DE1241045B - Verfahren zum Aufbereiten eines als Zusatzstoff in feuerfesten Massen verwendbaren Granulats aus Steinkohlenteerpech oder Erdoelbitumen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Aufbereiten eines als Zusatzstoff, in feuerfesten Massen verwendbaren Granulats aus Steinkohlenteerpech oder Erdölbitumen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten eines Granulats aus Steinkohlenteerpech oder Erdölbitumen durch Mahlen, wobei das Granulat als Zusatzstoff in feuerfesten Massen, insbesondere Formstoffen und Formsanden für Gießereien, verwendet wird.
• Torfpeche, Holzpeche, Steinkohlenteerpeche oder Erdölbitumen werden den feuerfesten Massen, insbesondere Formstoffen und Formsanden für Gießereien, zugesetzt, um die Eigenschaften der feuerfesten Stoffe zu verbessern. Formsande mit einem Zusatz von Steinkohlenteerpech oder Erdölbitumen bewirken eine bessere Oberfläche der in den Formsanden gegossenen Gußstücke, vermindern das Auftreten von Riefen, Rattenschwänzen oder dergleichen formsandbedingten Gußfehlern und vermindern somit die Ausschußgefahr. Auch tragen Steinkohlenteerpeche oder Erdölbitumen zur Festigkeitssteigerung des Formsandes bei.
• Steinkohlenteerpeche oder Erdölbitumen, die in feinster Granulierung bzw. Korngröße den feuerfesten Stoffen, insbesondere Gießereiformsanden, zugesetzt werden, neigen bei ihrer Mahlung, dem anschließenden Transport und auch bei der Lagerung zur Klumpenbildung, wobei diese Neigung abhängig ist von der Korngröße, der Temperatur und dem Druck einer Lagersäule, die auf die einzelnen Körner einwirkt. Schließlich findet eine elektrische Aufladung des Pechs statt, wenn dieses einer Reibung ausgesetzt ist. Das kann geschehen beim Mahlen, aber auch beim Transport in Gießereien, sofern dieser unter Zuhilfenahme von Preßluft in Rohrleitungen erfolgt.
• Zur Herstellung von bitumenhalti ren Kernbindern für Gießereizwecke durch überführung von Gemischen aus bituminösen Stoffen und pulverförmigen Füllstoffen in feiner Verteilung wurde bereits vorgeschlagen, daß geschmolzenes Bitumen und Füllstoffe in gebräuchlichen Mischungsverhältnissen miteinander vermengt werden, worauf die Masse in Mühlen, Windsichtern, Siebseparatoren und dergleichen Vorrichtungen in feine Verteilung gebracht wird. Weiterhin ist es zur Herstellung einer Formmasse bekannt, daß ein natürlicher oder künstlicher Formstoff, z. B. Ouarzsand, Metallpulver oder Metallspäne, in einer für Formzwecke geeigneten Korngröße, Beschaffenheit und Güte mit einem schmelzenden Bindemittel, mit Vorteil Steinkohle, Teerpech wie auch mit Bitumen, Kunst- und Naturharzen o. dgl., durch Wärme aufbereitet wird, so daß in einem heißen Sandbrei die Sandkörnchen mit einer dünnen Haut des geschmolzenen Bindemittels überzogen sind. In dieser Beschaffenheit läßt man den heißen Sandbrei erkalten. Dieser bildet sodann eine harte, verkittete Masse, welche auf geeigneten Vorrichtungen, z. B. durch Reiben oder Drücken, auf die ursprüngliche Sandform wieder zerkleinert und gesiebt wird.
• Die bisherigen Eigenschaften eines reinen Steinkohlenteerpechs oder Erdölbitumens, wobei unter einem reinen Steinkohlenteerpech oder Erdölbitumen auch die üblichen vorhandenen Verunreinigungen mit verstanden werden, führen dazu, daß Steinkohlenteerpeche oder Erdölbitumen in der feuerfesten Industrie, insbesondere als Zusatz zu Formsanden, nicht die Anwendung finden, die ihnen zufolge ihrer guten Eigenschaften nach der Zugabe zu Formstoffen, insbesondere Formsanden, zusteht. Die vorliegende Erfindung beschreibt Maßnahmen, die Aufbereitung eines Granulats aus Steinkohlenteerpech oder Erdölbitumen zu verbessern, um das Mahlen, den Transport und auch die Lagerung zu vereinfachen, wobei zusätzlich auch die Eigenschaften des Pechs im Formsand oder dergleichen feuerfesten Baustoff verbessert werden.
• Nach der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Aufbereiten eines als Zusatzstoff in feuerfesten Stoffen, insbesondere Formsanden und Formstoffen für Gießereien, verwendbaren Granulats aus Steinkohlenteerpech oder Erdölbitumen durch Mahlen erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß dem Pech vor oder während des Mahlens ein flüssiger oder in Flüssigkeit gelöster anorganischer Stoff, insbesondere ein in Wasser gelöster Ton, zugegeben wird und die Mahlung in einem Luftstrom erfolgt.
• Dem Pech, das in Klumpen vorliegt, wird somit vor dem Mahlen ein anorganischer flüssiger Stoff oder in Flüssigkeit gelöster Stoff zugegeben, wobei mit dem Mahlen und somit Zerkleinern des Pechs die Oberfläche des erhaltenen Granulats mit dem anorganischen Stoff umgeben wird. Durch das Lösen des anorganischen Stoffes in einem überschuß an Flüssigkeit, insbesondere Wasser, wird erreicht, daß in Verbindung mit dem stetigen, beim Mahlen vorhandenen Luftstrom und der beim Mahlen auftretenden Erwärmung oder Erhitzung die Flüssigkeit, insbesondere Wasser, verdunstet. Dadurch lagern sich die anorganischen Stoffe an den Flächen der Granulate in fester Form ab, und die Verdunstung des Wassers ergibt eine Kühlung beim Mahlvorgang, so daß eine übermäßige Erhitzung, die zu einem Zusammenbacken des Pechs führen könnte, vermieden wird. Ein Zusammenbacken der aus Pech bestehenden Granulate wird weiter verhindert durch die die einzelnen Granulate umgebende Schutzhülle aus den anorganischen Stoffen oder einem einheitlichen anorganischen Stoff.
• Besonders vorteilhaft wird als anorganischer Stoff ein Tonmineral verwendet, wobei ein Ton aus den Tonmineralgruppen Kaolinit, glimmerartigen Tonmineralien bzw. Illit oder aus Montmorillonit ausgewählt sein kann. Innerhalb der Tongruppe Montmorillonit wird ein Bentonit vorgeschlagen und vorzugsweise ein aktivierter Bentonit, bei dem die Kalziumionen durch Natriumionen ersetzt sind. Um die Ablagerung der Tonmineralblättchen an den Oberflächen der kleinen Pechkörner zu erleichtern, wird weiterhin vorgeschlagen, daß das Mineral Bentonit, insbesondere ein aktivierter Bentonit, in einem entspannten oder basischen Wasser aufgelöst und dann vor oder während des Mahlens dem Pech zugegeben wird. Dadurch wird eine niedrigere Viskosität erreicht, als wenn nur übliches Wasser mit der gleichen Menge des Tons gemischt würde. Das entspannte oder basische Wasser bringt auch den Vorteil mit sich, daß sich der Ton, der in Aggregaten von einzelnen Blättchen vorliegt und zur Umhüllung der Granulate aus Pech in die einzelnen Blättchen zerlegt werden soll, sich einfacher in die einzelnen Blättchen spaltet. Es sei bemerkt, daß auch sonstige Tone, beispielsweise der Tonmineralgruppen Kaolinit oder Illit, dem entspannten oder basischen Wasser zugegeben werden können.
• Der dem Pech zuzugebende Ton kann ein Naturton sein, der in ausreichender Wassermenge gelöst wird. Es kann jedoch auch ein getrockneter und gemahlener Ton dem Wasser zugesetzt werden und in ausreichender Zeit vor der Zugabe zu dem Pech in dem Wasser aufquellen bzw. mauken.
• Das Mahlen erfolgt nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal vorteilhaft in einer Mühle mit einer vertikalen, rasch rotierenden und mit radial abstehenden Flügeln oder Stäben versehenen Welle, wobei das Material dem Bodenteil der Mühle zugegeben und auch durch den in den Bodenbereich der Mühlen eingeführten Luftstrom in der Mühle hochgefördert und anschließend durch einen Windsichter bzw. Zyklon gesammelt wird. In Richtung des Arbeitsablaufes hinter dem Zyklon ist dann ein Staubfilter angeordnet, um die Förderluft abzuziehen und zu reinigen.
• Die erfindungsgemäße Zugabe eines flüssigen oder in Flüssigkeit gelösten anorganischen Stoffes vor oder während des Mahlens von Steinkohlenteerpech und Erdölbitumen verhindert durch die Umhüllung der einzelnen erhaltenen Körner des Pechs eine elektrische Aufladung des Mahlgutes, die bei trockener Mahlung bzw. Reibung auftreten würde. Die Stärke der die Pechkörner umgebenden Schicht aus einem anorganischen Stoff, insbesondere einem Ton, ist einstellbar durch die Menge des in Wasser gelösten Tons und die Zugabe dieser Mischung oder Lösung zum Pech. Weiterhin kann durch die Einstellung der Wassermenge bzw. des Verdünnungsgrades und durch die Regulierung der durchzusetzenden Luftmenge erreicht werden, daß die Umhüllung aus dem anorganischen Stoff, insbesondere Ton, nach dem Mahlvorgang trocken ist oder eine gewisse einstellbare Feuchtigkeit aufweist.
• Sofern die Umhüllung eine gewisse Feuchtigkeit hat, kann das Mahlgut staubfrei transportiert und auch verpackt werden, beispielsweise in Säcken. Aber auch sofern die Umhüllung trocken ist, verhindert diese eine spätere Verklumpung der Pechgranulate bei der Lagerung vor dem Verbrauch. Zu berücksichtigen ist, daß Zusatzstoffe für Formsande vielfach in Silos gelagert werden, die im Freien stehen und der Sonnenstrahlung ausgesetzt sind. Durch die erfindungsgemäße Umhüllung der kleinen Pechkörner ist jedoch eine Lagerung möglich, unabhängig von äußeren Temperatureinflüssen.
• Ein erfindungsgemäßes Pechgranulat ist ebenfalls von Vorteil bei der Anwendung in Formsanden, weil ein Austrocknen des Sandes verzögert wird, da die Pechkörner besser benetzbar sind und sonstige dem Formsand zugefügte Bindemittel, insbesondere Bentonit, an der Umhüllung der Pechkörner leicht haften, so daß zusätzlich die Festigkeit des Formsandes erhöht wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Aufbereiten eines als Zusatzstoff in feuerfesten Massen, insbesondere Formstoffen und Formsanden für Gießereien, verwendbaren Granulats aus Steinkohlenteerpech oder Erdölbitumen durch Mahlen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß dem Pech vor oder während des Mahlens ein flüssiger oder in einer Flüssigkeit gelöster anorganischer Stoff zugegeben wird und die Mahlung in einem Luftstrom erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu mahlenden Pech ein Ton, vorzugsweise der Tongruppe Montmorillonit und insbesondere Bentonit, in einem entspannten oder basischen Wasser aufgelöst, zugegeben wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlung in einer Mühle mit einer vertikalen, rasch rotierenden und mit radial abstehenden Flügeln oder Stäben versehenen Welle erfolgt, wobei das Pech zusammen mit dem flüssigen anorganischen Stoff dem Bodenteil der Mühle zugegeben und durch den in dem Bodenbereich der Mühle eingeführten Luftstrom hochgefördert wird.
4. 4. Verfahren zum Aufbereiten eines Formsandes für Gießereien, dadurch gekennzeichnet, daß dem Formsand ein gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 aufbereitetes Granulat zugesetzt wird, wobei die einzelnen Granulate mit einer Hülle aus einem anorganischen Stoff, insbesondere Bentonit, umgeben sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 535 561; deutsche Auslegeschrift Nr. 1056 791; K u m a n i n : »Kernbinderwerkstoffe«, 1953, S. 122 bis 141.