Opublikowano dnia 20 lutego 1956 r. iOT i m \ %%%oM\ 06 \ POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 38933 MA4 l/oo Ewald Brinkhoff Lipsk, Niemiecka Republika Demokratyczna Masa ogniotrwala do wyrobu form i rdzeni odlewniczych oraz wykladzin ogniotrwalych.Patent trwa od dnia 1 lipca 1954 r.Wynalazek dotyczy masy ogniotrwalej do wy¬ robu form i rdzeni odlewniczych, jak równiez wykladzin ogniotrwalych wszelkiego rodzaju.Odznacza sie ona przenikalnoscia dla gazu i umiarkowanym przewodnictwem ciepla.Jako mase formierska do odlewów stalowych stosuje sie zwykle mieszaniny, skladajace sie z szamoty surowej, spiekanej lub silnie wypalo¬ nej, grafitu, kwarcytu, piasku kwarcowego uzy¬ wanego i piasku formierskiego z dodatkiem srodka wiazacego,- np. gliny lub srodka podob¬ nego. Szamote surowa, stanowiaca tworzywo podstawowe znanych mas, wytwarza sie przez rozdrobnienie wyprazonej lub silnie wypalonej gliny ogniotrwalej odsianej do wielkosci ziarn okolo 0,5 — 8 mrr# Wielkosc ziarn masy dobie¬ ra sie kazdorazowo w zaleznosci od grubosci wytwarzanych odlewów.W praktyce okazalo sie, ze znane i ogólnie stosowane masy formierskie wykazuja pewne niedogodnosci, które w odlewni prowadza do powstawania braków oraz co najmniej do ko¬ niecznosci stospwania dodatkowej pracy do usuwania bledów odlewniczych.Masa formierska z wyprazonej lub silnie wy¬ palonej szamoty surowej lub zawierajacej jako skladnik podstawowy kawalki kwarcytu, wyka¬ zuje zwarta strukture nieporowata, przez któ¬ ra nie moga lub tylko z trudem ulatniaja sie gazy wytwarzajace sie podczas odlewania.Zdolnosc zasycania takiej masy formierskiej przy powlekaniu form czernidlem jest nadzwy¬ czaj mala, co prowadzi do przypiekania masy do odlewów. Czyni to niezbedne stosowanie ko¬ sztownej dodatkowej obróbki odlewów, a nie¬ kiedy odlewy przez takie przypiekanie staja sie calkowicie niezdatne do uzytku.Ponadto rozdrabnianie ziarnistej lub mocno wypalonej szamoty surowej wymaga ze wzgle¬ du na jej wysoki stopien twardosci duzej ilosci energii, przy czym nie mozna uniknac wytwa¬ rzania sie znacznej ilosci pylu, którego nie mo- * zna stosowac do wytwarzania mas formierskich.Wspomniane niedogodnosci doprowadzily do wynalezienia tworzywa podstawowego, nadaja-cego sie zwlaszcza do wytwarzania mas for¬ mierskich do odlewów stalowych "i"*do wyklada¬ nia wszelkiego rodzaju stref ogniowych, wyka¬ zujacego maksymalna przepuszczalnosc dla ga¬ zu i umiarkowane przewodnictwo cieplne.Wedlug wynalazku zamiast wyprazonej lub silnie wypalonej szamoty surowej stosuje sie gline, np. towarzyszaca weglom brunatnym. Ma¬ terialy takie miesza sie w celu nadania im za¬ danej porowatosci z okolo 10 — 40°/o zmielo¬ nych substancji palnych, np. wegla brunatnego i nadaje sie im najkorzystniej na prasach .pas¬ mowych ksztalt pretów lub cegiel. Nastepnie wypala je w temperaturze okolo 800 — 1500°C, po czym rozdrabnia i odsiewa do zadanej wiel¬ kosci ziarn, wynoszacej "zazwyczaj 0,5 — 8 mm.Stopien porowatosci masy okresla sie iloscia dodawanych substancji palnych, która moze wzrosnac do 80% calej masy, podczas gdy w pewnych przypadkach mozna uzyskac -wystar¬ czajaca porowatosc. przez dodanie do materia¬ lów ogniotrwalych tylko okolo 5% substancji palnych. Taka zmniejszoifci porowatosc jest ko¬ rzystna wówczas, gdy wymagane jest dlugie utrzymywanie ciepla metalu np. po odlaniu w formie, z drugiej zas strony przez wiekszy do¬ datek substancji palnych osiaga sie wieksza po¬ rowatosc a przez to i wieksza przepuszczalnosc dla gazów i szybsze odprowadzenie gazów, o ile to odprowadzenie ze wzgledu na strukture odle¬ wu jest szczególnie niezbedne.Temperature w której wypala sie cegly lub prety z wyzej wymienionych materialów, dobie- _^ ra sie w zaleznosci od rodzaju tych materialów, uzytych do wytwarzania porowatego tworzywa podstawowego. Przy szczególnie ogniotrwalych materialach wyjsciowych temperatura wypala¬ nia moze wynosic do 1800°C. Zwykle wystarcza¬ ja do wypalania gliny towarzyszacej weglom brunatnym piece pierscieniowe lub inne piece do wypalania cegiel jednak mozna stosowac równiez piece szybowe lub inne.Doswiadczenia wykazaly nadspodziewanie, iz porowate tworzywo podstawowe masy wedlug wynalazku, wypalone w temperaturze ponizej jej temperatury spiekania, odpowiada lepiej wy¬ maganiom stawianym przez odlewanie stali, niz wypalona szamota surowa.To"wedlug dotychczasowych doswiadczen nie¬ oczekiwane korzystne zachowanie sie nowego . tworzywa podstawowego nalezy przepisac jego porowatosci. Pory wytworzone wskutek wypa¬ lenia domieszek weglowych absorbuja czescio- wo gazy odlewnicze i usuwaja je szybko z for¬ my.Stwierdzono, ze masa wedlug wynalazku nie przywiera wskutek przypalania sie do powierz¬ chni odlewu i daje sie latwo oddzielic przez lekkie uderzenie, przy czym odlew wykazuje gladka powierzchnie, natomiast przy uzyciu znanych mas formierskich trzeba-bylo je od¬ dzielac przewaznie za pomoca mlotka i dluta, lub narzedzi pneumatycznych. W celu dodatko¬ wego ^oczyszczenia powierzchni odlewu trzeba bylo zuzyc wiekszej ilosci energii, co znacznie zwieksza koszty produkcji odlewów.Szybsze odciaganie gazów zapewnia równiez spokojniejsze odlewanie i otrzymanie odlewów bez pecherzy, wskutek czego zmniejsza sie zna¬ cznie niebezpieczenstwo powstawania braków.Ponadto okazalo sie korzystne, ze porowate tworzywo podstawowe masy wedlug wynalazku wykazuje zwiekszona zdolnosc zasycania. Od- dzialywuje to korzystnie przy zaopatrywaniu formy w warstwe czernidla. Dotychczas stoso¬ wane formy mogly byc powlekane tylko w bar¬ dzo cienka warstwe czernidla nakladana czesto kilkakrotnie wskutek sciekania go wzdluz scia¬ nek formy. Formy wytworzone z masy wedlug ' wynalazku moga byc silnie czernione, gdyz roz¬ twór nawet przy wielokrotnym powlekaniu zo¬ staje wessany natychmiast. Ponadto masa wskutek swej porowatosci wykazuje te korzysc, iz posiada mniejszy_giezar objetosciowy. Masa O okreistonym ciezarze umozliwia wytworzenie znacznie wiecej form odlewniczych, niz jest to mozliwe z masy Wykonanej z wyprazonej lub silnie wypalonej szamoty surowej lub kwarcy- tu o takim samym ciezarze.Proces suszenia form z takiej masy. przezna¬ czonych do odlewów stalowych, ulega skórceniu, a wskutek tego i potanieniu, gdyz okazalo sie, ze porowata masa wedlug wynalazku schnie szybciej niz masa z wyprazonej lub silnie wy¬ palonej szamoty surowej. Cenna dla kazdej od¬ lewni pojemnosc robocza komory suszarni mo¬ ze byc wyzyskana bardziej racjonalnie, dzieki czemu uzyskuje na oszczednosc paliwa i zwiek¬ szenie wydajnosci suszarni w tonach na metr kwadratowy powierzchni formy odlewniczej.Samo rozdrabnianie wypalonych w tempera¬ turze 800 — 1800°C cegiel li% pretów wytworzo¬ nych z mieszaniny, np. mielonego wegla i gliny jest znacznie latwiejsze, niz rozdrabnianie kil¬ kakrotnie twardszej, wyprazonej lub silnie wy¬ palonej szamoty surowej lub kawalków kwarcy- " tu. W zwiazku z tym czas mielenia i niezbedne 2— ¦ ¦ . /zuzycie energii moga byc znacznie- zmniejszone.Poza tym przy rozdrobnieniu wypalonych po¬ rowatych cegiel lub pretów wytwarza sie mniej odpadków w postaci pylu, który nie nadaje sie do wytwarzania form odlewniczych, niz przy mieleniu wyprazonej lub silnie wypalonej sza¬ moty surowej. .* Dalsze korzysci uzyskiwane przy stosowaniu masy wedlug wynalazku wystepuja w praktyce np. przy wyrobie rdzeni oraz przy stosowaniu jej jako material wypelniajacy, przede wszyst¬ kim tam, gdzie zalezy na szybkim odprowadze¬ niu gazów oraz wytwarzaniu wszelkiego rodza¬ ju mas ogniotrwalych, sluzacych jiakó masy wy¬ kladzinowe, ubijane i do naprawy pieców mar- tenowskich, pieców elektrycznych, wielkich pie¬ ców i zeliwiaków, Konwertorów, kadzi i rynien odlewniczych, komór gazowych i suszarnianych jak równiez do wykladania i naprawy palenisk i wszelkiego rodzaju murów piecowych oraz do 'wytwarzania zapraw ogniotrwalych.W celu wytworzenia tworzywa wykladzinowe- . go do naprawy pieców, jak szamota, glina i in¬ ne masy ogniotrwale oraz zapraw stosuje "sie 5 -— 8% porowatego tworzywa podstawowego ma¬ sy wedlug wynalazku, po czym mieszanine wy¬ pala sie w temperaturze 800 — 1800°C. Osiaga sie dzieki temu znaczne obnizenie przewodno^ sci cieplnej mas ogniotrwalych, co wplywa na zmniejszenie strat cieplnych.Przez schudzenie mas ogniotrwalych zapobie¬ ga sie tworzeniu szczelin w obmurowaniach i wykladzinach ogniotrwalych.Korzysci te osiaga sie równiez przy ^wytwa¬ rzaniu cegiel szamotowych przez domieszanie porowatego tworzywa podstawowego, którego zawartosc dobiera sie w zaleznosci do stopnia* wymaganej porowatosci cegiel Opisane ^korzysci, wynikajace ze stosowania masy porowatej wedlug wynalazku, powoduja znaczrrF potanienie d^eki obnizeniu kosztów produkcji. PL