DE1135618B - Plain for casting molds - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
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Description
Schlichte für Gießformen Die Erfindung betrifft Auskleidungen für Gießformen und insbesondere solche Auskleidungen, die Salze seltener Erden enthalten.Sizing for casting molds The invention relates to linings for Casting molds and especially those linings that contain rare earth salts.
Es ist üblich, Gießformen mit Stoffen auszukleiden, die das Haften des Gußblockes an den Wandung ,en der Form verhindern sollen. Hierfür werden meist verdampfbare Kohlenwasserstoffe verwendet, die zwischen dem geschmolzenen Eisen oder Stahl und der Wand der Form eine Dampfschicht bilden.It is common practice to line molds with fabrics that prevent them from sticking of the cast block on the wall, which should prevent the mold. This is usually done Used vaporizable hydrocarbons between the molten iron or steel and the wall of the mold form a layer of vapor.
Beim Auftreffen des Gießstrahles auf das bereits in der Form befindliche flüssige Metall entstehen Spritzer. Wenn diese auf die Wandung der Gießform auftreffen und dort haftenbleiben, weist der Gußblock Unregelmäßigkeiten auf. Aluminiumoxyde und Silicate finden sich häufig an der Oberfläche an und verursachen Fehler, die sich insbesondere dann sehr nachteilig auswirken, wenn der Gußblock in einem Walzwerk zu Platten, Blechen oder Bändern ausgewalzt wird. Die Einschlüsse verursachen Streifen in dem ausgewalzten Stahlgut und führen zur Bildung von weichen Stellen, die sich insbesondere bei der Weiterverarbeitung von Stahlblech in Zieh- oder Verforinungsverfahren nachteilig auswirken.When the pouring stream hits what is already in the mold liquid metal creates splashes. When these hit the wall of the mold and stick there, the ingot has irregularities. Aluminum oxides and silicates are often found on the surface and cause defects that have a particularly detrimental effect when the ingot is in a rolling mill is rolled into plates, sheets or strips. The inclusions cause streaks in the rolled steel material and lead to the formation of soft spots, which are especially in the further processing of sheet steel in drawing or deformation processes adversely affect.
Auskleidungen von Gießformen werden im aUgemeinen aus Kohlenwasserstoff-Materialien hergestellt, die bei Raumtemperatur fest sind und weitgehend auch noch bei erheblich höheren Temperaturen an der Stelle verbleiben, auf die sie aufgebracht wurden, aber dann, wenn sie in Berührung mit heißem geschmolzenem Stahl kommen, verdampfen und rasch zersprühen. Als Werkstoffe für solche Auskleidungen werden unter anderem Gilsonit, Teer, Petrol-Destillationsrückstände und mexikanischer Graphit verwendet. Da bei Verwendung des letzteren Siliziumoxyde auf die Oberfläche des Gußblocks gelangen können, ist dessen Gebrauch im Hinblick auf die Letztverwendung des betreffenden Metalles beschränkt. Ein handelsübliches Material, das unter der Bezeichnung »Dannold« verkauft wird und das aus kolloidalem Elektrolytgraphit, einem Antioxydationsmittel und einem Entschwefelungsmittel in einem hochschmelzenden, ungiftigen Kohlenwasserstoffträger besteht, findet ebenfalls weite Verwendung. Jedes beliebige Bindemittel, durch das keine schädlichen Stoffe in die Schmelze eingeführt werden, kann verwendet werden.Mold linings are generally made from hydrocarbon materials produced that are solid at room temperature and largely even at considerably higher temperatures remain in the area to which they were applied, however then, when they come into contact with hot molten steel, evaporate and spray quickly. The materials used for such linings include gilsonite, Tar, petroleum still bottoms, and Mexican graphite are used. Included Use of the latter silicon oxide get onto the surface of the ingot can, is its use with regard to the final use of the relevant Limited metal. A commercially available material known as "Dannold" sold and made from colloidal electrolyte graphite, an antioxidant and a desulfurizing agent in a refractory, non-toxic hydrocarbon carrier is also widely used. Any binder through which no harmful substances are introduced into the melt can be used.
Die bekannten Auskleidungsstoffe werden meist auf die innere Oberfläche der Gießform aufgesprüht. Die Auskleidung wird so gewählt, daß sie der Vorheiztemperatur der Gießform, die im allgemeinen bei 260' C liegt, wiedersteht. Die Dicke der aufgebrachten Auskleidung beträgt im allgemeinen etwa 1 mm. Wenn das Auskleidungsmaterial in Kontakt mit dem geschmolzenen Metall gelangt, das im Falle von Stahl im allgemeinen eine Temperatur zwischen 1540 und 1600' C aufweist, so verdampft es und bildet so eine die Wandung der Gießform schützende Dampfschicht.The known lining materials are mostly sprayed onto the inner surface of the casting mold. The liner is chosen to withstand the preheating temperature of the mold, which is generally 260 ° C. The thickness of the liner applied is generally about 1 mm. When the lining material comes into contact with the molten metal, which in the case of steel generally has a temperature between 1540 and 1600 ° C. , it evaporates and thus forms a vapor layer protecting the wall of the casting mold.
Eine oft auftretende Schwierigkeit ist, daß das eingegossene Metall verspritzt und so auf der Oberfläche der Auskleidung, die noch nicht von dem eingegossenen Metall bedeckt ist, Stahlspritzer haftenbleiben. Diese Stahlspritzer werden in einem gewissen Umfange oxydiert. Häufig treten noch größere Schwierigkeiten auf, wenn beruhigter Stahl verwendet wird, dem zur Entfernung von Sauerstoff Aluminium beigefügt wurde, da sich an dem Rand und der Oberfläche des eingegossenen Metalls Aluminiumoxyd ansammelt und an den Seiten der Schmelze aufsteigt. Dieses bildet auch eine Art von Überzug auf den an der Auskleidung der Form haftenden Stahlteilchen, die, wenn dir, Auskleidung verdampft, in den Stahl eintauchen und so die oben beschriebenen Verunreinigungen und Oxydeinschlüsse in den Stahl hineinbringen.A problem that often arises is that the cast metal splashed and so on the surface of the liner that has not yet been cast by the Metal is covered, steel splashes stick. These steel splashes are in one oxidized to a certain extent. Often even greater difficulties arise when Killed steel is used to which aluminum is added to remove oxygen because there was aluminum oxide on the edge and surface of the cast metal accumulates and rises on the sides of the melt. This also makes a kind of coating on the steel particles adhering to the lining of the mold which, if you, lining evaporated, immerse in the steel and so the above described Bring impurities and oxide inclusions into the steel.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, die durch die an der Auskleidung haftenden Stahlspritzer verursachten nachteiligenErscheinungen zu beseitigen und Oxydeinschlüsse und andere Verunreinigungen zu entfernen, die zu ungleichförmigen Gußblöcken führen und deren Verwendbarkeit zum Walzen von Stahlblechen beeinträchtigen.The invention is based in particular on the object that is provided by the Steel splash adhering to the liner caused adverse phenomena eliminate and remove oxide inclusions and other impurities that too irregular Lead cast blocks and their usability for Impact rolling of steel sheets.
Diese Aufgabe wird durch die Verwendung einer Schlichte gelöst, die aus einem einer Wärinebeanspruchung bis etwa 260' C standhaltenden Bindemittel und einem Seltene Erden in feinverteilter Form enthaltenden komplexen Salz besteht mit der allgemeinen Formel NRX4, wobei N ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium oder Kalium, R wenigstens eine Seltene Erde mit einer Ordnungszahl zwischen 57 und 71 und X ein Halogen ist. Als Halogen wird vorzugsweise Fluor verwendet. Dieses Salz ist in der Schlichte vorzugsweise in einer Menge von mindestens 55g, vorteilhafterweise etwa 115 g, je Tonne Stahl enthalten.This object is achieved by the use of a size which consists of a binder that can withstand heat stresses up to about 260 ° C and a complex salt containing rare earths in finely divided form with the general formula NRX4, where N is an alkali metal, preferably sodium or potassium, R at least one rare earth with an atomic number between 57 and 71 and X is a halogen. Fluorine is preferably used as the halogen. This salt is contained in the size preferably in an amount of at least 55 g, advantageously about 115 g, per ton of steel.
Es wurde festgestellt, daß diese Fluoride Seltener Erden sich in Ablagerungen des Minerals »Bastnasit« finden. Das Mineral wird durch einen Flotationsprozeß behandelt und in Konzentrate unterschiedlicher Anreicherung unterteilt. Die Analysen des Gehaltes an Seltenen Erden wurden an diesen Konzentraten durchgeführt.It has been found that these rare earth fluorides are deposited in deposits find the mineral "bastnasite". The mineral is treated through a flotation process and divided into concentrates of different enrichment. The analyzes of the salary on rare earths were carried out on these concentrates.
Die Oxyde der Seltenen Erden, aus denen die Alkali-Seltene-Erde-Fluoride
gebildet werden, haben in Gewichtsprozenten, bezogen auf das Gesamtgewicht aller
vorhandenen Seltenen Erden, etwa die folgenden Zusammensetzungen. Die Tabelle gibt
ein typisches Beispiel für vier Konzentratzusammensetzungen.
Wenn der beruhigte Stahl in die Form gegossen wird, hat er auf seiner Oberfläche eine Aluminiumoxydschlacke. Diese Schlackewirdvonderageschmolzenen Stahl vorgeschoben, bewegt sich auf die Seiten der Gießform hin und steigt an den Wänden der Form hoch. Beim Abgießen des beruhigten Stahles in die Form hat dieser eine Temperatur zwischen etwa 1540 und 1600' C. Bei dieser Temperatur wird die Auskleidung verbrannt oder verdampft. Die Alkali-Seltene-Erde-Fluoride zersetzen sich, wobei wenigstens einige Fluoridionen frei werden. Außerdem entstehen Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd und Wasser. Ein Teil der Aluminiumschlacke wird zu Aluminiumfluorid umgewandelt. Die auf der Oberfläche der zerspritzten Stahlteilchen befindlichen Oxyde werden augenscheinlich durch die Zersetzungsprodukte entfernt und die Oberfläche der Teilchen gereinigt, so daß sie keinen Alurniniumüberzug annehmen. Infolgedessen werden sie homogen wieder von der Schmelze aufgenommen, in der sie untertauchen, wenn diese 5 die Höhe der Spritzer an der Auskleidung erreicht hat. Der so erhaltene Gußblock weist so gut wie keine Gußhaut auf und ist frei von tiefer liegenden Oxydeinschlüssen. Er hat ein gleichmäßiges Gefüge und kann sehr gut zu Stahlblech gleichmäßiger Güte ausgewalzt werden. Aus den gemäß der Erfindung gegossenen Blöcken hergestellte Stahlbleche sind im wesentlichen frei von Komgrenzenfehlem, deren Vorhandensein Bleche für Ziehverfahren ungeeignet macht.When the killed steel is poured into the mold, it has alumina slag on its surface. This slag is advanced from the molten steel, moves to the sides of the mold, and rises up the walls of the mold. When the killed steel is poured into the mold, it has a temperature between about 1540 and 1600 ° C. At this temperature the lining is burned or evaporated. The alkali rare earth fluorides decompose, releasing at least some fluoride ions. In addition, carbon monoxide, carbon dioxide and water are produced. Part of the aluminum slag is converted to aluminum fluoride. The oxides on the surface of the sprayed steel particles are apparently removed by the decomposition products and the surface of the particles is cleaned so that they do not acquire an aluminum coating. As a result, they are again homogeneous from the melt was added, in which they go into hiding when these 5 has reached the level of splashes on the liner. The cast block obtained in this way has virtually no cast skin and is free from deeper oxide inclusions. It has a uniform structure and can be rolled out very easily into sheet steel of uniform quality. Steel sheets made from the ingots cast according to the invention are essentially free of grain boundary defects, the presence of which makes sheets unsuitable for drawing processes.
Die komplexen Salze der Seltenen Erden können dadurch hergestellt werden, daß zuerst ein Halogenid hergestellt wird, welches dann z. B. mit Natriumfluorid in geeigneter Weise bei höheren Temperaturen von etwa 1300 bis etwa 14001 C geschmolzen wird.The complex rare earth salts can be prepared by first preparing a halide which is then e.g. For example, with sodium fluoride is melted in a suitable manner at higher temperatures of about 1300 to about 14001 C.
Zum Beispiel können die komplexen Seltene-Erde-Fluoride aus Seltene-Erde-Chloriden durch Umwandlung der Chloride zu Fluoriden hergestellt werden, worauf dann das Fluorid mit Natriumfluorid geschmolzen wird. Die Chloride werden in Wasser gelöst und zur Entfernung unlöslicher Verunreinigungen filtriert. Dem Chloridfiltrat wird eine Natriumfluoridlösung zugefügt, wobei sich eine rosaweiße Ausfällung bildet. Diese Ausfällung wird abfiltriert und gewaschen, bis sie frei von Chlorid ist. Die Seltene-Erde-Fluoride werden getrocknet und mit festem Natriumfluorid im Verhältnis von etwa 1: 4 gemischt, dann bei etwa 1300 bis 1400' C geschmolzen. Überschüssiges Natriumfluorid wird durch wiederholte Waschungen mit kochendem Wasser entfernt, die verbleibende Substanz getrocknet und/oder geschmolzen.For example, the complex rare earth fluorides can be made from rare earth chlorides by converting the chlorides to fluorides and then melting the fluoride with sodium fluoride. The chlorides are dissolved in water and filtered to remove insoluble impurities. A sodium fluoride solution is added to the chloride filtrate, a pinkish-white precipitate being formed. This precipitate is filtered off and washed until it is free of chloride. The rare earth fluorides are dried and mixed with solid sodium fluoride in a ratio of about 1: 4, then melted at about 1300 to 1400 ° C. Excess sodium fluoride is removed by repeated washes with boiling water, and the remaining substance is dried and / or melted.
Bei einem Ausführungsbeispiel wurden 200 g einer natürlichen Mischung von Seltene-Erde-Fluoriden in 100 cm3 Wasser aufgelöst und die Lösung zur Entfernung unlöslicher Bestandteile filtriert. Zum Erleichtem des Filtrierens wurden 50 ems etwa 30%ige Salzsäure zugefügt. Danach wurde der Lösung der Seltene-Erde-Fluoride eine gesättigte Lösung von Natriumfluorid beigemischt, bis die Fluoride vollständig ausgefällt waren. Die Ausfällung wurde durch Filtration abgenommen, mit heißem destilliertem Wasser gewaschen, bis sie frei von Chloriden war, bei 110' C getrocknet und zu Teilchen mit etwa 76 m[t Durchmesser (200 mesh) zerkleinert. Auf diese Art und Weise wurden 102,23 g Seltene-Erde-Fluoride erhalten.In one embodiment, 200 g of a natural mixture of rare earth fluorides was dissolved in 100 cm3 of water and the solution was filtered to remove insoluble constituents. To facilitate the filtration, 50 ems of about 30% hydrochloric acid were added. A saturated solution of sodium fluoride was then added to the solution of the rare earth fluoride until the fluoride was completely precipitated. The precipitate was removed by filtration, washed with hot distilled water until free of chlorides, dried at 110 ° C. , and crushed into particles about 76 m [t in diameter (200 mesh). In this way, 102.23 g of rare earth fluorides was obtained.
65,34 g Natriumfluorid wurden mit den Seltene-Erde-Fluoriden im molaren Verhältnis von 1. 3 gründlich gemischt und diese Mischung im Platinkegel in einem «Globar»-Ofen 60 Minuten lang geschmolzen. Die Anfangstemperatur des Ofens war 1250' C, die Endtemperatur 12851 C. Nach dem Schmelzen wurde die Substanz auf Raumtemperatur abgekühlt, zerkleinert und mit heißem destilliertem Wasser zum Entfernen überschüssigen Natriumfluorids gewaschen. Die festen Teile wurden durch Zentrifugieren und Absaugen der klaren Flüssigkeit abgetrennt. Die gewaschene Substanz wurde getrocknet und gemahlen. 65.34 g of sodium fluoride were thoroughly mixed with the rare earth fluorides in a molar ratio of 1: 3 and this mixture is melted in a platinum cone in a "Globar» oven for 60 minutes. The starting temperature of the furnace was 1250 ° C., the end temperature 12851 ° C. After melting, the substance was cooled to room temperature, crushed and washed with hot distilled water to remove excess sodium fluoride. The solid parts were separated by centrifugation and suction of the clear liquid. The washed substance was dried and ground.
Es können auch andere Verfahren zur Herstellung der komplexen Salze der Seltenen Erden angewendet werden, wie z. B. direktes Fluorieren und Schmelzen.Other methods of preparing the complex salts can also be used the rare earths are used, such. B. direct fluorination and melting.
Im folgenden wird ein Beispiel für die Durchführung eines Stahlgusses
gegeben.
Beispiel Es wurde ein Kohlenstoffstahl mit der im folgenden
in Prozentgehalten angegebenen Zusammensetzung erschmolzen:
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1135618XA | 1960-02-23 | 1960-02-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1135618B true DE1135618B (en) | 1962-08-30 |
Family
ID=22350144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEM48101A Pending DE1135618B (en) | 1960-02-23 | 1961-02-21 | Plain for casting molds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1135618B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2011559A1 (en) * | 1968-06-24 | 1970-03-06 | Int Harvester Co |
-
1961
- 1961-02-21 DE DEM48101A patent/DE1135618B/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2011559A1 (en) * | 1968-06-24 | 1970-03-06 | Int Harvester Co |
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