DE698784C - Verschleiss- und schlagfester Koerper aus schmelzfluessigen Mineralien und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• Verschleiß- und schlagfester Körper aus schmelzflüssigen Mineralien und Verfahren zu seiner Herstellung Es ist bekannt, daß unter den in der Natur vorkommenden Gesteinen Basalt besonders günstige Eigenschaften hat. Neben einem hohen Raumgewicht besitzt er eine große Härte, Verschleiß- und Schlagfestigkeit, ist chemisch widerstandsfähig und kann in geschmolzenem Zustand in besondere Gebrauchsformen gebracht werden.
• Die Fundstätten von Basalt sind ungleichmäßig verteilt. Die Herstellung von Schmelzbasaltkörpern ist umständlich und teuer, dazu kommt, daß der eingeschmolzene Naturbasalt nicht immer die Zusammensetzung hat, die die Voraussetzungen dafür bieten, daß die im Einzelfall jeweils gewünschten Eigenschaften auch vorhanden sind.
• Gemäß der Erfindung wird demnach vorgeschlagen, basaltähnliche Körper künstlich zu erzeugen, wobei von sauren Schlacken, insbesondere Kupolofenschlacken, ausgegangen wird, welche. als Abfallstoff praktisch so gut wie keine Verwendung gefunden haben..
• ` Es .ist `zwar schon vorgeschlagen worden, Mauersteine aus-schmelzflüssigen Schlacken, auch Kupolofenschlacken, herzustellen, und zwar dadurch, daß in die Schlackenschmelze brennfähige Zuschläge, wie Ton, Lehm o. dgl., also solche Zuschläge, die zu diesem Zwedk einen hohen Schmelzpunkt haben müssen, eingebracht werden, bis eine formbare, steife Masse entsteht, die dann im noch wärmen Zustande zu Mauersteinen geformt werden soll.
• Dazu im Gegensatz werden gemäß der Erfindung der sauren -Schlacke keine brenn-_fähigen- .Zuschläge, sondern solche Silicate zugegeben, die in Mischung mit saurer -Schlacke eine basaltähnliche Zusammensetzung und dabei eine schmelzfähige Masse mit verhältnismäßig niedrigem Schmelzpunkt ergeben, also leicht aufschließbare Silicate: Als Zusätze solcher Silicate zu den sauren Schlacken eignen sich insbesondere vulkanische Tuffe, Traß, Bimsstein o. dgl., die sauren Schlacken zusammengeschmolzen .und dann vergossen werden: Es bilden sich s0 basaltäh nliche Körper mit. feinkristallinem Gefüge, die eine große Härte, Verschleiß-und Schlagfestigkeit aufweisen.
• Erfindungsgemäß wird zum künstlichen Herstellen basaltähnlicherKörper von sauren Sehlacken, also Silicatschlacken, ausgegangen. Es sind darunter solche Schlacken zu verstehen, die einen beachtlichen Anteil - an Silicaten enthalten, also insbesondere die Küpolofenschlacke. Wenn auch Hochofenschlacke in der Literatur zu den Silicatschlacken gezählt wird, so ist sie doch nicht im Sinne der Praxis als sauer zu bezeichnen; -Hochofenschläcken enthalten im Durchschnitt etwa 30 bis 38 °1o Kieselsäure und einen meist etwas höher liegenden Prozentsatz an Kalk, nämlich 35 bis ¢7 %, während die als Beispiel für saure Schlacken insbesondere erwähnten Kupolöfenschlacken einen erheblich höheren Kieselsäuregehalt, nämlich etwa 570/n, neben einem: Kalkgehalt aufweisen, der meist unter 2o °/o, in der Regel um zo °% herum liegt. Gerade eine derartig gekennzeichnete saure Schlacke mit hohem Silicium- und geringem Kalkgehalt eignet sich als Ausgangswerkstoff für die vorliegende Erfindung zur Herstellung basaltähnlicher Körper; da es hierbei lediglich darauf ankommt, durch Zusatz von gut aufschließbaren Silicaten, wie Tuff, Bimssand o. dgl:, im Endergebnis basaltähnliche Körper mit feinkristallinem Gefüge zu erhalten. Die Verwendung saurer Schlacken mit verhältnismäßig niedrigem Anteil an Kalk macht es möglich, dem Schmelzgut einen hohen Anteil an Schlacke zur Erzielung der gewünschten basaltähnlichen Zusammensetzung zuzugeben, also hohe Anteile bisheriger Abfallstoffe nutzbringend zu verwenden. Die Kupolofenschlacke; ebenso z. B. die saure Siemens-Martin-Schlacke enthält daneben auch Eisen uild Tonerde in dem gewünschten Maße. Bei der üblichen Kupolofenschläcke und :normalem Traß °läßt sich ein -brauchbares Mineralgemisch, das dem Basalt ähnlich ist, erzielen, wenn etwa ioo Teile Kupolofenschlacke. beispielsweise mit ioo bis -i20 Teilen Traß zusammengeschmolzen werden. Neben dem Traß können auch andere vulkanische Tuffe, wie Puzzolanerden .und Bimssand Verwendung finden. Durch geeignete Zuschläge können die Eigenschaften des Fertiggemisches und der daraus hergestellten Körper weitgehend be->.-einflußt werden. So erhöht ein geringer Zu-@atz von Tonerde in Form von Korund die Druck- und Schlagfestigkeit, Siliciuincarbid dagegen besonders die Verschleißfestigkeit. Alkalien setzen den Schmelzpunkt herab und erhöhen die Dünnflüssigkeit des geschmolzenen Gutes. Die hierbei anwendbaren niedrigen Schmelztemperaturen bieten noch den besonderen Vorteil, daß die erwünschte Rekristallisation des Schmelzgutes erleichtert wird. Die Dünnflüssigkeit führt dazu, die Formbarkeit zu erhöhen und damit das Anwendungsgebiet des Mineralgemisches zu erweitern.
• Die gemäß der Erfindung vorgeschlagenen mineralischen Mischungen haben als Grundeigenschaft eine große Härte, Verschleiß- und - Zugfestigkeit, sind chemisch widerstandsfähig, lassen sich gießen und haben ein hohes spezifisches Gewicht. Daher können sie beispielsweise als Fußboden- und Straßenbelag, Rohrfutter, Behälterverkleidung; Sohlenbelag und Belastungsgewichte verwendet werden. Mit dieser Aufzählung ist jedoch ihr Anwendungsbereich bei weitem nicht erschöpft.
• Die gemäß der Erfindung aus der Schmelze gegossenen Körper werden möglichst langsam abgekühlt und gegebenenfalls durch Wärmebehandlung von geeigneter Dauer vergütet. Dadurch erhalten die Körper ein weitgehend gleichmäßiges Gefüge, und die erwünschte Rekristallisation wird :stark unterstützt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: -z. Verschleiß- und schlagfester Körper, der aus schmelzflüssigen Mineralien gegossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Gemisch von sauren Schlakken, wie Kupolofenschlacke, und vulkanischen Tuffen, wie schaumig porösem Traß, besteht. z. Verschleißfester Körper nach Anspruch i, - dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch Alkalien: zugesetzt sind. 3, Verfahren zur Herstellung ' verschleißfester Körper nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die haus der Schmelze gegossenen Körper in bgkannter Weise langsam abgekühlt werden. q.. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, däß die gegossenen Körper in. bekannter Weise durch Wärmebehandlung von geeigneter Dauer vergütet werden.