SE429753B - Forfarande for framstellning av en fosfatbunden och vid temperatur over 1300?59c eldfast formkropp samt anvendning av formkroppen - Google Patents

Description

turer från soo till 1e5o°c.

Den schweiziska patentskriften 500 144 beskriver ett förfa- rande för framställning av keramiska formdelar, varvid man omsätter ett eldfast keramiskt material med primära, sàmndära eller tertiära metallfosfater såsom bindemedel. Den föreslagna formmassan under- kastas emellertid efter sammanblandning av de enskilda komponenterna endast stampning till en formdel utan någon intern strukturuppbyggnad.

Föreliggande uppfinning baserar sig på uppgiften att åstad- komma tunnväggiga eldfasta formkroppar med ett prisbilligare för- farande såsom ersättning för chamottekroppar med hög tryckhållfasthet och beständighet samt att förenkla härdningsprocessen.

Enligt uppfinningen åstadkommes detta genom att man pâför ett eldfast fyllmedel med Al(H2PO4)3 bindemedel på ett av ett eller fler skikt byggt bärarmaterial som .xH2O eller ett polyfosfat såsom är utformat såsom armering i form av ett trådnät och underkastar materialet i form av en- eller flerskiktig, tunnväggig beläggning härdning på detta bärarmaterial vid temperaturer under 400°C varvid armeringen får kvarstanna i formkroppen. En utföringsform av för- farandet innefattar att bärarmaterialet i formbart tillstånd belägges med bindemedlet och fyllmedlet och med uppbyggnad i ett eller fler skikt och en väggtjofldek som icke överstiger 15 mm förlänas slutlig form och därefter härdas. Ett väsentligt kännetecken för en annan utföringsform av uppfinningen är att man vid användning av aluminium- oxidhaltiga fyllmedel eller tillsatser, exempelvis aluminiumhydroxid, eldfast lera eller aluminiumoxid, härdar formkroppen vid omgivningens temperatur i luft. En ytterligare alternativ utföringsform inne- fattar att den till den slutliga formen formade formkroppen för- torkas i luft och därefter efterhärdas i ugn vid temperaturer mellan 150 øch 3oo°c.

I det följande anges närmare några exempel på förfarandet enligt uppfinningen.

Exempel 1.

Framställning av eldfasta rör, exempelvis såsom bärare för upphettningsspiraler, genomföres med användning av papper såsom bärarmaterial, som med aluminiumfosfat-aluminiumoxid-lim upprullas till önskad väggtjocklek på ett lämpligt rör eller en lämplig stav.

De rullade fuktiga rören avdrages därefter från stödröret och för- 'torkas företrädesvis i luft samt eftertorkas därefter i ugn vid ca 300°C. Vid denna temperatur uthärdas rören, varvid papperet under 7804259-5 3 inverkan av det sura bindemedlet i stor utsträckning förgasas och förkolas. Dessa rör är även chockbeständiga i smält järn och är lämpliga såsom skyddsrör, exempelvis för järnstänger. De är hög- eldfasta och föga reaktiva. Såsom bärare för detta ändamål lämpar sig i synnerhet tunna, fasta men genomsläppliga pappersmaterial, i vilka det oorganiska bindemedlet kan genomtränga porerna och samman- binda de enskilda pappersskikten. Såsom exempel på ett oorganiskt bindemedel kan nämnas: 200 g poleraluminiumoxid (finaste aluminiumoxid) g aluminiumhydroxid, med starkt klibbande verkan 100 ml monoaluminiumfosfat 50 ml vatten Aluminiumoxiden verkar härvid såsom fyllmedel och såsom reak- tionsmedel, som förbättrar egenskaperna ifråga om värme- och eld- beständighet. Sammansättningen kan varieras inom vida gränser.

I princip binder alla aluminiumoxidhaltiga, eldfasta material med monoaluminiumfosfat även vid låg temperatur. En tillsats av alumi- niumhydroxid befrämjar framför allt lufttorkningsegenskaperna. Vid användning av aluminiumfosfat och aluminiumhydroxid såsom lim kan även andra fyllmedel användas, såsom zirkon, kvartsmjöl, chamottemjöl, etc. Såsom bärarmaterial kan man i stället för papper använda en textilväv, exempelvis en förbandsmaterialväv, i vilken bindemedlet kan genomtränga vävens maskor, vilket ger särskilt hög hållfasthet hos slutprodukten. Det är även möjligt att använda flexibla eller töjbara fibermaterial, exempelvis textilslangar, virkade varor, linor, snoddar eller bandage och med hjälp av utbrännbara eller ut- smältbara modellkroppar framställa eldfasta hålkroppar. Med hjälp av valet av fiberformigt bärarmaterial kan en önskad porositet eller gasgenomsläpplighet hos den eldfasta slutprodukten inställas.

Valfritt kan man även arbeta med förberedda gasbanor, som bestrykes med aluminiumfosfat-aluminiumoxid-lim och beströs med kornformigt eldfast material. Sådana banor kan i fuktigt tillstånd lindas runt en stödkropp eller underlagskropp och med eller utan ytterligare lim ges slutlig form.

Exempel 2.

Framställning av en gjuttratt för skydd av en gjutform av formsand kan genomföras på följande sätt: På en stödkropp påföres först ett tunt skikt av papper eller textilväv. Därefter bestrykes V skal, för gjutformar eller kärnor framställas. 7804259- 5 4 det pâförda skiktet av papper eller textilväv med en aluminiumoxid- -monoaluminiumfosfat-limmassa och beströs med klasserad chamotte, exempelvis med en kornstorlek av 0,1 - 0,3 mm. Efter ett torknings- förlopp i luft eller i ugn kan beläggningsprocessen beroende på den Därefter genom- Med det beskrivna beläggningsförfarandet enligt uppfinningen kan även god- tyckliga andra tunnväggiga eldfasta formkroppar, såsom rör eller önskade tjockleken upprepas ett flertal gånger. föres härdning vid temperaturer mellan l5O och 300°C.

Härvid användes lämpligen kornformig chamotte såsom fyllmedel i beläggningsmaterialet.

Såsom beläggningsmaterial kan man även använda en slicker bestående av bindemedel, fyllmedel och eventuellt ett reaktionsmedel. Såsom ytterligare tillsatser är även sågspån eller sågmjöl eller styropor- kulor användbara.

Såsom bindemedel kan exempelvis "Aluphos"@ (Gebr. Giulini, (Metallgesellschaft AG, Beläggningsmaterialet kan innehålla Ludwigshafen) eller "Feuerfestbinder 32" Frankfurt a/Main) kornformiga eller fiberformiga material, exempelvis chamotte, mullit- chamotte, korund, kvartsglas, kvartssand, olivin, kromit, magnesit eller zirkonsand. Förutom eldfasta fyllmedel kan hålkul-aluminium- oxid, styroporisolerpärlor, trämjöl, textilavfall och liknande användas. användas för åstadkommande av en önskad porositet och/eller gas- genomsläpplighet. Genom inblandning av stâlsand med fin kornstorlek kan man erhålla formkroppar med förbättrad värmeledningsförmåga.

Såsom stödkroppar kan man använda kroppar av papiermachë, konst- hartsfolier, skumformiga konsthartser, pappers- eller kartongrullar, vaxmodeller eller lösliga kroppar av salt, karbamid eller konstharts.

Beläggningen kan genomföras såväl utifrån som inifrån.

Exempel 3.

Raka rör, rörkrökar eller korsstycken för tilledning av smält metall.till formhålrum, etc. kan med förfarandet enligt uppfinningen även framställas med armering. Härvid kan det första, om så önskas även det andra eller tredje steget enligt något i det föregående angivet exempel påföras på en stödkropp. En härefter påförd arme- ring kan utgöras av en pålindad tråd eller trådväv. Härvid kan På armeringen Härd- armeringen även i stor utsträckning vara förformad. påföres dessutom minst ett skikt av bindemedel och fyllmedel. ningen av de armerade formkropparna genomföres på samma sätt som .vw 7804259- 5 enligt exempel 1 och 2.

Förfarandet enligt uppfinningen lämpar sig med fördel för framställning av eldfasta rör i stället för chamotterör, exempelvis för gjutning av stålgjutgods, gjuttrattar och virveltrattar med hög erosionsbeständighet, flexibla rör för gjutsystem, som innehåller aluminiumoxidpulver och före användningen impregnerats med aluminiumfosfatlösning och torkas i denna form, varvid även impregnering med färdig keramisk limlösning kan genomföras, hålkärnor för gjutformar, precisionsgjutformar med utbränn- eller utsmältmodeller, isolerplattor av impregnerad textilväv eller papper, som är limmade en- eller flerskiktigt, eller av mineral-keramiskt limmad träull.

Väsentliga fördelar med formkroppar som framställts enligt uppfinningen är att dessa jämfört med på vanligt sätt framställda eldfasta kroppar uppvisar bättre temperaturväxelbeständighet och har en för vissa användningsändamål erforderlig låg värmekapacitet.

Sammanfattningsvis kan sålunda anges att uppfinningen avser ett framställningsförfarande för en fosfatbunden, tunnväggig och vid temperaturer över 1300°C eldfast formkropp, samt även den vid detta förfarande erhållna produkten och användningen av denna för ändamål inom gjuteriindustrin. Tidigare har sådana formkroppar framställts vid höga temperaturer och med tjockväggig utformning av aluminiumoxidbunden eller lerbunden chamotte.

Framställningssättet enligt uppfinningen kännetecknas sålunda av att ett eldfast fyllmedel med Al(H2PO4)3.xH2O eller ett poly- fosfat såsom bindemedel påföres på ett en- eller flerskiktigt bärar- material som är utformat såsom armering i form av ett trådnät och i en- eller flerskiktig, tunnväggig uppgyggnad härdas på detta bärar- material vid temperaturer under 400°C, varvid armeringen får kvar- stanna i formkroppen. Särskilda utföringsformer enligt uppfin- ningen ligger å ena sidan i valet av ett formbart bärarmaterial, som belägges med bindemedlet och fyllmedlet enligt uppfinningen och i en- eller flerskiktig uppbyggnad ges slutlig form och därefter härdas, samt å andra sidan beläggning av bärarmaterial med binde- medel och fyllmedel genom en- eller flerfaldig neddoppning. 7804259-5 6 De enligt uppfinningen framställda fórmkropparna lämpar sig såsom rör, trattar och gjutformer inom gjuteriindustrin och såsom isolerplattor.

Claims (16)

7804259-5 PATENTKRAV

1. l. Förfarande för framställning av en fosfatbunden och vid temperaturer över l300°C eldfast formkropp, k ä n n e - t e c k n a t därav, att ett eldfast fyllmedel med Al(H2P04)3 x H20 eller ett polyfosfat såsom bindemedel på- föres på ett bärarmaterial, som är utformat såsom armering i form av ett trådnät, och härdas på detta vid temperaturer under 400°C i form av en en- eller flerskiktig tunnväggig beläggning, varvid armeringen får kvarstanna i formkroppen.

2. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den totala väggtjockleken hos formkroppen är begränsad till mindre än 15 mm och företrädesvis mindre än 10 mm.

3. 7 Förfarande enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att bärarmaterialet i format tillstånd belägges med bindemedlet och fyllmedlet genom beläggning i ett eller flera skikt och ges den slutgiltiga formen samt slutligen härdas.

4. Förfarande enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att bärarmaterialet belägges med binde- medel och fyllmedel genom neddoppning en eller flera gånger.

5. Förfarande enligt något av patentkraven l-4, k ä n - n e t e c k n a t därav, att bärarmaterialet, bindemedlet och fyllmedlet före härdningen påföres på en stödkropp, vilken eventuellt kvarlämnas i formkroppen eller avlägsnas från denna efter härdningen.

6. Förfarande enligt något av patentkraven 1-5, k ä n ~ n e t e c k n a t därav, att man till bindemedlet dessutom Sätter Al(OH)3 eller eldfast lera.

7. Förfarande enligt något av patentkraven l-6, k ä n - n e t e c k n a t därav, att man såsom fyllmedel använder 7804259-5 icke-basiska eldfasta oxider eller silikater, exempelvis kvartsmjöl.

8. i Förfarande enligt något av patentkraven l-7, k ä n - n e t e c k n a t därav, att man vid användning av aluminium- oxidhaltiga fyllmedel eller tillsatser, exempelvis aluminium- hydroxid, eldfast lera eller aluminiumoxid, härdar formkrop- pen vid omgivningstemperaturen i luft.

9. Förfarande enligt något av patentkraven 1-7, k ä n - n e t e c k n a t därav, att den till den slutliga formen formade formkroppen förtorkas i luft och därefter efterhärdas i ugn vid temperaturer mellan 150 och 300°C.

10. Förfarande enligt något av patentkraven l-9, k ä n - n e t e c kun a t därav, att man använder ett organiskt 'bärarmaterial, exempelvis företrädesvis tunt, fast men genom- släppligt papper eller textilväv.

11. ll. Förfarande enligt något av patentkraven l-10, k ä n - n e t e c k n a.t därav, att man vid användning av aluminium- oxid eller aluminiumoxidhaltiga material åstadkommer bildning av monoaluminiumfosfat in situ med fosforsyra.

12. Förfarande enligt något av patentkraven l-ll, k ä n - n e t e c k n a t därav, att fyllmedlet innefattar en basisk oxid, exempelvis talk, asbest, steatit, magnesiumoxid, krom- malm, olivin eller forsterit.

13. Förfarande enligt något av patentkraven l-12, k ä n - n e t e c k n a t därav, att bindningsförloppet styres med påskyndande eller fördröjande tillsatser.

14. Förfarande enligt något av patentkraven l, 2, 6-9 eller ll-13, k ä n n e t e c k n a t därav, att det såsom bärarmaterial använda förformade trådnätet, som samtidigt verkar såsom stödkropp, belägges genom upprepad neddoppning i en bindemedels-fyllmedelsblandning. 7804259-5

15. Förfarande enligt något av patentkraven l-14, k ä n - n e t e c k n a t därav, att härdningen av formkroppen genomföras under sintringspunkten för fyllmedlet.

16. Användning av en formkropp, som framställts med för- farandet enligt något av patentkraven l-15, för transport av flytande metall, exempelvis i form av tratt, ingjutningsrör, virveltratt eller ugnsgjutränna, eller såsom bärare för elektriska upphettningslindningar.