DE839019C - UEberzugsmasse fuer mit geschmolzenem Aluminium in Beruehrung kommende Schmelzgeraete - Google Patents

Description

• Üherzugsmasse für mit geschmolzenem Aluminium in Berührung kommende Schmelzgeräte Die Erfindung bezieht sich auf eine Überzugsmasse, die bei Geräten zur Behandlung von geschmolzenem Aluminium verwendet werden soll, um. die Oberfläche dieser Geräte zu schützen.
• Bei der Behandlung von Aluminium und seinen Legierungen in geschmolzenem Zustand werden im allgemeinen Pfannen, Schmelztiegel undWerkzeuge aus Stahl und Eisen verwendet. Es treten jedoch Schwierigkeiten auf, sobald eisenhaltige Geräte zum Behandeln von geschmolzenem Aluminium verwendet werden, weil Aluminium das Eisen aus den Geräten herauslöst und weil eisenhaltige Stoffe bei holten Temperaturen zum Oxydieren neigen und eine ziemlich lose Schlacke bilden, die sich ablöst und in das geschmolzene Metall eintritt, wobei Fehler in dem aus dem Metall hergestellten Gegenstand entstehen können. Wegen dieser Schwierigkeiten ist es fast allgemein in der Industrie üblich, die verschiedenen Werkzeuge und Geräte, die beim Behandeln des geschmolzenen Metalls verwendet werden,-mit einem dünnenÜberzug eines verhältnismäßig unschädlichen Materials zu schützen.
• Allgemein ist es üblich, einen dünnen Schlamm aus feinverteiltem Calciumcarbonat, z. B. in der als Schlämmkreide bekannten Form, in Wasser anzurühren, wobei die Schlämmkreide für gewöhnlich zu kochendem Wasser unter Rühren zugesetzt und dann die Mischung abgekühlt wird. Natriumsilicat wird gewöhnlich dem Schlamm zusammen mit dem Calciumcarbonat zugegeben, um eine gute Bindung zwischen dem Schlamm und der zu überziehenden Oberfläche zu schaffen, obgleich (las Vorhandensein von Natriumsilicat in der Überzugsmasse nicht wesentlich ist. Die Überzugsmasse wird dann dadurch aufgebracht, daß die Geräte erwärmt und mit dem Schlamm z. B. durch Eintauchen, Einrühren oder Aufbürsten bedeckt werden. Diese Art der Behandlung ist nur für eine verhältnismäßig kurze Zeit wirksam, und der Überzug muß periodisch erneuert werden. Verschiedene andere Überzüge, ähnlich der obigen, die aber an Stelle von Calciumcarbonat Graphit, Glimmer und ähnliche Stoffe enthalten, sind leicht verfügbar. Jedoch hat sich keine der obigen Überzugsmassen als vollständig zufriedenstellend erwiesen; sie blättern oft von der Eisenoberfläche ab und führen Eisenschlacke in das geschmolzene Aluminium und detngemäß in das Gießerzeugnis. Überzugsmassen dieser Art sind nicht immer für Aluminium undurchdringlich, so daß sie oft dem Aluminium gestatten, die Eisenoberfläche anzugreifen. Sie verhindern auch nicht das Zusammenbacken des Eisens und des Aluminiums, so daß Schwierigkeiten beim Abkratzen der Aluminiumhaut von der Eisenoberfläche nach Beendigung des Behandlungsvorganges auftreten.
• Es wurde gefunden, daß eine wesentlich verbesserte Überzugsmasse erzeugt wird, wenn feinverteilte Tonerde als Hauptbestandteil an Stelle von Caiciumcarbonat oder anderen zuvor benutzten Materialien verwendet wird. Der erhaltene Überzug von feiner Tonerde auf der Oberfläche der Schmelztiegel, Gießlöffel u. dgl. bietet einen unerwartet besseren und länger benutzbaren Schutzüberzug gegen Verunreinigung des geschmolzenen Aluminiums und ergibt auch eine größere Benutzungsmöglichkeit der behandelten Ausrüstung.
• Gemäß der Erfindung wird eine Überzugsmasse hergestellt (es wurde gefunden, daß die für andere Stoffe bisherige Art der Aufbereitung genügt), indem eine sehr fein verteilte Tonerde verwendet wird, dieeinendurchschnittlichenmittlerenTeilchendurchmesser von weniger als annähernd 5 Mikron und vorzugsweise etwa 0,75 Mikron hat. Für die beste Wirkung sollten nach der jetzigen Erkenntnis im wesentlichen alle Teilchen eine Größe, d. h. einen mittleren Durchmesser, von weniger als etwa io Mikron und vorzugsweise weniger als 5 Mikron haben. Etwas allgemeiner ausgedrückt: Die obere Grenze für die Größe der Tonerdeteilchen des IIauptteiles sollte vorzugsweise nicht größer als 5 Mikron sein. Eine kleine Menge von Teilchen, die aber wenige Prozent nicht überschreitet, kann größer als die größte der obenerwähnten Abmessungen sein, vorausgesetzt, daß die Hauptmasse der Teilchen in dem genannten Bereich oder den Bereichen liegt. Beispielsweisewurde einbemerkenswert wirkungsvolles überzugsmaterial dadurch hergestellt, daß gefällte und calcinierte Tonerde (:11.,O;3), die nach dem Bayer-Verfahren gewonnen wurde, fein zerteilt wurde, z. B. in einer Kolloidmühle, in der und durch die die Größenverminderung mittels eines schnell umlaufenden Luftstromes efolgte, so daß die gewünschten außerordentlich feinen Teilchengrößen erhalten wurden.
• Ein typisches Beispiel einer Vberzugsmasse gemäß der Erfindung enthält 2,71;h sehr fein verteilteTonerde und o,i i kg Natriumsilicat auf je q,5 1 Wasser. Das Wasser wird bis zum Kochen erhitzt, Tonerde und das Natriumsilicat werden unter Rühren zugesetzt und der Schlamm abgekühlt. Die Überzugsmasse wird vorteilhaft auf die zu schützenden Geräte durch Aufsprühen oder durch Aufbürsten aufgebracht.
• Das obige Beispiel dient nur der Erläuterung, und es können viele Änderungen in den Relativmengen der in der Überzugsmasse vorhandenen Stoffe innerhalb des Bereiches der Erfindung gemacht werden, ebenso wie verschiedene andere in der Technik bekannte Zusätze zu der Überzugsmasse für besondere Zwecke zugegeben werden können. Allgemein sollte jedes andere oder zusätzliche Binde- oder Zusatzmittel, das verwendet wird und an der behandelten Oberfläche bleiben soll, ein anorganisches und mehr oder weniger feuerfestes und inertes Mittel sein, um unerwünschte Wirkungen, die bei der Temperatur von geschmolzenem Aluminium auftreten, zu vermeiden. In allen Fällen jedoch ist der Hauptbestandteil oder wenigstens die wirksame Komponente des festen Stoffes, der auf die unter Behandlung stehenden Geräte aufgebracht wird, und zwar als Überzugsmasse oder in mehr oder weniger flüssiger Form in Wasser oder einer anderen flüchtigen Flüssigkeit oder sonstwie, die feinverteilte Tonerde, die, wie vorerwähnt, eine außerordentlich feine Teilchengröße hat.
• Die oben beschriebene überzugsmasse hat gegenüber den älteren Arten von überzugsmasse beträchtliche wirtschaftliche Vorteile. So fällt die Masse bei Verschleiß oder Reibung in Form eines sehr feinen Pulvers und nicht eines Kesselsteins an, so daß die Bildung von harten Stellen in dem Aluniinium durch abgespaltene Eisenschlacken wesentlich vermindert wird. Der Überzug ist außerdem sehr viel undurchlässiger gegenüber der Einwirkung von geschmolzenem Aluminium, so daß er nicht nur länger benutzt werden kann, ehe eine Erneuerung notwendig ist, sondern er schützt auch die Geräte und verlängert deren Verwendungsdauer. Die Geräte können nach Gebrauch leichter gereinigt werden, und das Entfernen von Aluminiumhäuten und Gekrätz wird wesentlich vereinfacht, d. h. das Abnehmen der Schichten von verfestigtem Aluminium, die auf der Innenwandung der Gefäße und noch öfter dick am Boden verbleiben, nachdem das geschmolzene Metall ausgegossen worden ist, geht leichter vonstatten.
• Die Ursache für die günstige Wirkung der sehr fein verteilten Tonerde ist nicht voll bekannt, es scheint aber, daß sie spezifisch für diesen Stoff ist, da verschiedene andere, früher für überzugsmassen verwendete Stoffe auf eine ähnliche mittlere Teilchengröße wie die der hier benutzten Tonerde gemahlen wurden, ohne daß irgendeine zusätzliche günstigere Wirkung hei den aus diesen Stoffen bereiteten Vberzugsmassen bemerkt wurde. Mit anderen Worten: sobald die Oberfläche der Schmelzpfannen, Forme», Schmelztiegel, Gießlöffel und anderen Werkzeuge mit der beschriebenen äußerst feinen Tonerde überzogen werden, wird, wie oben erklärt, ein seilt- merkbar verbesserter Schutz gegenüber früher verlven(leten Stoffen, wie Calciumcarbonat, Glinnner od. dgl., erhalten, bei denen selbst bei Zerkleinerung auf genau die gleiche Größe der Teilchen, die viel kleiner als die Größe der früher verwendeten überzugsbestandteile ist, keine solche Verbesserung bemerkt wurde. F?s scheint demnach. (laß die L:rgebnisse der Tonerde eigentümlich sind, was zum Teil wenigstens auf (;rund ihrer chemischen Natur denkbar ist, und zwar zum Unterschied von gewissen natürlich vorkonlinenden alaunhaltigen Stoffen, die nicht eigentlich als Tonerde anzusprechen sind.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Üherztigsmasse für Geräte, die bei der Behandlung von geschmolzenem Aluminium verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Klasse aus einem Hauptbestandteil voll sehr fein verteilter Tonerde besteht, die eine durchschnittliche mittlere Teilchengröße voll weniger als 5 Mikron hat, und aus einem flüssigen Mittel, welches als "Träger für die Tonerde dient.
2. 2. Überzugsmasse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. (laß die Masse aus einer flüchtigen I, lüssigkeit bestellt, die als einen wesentlichen l)estaii(Iteil zum L1berziehen teer Geräte sehr fein verteilte 7Fonerde enthält, von der der Hauptteil ihrer Teilchen einen mittleren Durchmesser von nicht mehr als 5 )Jikron hat, und aus einem kleinen Teil eines anorganischen Bindemittels, das in die Flüssigkeit hineingemischt ist, um ein 1 Taften der Tonerde an den Geräten zti begünstigen.
3. 3. Überzugsniasse nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche mittlere Teilchendurchmesser der Tonerde etwa 0,75 Mikron ist.
4. 4. Masse nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse Natriumsilicat enthält, um eitle Bindung zwischen der Grundiermasse und der zu schützenden Oberfläche zu erzielen.
5. 5. Verfahren zum Herstellen einer Überzugsmasse zur Verwendung an Geräten zum Behandelti voll geschmolzenem Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 2,71.g sehr Mein verteilte Tonerde, die einen durchschnittlichen mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 5 Mikron hat, und etwa o,ii kg Natriumsilicat auf je .F,541 kochenden Wassers gegeben werden, das erhaltene Gemisch gerührt und dann gekühlt wird.
6. 6. Geräte zur Verwendung beim Behandeln von geschmolzenem Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß sie, eine Schutzschicht tragen, die itn wesentlichen aus sehr fein verteilter Tonerde bestellt, die eitle durchschnittliche mittlere Teilchengröße von weniger als 5 Mikron hat.
7. 7. Geräte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerde des Überzuges einen durchschnittlichen mittleren Durchmesser von nicht mehr als etwa 0,75 Mikron hat. B. Geräte nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug eine kleine Teilmenge eines anorganischen Bindemittels enthält. g. Schutzüberzug für Geräte, die zur Behandlung voll geschmolzenem Aluminium verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzüberzug aus sehr fein verteilter Tonerde besteht, die einen durchschnittlichen mittleren Teilchendurchmesser von weniger als etwa 5 Mikron hat.