DE873074C

DE873074C - Verfahren zur Herstellung von Formstuecken aus Phosphorofenschlacke

Info

Publication number: DE873074C
Application number: DES23518A
Authority: DE
Inventors: Hubert Dr Phil Wagner
Original assignee: SUEDDEUTSCHE BASALTWERKE
Current assignee: SUEDDEUTSCHE BASALTWERKE
Priority date: 1951-06-14
Filing date: 1951-06-14
Publication date: 1953-04-09

Description

Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus Phosphorofenschlacke Bei der Herstellung von Phosphor aus Calciumphosphat, Kieselsäure (Sand) und Kohle fallen Schlacken an, die im wesentlichen aus Ca 0 und Si 02 bestehen, und die diese Bestandteile im allgemeinen in äquimolekularem Verhältnis enthalten, mithin aus Calcium-metasilicat (Ca-0 - Si 0z) bestellen.
Es ist schon versucht worden, diese Schlacke zu Formstücken zu verarbeiten. So hat man z. B. der Schlacke Tonerde zugesetzt, um sie zum Gießen von Pflastersteinen verwendbar zu machen. Auch hat man einer Masse von der Zusammensetzung des Wollastonits (Ca0 - Si 02) bis zu 5% Flußspat zugesetzt, um die Entwicklung eines geeigneten Gefüges beim Erstarren der Schmelze zu erzielen.
Alle diese Verfahren bedingen jedoch hohe Schmelz- und Gießtemperaturen, und das Erzeugnis ist nicht so gleichmäßig kristallin, wie es m-it Rücksicht auf die erstrebten mechanischen Eigenschaften und Korrosionsfestigkeit wünschenswert ist.
Diese Mängel werden durch das Verfahren gemäß :der Erfindung beseitigt. Gegenstand oder Erfindung ist die Verwendung von Phosphorofenschlacke, die einen Zusatz von ao bis 5o Gewichtsteilen Flußspat und gegebenenfalls anderen Fluorvden auf 5o bis 8o Gewichtsteile Schlacke erhalten hat, zum Herstellen von Formstücken durch Gießen.
Der Zusatz von Flußspat in den angegebenen Mengen bewirkt eine wesentliche Erniedrigung der Schmelztemperatur sowie der Gießtemperatur, wo-. durch u. a. der bedeutende Vorteil erzielt wird, daß die Schmelze in eisernen Gußformen (Kokillen) vergossen werden kann, ohne an den Formen zu kleben, und somit zur Herstellung von Ma@ssenguß in hervorragendem Maße geeignet ist. Da' die Schmelze dünnflüssig ist, füllt sie die Formwandungen genau aus und gestattet auch die Herstellung dünnwandiger Gegenstände, wie z. B. Platten.
Zur Durchführung ides Verfahrens gemäß der Erfindung gibt es zwei Wege. Erstens kann erkältete Phosphorschlacke in zerkleinertem Zustand Vera wendung finden. Sie wird mit zerkleinertem Flußspat und gegebenenfalls noch anderen Gemengebestandteilen vermengt und niedergeschmolzen. Zweitens kann Floßspat zur bei :der Phosphorfabrikation anfallenden noch schmelzflüssigen Schlacke zuggesetzt werden.
Geht man von zerkleinerter Schlacke aus, so erfolgt das Niederschmelzen des Gemenges zweckmäßig kontinuierlich und wird die erzeugte Schmelze -auf schnellstem Wege @arus der Schmelzhitze geführt und bei verhältnismäßig niedriger Temperatur (9oo@ (bis iiioo° C) vergossen. Die Abkühlung der Schmelze auf Gießtemperatur ist nicht nur deswegen vorteilhaft; weil sie den Guß in Kokillen ermöglicht, sondern auch deswegen, weil die: in der Schmelze enthaltenen Fluoride die Neigung haben, sich hei hohen Temperaturen zu verflüchtigen. Eine niedriggehalteneÄrbeitstemperatur der Schmelze wirkt sich also auch günstig in dem Sinne aus, d:aß die chemische Zusammensetzung der Schmelze weitgehend erhalten bleibt und damit die hervorragenden Eigenschaften gesichert werden, die ,den Schmelzen im erstarrten: Zustand eigentümlich sind.
Wird das Verfahren gemäß der Erfindung in der Weise durchgeführt, daß Floßspat zur schmelzflüssigen Schlacke zugesetzt wird, so ist es auch in diesem Falle zweckmäßig, die Temperatur der Schmelze absinken zu lassen und eine Schmelze von verhältnismäßig niedriger Temperatur zu vergießen. Da der Erstarrungspu'nkt der Schmelze mit zunehmendem Gehalt an Floßspat (CaF2) sinkt, kann die Temperatur der Schmelze mit zunehmender Auflösung des zugesetzten Floßspats erniedrigt werden, ohne daß ideren Gießfähigkeitbeeinträchtigt wird.
Aus Phosphorofenschlacke -hergestellte Schmelzen mit folgenden Bestandteilen ergeben Formstücke von besonders guten technologischen Eigenschaften: 3o-bis 50% Si02, 15 bis, 30% Ca0, 2o bis 4o:% Ca F2, o. bis @i o % A12 03, o bis 'io % A1 F3, o bis 10 % Na F.
Die Formstücke aus derartigen Schmelzen erstarren vorwiegend kristallin bereits beimAbkühlen in der Gießform. Sie müssen sofort nach der Erstarrung entformt und nach der Entformung entspannt werden. Die Entspannung der Formstücke erfolgt ähnlich wie die Entspannung (Kühlung) von Glas,. nur liegen die Entspannungstemperaturen im allgemeinen etwas höher als bei Glas.
Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Formstücke zeichnen sich durch besonders hohe Härte und Verschleißfestigkeit, elektrisches Isoliervermögen und Korrosionsbeständigkeit aus.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus im wesentlichen aus Calciummetasilicat :bestehender Phosphorofenschlacke, dadurch gekennzeichnet, @daß die Schlacke einen Zusatz von 2o bis 5o Gewichtsteilen Floßspat und gegebenenfalls anderen Fluoriden auf So bis 8o Gewichtsteile Schlacke erhält und in Schmelzflüssigem Zustand in Formen vergossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, @daß zerkleinerte Schlacke mit zerkleinertem Floßspat vermengt, das Gemenge kontinuierlich niedergeschmolzen, die erzeugte Schmelzeauf :schnellstemWege aus @derSchmelzhitze geführt und bei verhältnismäßig niedriger Temperatur vergossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, .daß Floßspat zur schmelzflüssigen Schlacke zugesetzt und die Schmelze auf eine Temperatur abgekühlt wird, die wesentlich tiefer liegt als die Schmelztemperatur .der Phosphorofenschlacke, und bei dieser verhältnismäßig niedrigen Temperatur vergossen wird. q.. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, @daß die gießfertige Schmelze folgende Zusammensetzung erhält: 30 bis 5o % Si 027 15 bis 3oi%aCa0, 2o, bis 4-o % Ca F2, o bis ro, 1/o A1203, o bis io Q/0 A1 F3; o bis .i o % Na F.