NO145014B

NO145014B - MARKING MATERIAL FOR HEAT, PRETTY GLOW, IRON OR STEEL REMOVAL

Info

Publication number: NO145014B
Application number: NO761394A
Authority: NO
Inventors: Jan Francies De Blok; Bernard Cornelis Vendel
Original assignee: Hoogovens Ijmuiden Bv
Priority date: 1975-04-25
Filing date: 1976-04-23
Publication date: 1981-09-14
Also published as: NL7504899A; BE841072A; DE2617671B2; IT1059910B; JPS51130606A; DK150530B; NL178060C; SE420415B; DK181476A; FI61510C; DK150530C; FR2308999B1; ES447330A1; AT350687B; CA1043954A; FI61510B; NO145014C; ATA298676A; LU74827A1; GB1495097A

Description

Oppfinnelsen angår et avmerkingsmateriale for varme jern- eller stålgjenstander, inneholdende et pigment og et klebemiddel og som kan påføres på den varme metallgjenstand ved påsprøyting på gjenstandens overflate. The invention relates to a marking material for hot iron or steel objects, containing a pigment and an adhesive and which can be applied to the hot metal object by spraying on the object's surface.

Den vanlige måte å merke en varm stålgjenstand på er å skrive på overflaten med en krittblyant eller et vokskritt som smelter ved høy temperatur og efterlater et varig merke. Merkingen av en varm gjenstand på denne måte er utilfreds-stillende på grunn av at den person som utfører merkingen, befinner seg nær gjenstanden som har høy temperatur, og det oppstår derved helserisiko som kan føre til tretthet, uopp-merksomhet og feilmerking. På grunn av at arbeidet er monotont, økejs riskikoen for feil. Dersom en merking ikke The usual way to mark a hot steel object is to write on the surface with a chalk pencil or wax chalk which melts at high temperature and leaves a permanent mark. The marking of a hot object in this way is unsatisfactory due to the fact that the person carrying out the marking is close to the object which has a high temperature, and this creates a health risk which can lead to fatigue, inattention and incorrect marking. Due to the fact that the work is monotonous, the risk of errors is increased. If a marking does not

er blitt påført, kan en støpeblokk, et grovvalseemne eller et finvalseemne ikke identifiseres og ikke klassifiseres, og dette innebærer et betydelig økonomisk tap. Dessuten er arbeidsomkostningene høye for en slik metode. has been applied, a casting ingot, a rough-rolled blank or a fine-rolled blank cannot be identified and not classified, and this entails a significant economic loss. Moreover, the labor costs are high for such a method.

Fra den tilgjengeliggjorte japanske patentsøknad nr.6508019 er det foreslått å anvende et keramisk materiale som avmerkingsmateriale for varmt stål, og det er i patentsøknaden foreslått å sprøyte materialet på overflaten, spesielt for en vandig opp-løsning av ZnSO^ (eksempel 1) og en oppslemning som inneholder natriumsilikat, borsyre, vannfritt kromoxyd og 49% vann (eksempel 2). Det er forbigående nevnt at også et pulver kan anvendes. From the made available Japanese patent application no. 6508019, it is proposed to use a ceramic material as a marking material for hot steel, and it is proposed in the patent application to spray the material on the surface, especially for an aqueous solution of ZnSO^ (example 1) and a slurry containing sodium silicate, boric acid, anhydrous chromium oxide and 49% water (Example 2). It is temporarily mentioned that a powder can also be used.

I US patentskrift nr. 3296689 er beskrevet bruk av en aluminiummaling for merking åv metaller, og det er i patent-skriftet spesielt foreslått å påføre en maling inneholdende 20% aluminiumflak i en harpiksferniss, ved hjelp av en pensel. Sprøyting er foreslått som en alternativ metode. Formålet med påføringen av aluminumet er å få en påvisbar sone med av-vikende farvetone på grtfnn av lavere temperatur enn resten av den glødende stålgjenstand. US patent no. 3296689 describes the use of an aluminum paint for marking metals, and it is particularly suggested in the patent to apply a paint containing 20% aluminum flakes in a resin varnish, using a brush. Spraying is suggested as an alternative method. The purpose of the application of the aluminum is to obtain a detectable zone with a deviating color tone at a lower temperature than the rest of the glowing steel object.

I vest-tysk utlegningsskrift 1077815 er det foreslått å anvende en blanding av natriumvannglass, aluminium- In West German specification document 1077815, it is proposed to use a mixture of sodium water glass, aluminium-

pulver og jernoxydrødt for merking av stål. For å unngå klumpdannelse anbefales det å tilsette noe vann til bland-r ingen. powder and iron oxide red for marking steel. To avoid lumps, it is recommended to add some water to the mixture.

Også ifølge vest-tysk publisert patentsøknad 1669144 påføres en maling som skal hindre gasskorrosjon og som inneholder pulverformig aluminium og minst ett ildfast oxyd av et toverdig metall eller en forbindelse som ved oppvarming gir det ildfaste oxyd, fortrinnsvis i form av en suspensjon i en væskeformig bærer. Dersom et tørt, pulverformig produkt sprøytes på metalloverflaten, anvendes et bindemiddel, som fenolformaldehydharpiks, som spaltes ved høyere temperaturer. Also according to West German published patent application 1669144, a paint is applied to prevent gas corrosion and which contains powdered aluminum and at least one refractory oxide of a divalent metal or a compound which, when heated, gives the refractory oxide, preferably in the form of a suspension in a liquid carrier . If a dry, powdery product is sprayed onto the metal surface, a binder is used, such as phenol formaldehyde resin, which decomposes at higher temperatures.

Vest-tysk publisert patentsøknad 2046221 angår et avmerkingsmateriale som inneholder aluminiumhydroxyd og/eller et aluminiumsalt og dessuten en rekke andre materialer, som et aritiavflakingsmiddel, og metalloxydpigmenter. Ifølge den vest-tyske patentsøknad tilsettes vann til avmerkingsmaterialet slik at denne anvendes i form av fuktig pasta. West German published patent application 2046221 relates to a marking material containing aluminum hydroxide and/or an aluminum salt and, in addition, a number of other materials, such as an aritia flocculant, and metal oxide pigments. According to the West German patent application, water is added to the marking material so that it is used in the form of a moist paste.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på a tilveiebringe et avmerkingsmateriale for varmt jern eller stål,..som hefter pålitelig og tilstrekkelig- fast til at det ikke vil ødelegges under den påfølgende behandling av det varme metall. The invention aims to provide a marking material for hot iron or steel, which adheres reliably and sufficiently firmly so that it will not be destroyed during the subsequent treatment of the hot metal.

Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringe et avmerkingsmateriale som kan påføres mens personen som påfører avmerkingsmaterialet, befinner seg i en tilstrekkelig sikkerhetsavstand fra gjenstanden. The invention also aims to provide a marking material that can be applied while the person applying the marking material is at a sufficient safety distance from the object.

Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringe et avmerkingsmateriale som kan påføres ved anvendelse av enkelt utstyr som er utsatt for liten slitasje og krever lite vedlikehold. The invention also aims to provide a marking material that can be applied using simple equipment that is exposed to little wear and requires little maintenance.

Oppfinnelsen angår således et avmerkingsmateriale for varme, fortrinnsvis glødende, gjenstander av jern eller stål med en overflatetemperatur over 200°C, bestående av aluminium som reduksjonsmiddel for oxyder på jern- eller stålgjenstandenes overflate, et pigment og et klebemiddel, og materialet er særpreget ved at det er et tørt pulver og kan på-føres i pulverform og at pigmentet er Ti02 og klebemidlet bindeleiren bentonitt, idet aluminiumet utgjør over 50 vekt% av materialet og har en kornstørrelse under 600^um, mens det anvendte Ti02 har en kornstørrelse av minst 3^um og høyst 5^um og bentonitten har en kornstørrelse under 75^um. The invention thus relates to a marking material for hot, preferably glowing, objects of iron or steel with a surface temperature above 200°C, consisting of aluminum as a reducing agent for oxides on the surface of the iron or steel objects, a pigment and an adhesive, and the material is characterized by it is a dry powder and can be applied in powder form and that the pigment is Ti02 and the adhesive the binder clay bentonite, the aluminum making up more than 50% by weight of the material and having a grain size below 600 µm, while the Ti02 used has a grain size of at least 3 ^um and at most 5^um and the bentonite has a grain size below 75^um.

De valgte materialer bør være så motstandsdyktige som nødvendige overfor temperaturen på den overflate som de på-føres. Den minste temperatur som metallet må ha for at klebemidlet skal gi en god vedhefthing, kan være godt over 200°C, og kan være f.eks. 1200°C. The materials chosen should be as resistant as necessary to the temperature of the surface to which they are applied. The minimum temperature that the metal must have for the adhesive to give a good adhesion can be well above 200°C, and can be e.g. 1200°C.

For jern- eller ståloverflater vil aluminiumpulveret redusere det ved valsingen først dannede jernoxyd slik at en påfølgende avflaking av avmerkingsmaterialet sammen med den underliggende rust vil hindres eller sterkt nedsettes. For iron or steel surfaces, the aluminum powder will reduce the iron oxide initially formed during rolling so that a subsequent flaking of the marking material together with the underlying rust will be prevented or greatly reduced.

Det er spesielt viktig at materialet er tørt når avmerkingsmaterialet påføres. Den for påsprøyting av avmerkingsmaterialet på metalloverflaten anvendte bæregass er dessuten fortrinnsvis meget tørr, og hvis trykkluft anvendes, foretrekkes det at denne er blitt forbehandlet slik at den er tørr og støvfri. It is particularly important that the material is dry when the marking material is applied. The carrier gas used for spraying the marking material onto the metal surface is also preferably very dry, and if compressed air is used, it is preferred that this has been pre-treated so that it is dry and dust-free.

De krav som kan stilles til et avmerkingspulver, er at det ikke skal være giftig og at det ikke skal inneholde en dominerende andel av flyktige bestanddeler. De krav som kan stilles til det avsatte merke, er at enten gjenstanden er varm eller kald, bør merkets kontrastvirkning og synlighet være god, og dessuten at merket ikke vil falle av under en eftervalsing. Merket bør ikke inneholde forbindelser som-er skadelige for stålet. Det bør være motstandsdyktig overfor høye temperaturer for å kunne motstå en påfølgende varme-efterbehandling, og det bør ikke forsvinne under åpen lagring eller transport. Disse krav tilfredsstilles av materialene som anvendes i avmerkingsmaterialet ifølge oppfinnelsen. The requirements that can be placed on a marking powder are that it must not be toxic and that it must not contain a dominant proportion of volatile components. The requirements that can be placed on the deposited mark are that whether the object is hot or cold, the mark's contrast effect and visibility should be good, and furthermore that the mark will not fall off during post-rolling. The mark should not contain compounds that are harmful to the steel. It should be resistant to high temperatures to be able to withstand a subsequent heat finishing, and it should not disappear during open storage or transport. These requirements are satisfied by the materials used in the marking material according to the invention.

Avmerkingsmaterialet kan anvendes ikke bare for å merke stål i form av f.eks. varme støpeblokker, grovvalseemner, fin-valseemner eller plater, men de kan med like godt resultat anvendes for merking av jern, f.eks. varme støpejernsformer (kokiller) og støpeplater. The marking material can be used not only to mark steel in the form of e.g. hot ingots, rough-rolled blanks, fine-rolled blanks or plates, but they can be used with equally good results for marking iron, e.g. hot cast iron forms (moulds) and casting plates.

På tegningen er skjematisk vist en varm stålstøpeblokk 1 som skal merkes og som holdes i bevegelse under utløpsdysen 2 til en tørrsprøytepistol 3 og hvorigjennom en bæregasstråle 4 avgis som fører det tørre avmerkingspulver mot den varme støpeblokk 1. The drawing schematically shows a hot steel casting block 1 which is to be marked and which is kept in motion under the outlet nozzle 2 of a dry spray gun 3 and through which a carrier gas jet 4 is emitted which carries the dry marking powder towards the hot casting block 1.

Den manuelt håndterte sprøytepistol 3 er av vanlig type, men den er slik innrettet at den har et langt utsprøytings-rør 5 som løper fra en blandebeholder 6 til munnstykket 2. The manually operated spray gun 3 is of the usual type, but it is arranged in such a way that it has a long spraying tube 5 which runs from a mixing container 6 to the nozzle 2.

En egnet størrelse for munnstykket^er 3 mm. A suitable size for the nozzle is 3 mm.

Trykkluft som på forhånd ér blitt behandlet for at den skal bli støvfri og tørr, tilføres gjennom en fleksibel ledning 7 som står i forbindelse - med en nippel 8, og inn i en kanal 9 i pistoléns 3 håndtak 1-0. En avtrekkervéktarm 11 anvendes for å regulere arbeidsventilen 12 som er anordnet i kanalen 9. Lufttrykket kan reguleres ved hjelp av nåleven-tilen 13. Trykket i den fleksible ledning 7' kan typisk være 5 S 5 6 x 10 Pa og reduseres til 0,2 x 10 - 1 x 10 Pa ved hjelp av ventilen 13. Compressed air, which has been previously treated so that it becomes dust-free and dry, is supplied through a flexible line 7 which is connected - with a nipple 8, and into a channel 9 in the gun's 3 handle 1-0. A trigger weight arm 11 is used to regulate the working valve 12 which is arranged in the channel 9. The air pressure can be regulated using the needle valve 13. The pressure in the flexible line 7' can typically be 5 S 5 6 x 10 Pa and be reduced to 0.2 x 10 - 1 x 10 Pa using valve 13.

Håndtaket 10 er festet til en hette 14 for beholderen 6, og kanalen 8 er forlenget ved hjelp åvet rør 15 som strekker seg inn i beholderen 6 og har en munning utenfor sentrum av beholderen, slik at luften som kommer ut gjennom røret 15> The handle 10 is attached to a cap 14 for the container 6, and the channel 8 is extended by means of a woven tube 15 which extends into the container 6 and has a mouth outside the center of the container, so that the air coming out through the tube 15>

vil danne en hvirvel som hvirvler opp avmerkingspulveret 16 will form a vortex that swirls up the marking powder 16

i beholderen. Pulveret rives således"med i luftstrømmen som via hetten 14 kommer inn i utsprøytingsledningen 5. Det kan på denne måte fås en meget konstant pulverkonsentrasjon i luftstrålen. in the container. The powder is thus "entrained" in the air stream which enters the spraying line 5 via the hood 14. In this way, a very constant powder concentration can be obtained in the air jet.

Lengden av den lange utsprøytingsledning 15 er ca. 2,5 m, slik at betjeningspersonens hånd kan holdes i denne avstand fra den varme metalloverflate. Munnstykket befinner seg ca.*5 cm fra den varme overflate. ' The length of the long spraying line 15 is approx. 2.5 m, so that the operator's hand can be kept at this distance from the hot metal surface. The mouthpiece is located approx.*5 cm from the hot surface. '

Et eksempel på avmerkingsmaterialet ifølge oppfinnelsen er gitt nedenfor. An example of the marking material according to the invention is given below.

Dette pulver ble påført på en ståloverflate ved en temperatur av 1200°C ved hjelp av den vanlige, manuelt håndterte pulversprøytepistol med forlenget utsprøytingsledning som vist på tegningen, slik at betjeningspersonens hånd befant seg minst 2,5 m fra metalloverflaten. Trykkluft ble tilført med et trykk 5 5 5 This powder was applied to a steel surface at a temperature of 1200°C using the usual manually operated powder spray gun with an extended discharge line as shown in the drawing, so that the operator's hand was at least 2.5 m from the metal surface. Compressed air was supplied with a pressure of 5 5 5

på 6 x 10 Pa som ble redusert til 0,2 x 10 - 1 x 10 Pa of 6 x 10 Pa which was reduced to 0.2 x 10 - 1 x 10 Pa

før trykkluften kom inn i beholderen 6 som inneholdt pulveret. Sprøytepistolens munnstykke ble beveget i en avstand av ca. before the compressed air entered the container 6 which contained the powder. The nozzle of the spray gun was moved a distance of approx.

5 cm fra den varme overflate. En tilfredsstillende merking ble oppnådd. Merkene festet seg straks og fast og hadde en høy motstandsdyktighet overfor påfølgende behandling av 5 cm from the hot surface. A satisfactory marking was achieved. The marks stuck immediately and firmly and had a high resistance to subsequent treatment

stålet. the steel.

Claims

1. Marking material for hot, preferably glowing, objects of iron or steel with a surface temperature above 200°C, consisting of aluminum as a reducing agent for oxides on the surface of the iron or steel objects, a pigment and an adhesive, characterized in that the material is a dry powder and can be applied in powder form and that the pigment is TiC^ and the adhesive the binding clay bentonite, with aluminum making up over 50% by weight of the material and having a grain size below 600 µm, while the TiC> used 2 has a grain size of at least 3 µm and at most 5 µm and the bentonite has a grain size of less than 75 µm.

2. Marking material according to claim 1, characterized in that the weight ratio TiC^iAl: bentonite is 2:8:5.