformed. Your liability to each other and to the metal surface surface is not purely mechanical in nature, but is based at least on Part on cold welding. However, this also has a disadvantage Process the fact that there are no tightly closing, non-porous coatings arise. It is therefore necessary to preserve the metallized surface additionally required to coat them with conventional paint systems.

Außer diesen üblichen Lacksystemen, die als Lösungs- und/oder Bindemittel die verschiedenartigsten organischen Verbindungen enthalten, die insbesondere durch die leicht flüchtigen organischen Lösungsmittel sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verarbeitung nicht ungefährlich sind, gibt es Wasserglasfarben, die im wesentlichen aus Wasserglas und einem alkalibeständigen Farbpulver bestehen. Diese Wasserglasfarben werden insbesondere auf Kalk enthaltende Untergründe, z. B. Verputz, aufgetragen, wo sie einen harten, matten, lich echten und wetterfesten Anstrich ergeben. Leider stellen jedoch derartige Anstriche ebenfalls nur eine poröse Beschichtung dar, die damit ebenfalls nicht als Korrosionsschutz geeignet ist.In addition to these usual paint systems, which as the solvent and / or binder contain a wide variety of organic compounds, in particular due to the volatile organic solvents both in the manufacture are not harmless when it comes to processing, there are water glass colors, which essentially consists of water glass and an alkali-resistant color powder consist. These water glass paints are especially used on lime containing Substrates, e.g. B. plaster, applied where they have a hard, matte, Lich result in real and weatherproof paint. Unfortunately, however, such Paintings also represent only a porous coating, which also means is not suitable as corrosion protection.

Zusammenfassend ergibt sich somit, daß die vorstehend angegebenen Beschich tungsverfahren auf metallischer bzw. anorganischer Basis nur poröse Überzüge ergeben und die üblichen Lacksysteme den Nachteil hinsichtlich der lästigen und gefährlichen Entwicklung von Lösungsmitteldäpfen mit sich bringen.In summary, it follows that the above-mentioned coating Metallic or inorganic based process only porous coatings result and the usual paint systems have the disadvantage of annoying and dangerous development of solvent vials.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein neues Beschichtungsverfah ren auf anorganischer Basis zu schaffen, das in einfacher Weise ohne die lästige Entwicklung von organischen Lösungsmitteldämpfen eine porenfreie Beschichtung in relativ kurzer Zeit ergibt, die beständig gegen chemische, thermische und mechanische Beanspruchungen ist und so die beschichteten Gegenstände, z. B. Tankbehälter, Wasseraufbereitungsanlagen, Rohrleitungen, Schiffe und metallische und/oder mineralische Bauwerke unter und über der Erdoberfläche sicher vor korrodierenden Einflüssen schützt.The object of the present invention is therefore to develop a new coating method to create an inorganic base in a simple manner without the annoying development of organic solvent vapors a non-porous Coating in a relatively short time, which is resistant to chemical, is thermal and mechanical stress and so the coated Items, e.g. B. tank containers, water treatment plants, pipes, Ships and metallic and / or mineral structures below and above the Protects earth's surface from corrosive influences.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man eine fließ- bzw. streichfähige, Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoffe und Netzmittel enthaltende Beschichtungsmasse, die Wasserglas, Quarz, Tonerde, Lavalit, Magnesiumsilikat, Bimsstein, Zement und Wasser sowie geringe Mengen Phos phorsäure enthält, auf die zu beschichtenden Gegenstände aufbringt, anhärten läßt und dann einer Flammschmelzbehandlung unterwirft. Die Flammschmelzbe handlung erfolgt bei einer Temperatur in der Beschichtungsmasse von 400°C bis 1900°C, insbesondere von 750 bis 1350°C.This object is achieved according to the invention in that a flowing or spreadable, binders and optionally fillers and wetting agents coating composition containing water glass, quartz, clay, lavalite, Magnesium silicate, pumice stone, cement and water as well as small amounts of Phos contains phosphoric acid, on the objects to be coated, harden leaves and then subjected to a flame melting treatment. The flame melt action takes place at a temperature in the coating material of 400 ° C up to 1900 ° C, in particular from 750 to 1350 ° C.

Es ist auch vorgesehen, daß man eine Beschichtungsmasse mit zusätzlichem Stellmittel und Härter einsetzt.It is also contemplated that a coating with additional Setting agent and hardener used.

Gemäß der Erfindung läßt sich somit eine fließ- bzw. streichfähige Beschich tungsmesse durch Flammschmelzen auf Gegenstände aufbringen, wobei für Korrosionsschutzbeschichtungen in nur einem Arbeitsgang bis zu 500 µm aufgetragen und durch beliebig mehrere Auftragsschichten Schichtstärken für extreme Belastungen bis zu 10 mm und mehr aufgebaut werden können. Die aufgetragenen Schichten sind gleichmäßig sowohl hinsichtlich ihrer Dicke, ihrem Aussehen wie auch ihrer Qualität.According to the invention, a flowable or spreadable coating can thus be applied application to objects by flame melting, whereby for Anti-corrosion coatings up to 500 µm in just one operation applied and layer thicknesses by any number of application layers for extreme loads of up to 10 mm and more. The applied layers are uniform both in terms of their thickness, their appearance as well as their quality.

Bei der nachfolgenden thermischen Behandlung verfließt die aufgebrachte Beschichtung in ihrem Transformationsbereich vom Sinterbeginn bis zur Schmelze zu einer glatten geschlossenen, porendichten Oberfläche und verbindet sich gleichzeitig mit dem Trägermaterial. Es findet ein Übergang von der starren Materialmenge in den flüssigen Zustand statt, so daß beim Zusammen schmelzen des Silikatgemisches chemische Reaktionen erfolgen, die eine hohe Bindungsfestigkeit für die aufgetragene Beschichtung gewährleisten.In the subsequent thermal treatment, the applied fluid flows away Coating in its transformation area from the start of sintering to the melt to a smooth closed, pore-tight surface and connects itself with the backing material. There is a transition from the rigid amount of material in the liquid state instead, so that when put together melting of the silicate mixture, chemical reactions take place that a ensure high bond strength for the applied coating.

Bevorzugte Bereiche, innerhalb derer die einzelnen Komponenten eingesetzt werden, sind folgende:Preferred areas within which the individual components are used are the following:

(a)
mindestens 10Gew.-% Quarz 1-40Gew.-% Tonerde 0,1-30Gew.-% Lavalit 0,5-40Gew.-% Wasserglas 0,2-20Gew.-% Magnesiumsilikat 0,5-50Gew.-% Bimsstein 0,25-25Gew.-% Zement 0,1-20Gew.-% Wasser 0,01-2Gew.-% 40%ige Phosphorsäurelösung(a)
at least 10% by weight quartz 1-40% by weight alumina 0.1-30% by weight lavalite 0.5-40% by weight water glass 0.2-20% by weight magnesium silicate 0.5-50% by weight pumice stone 0 , 25-25% by weight cement 0.1-20% by weight water 0.01-2% by weight 40% phosphoric acid solution

(b)
mindestens 2Gew.-% Quarz 0,5-35Gew.-% Tonerde 2-45Gew.-% Lavalit 0,5-40Gew.-% Wasserglas 0,5-25Gew.-% Magnesiumsilikat 2-30Gew.-% Bimsstein 1-20Gew.-% Zement 0,2-20Gew.-% Wasser 0,02-2Gew.-% 40%ige Phosphorsäurelösung(b)
at least 2% by weight quartz 0.5-35% by weight alumina 2-45% by weight lavalite 0.5-40% by weight water glass 0.5-25% by weight magnesium silicate 2-30% by weight pumice stone 1-20% by weight .-% cement 0.2-20% by weight water 0.02-2% by weight 40% phosphoric acid solution

(c)
mindestens 2Gew.-% Quarz 0,5-35Gew.-% Tonerde 1-45Gew.-% Lavalit 0,5-40Gew.-% Wasserglas 0,1-25Gew.-% Magnesiumsilikat 0,5-30Gew.-% Bimsstein 1-20Gew.-% Zement 1-20Gew.-% Wasser 0,05-5Gew.-% 40%ige Phosphorsäurelösung(c)
at least 2% by weight quartz 0.5-35% by weight alumina 1-45% by weight lavalite 0.5-40% by weight water glass 0.1-25% by weight magnesium silicate 0.5-30% by weight pumice stone 1 -20% by weight cement 1-20% by weight water 0.05-5% by weight 40% phosphoric acid solution

Das erfindungsgemäß als Filmbildner eingesetzte Quarzmehl bzw. der Quarz sand ist ein Siliciumdioxid (SiC₂) mit trigonalen und amorphen molekularen Anteilen an der Tetraederstruktur. Das Quarzmehl weist vorzugsweise eine Teilchengrößenverteilung von 0,001 mm bis 1,0 mm und der Quarzsand eine Teilchengrößenverteilung von 1,0 mm bis 5,0 mm auf.The quartz powder or the quartz used according to the invention as a film former sand is a silicon dioxide (SiC₂) with trigonal and amorphous molecular Shares in the tetrahedral structure. The quartz powder preferably has one Particle size distribution from 0.001 mm to 1.0 mm and the quartz sand one Particle size distribution from 1.0 mm to 5.0 mm.

Lavalit, ein aus verschiedenen Oxiden von Si, Fe, Mg, Al und Ti zusammenge setztes Material, dient als Farbstoff in der Beschichtung und der Erzielung der Oberflächenhärte. Lavalit wird als Lavalitmehl mit einer Teilchengrößen verteilung von 0,001 mm bis 1,0 mm oder als Lavalitsand mit einer Teilchen größenverteilung von 1,0 mm bis 5,0 mm eingesetzt.Lavalite, a mixture of different oxides of Si, Fe, Mg, Al and Ti set material, serves as a dye in the coating and the achievement the surface hardness. Lavalite is called lavalite flour with a particle size distribution from 0.001 mm to 1.0 mm or as Lavalite sand with one particle size distribution from 1.0 mm to 5.0 mm.

Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Wassergläsern handelt es sich um solche, die im Handel erhältlich sind, vorzugsweise in den üblichen Konzen trationen. Die Wassergläser, von denen Kaliwasserglas bevorzugt wird, dienen einerseits der Benetzung der inerten Füllstoffe und andererseits als Bindemittel. The water glasses used according to the invention are those that are commercially available, preferably in the usual concentrations trations. The water glasses, of which potash water glass is preferred, serve on the one hand the wetting of the inert fillers and on the other hand as a binder.

Die eingesetzten Wassergläser können solche sein, die ein SiO₂/Me₂O-Verhält nis von mindestens oder höchstens 1,5 aufweisen. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis SiO₂ : Na₂O/K₂O 2,0 bis 4,0. Die Wasserglaslösungen in Wasser werden mit der Dichte von 1,15 g/ml bis 1,55 g/ml bevorzugt.The water glasses used can be those that have a SiO₂ / Me₂O ratio nis of at least or at most 1.5. This is preferably SiO₂: Na₂O / K₂O ratio 2.0 to 4.0. The water glass solutions in water are preferred with the density of 1.15 g / ml to 1.55 g / ml.

Das Magnesiumsilikat, das unter anderem zur spezifischen Füllstoffpackung der Festkörpermengen dient, ist ein Schichtsilsikat mit freien Tetraederspitzen und den Schichtanionen von MG₃ [Si₄O₁₀] (OH)₂. Das bevorzugt eingesetzte Magnesiumsilikat ist Talkum mit einer Teilchengrößenverteilung von 0,001 mm bis 0,050 mm und/oder von 0,050 mm bis 5,0 mm.The magnesium silicate, which is used for specific filler packs, among other things serving the solid amounts is a layered silicate with free tetrahedral tips and the layer anions of MG₃ [Si₄O₁₀] (OH) ₂. The preferred one Magnesium silicate is talc with a particle size distribution of 0.001 mm up to 0.050 mm and / or from 0.050 mm to 5.0 mm.

Bimsmehl bzw. Bimskorn, auch Bimssand genannt, erhält man aus Bimsstein. Das Material des Bimssteins besteht vorwiegend aus Obsidian. Erhitzt man z. B. Obsidian im Tiegel auf 900 bis 1000°C, so bläht er sich zu Bimsstein auf.Pumice flour or pumice grain, also called pumice sand, is obtained from pumice stone. The material of the pumice stone consists mainly of obsidian. One heats e.g. B. Obsidian in the crucible at 900 to 1000 ° C, it swells to pumice on.

Gemäß der Erfindung wird ein Bimsmehl mit einer Teilchengrößenverteilung von 0,001 mm bis 0,010 mm oder als Bimskorn mit einer Teilchengrößenver teilung von 0,010 mm bis 5,0 mm eingesetzt.According to the invention, a pumice flour with a particle size distribution from 0.001 mm to 0.010 mm or as a pumice grain with a particle size ver pitch from 0.010 mm to 5.0 mm.

Der erfindungsgemäß eingesetzte Zement, der vorzugsweise ein Portlandzement oder ein Tonderdezement, insbesondere ein solcher der Qualität nach DIN 1165, 4210, 273, 51043 und/oder 51044 ist, dient ebenfalls als Bindemittel, der durch Reaktion mit dem ebenfalls vorhandenen Wasser die Anhärtung be dingt, die Oberflächengüte mit bestimmt und zur Haftung der Beschichtungs masse auf dem beschichteten Gegenstand bis zur thermischen Behandlung beiträgt.The cement used according to the invention, which is preferably a Portland cement or a clay cement, especially one of the quality according to DIN 1165, 4210, 273, 51043 and / or 51044 is also used as a binder by reaction with the water that is also present because the surface quality is determined and the adhesion of the coating mass on the coated object until thermal treatment contributes.

Die zugesetzte Phosphorsäure, die vorzugsweise in einer wäßrigen 40%igen Lösung eingesetzt wird, kann im Fall der Aufbringung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse auf Stahlflächen dazu beitragen, die Unterrostung zu verhindern.The added phosphoric acid, preferably in an aqueous 40% Solution is used, in the case of application of the invention Coating compound on steel surfaces help to reduce rust prevent.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse kann zusätzlich Substanzen als Stellmittel enthalten, die eine thixotrope Wirkung entfalten und dadurch beispielsweise ein Abfließen an senkrecht zu beschichtenden Wänden verhindern. The coating composition according to the invention can additionally substances as Contain adjusting agents that develop a thixotropic effect and thereby For example, prevent drainage on walls to be coated vertically.

Zu solchen Substanzen gehört Ton, vorzugsweise in reiner Form als Kaolin mit der Formel Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O oder ein Montmoerilonit der Type Bentone EW und/oder eine hochdisperse Kieselsäure vom Typ Aerosil 200 oder 300.Such substances include clay, preferably in pure form as kaolin with the formula Al₂O₃ · 2SiO₂ · 2H₂O or a montmoerilonite of the type Bentone EW and / or a highly disperse Aerosil 200 silica or 300.

Ferner kann die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse als Füllstoff ein Mineral mit einem Siliciumdioxidanteil bis zu 60% und mit einem spezifischen Gewicht unter oder über 2 in einer Menge von 1 bis 70 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse enthalten. Ein solcher Füllstoff in mikronisierter Form kann sein ein basisches Oxid allein oder im Gemisch mit K, Li, Ca, Al, Sr, Sn, Zn, Mg und/oder Ti als Netzwerkwandler.Furthermore, the coating composition according to the invention can be a mineral as a filler with a silicon dioxide content of up to 60% and with a specific weight below or above 2 in an amount of 1 to 70 wt .-% based on the Total mass included. Such a filler in micronized form can be a basic oxide alone or in a mixture with K, Li, Ca, Al, Sr, Sn, Zn, Mg and / or Ti as network converters.

Außerdem kann es von Vorteil sein, wenn man in die Beschichtungsmasse kurz vor der Verarbeitung, d. h. der Aufbringung als Beschichtung, einen zusätz lichen Härter, vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse, einarbeitet.It can also be an advantage if you put it in the coating compound just before processing, d. H. the application as a coating, an additional Lichen hardener, preferably in an amount of 1 to 15 wt .-% based on the total mass, incorporated.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse erfolgt durch Mischen der Komponenten in den jeweils gewünschten Mengenverhältnissen in an sich bekannter Weise, z. B. mittels Rührer, Dissolver, Kneter oder einer Perlmühle. Selbstverständlich eigenen sich auch Zwangsmischer, wie sie als Betonmischmaschinen auf der Baustelle Anwendung finden. Die so hergestellte Beschichtungsmasse wird je nach Baustellenanforderung in Eimern, Hobbocks, Fässern oder Groß-Containern angeliefert. In besonderen Fällen kann die Mischung der einzelnen Komponenten bzw. die Mischung der teilweise schon vorgemischten Komponenten mit den restlichen Komponenten direkt auf der Baustelle erfolgen. Dies wird insbesondere dann bevorzugt, wenn noch ein zusätzlicher Härter kurz vor der Verarbeitung in die Beschichtungsmasse eingearbeitet werden soll. Zu diesem Zweck kann dann ein Teil der Komponenten schon vorgemischt sein. Gemäß einer besonderen Ausführungsform geht man dabei so vor, daß man zunächst eine Mischung aus Quarz, Tonerde und Lavalit mit einer Mischung aus Wasserglas, Magnesiumsilikat und Bimsstein mischt und anschließend dieses Gemisch mit einem Gemisch aus Zement und Wasser mit geringen Mengen Phosphorsäure vermischt.The coating composition of the invention is produced by Mix the components in the desired proportions in a manner known per se, e.g. B. using a stirrer, dissolver, kneader or one Pearl mill. Of course, compulsory mixers such as those are also suitable Concrete mixing machines are used on the construction site. The so made Depending on the construction site requirements, coating compound is used in buckets, hobbocks, Delivered to barrels or large containers. In special cases the Mix of the individual components or the mixture of some already premixed components with the remaining components directly on the Construction site. This is particularly preferred if there is still one additional hardener shortly before processing into the coating material should be incorporated. Part of the components can then be used for this purpose be premixed already. According to a special embodiment, one goes so that you first have a mixture of quartz, clay and lavalite mixed with a mixture of water glass, magnesium silicate and pumice stone and then this mixture with a mixture of cement and water mixed with small amounts of phosphoric acid.

Die so hergestellte Beschichtungsmasse wird dann auf den zu beschichtenden Gegenstand aufgetragen. Nach dem Abbinden wird die angehärtete Beschich tung durch Flammschmelzen thermisch nachbehandelt, wobei eine geschlossene "zugeschmolzene" Oberfläche entsteht. Das Aufbringen kann durch Spritzen, Rollen, Streichen oder Spachteln erfolgen, wobei dickere Schichten durch wiederholte Beschichtungsvorgänge erzeugt werden.The coating composition thus produced is then applied to the coating material to be coated Item applied. After setting, the hardened coating is thermally aftertreated by flame melting, whereby a closed "melted" surface is created. The application can be by spraying, Rolling, brushing or trowelling take place, with thicker layers repeated coating processes are generated.

Zum Flammschmelzen bedient man sich einer Brenngasflamme oder eines Heißluftgebläses. Als zu verbrennendes Gas verwendet man allein oder in Mischung Methan, Ethan, Propan, n-Butan, Isobutan, Leuchtgas, Erdgas, Acety len oder Wasserstoff. Besonders bevorzugt wird Acetylen. Das Einstellen der Sauerstoff-Acetylen-Flamme auf ca. 2700° erfolgt mit einer Flamme, in der Sauerstoff im Überschuß vorhanden ist, wobei sich die Flammkerne vom Brenner abheben. Die verwendeten Handbrenner von 5 cm bis 25 cm Brennerbreite sind so konstruiert, daß sie im Schneepflugwinkel von ca. 45° und einer Neigung von ca. 40% mit der Vorschubsgeschwindigkeit von 4 bis 8 m/min über die Beschichtung zu führen sind. Die Handhabung der Brenn gase erfolgt hierbei nach den Richtlinien 0301 vom Deutschen Verband für Schweißtechnik. Die an Stahlflächen dirket nach der Flammbehandlung mittels Thermochromstiften gemessenen Temperaturen liegen zwischen ca. 95 bis 160°C.For flame melting, one uses a fuel gas flame or one Hot air blower. The gas to be burned is used alone or in Mixture of methane, ethane, propane, n-butane, isobutane, luminous gas, natural gas, acety len or hydrogen. Acetylene is particularly preferred. The setting the oxygen-acetylene flame at approx. 2700 ° takes place with a flame, in which oxygen is present in excess, with the flame nuclei lift off the burner. The hand torches used from 5 cm to 25 cm Burner widths are designed so that they are at a snow plow angle of approx. 45 ° and an inclination of approx. 40% with the feed speed from 4 to 8 m / min over the coating. Handling the Brenn gases are made according to guidelines 0301 from the German Association for Welding technology. The on steel surfaces directly after the flame treatment with Temperatures measured with thermochromic pencils are between approx. 95 to 160 ° C.

Vor dem Auftrag der Beschichtungsmasse auf die zu beschichtenden Gegen stände ist eine gründliche Vorbehandlung der Untergründe notwendig. Bei Stahlbauten müssen die zu beschichtenden Flächen frei von Rost, Zunder (Walzhaut), Verschmutzungen und Staubablagerungen jeder Art sein. Das Reinigen kann beispielsweise mit dem "Sandstrahl"-Verfahren erfolgen, wobei man als Granulat Hartguß, Temperguß, Stahlguß, Stahldrahtkorn, Leichtmetall oder mineralische Strahlmittel aus Korund, Glas oder Schlacke einsetzt. Alternativ kann das Reinigen auch mit dem Flammstrahl-Verfahren durchgeführt werden, an das sich ein maschinelles Bürsten anschließt. Die gereinigten Stahlflächen müssen den Norm-Reinheitsgraden nach DIN 55 928 Teil 4, von Se 2 und Sa 2.1/2 entsprechen.Before applying the coating compound to the counter to be coated thorough pretreatment of the substrates is necessary. At Steel structures must ensure that the surfaces to be coated are free of rust and scale (Rolled skin), dirt and dust deposits of all kinds. The Cleaning can be done, for example, with the "sandblasting" process, whereby one as granulate hard cast, malleable cast iron, cast steel, steel wire grain, light metal or mineral abrasives made of corundum, glass or slag. Alternatively, cleaning can also be carried out using the flame jet method which is followed by machine brushing. The cleaned ones Steel surfaces must meet the standards of purity according to DIN 55 928 part 4, of Se 2 and Sa 2.1 / 2.

Bei Betonbauten müssen die Betonflächen der unterschiedlichsten Zement qualitäten von den Güteklassen B 200 bis B 800 und darüber hinaus, die man bei Betonbehältern, Betonfertigteilen, Betonfußböden, Betonplatten, Betondämmen und Betonschächten findet, vor ihrer Beschichtung ebenfalls sauber und trocken sein. Die Entfernung der Rückstände von Öl, Fett, Betonschlämmpe, Gummieabrieb und Algenbewuchs erfolgt am günstigsten mit dem Flammstrahl-Verfahren und dem anschließenden maschinellen Bürsten. Gegebenenfalls kann natürlich auf trockene Betonflächen ebenfalls das Sandstrahl-Verfahren zur wirkungsvollen Reinigung eingesetzt werden.In concrete buildings, the concrete surfaces of the most varied of cement qualities from the grades B 200 to B 800 and beyond, the one with concrete containers, precast concrete parts, concrete floors, Concrete slabs, concrete dams and concrete shafts are found before they are coated also be clean and dry. The removal of residues of oil, fat, Concrete slurry, rubber abrasion and algae growth are the cheapest with the flame jet process and the subsequent machine To brush. If necessary, of course, also on dry concrete surfaces the sandblasting process can be used for effective cleaning.

Die Beschichtungsmasse bringt in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere die folgenden Vorteile: Die Beschichtungsmasse wird aus anorganischen Rohstoffen in wäßriger Lösung hergestellt. Bei ihrer Herstellung, Lagerung und Verarbeitung entstehen keine gesundheitsschäd lichen und brennbaren Gase und es treten keinerlei Geruchsbelästigungen für den Verarbeiter auf. Die gesetzlichen Bestimmungen, wie im Umgang mit brennbaren Beschichtungswerkstoffen, brauchen bei der Herstellung und dem Auftrag der Beschichtungsmasse nicht mehr beachtet werden. Durch die thermische Nachbehandlung wird die Beschichtungsmasse auf der Ober fläche verschmolzen. Der bisher hohe Energieaufwand zur Aufheizung des ganzen Werkstücks sowie der Rauminhalt der dafür konstruierten Trocken- und Einbrennöfen wird verringert. Darüber hinaus können jetzt mit der Be schichtungsmasse größere Konstruktionsteile oder komplette Anlagen beschichtet und thermisch nachbehandelt werden, die bisher aus räumlichen Gründen bei herkömmlichen Einbrennbedingungen nicht in den Trocken- oder Einbrenn öfen Platz hatten. Die chemische Aushärtung der aufgebrachten Beschich tungsmasse ist nach ihrer Abkühlphase nach dem Flammschmelzen nach ca. 15 bis 20 min abgeschlossen. Die erhaltene Beschichtung ist undurchlässig für Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe. Sie kann nicht quellen oder sich legieren, ist hygienisch und bildet aufgrund ihrer anorganischen Zusammen setzung keinen Nährboden für Bakterien. Die chemisch/physikalischen drei dimensional aufgebauten Sperrschichten der Silicium-Ausbildung schaffen in Verbindung mit den Füllstoffmengen eine Isolator-Eigenschaft von besonders langer Lebensdauer.The coating composition brings in connection with the invention Process in particular the following advantages: The coating composition made from inorganic raw materials in aqueous solution. At her Manufacturing, storage and processing are not harmful to health and flammable gases and there are no unpleasant smells for the processor. The legal regulations, such as in dealing with flammable coating materials, need in the manufacture and the application of the coating material is no longer observed. By the thermal aftertreatment becomes the coating compound on the top surface merged. The previously high energy expenditure for heating the entire workpiece as well as the volume of the drying and baking ovens are reduced. In addition, the Be Coating compound coated larger construction parts or complete systems and thermally aftertreated, which were previously for spatial reasons with conventional baking conditions not in the drying or baking process stoves. The chemical hardening of the applied coating after its cooling phase after flame melting after approx. Completed 15 to 20 min. The coating obtained is impermeable for gases, liquids and solids. It cannot swell or alloy is hygienic and forms due to their inorganic combination no breeding ground for bacteria. The chemical / physical three create dimensionally constructed barrier layers of silicon formation in connection with the amounts of filler an insulator property of particular long life.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.

Example 1

Auftragstechnik: Spachteln
Das Spachteln mit der Kelle, dem Glätter oder der Ziehspachtel durch manu elle Auftragstechniken ermöglicht es, Schichtstärken bis 50 mm in nur einem Arbeitsgang aufzuziehen.Application technique: filling
Filling with a trowel, a smoothing knife or a trowel with manual application techniques makes it possible to apply layer thicknesses of up to 50 mm in just one operation.

Zur Egalisierunt von Lunkern, Rissen, Lochfraß-Korrosion und Ausbrüchen bei mineralischen sowie metallischen Untergründen sowie zur Behebung von Schäden an Kanalisationsrohren, Betonkühltürmen, Schwimmbecken, Tankan lagen, Schrammborden auf Autobahnbrücken und Industrieböden (überwiegend im chemischen Bereich) können die Rezepturen 1 und 2 eingesetzt werden.For leveling cavities, cracks, pitting corrosion and breakouts for mineral and metallic substrates as well as for the removal of Damage to sewer pipes, concrete cooling towers, swimming pools, tankers layers, scrap shelves on motorway bridges and industrial floors (predominantly in the chemical field), recipes 1 and 2 can be used.

Rezeptur Nr. 1 Recipe No. 1

Rezeptur Nr. 2 Recipe No. 2

Nach dem Anhärten der applizierten Spachtelmasse wird der lose Wasseranteil mit Hilfe der Sauerstoff-Acetylen-Flamme aus der aufgezogenen Fläche ver dunstet.After the applied filler has hardened, the loose water content ver with the help of the oxygen-acetylene flame from the surface steams.

Im direkten Anschluß erfolgt die thermische Nachbehandlung bei Temperaturen von 750 bis 1350°C über den Transformationsbereich hinaus. Die flammge schmolzene Fläche ist nach der Abkühlung wasserfest, feuerfest und beständig gegen Chemikalien.The thermal aftertreatment is carried out directly at temperatures from 750 to 1350 ° C beyond the transformation range. The flame melted surface is waterproof, fireproof and stable after cooling against chemicals.

Example 2

Auftragstechnik: Streichen oder Rollen
Das Applizieren mit dem Pinsel, Quast und Flächenstreicher oder mit der Farbrolle kann auf vielfältige Weise genutzt werden.Application technique: brushing or rolling
The application with the brush, brush and brush or with the paint roller can be used in a variety of ways.

Auf mineralische und metallische Untergründe von Schwimmbecken, Tankanlagen, Rohrleitungen, Schleusenanlagen, Kaimauern, Betonkühltürmen und in chemischen Betriebsanlagen lassen sich aus den Rezepturen 3 und 4 hochsäure fest Beschichtungen herstellen. On mineral and metallic surfaces of swimming pools, tank systems, Pipelines, lock systems, quay walls, concrete cooling towers and in Chemical plants can be made from recipes 3 and 4 high acid make solid coatings.

Rezeptur Nr. 3 Recipe No. 3

Rezeptur Nr. 4 (Zwei-Komponenten-System) Recipe No. 4 (two-component system)

Das Beschichtungsmittel kann durch Zusatz von Farbstoffen, wie sie auch bei Wasserglasfarben Anwendung finden, gefärbt werden. Darüber hinaus kann das Beschichtungsmittel durch Zusatz von organischen und anorgani schen bleifreien Farbstoffen bzw. Pigmenten beliebig im Farbton gefärbt werden.The coating agent can be added by adding dyes as well find application in water glass colors, be colored. Furthermore can the coating agent by adding organic and inorganic lead-free dyes or pigments colored in any shade will.

Die erzielten Trockenfilmstärken betragen je nach Anforderung der Auf gaben-Spezifikation 100 µm bis 400 µm.The dry film thicknesses achieved depend on the requirements of the opening specification from 100 µm to 400 µm.

Nach dem Anhärten und Verdunsten des losen Wasseranteils wird die Ober fläche für kurze Zeit mit der Sauerstoff-Acetylen-Flamme bei 900°C bis 1400°C flammgeschmolzen.After the loose water has hardened and evaporated, the upper becomes surface for a short time with the oxygen-acetylene flame at 900 ° C to 1400 ° C flame melted.

Example 3

Auftragstechnik: Spritzen mit Druckluft oder dem Airless-Verfahren
Das Spritzen durch Druckluft erfolgt über einen Druckbehälter und eine Durckluft-Spritzpistole mit einer 2 bis 6 mm Düse bei 1,5 bis 8 bar Druck. Das Airless-Spritzen geschieht mit einer Förderleistung und Druckübersetzung der Doppelaktionspumpe 32 : 1, Förderleistung 10 Ltr/min. Lufteingangsdruck bis 10 bar Fördermenge je Doppelhub 69 cm³, größte Düsenbohrung 1,0 mm alternativ mit vier Spritzpistolen 4×0,53 mm. Das Beschichten an großflächigen Objekten von Tankbehältern für innen und außen, an Großröhren, Brücken, Wasseraufbereitungs-Anlagen, Schiffsboden, Kaianlagen, Staumeuern, U-Bahn- Schächten, Farbrikationsanlagen von Brauereien, Molkereien und der chemischen Industrie im Säureschutzbereich kann zeitlich stark verkürzt werden durch Anwendung von Beschichtungsmassen gemäß den Rezepturen Nr. 5 und Nr. 6. Application technology: spraying with compressed air or the airless process
Spraying with compressed air takes place via a pressure tank and a compressed air spray gun with a 2 to 6 mm nozzle at a pressure of 1.5 to 8 bar. Airless spraying is carried out with a delivery rate and pressure ratio of the double action pump 32: 1, delivery rate 10 Ltr / min. Air inlet pressure up to 10 bar delivery volume per double stroke 69 cm³, largest nozzle bore 1.0 mm alternatively with four spray guns 4 × 0.53 mm. Coating on large-scale objects of tank containers for inside and outside, on large tubes, bridges, water treatment systems, ship floors, quay systems, dams, subway shafts, color coding systems of breweries, dairies and the chemical industry in the acid protection area can be greatly reduced in time by Application of coating compositions according to recipes No. 5 and No. 6.

Rezeptur Nr. 5 Recipe No. 5

Rezeptur Nr. 6 Recipe No. 6

Aus der hochabriebbeständigen und chemikalienfesten Beschichtung kann der lose Wasseranteil verdunsten; zur Beschleunigung der Anhärtung ist das Ver dunsten der Wassermengen mit der Sauerstoff-Acetylen-Flamme zu beschleunigen.The highly abrasion-resistant and chemical-resistant coating enables the evaporate loose water; to accelerate hardening is Ver accelerate the amount of water evaporated with the oxygen-acetylene flame.

Im direkten Anschluß erfolgt das Flammschmelzen bei kurzzeitigen Tempera turen von 700 bis 1400°C von der Oberfläche der Beschichtung aus.Immediately afterwards, the flame melts at a brief tempera from 700 to 1400 ° C from the surface of the coating.

Zur Verbesserung der physikalischen, thermischen und chemischen Beständigkeit kann die Beschichtungsmasse auch die Komponenten Chromoxid (Cr₂O₃), cal ciniertes Tonerdehydrat (Al₂O₃=99,5%), Basaltmehl (Feldspatgestein), Natronfeldspat (NaO·Al₂O₃·6SiO₂), Kalifeldspat (K₂O·Al₂O₃·6SiO₂), Tonerdehydrat (Al₂O₃·3H₂O), Wollastonit (CaO·SiO₂), Zinkoxid (ZnO blei frei), Zirkoniumsilikat (ZrO₂·SiO₂) allein oder im Gemisch an Tonerde (Al₂O₃) und/oder Kieselsäure (SiO₂) gebunden, in seiner benannten Form und/oder Modifikationen enthalten.To improve the physical, thermal and chemical resistance the coating composition can also contain the components chromium oxide (Cr₂O₃), cal cininated alumina hydrate (Al₂O₃ = 99.5%), basalt flour (feldspar rock), Soda feldspar (NaO · Al₂O₃ · 6SiO₂), potassium feldspar (K₂O · Al₂O₃ · 6SiO₂), Alumina hydrate (Al₂O₃ · 3H₂O), wollastonite (CaO · SiO₂), zinc oxide (ZnO lead free), zirconium silicate (ZrO₂ · SiO₂) alone or in a mixture of alumina (Al₂O₃) and / or silica (SiO₂) bound, in its named form and / or modifications included.

Darüber hinaus lassen sich zur Gestaltung dekorativer Aufgaben in der Farb harmonie an zu schmückenden Fassadenflächen oder in Schwimmbädern vor geschmolzene Materialien, wie Bariumoxid (BaO), Bariumselenit (BaSeO₃), Bortrioxid (B₂O₃), Kupferoxid (CuO), Cadmium-Selenrot (CdS-CdSe), Eisenoxid (Fe₂O₃), Manganoxid (MnO), Nickeloxid (NiO, Ni₂O₃), Zirkonium oxid (ZrO₂), Antimonxid [(Sb₂O₃ weiß)·(Sb₂O₅ gelb)], Kobaltoxid (CoO, Co₂O₃, Co₃O₄), Selenverbindungen (Se-), wie Natriumselenit (Na₂SeO₃), Zinkselenit (Zn SeO₃), Bleioxid (PbO) als Fritten, wobei durch Zusammen schmelzen mit Kieselsäure (SiO₂) und/oder eines oder mehrere der bisher genannten Komponenten allein oder im Gemisch ohne die Gefahr der Giftig keit für den Herstelle, Verarbeiter oder Benutzer verwenden.It can also be used to design decorative tasks in color harmony on facade surfaces to be decorated or in swimming pools molten materials, such as barium oxide (BaO), barium selenite (BaSeO₃), Boron trioxide (B₂O₃), copper oxide (CuO), cadmium-selenium red (CdS-CdSe), Iron oxide (Fe₂O₃), manganese oxide (MnO), nickel oxide (NiO, Ni₂O₃), zirconium oxide (ZrO₂), antimony oxide [(Sb₂O₃ white) · (Sb₂O₅ yellow)], cobalt oxide (CoO, Co₂O₃, Co₃O₄), selenium compounds (Se-), such as sodium selenite (Na₂SeO₃), Zinc selenite (Zn SeO₃), lead oxide (PbO) as frits, whereby by together melt with silica (SiO₂) and / or one or more of the previously components mentioned alone or in a mixture without the risk of toxic use for the manufacturer, processor or user.

Die in den Rezepturen verwendeten Handelsnamen haben nachfolgende Bedeutung:The trade names used in the recipes have the following meaning:

Claims

1. A method for flame-melting coating of metallic and mineral objects, characterized in that a flowable or spreadable binder and, if appropriate, fillers and wetting agents containing coating composition, the water glass, quartz, clay, lavalite, magnesium silicate, pumice stone, Contains cement and water, as well as small amounts of phosphoric acid, onto which objects to be coated are applied, allowed to harden and then subjected to a flame melting treatment.

2. The method according to claim 1, characterized, that a coating compound with additional adjusting agent and uses hardener.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized, that the coating of a flame melt treatment 400 to 1900 ° C, especially at 750 to 1350 ° C.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized, that you first have a mixture of quartz, clay, lavalite with a Mixture of water glass, magnesium silicate and pumice stone mixes and then this mixture with a mixture of cement and water mixed with small amounts of phosphoric acid, the mixture thus obtained applied to the objects to be coated, allowed to harden and then flame-melted.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized, that the coating mass at room temperature on the Objects by spraying, rolling, brushing or spatula applies.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized, that the coating mass in one or more work until the coating has a layer thickness after hardening from 0.010 mm to 10.0 mm or more.

7. The method according to claims 1 to 6, characterized, that the hardened coating with a fuel gas flame or subjecting the flame melting treatment to a hot air blower.

8. The method according to claims 1 to 7, characterized, that as a gas to be burned for flame melting treatment alone or in a mixture of methane, ethane, propane, n-butane, isobutane, Uses luminous gas, natural gas, acetylene or hydrogen, of which Acetylene and hydrogen are preferred.

9. The method according to claims 1 to 8, characterized, that air as a feed gas for the hot air blower, stick uses substance or a rare gas or mixtures thereof.

10. The method according to claims 1 to 9, characterized, that you have a coating composition based on the total mass at least 10% by weight quartz 1-40% by weight alumina 0.1-30% by weight lavalite 0.5-40% by weight water glass 0.2-20% by weight magnesium silicate 0.5-50% by weight pumice stone 0.25-25% by weight cement 0.1-20% by weight water 0.01-2% by weight 40% phosphoric acid solution.

11. The method according to claims 1 to 9, characterized, that you have a coating composition based on the total mass at least 2% by weight quartz 0.5-35% by weight alumina 2-45% by weight lavalite 0.5-40% by weight water glass 0.5-25% by weight magnesium silicate 2-30% by weight pumice stone 1-20% by weight cement 0.2-20% by weight water 0.02-2% by weight 40% phosphoric acid solution.

12. The method according to claims 1 to 9, characterized, that you have a coating composition based on the total mass at least 2% by weight quartz 0.5-35% by weight alumina 1-45% by weight lavalite 0.5-40% by weight water glass 0.1-25% by weight magnesium silicate 0.5-30% by weight pumice stone 1-20% by weight cement 1-20 wt% water 0.05-5% by weight 40% phosphoric acid solution.

13. The method according to claims 1 to 12, characterized, that you have a coating mass that acts as a wetting agent contains molecular polycarboxylic acid that differs from acrylic acid, Methacrylic acid, maleic acid or crotonic acid is derived and the are partially neutralized with long-chain amines.

14. The method according to claims 1 to 13, characterized, that the coating mass as quartz quartz powder with a part size distribution from 0.001 mm to 1.0 mm and / or quartz sand with a particle size distribution of 1.0 mm to 5.0 mm, starts.

15. The method according to claims 1 to 14, characterized by that a coating mass, the lavalite flour with a part size distribution from 0.001 mm to 1.0 mm and / or Lavalit sand with a particle size distribution of 1.0 mm to 5.0 mm contains, uses.

16. The method according to claims 1 to 15, characterized, that you have a coating compound that is called silicate water glass of sodium, potassium and / or lithium with a SiO₂ / Me₂O ver Ratio of at least 1.5 or with a SiO₂ / Me₂ ratio of at most 1.5, preferably a ratio of SiO₂: Na₂O or K₂O from 2.0 to 4.0, with potash water glasses be are preferred, and the aqueous water glass solutions preferably have a density of 1.15 g / ml to 1.55 g / ml.

17. The method according to claims 1 to 16, characterized, that you have a coating mass called magnesium silicate talc with a particle size distribution of 0.001 mm to 0.050 mm and / or contains 0.050 mm to 5.0 mm.

18. The method according to claims 1 to 17, characterized, that you have a coating mass, the pumice flour with a part size distribution from 0.001 mm to 0.010 mm and / or pumice grain with a particle size distribution of 0.010 mm to Contains 5.0 mm, inserts.

19. The method according to claims 1 to 18, characterized, that you have a coating compound that is Portland cement or clay quality earth cement according to DIN 1165, 4210, 273, 51043 and / or 51044 contains, inserts.

20. The method according to claims 1 to 19, characterized, that you have a coating compound that acts as an adjusting agent aluminum silicate hydrate in the form of kaolin (pure clay = Al₂O₃ · 2SiO₂ · 2H₂O) and / or a montmorillonite of the Bentone EW type and / or a contains highly dispersed aerosil 200 or 300, starts.

21. The method according to claims 1 to 20, characterized in that a coating composition containing the components chromium oxide (Cr₂O₃
calcined alumina hydrate (Al₂O₃ = 99.5%)
Basalt flour (feldspar rock)
Soda feldspar (Na₂O · Al₂O₃ · 6SiO₂)
Potash feldspar (K₂O · Al₂O₃ · 6SiO₂)
Alumina hydrate (Al₂O₃ · 3H₂O)
Wollastonite (CaO · SiO₂)
Zinc oxide (ZnO lead-free)
Zirconium silicate (ZrO₂ · SiO₂) alone or in a mixture of alumina (Al₂O₃) and / or silica (SiO₂) bound, in the named form and / or in modifications, is used.