DE2223263A1 - Verfahren zur Herstellung von Grundbauteilen fuer Gussformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen von Gußföriren und Verfahren diese herziisteilen, insbesondere ist sie auf verbesserte G-rundbauteile solcher Formen
gerichtet und auf Verfahren, diese su erzeugen, wobei man aIneη feuerfesten Einsatz in ihrer oberen Oberfläche einbringt.

Alle-metallischen Gußblöcke werden aus Formen
gegossen.« äine gebräuchliche Forrr stellt die sogenannte "big et.«el down" For© dar. Diese l'Ormen ruhen auf Gerüsten ν die man üblicherweise als "Stühle" bezeichnet. Die Stühle sind große, normalerweise rechteckige, fla-

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ehe Metallplatte!!, die normalerweise aus Gußeisen hergestellt sind und al ο Unterstützung für die Seiten der Form verwendet werden und auch natürlich den Boöetiteil der Form darstellen. Die Saiten der Form verjüngen sich im allgemeinen irr Durchmesser vom Boden bis zur Spitze. Andere Formtypen sind unter den; Kamen "big end up" Formen bekannt. Sie stellen gußpxannenartige Behältnisse für das geschmolzene Metall dar, deren Eodenteil ein integraler, nicht entfernbarer Teil der Gesamtform ist»

Verschiedenartige Probleme entstehen üblicherweise bei der Verwendung dieser Formen, inabesondere im Hinblick auf die Oberfläche ihrer Grundbauteile. Die ungeschützte Metalloberfläche wird in Gegenwart von geschmolzenen Metallen, die auf ihre Oberfläche aufgesprüht werden, schnell angefressen und ausgebeult. In den Grundbauteilen werden große Unebenheiten durch die Kraft und hohe Temperatur hervorgerufen, die durch das fließende, geschmolzene Metall entwickelt wird, das mit der Oberfläche des Stuhles in Berührung kommt. Da viele Schmelzen im allgemeinen ungefähr 1,5o bis 3,ο m (5 bi3 1o Fuß) hoch sind, muß das Metall zumindest aus dieser Höhe und ziemlich häufig aus sogar größeren Höhen gegossen werden. Hierdurch wird ein beträchtlicher Druck entwickelt. Durch eine derartige Kraft und bei einer Temperatur, die zumindest die Verflüssigun^stemperatur des geschmolzenen Metalles ist, bewirkt das heiße geschmolzene Metall lochartige Vertiefungen in den Grundbauteilen. Darüber hinaus wird das Problem der Bildung von Gruben oder Löchern in den Grundteilen der Formen, die durch die vorstehend genannten Faktoren hervorgerufen werden, dadurch verschlimmert, daß das geschmolzene Metall, besondere in der Nähe des Bodens der Form, in seinem ei'odierenden, heißen, flüssigen Zustand für eine beträchtliche Zeit nach dem Gießen verbleibt.

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Das geschmolzene Metall hat nach Verfestigung zu einem Metallbarren eine Bodenforra_T die der unerwünschten, erodierten OberfIache reconfiguration des Stuhles oder des Grundbauteiles der Form entspricht. Ein beträchtlicher Teil von Metallbarren geht deshalb durch das Abschneiden der unregelmäßig geformten Endstücke der Metallplatte!! verloren, wenn die Gußteile von der Form gezogen werden und anschlie3enö zu Platten oder V/alzenblöcken weiter ^: verarbeitet werden. Die3 ist natürlich in hohem Maße unerwünscht, da dies einen unerwünschten Verlust von verwendbarem Metall und ein Ansteigen von Ausschußmetall bewirkt ₉ das anschließend wieder neu bearbeitet werden muß.

Ein anderes äußerst ernstes und kostspieliges Problem entsteht, wenn sich der Guß in der Form zu einem solchen Grad verfestigt hat, daß er sowohl von.den Seiten der Form als auch von seinem Grundbauteil oder Stuhl entfernt werden kann. In vielen Fällen, wenn die Oberfläche des Stuhles ungeschützt oder ungenügend geschützt ist, tritt Erosion, wie vorstehend beschrieben, ein und der Gußblock hat eine größere Neigung an dem Stuhl fest anhaftend zu bleiben. Somit muß, nachdem die Seiten der Form von dem Gußblock entfernt sind_t was rean normalerweise wirksam durch einen minimalen Überzugsfilm aus Überzugsmaterialien erreichen kann, der Gußblock unter Kraftanwendung von dem Stuhl gelöst werden. Dies vvird normalerweise' dadurch erreicht, da2 der Gußblock mit dem anhaftenden Stuhl angehoben wird und gegen einen anderen größeren Gegenstand geworfen wird, wodurch der Gußblock losgestoßen wird. In vielen Fällen werden Stuhl und GuiBblock lediglich aus geeigneter Höhe auf den Boden fallen gelassen. In solchen Situationen wird der Stuhl oft in zwei oder mehrere kleinere Teile zerbrochen und kann anschließend nicht mehr zum Gießen anderer Gußblöcke verwendet werden. Auch hier sind die Ersatzkosten dieser Stühle hoch, was diesen Aspekt des

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Gußverfahrens unvorteilhaft macht. Das gleiche Problem existiert auch im Hinblick auf die sogenannten "big end up" Formen/ in denen die Gußblöcke ankleben, insbesondere an ihrem Grundteil. Neue Formen dieses Typs sind besonders gegen Ankleben empfindlich, was mit ihrer glatten Oberfläche zusammenhängt, die durch keine Metalloxydschicht oder durch Hammerachlag geschützt ist. Dann entsteht eine feste Metallbindung zwischen dem unteren Teil der Form und den Metallblöcken.

Das Reißen der Formen, insbesondere ihrer Grundteile, was auf die vorstehend besprochene rohe Behandlung zurückzuführen ist, die jedoch durch des Verkleben der Grundteile mit den Gußblöcken erforderlich ist, wird auch durch den Hitzeschock während der Bildung der Gußblöcke vergrößert. Ungeschützte oder ungenügend geschützte Formgrundoberflächen sind besonders empfindlich gegen aolch zerstörerische Schockeinwirkung.

Der bisherige Stand der Technik umfaßt viele Lösungen, um die vorstehend beschriebenen Proble&e im Zusammenhang mit dem Erodieren der Grundbauteile der GußfoiMien zu mildern. Eine Anzahl von feuerfesten Überzügen ist vorgeschlagen worden, aber diese sind nicht völlig befriedigend. Eine frühere Lösung betreffend das Erodieren der Gußformstühle schlug vor, feuerfeste Einsätze in den Boden der Form einzubringen, wobei dieser feuerfeste Einsatz das Erodieren verringern soll. Keramische Einsätze konnten nicht mit wirtschaftlichem Erfolg verwendet werden. Ihr Hauptnachteil besteht darin, daß infolge von Kapillarwirkung das geschmolzene Metall in den Raum zwischen dem Einsatz und der Form eintritt und dazu neigt, den keramischen Einsatz aus seiner Höhlung herauszuzwingen. Wenn dies eintritt, befindet sich der keramische Einsatz oberhalb der oberen Oberfläche des Stuhles und hat

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die Neigung, von dem Gußbarren eingeschlossen zu werden. Dies bewirkt metallische Einschlüsse in dem Gußblock, was wiederum die teure Operation des "Endabschneidens" erforderlich macht. ·' ■

Die Möglichkeit, verbesserte Grundbauteile von Gußformen herzustellen, oder die Möglichkeit, erodierte Stühle zu reparieren, wodurch erhöhte Lebensdauer erreicht würde, ergäbe einen erheblichen Portschritt gegenüber dem Stand der Technik.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung feuerfester Einsätze, die in die obere Oberfläche eines Grundbauteils einer Gußform eingebracht werden, wobei der Bauteil ursprünglich eine Höhlung in der Oberfläche enthält, oder worin die Oberfläche in Form einer Höhlung ausgeschliffen'ist, und zumindest zwei unregelmäßig geformte Metallankerelemente in der Höhlung fest befestigt werden, die Höhlung mit thermisch recistentem, plastischen, feuerfesten Material gefüllt wird, dieses plastische, feuerfeste Material hitzegehärtet wird und sodann auf die obere Oberfläche ein Schlamm, der aus feuerfestem Material, das in einem Bindemittel suspendiert ist, aufgebracht wird, um einen Überzug genügender Dicke zu erzeugen, um Erodieren und das Anhaften zu verhindern und dieser Brei getrocknet wird, wodurch ein schützender, fester Überzug auf dem Grundbauteil gebildet wird, wobei der Brei zumindest eines der feuerfesten Materialien Silikatglas, kristallines Silikat, Alurniniumailikat, Aluminiumgraphit, Zirkoniumsilikat,

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Magnesiumsilikat und Ton enthält, suspendiert in zumindest einem der Bindemittel, wie wässrigem Alkalisulfat, kolloidalem Silika.-sol, flüssigem, saurem Aluminiumphosphat und Äthylsilikat, wobei das Bindemittel die feuerfesten Teilchen bindet und hierdurch einen fest anhaftenden "überzug ausbildet, der an die Oberfläche gebunden ist.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, zusammen mit den begleitenden Zeichnungen, offenbar:

Fig. 1 1st eine horizontale Querschnitts-Seitenansieht einer erodierten Form, die nach dem erf'indungsgemäßen Verfahren repariert worden ist:

Fig. 2 stellt eine Draufsicht auf einen erodierten Grundbauteil einer Gußform dar;

Fig. 3 stellt eine horizontale Sicht einer Höhlung dar und zeigt Z-fö'rmige Metallenkerelemente, die in der Höhlung befestigt sind.

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In den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Nummern bezeichnet sind» ist ein Grundbauteil einer Gußform 1o von im wesentlichen, rechteckiger Form gezeigt« Dieser Grundbauteil oder Stuhl ist normalerweise von großer Dimension und wird aus Gußeisen hergestellt. Typische derartige Stühle können eine Dicke von 3o cm oder mehr und eine Länge von 1_t2o m bis zu 1 „8o m (4 bis 6 Fuß) erreichen« Stark erodierte Stühle können auf einen Durchmesser von etwa 9o cm (3 Fuß) und auf eine Tiefe von etwa 25 cm (1o inc lien) erodiert werden. Im Falle derartiger Erosion werden solche Stühle normalerweise als nicht mehr brauchbar verworfen.

Wie in den Fig. 1 und 2 geaeigt wird,- hat der Stuhl 1o eine Höhlung 12, die auf der Oberseite des Stuhles 14 gebildet ist.

Die Zeichnungen zeigen 2 oder mehr unregelmäßig geformte Ankerelemente 18 in ihrer bevorzugten Z-förrrigen Konfiguration, die an'die Seitenwände 16 der Höhlung 12 befestigt sind. Die Z-Schrauben der Zeichnung sind an die Seitenwände 16 der Höhlung 12 mit Hilfe von Gewindeschrauben 2o, die is größeren Detail in Fig. 3 gezeigt sind, verankert. Ein bequemes Verfahren der Verankerung der unregelmäßig geformten Z-Elemente besteht in der Verwendung von durch Zündpatronen betriebenen Uageleinschlagwerkzeugen, welche die rasche Verankerung der Z-Elemente innerhalb der Höhlung erlauben.

Obgleich die Metallankerelemente in Z-förmiger Form gezeigt sind, können sie auch in anderer unregelmäßiger Form schlangenförrciger Art vorliegen. So können z.B. korkenzieherartige -Form, L-Form, V-Form und ähnliches ver-

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wendet werden.

Es wird bevorzugt» die unregelmäßig geformten An» kerelemente so zu verankern, daß ihr Grundteil, der die Höhlung des Stuhles berührt» mehr in der Ebene der Oberfläche als senkrecht dazu liegt. In. anderen Worten ausgedrückt, es ist nicht wünschenswert;, Gewindeschrauben mit ihrem spitzen linde in dem Grundbauteil zu befestigen,, da das Ende der Schraube punktförmig die Wärme überträgt, wodurch ein heii3er Fleck oder ein Brenne ff ekt hervorgerufen würde, wenn der Oberteil einer derartigen Schraube mit dem geschmolzenen Metall in Berührung kommt. V/ie aus den Zeichnungen ersichtlich, berührt der Grundteil des Z-Elementes die V/andung der Höhlung, wodurch eine größere Wärmeübertragungaoberflache erzeugt wird, um ein lokalisiertes, punktförnriges Erhitzen der Form auf ein Minimum herabzudrücken.

Nachdem die unregelmäßig geformten Metallankerelemente 18 in der Höhlung der Guß/orra angebracht sind, wird die Höhlung mit keramischem Material gefüllt, das in der Zeichnung die Nummer 22 trägt. Dieses plastische, feuerfeste Material soll- hitzeresistont und härtbar sein, um eine dichte keramische Oberfläche zu bilden, die fähig ist, gegossenes, geschmolzenes Metall wie z.B. flüssigen Stahl aufzunehmen.

Wie bereits angegeben, haben die unregelmäßig geformten Metallankereleraente 18 vorzugsweise eine Z~Form. Sie können innerhalb der Höhlung 12 in einer Vielzahl von Konfigurationen angebracht werden. Ihre Zahl sollte genügend groß sein, um einen guten Verankerungseffekt zwischen der Oberfläche der Höhlung 12 und dem plastischen, feuerfesten Material 22 zu erreichen.

Die plastischen, feuerfesten Materialien, die aus-

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sergewöhnliche Ergebnisse in der Anwendung der Erfindung ergaben, sind Überwiegend aus Aluminiumoxyd zusammengesetzt und können andere Bestandteile, wie z.B. anorganische Phosphate, kleinere Wassermengen, Ton und ähnliches enthalten. Diese sogenannten Aluminiurnoxyd ^Stampfgemische werden in der US-PS 3 547 664 beschrieben, wobei hier auch einige der gegen sio gerichteten Entgegenhaltungen besprochen sind. Ein bevorzugtes Starapfgemisch de3 Typs, wie er in dieser Patentschrift beschrieben wird, hat die folgende Zusammensetzung:

Gew.-°/o

Tafelförmiges Aluminiumoxyd 3» 33 nun (■ 6 mesh) 60 Kalziniertes Aluminiumoxid -o,o44 mrn(~325 mesh) 28 Zyanit o,295 mm( 48 mesh) . 5

Kaolintonerde . 3

Phosphorsäure (85#ig) Η-,ΡΟ, 4

keramische Faser 0.12

Wasser · 4

Zusammensetzungen des- vorstehenden Typs werden mit pneumatischen Mitteln oder ähnlichem in die Höhlung der Form eingestampft, die zuvor mit den unregelmäßig geformten Kotallankerelementen versehen worden war. Zusätzlich, zu den kerariisehen Materialien der vorstehenden Art können im Rahmen der Erfindung auch andere keramische Materialien verwendet werden, soweit diese derart thermisch reoistent sind, um mit dem geschmolzenen Metall in Berührung zu konmen,

Nachdem die Höhlung 12 gefüllt worden ist_f wird dns plfistiache, feuerfeste 'Oa te rial 22 mit Wärme behandelt, un das fouorfeate Material in einer einheitlichen Fora zu. binden. Derart behandelte Formen sind wieder in den Dinnr.t gestellt worden und haben in vielen Fällen ei-

- 1o -2Q9850/0728 BAD ORlGINAl,

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ne weitaus höhere Lebensdauer erreicht, als bei Verwendung von neuen gußeisernen Stühlen erreicht wird.

Es ist offenbar, daß die Verfahren, die für die Reparatur erodierter Stühle beschrieben sind, für die Herstellung neuer Stühle .verwendet werden können. Zur Herstellung neuer Stühle wird ein guß.-riserner Stuhl hergestellt, dor in seinem oberen Teil, eine geeignete Höhlung, ähnlich der zuvor genannten Höhlung 12_? enthält. Innerhalb der Höhlung werden die unregelmäßig geformten Metallankerelemente 18 befestigt und anschließend wird das plastische, feuerfeste Material 22 in die Höhlung eingebracht. Sofern geeignete Gießvorrichtungen vorhanden sind, können die unregelmäßig geformten Me ta Hankerelemente in die vorgebildete Höhlung eher durch den ursprünglichen Gießprozeß, als durch die Verwendung einet; nachfolgenden Verenkerungsprozesr.es eingebracht werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die gemäß den vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Stühle weiter in ihrer Fähigkeit der Erosion zu widerstehen, dadurch vei'bessert werden, da" bestimmte Stuhlüberzugsriatorialien aufgebracht werden. Diese feuerfesten Materialien sind in den folgenden US-PSeη beschrieben, die hiernit eingeführt werden: US-PS 3 104 815, US-PS 3 5o9 936 und US-PS 3 184 813· Diese feuerfesten Materialien sind in Form eines Schlamms verwendet worden, welcher Silicatglas, kristallines Silikat, Magnesiumsilikat, Alurniniumsilikat, Aluminiumoxyd, Graphit, Zirkoniumsilikat und Tonerde enthält. Diese Materialien sind alle bekannte Substanzen und im Handel erhältlich. Typische Alurniniumsilikate sind z.B. Glimmer, ein Aluminiumsilikat mit schichtenförrcigem Aufbau und Mull it, ein orthorombisch.es Al.urr.i~ niumsiliknt von der Insel Mull, der auch künstlich durch Erhitzen von Andalunit hergestellt werden kann, Silimanit oder Zyanit. Ausgezeichnete uiagneöiunisilikate stellen

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ForsterΙΐ oder Talkum dar, während Zirkon ein nützliches Zirkoniumsilikat darstellt. Ein. typisches kristallinisches Silikat ist der Quarz. Das bevorzugteste feuerfeste Material, das anschließend in weiteren Einzelheiten beschrieben wird, stellt Silicatglas dar* Das Bindemittel, das mit irgend einem oder mehreren der vorstehend genannten feuerfesten Material lon verwendet werden kann, kann z.B. kolloidales Silikatöolj Alurniniumphoophat, flüssiges saures Aluminiumphosphate Äthylsilikat oder Alkallmetallsilikat darstellen. Eines der bevorzugten Suspensionsmittel.für die vorstehenden feuerfesten Materialien stellt kolloidales Silikatsol dar, welches auch in einem späteren Teil ausführlich beschrieben wird.

Der Schlarrm wird in einer derartigen.Äienge verwendet, daß ein Überzug genügender Dicke entsteht, um das zuvor erwähnte Anhaften und Erosion su verhindern. Nach erfolgter Trocknung des Sc IiI air ms mit oder ohne Anwendung von Warne, was zur Vertreibung der flüssigen Phase von der Oberfläche des Grundbauteila führt und wodurch ein dünner Film von festem, feuerfesten Überzug hinterbleibt, wird das geschmolzene Metall anschließend in die Form und auf den oberen Teil des nunmehr überzogenen Grundbauteils gegossen.

Das flüssige Metall wird nach erfolgter Verfestigung zu einem Gußblock von dem überzogenen Grundbauteil und den Seiten der Form entfernt.

Die flüssigen sauren Alumii-iiumphosphatbindemittel stellen Materialien dar, die normalerweise durch chemische Umsetzung von Aluminiumoxyd mit Phosphorsäure erzeugt werden. Die entstehenden Produkte können eine Vielzahl molekularer Formen annehmen, entsprechend den Verhält-

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nissen der jeweiligen Reaktionsteilnehmer. Deshalb werden die Aluminiumphosphate am besten durch ein Verhältnis von PpO₁- : AIpO.? definiert. Flüssige Aluminiumphosphate, die in der Anwendung der Erfindung vorteilhaft Verwendung finden, haben ein Verhältnis von ΡρΟ_Γ ί AIpO-, von 1 : 1 bis 5 * 1·

Die Aluminiumphosphate sind in der Natur alle sauer und sie nüssen, ura sie als Flüssigkeit zu .erhalten, in der sauren Form gehalten werden. In allgemeinen haben Aluminiumphosphate, die als Bindemittel in dem Verfahren geeignet sind, in einprozentiger wässriger Lösung einen pH von weniger als 3.o. Das Aluminiumphosphatbindemittel liegt bei Vermischung irit einem oder id it mehreren der vorstehend aufgeführten festen, feuerfesten Materialien, was zu einem Sehlamrr führt, normalerweise in Forin einer wässrigen Lösung dar. Bevorzugte Eindemittellösungen enthalten 1o - 65 Gew."fo an Aluminiurnphcsphatfeststoffen, bezogen auf das Gesamtgewicht einer wässrigen Lösung, die aufgelöstes Alurniniuaphosphat entnält.

Als Bindemittel geeignete, flüssige Aluminiumphosphate sind unter der Bezeichnung VALKOPIlOS" erhältlich. Typische Materialien sind z.B. "ALKOPHOS C" und "ALKOPHOS CE" die klare oder schwach gefärbte wässrige Lösungen von Gemischen von Mono- und Dialuminium-Orthophosphat darstellen. Analysenwerte repräsentativer Proben von diesen zwei Materialien sind in Tabelle I nachstehend angegeben:

Tabelle I

ALKOPHOS C ALKOPHOS CE

Molekulargewicht 318 1110

P₂O₅ · 33,1 $ 36,o#

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ALKOPHOS C- ALKOPHOS GB

0, 8,6 j» 11 , ο io

Viskosität bei 25°C, cps 55 - 90 500-2000

Spezifisches Gewicht,25/15.5°C 1,47 t,60

pH, 1$-ige Lösung ' 2,6 276

Gehalt an freier Säure

(als H₃PO₄) 6,8 io o,o3 ⁰I*

Prozentuale Gewichtsabnahme

bei 110⁰G 48,ο $ * 52,0 io

Geschätze Löslichkeit 50 - 70 # 50 - 70 °/o Schmelzpunkt des Feststoffgehalts

I5OO-I80O⁰C 1500-1800⁰C

Alkalimetallsilikate stellen eine andere Klasse von Bindemitteln dar. Bevorzugte Bindemittel -sind: Natriumsilikat und Kaliumsilikat. Unter diesen ist Natriumsiiikat leichter und zu niedrigerem Preis erhält-lieh. Wie vorstehend ausgeführt, wird Silikatmaterial bevorzugt in IPorir von Natrium silikat verwendet. Handelsübliches Material enthält normalerweise - üblicherweise in wässriger form - etwa 25 bis etwa 4o Gew.-io an festem Natriumsilikat. Typische Produkte enthalten 3o bis 4o Ge\v.-$ an Peststoff. Diese handelsüblichen Silikate können 7>\x jeuem gewünschten Feststoffgehalt konzentriert oder verdünnt werden. Für den'erfindungsgemäßen Gebrauch bevorzugte Alkalimetallsilikatbindeinittel enthalten 5 bis 45 Gew.-^ an Alkalimetallsilikat in wässriger Lösung.

Genauso wie Wasser als Lösungsagens für Alkalimetallsilikpt verwendet werden kann, um die flüssigen Bindemittel gemäß der Erfindung zu bilden, kann ein Bindemittel auch andere Lösungsmittel polarer Art enthalten. Es ist jc:ctooh erforderlich, daß die organischen Lösungsmittel gegenüber Wasser verträglich sind, und nicht in

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schädlicher Weise auf das Alkalimetallsilikat einwirken, wie z.B. durch Initiierung ihrer Polymerisation zu einer festen, unverwendbaren, glasartigen Masse. Besonders bevorzugte organische Substanzen, die in Kombination mit Wasser als Lösungsiriittel für die AlkalimetallsilikatEassen verwendet werden, sind solche, die den Gefrierpunkt von reinen wässrigen Alkalimetallsilikaten durch ihre Mischung mit wässrigen Silikatlösungen herabsetzen« Derartige Produkte sind besonders während der kälteren Monate des Jahres verwendbar, wenn sie bei relativ niedriger Temperatur gelagert und/oder verwendet werden müssen. Amine wie Morpholin, Diäthylamin, usw. und organische Polyhydroxy -Verbindungen wie Äthylenglykol, Glyzerin, usw. sind bevorzugte Substanzen, um Lösungen von Alkalimetallsilikat bindemitteln herzustellen.

Bevorzugte "winterfeste", nicht gefrierende Bindemittel enthalten 5 bis 45 Gew.-7» an Alkalimetallsilikat, 1o bis 95 Gew.-^ Wasser und 5 bis 5o Gew.-$ von organischer, hydrophiler Polyhydroxy-Verbindung.

Unabhängig, ob das Bindemittel eine relativ rsine wässrige Lösung von Alkalimetallsilikat oder ein kombiniertes Lösungsmittelsyatem, das sowohl Wasser und wasserverträgliche organische Lösungsmittel vorstehender Art enthält, darstellt, beträgt das Verhältnis von feuerfestem Material zu Bindemittel, die die Schlacmprodukte gemäß der Erfindung bilden, 2 : 1 bis 1 : 5o. Die bevorzugten Schläirme enthalten feuerfestes Material, bevorzugt kristallines Silikat oder Silikatglas, das in einem oder mehr der vorstehend beschriebenen Bindemittel suspendiert ist, in einem Verhältnis von 2 : 1 bis 1 : 25·

Ein anderes bevorzugtes Bindemittel ist kolloidales Silikataol, um die Schlämme gemäß der Erfindung zu bilden. Die3 ainrl bekannte Materialien? die im Handel er-

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hältlichen Silikataolen, die in der Anwendung der Erfindung Verwendung finden, werden unter dem Namen "Nalcoag" vertrieben. Silikatsole dieses Typs werden nachstehend
in Tabelle II beschrieben.

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Tabelle II

Silikat-Gol I , II III IV V VI

Prozentsatz an kolloidalem

Silikat SiO₂ 15 3o 35 - 36 21 - 22 49 - 5o 35

pH 8,6 1o,2 6,6 3,7 9.0 3.5

Viskosität bei 25⁰C cps. weniger weniger weniger weniger ro - als als als als

ο 5 5 5 1o2o-3o6_?5

co spezifisches Gewicht

cn bei 2o°C 1,o9 1.2o5 1.255 1 .06 1.385 1.255

-^ Durchschnittliche Oberflä-

o ehe c* pro g SiO₉ 33o-43o 19o-27o 135-19o 135-19o 12o-15o 135-190

~j ~

¹^ Durchschnitt!.Teilchengröße

⁰⁰ in Millimikrons 7,9 11-16 16-22 16-22 2o-25 16-22

Dichte (pounds/gallon)

bei 2o C" 9,1 I0.0 1o.5 8.8 11.6 I0.5

Prozent Ka₅O o,o4 o,4o o,1o o.o5 0.30 c.o1

NJ N-) CO NJ CD CO

Andere Silikatsole, die zusätzlich zu den vorstehend genannten verwendet werden können, könnten unter Anwendung bekannter herkömmlicher Methoden dargestellt werden. In einer bevorzugten Anwendung der Erfindung werden die Silikatsole mit'geeigneter Base entweder zum Zeitpunkt ihrer Herstellung oder kurz vor ihrer Verwendung behandelt, um einen pH von zumindest 11.ο oder vorzugsweise mindestens 11.5 zu erhalten. Diese alkalischen Sole neigen dazu, auf den Überzügen der Stühle Anhaftühg zu bewirken. Das bequemste Verfahren zur Herstellung wässriger kolloidaler Silikatsole ist vielleicht beschrieben in der US-PS 2 244 355, in dem eine verdünnte Lösung eines Alkalimetallsilikats mit einem Kationen-Austauscherharz in Wasserstofform in Berührung gebracht wird, wodurch da3 Silikat in ein verdünntes wässriges, kolloidales Silikatsol umgewandelt wird. Das verdünnte SaI kann zu festen Zusarnmenballungen konzentriert werden, die wirtschaftlicher verwendbar sind, vom Standpunkt der Schiffahrtskosten und des letzten Verfahrensgebrauchs her, in dem man die Verfahren, die in den ÜS-PSen 2 574 9o2, 2 68p und 2 6o1 23*3 genannt sind, anwendet.

Eino andere Art von Silikatsol, die gemäß der Erfindung Verwendung finden kann, wird in der US-PS 2 856 3o2 beschrieben, lieben wässrigem kolloidalem Silikat können andere Formen von kolloidalem Silikat verwendet werden, wie z.B. Sole, die eine größere Menge polaren organischen Lösungsmittels enthalten. Derartige Sole können allgemein al3 Organo-Sole bezeichnet werden und sind von der Art der Sole, die in der US-PS 2 386 247 beschrieben sind. Rs iat lediglich erforderlich, daß die verwendeten Silikatteilchen kolloidal in einer hydrophilen Substanz verteilt werden, wie V/asser oder niedrige Alkylalkohole oder andere organische Verbindungen, relativ hoher Dielektrizitätskonstante,

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In manchen Fällen können Gemische von Wasser mit organischen Substanzen, die sich mit Wasser vertragen, als Suspensionsmedium für die kolloidalen Silikatteilchen verwendet werden. Besonders bevorzugte organische Substanzen sind solche, die den Gefrierpunkt der reinen wässrigen Sole durch ihre Zumischung zu diesen wässrigen Silikatsolen, herabsetzen. Derartig hergestellte Sole 3ind besonders günstig während der kälteren Monate des Jahres, wenn sie bei relativ niedriger Temperatur gelagert und/ oder verendet werden müssen. Amine wie lvlorpholin, Diäthyl« amin usw. und Polyhydroxyorganoverbindungen wie Äthylenglykol, Glyzerin usw. sind bevorzugte Materialien zur Bildung von Silikatsolen, die diese Substanzen als SoI-Silikat suspendierendes Medium oder als einen Teil eines Gemisches, dem zusätzlich Wasser zugefügt ist, enthalten. Ein bevorzugtes Sol, das zum Schutz gegen Gefrieren behandelt ist, enthält 5 - 5o Gewichtsteile von Polyhydroxy-Verbindung wie Äthylenglykol, 2o - 85 Gewichtsteile an Wasser und 1o bis 6o Gewichtsteile an Silikat.

Unabhängig von der angewandten Methode zur Herstellung von kolloidalem Silikatsol, das Wasser, polare organische Flüssigkeiten oder Gemische dieser Substanzen als kontinuierliche Suspensionsphase enthält, ist es wünschenswert, daß die Sole Silikattsilchen enthalten, die dicht und arorph sind und einen durchschnittlichen 'i'eilchendurchmesser,der 15o millimikron nicht übersteigt, beoixzen. Wie aus Tabelle II hervorgeht, haben alle Silikatsole, die als Ausgangsmaterialien verwandet werden, einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser unter 15o millimicron. Vorzugsweise haben die Ausgangasilikatsole einen durchschnittlichen Teilchendurchmeoser von 1o bis 5o milliir.icron. Die Silik-Htkonzentration in den Solen kann zwischen o.1 und 6o Gew.-/£ Silikat liegen, aungedriiekt als Siliciurndioxyd. Besonders günstige Sole enthalten l.o bi3 6o Gow.-,ί

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an Silikat und vorzugsweise 1o bis 60 Gew.-^.

Andere Sole, die als Bindemittel für die feuerfesten Silikatinaterialien verwendet werden können, sind als "salzfreie" Silikatsole bekannt. Diese werden besonders dann bevorzugt, wenn das Suspeßsionsrr.ediuin der Silikatteilchen des Binders nur aus einer polaren, organischen Flüssigkeit besteht, oder ein 'Gemisch von '»Yasser und polarer organischer Flüssigkeit darstellt. Da viele der- vorstehenden genannten Sole normalerweise als Stabilisatoren Alkalimetall-Verbindungen enthalten, sind sie im allgemeinen nicht mit organischen Systemen vergleichbar, was mit der Tatsache zusammenhängt, daß die Salze, die sich in dem wässrigen Sol befinden, Gelbildung oder Ausfällung der Silikat teilchen bewirken, venn die wässrigen Phasen durch polare organische Lösungsmittel ersetzt werden. Die's kann durch Verwendung "salzfreier" wässriger Silikatsole als Ausgangsmaterialien zur Herstellung von reinen Organosolen oder von Geinischen aus wässrigen und organischen Silikatträgern vermieden werden. Un; diesen Gelierungseffekt zu verhindern ist es erforderlich, die Kationen, die diesen Effekt hervorrufe d, von der Oberfläche der kolloidal dispergierten Silikst-teilchsn und aus der flüssigen Phase des Sols zu entfernen. Dies kann leicht erreicht werden, wenn man typische Silikatsole des Typs der US-PS 2 574 9o2 mit einem Kationen-Austauscherharz in der H-?orm und einem starken Grundanionenaustauscherharz in der OH-Form behandelt. Diese Behandlung ergibt ein wässriges Sol, in dem sowohl die kontinuierliche wässrige Phase des Soles als auch die Silikatteilchen als "salzfrei" angesehen werden können. Typische, im Handel erhältliche Silikatsole, die zur Herstellung "salzfreier" Silikatsole deionisiert werden können, sind in vorstehender Tabelle II beschrieben. Diese wässrigen "salzfreien" Silikatsole können entweder als solche in Korabination mit einem oder mehreren der genannten, .;

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feuerfesten Materialien verwendet werden, um einen Über-ζugs3Chlamrr! herzustellen, oder diese "salzfreien" Silikatsole können in modifiziei'ter Fo]¹In Verwendung finden* wobei die wässrige Phase ganz oder teilweise durch eine hydrophile polare Flüssigkeit, wie z.B. einen Alkohol ers"tzt ist, oder wobei der- Alkohol mit dem wässrigen Sol in den gewünschten Verhältnissen gemischt ist. Die "sal/.-freien" reinen alkoholischen oder wässrig alkoholischen Silikatsole können Boiann leicht mit feuerfestem Haterial kombiniert werden, und der resultierende Schlaisr wird verwendet, um die Stuhle zu überziehen.

Wenn sich die Teilchengröße der vorstehend beschriebenen Silikatsole innerhalb des angegebenen Bereiches bewegt, besitzen die Silikatteilchen, die innerhalb des wässrigen oder organischen Soles befindlich sind, spezifisoho Oberflachen, von Kunrü/uGrst 2o m"/g und üblicherweise mehr als ioo m/g. Werden die deionisierten Sole als Bindemittel verwendet, haben sie im allgemeinen einen Salzgehalt, ausgedrückt als NapSU., von weniger eis o.o1 ^l/l,

Der Schlamm wird in. einer derartigen Menge verwendet, daß ein Überzug genügender Dicke entsteht, u:n das zuvor erwähnte Anhaften und um Erosion zu verhindern. Nach erfolgter Trocknung des Schlammοs mit oder ohne Anwendung vor Wärme_t was zur Vertreibung der flüssigen Phase von der Oberfläche des Grundbaviteils führt und wodurch ein dünner Film von festem, feuerfesten Überzug hinterbleibt, wird das geschmolzene Metall anschließend In die Form und auf den oberen Teil des nunmehr überzogenen Grundbaute ils gegossen. Das flüssige Wet all"wird nach erfolgter Verfestigung zu einem Gußblock von dem überzogenen Grundbauteil und den Seiten der Form entfernt.

Der Überzugaschlamm kann auf den Stuhl oder auf

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den Grundteil der Form durch eine Vielzahl von Verfahren einfach aufgebracht werden. Z.B. kann der Schlamir. dadurch aufgebracht werden, daß man ihn über die Stühle fließen läßt, durch Sprayverfahren, oder durch Überziehen des Stuhles mit Hilfe von Instrumenten etc. Das Sprayverfahren scheint das wirksamste und praktischste Verfahren der Schi arania uf bringung zu sein. Am besten wird der Schlamm auf den Teil des Stuhles der "big end down¹¹ Form aufgebracht, bevor die Metallformseiten hierauf gebracht werden.

Wirksame Entfernung der flüssigen Phase' des Schlamms von dem festen, feuerfesten Material kann gleicherweise durch eine Vielzahl von Verfahren erfolgen. Z.B. kann der Grundteil der Form mit dem Schlamm überzogen werden und allmählich trocknen. Ein anderes Verfahren , einen dünnen schützenden Überzug aufzubringen, besteht darin, den Schlamm auf einen schon geheizten Stuhl oder auf eine Form, die oinen integralen Grundteil besitzt, aufzubringen. Dies wird besonders dann bevorzugt, wenn die Stühle oder ihre metallischen Formseiten oder die "big end up" Formen im allgemeinen schon kalt sind, bevor das geschmolzene Metall eingeführt wird, was auf die reraanente Hitze von dem vorhergehenden &uß zurückzuführen ist, da bei einem solchen Verfahren die Trocknungszeit sehr kurz ist.

Ein anderes Verfahren, den schützenden File aufzubringen, besteht darin, den Grundbauteil zu überziehen und ihn sodann aufzuheizen, entweder schnell oder langsam wie gewünscht, um den flüssigen Anteil des Schlammes zu vertreiben. In jedem Fall ist es erforderlich, daß der Überzug in einer V/eise gebildet wird, nachdem der Grundbauteil mit dem Schlamm in Berührung gekommen ist.

Bei dem bevorzugtesten Verfahren wird der Überzugsschlamm auf Stühle oder Foringrunübauteile aufgebracht, die eine Temperatur von Haumtemperntur bis zu 54o°C bevorzugt

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von 9o° bis 43o°C besitzen. Die beste Anhaftung des festen Überzuges auf dem Stuhl wird durch Anwendung von Schlamm auf Stühle einer Temperatur von 9o° bis 26o G erzielt. Y/ie festgestellt wurde, wurden die besten Ergebnisse erzielt bei Filmen einer Dicke von o.o25 (o.oi inch) bi3 7.62 cm (3 inch), bevorzugt von o.o25 (o.oi inch) bis 0.318 (1/8 inch).

Man glaubt, daß der ausgezeichnete Überzugserfolg durch Verwendung der vorstehend beschriebenen Schlämme durch ihre Fähigkeit erreicht wird, einen festen keramischen Überzug zu bilden, sogar dann, wenn diese auf die Grundbauteile der Fora bei relativ niedrigen Temperaturen von z.B. 26o°C oder sogar niedriger, zumindest unterhalb der Gießtemperaturen aufgebracht wird. Der Überzug wird gegenüber nachfolgendem Wassereinfluß völlig resistent und bleibt fest an den Grundteilen der Form anhaftend, sogar wenn Waschungen vorgenommen werden.

Nach erfolgter Bildung des Überzuges ist die Vorbereitung für das Gießen abgeschlossen, ausgenommen wenn "big end down" Formen verwendet werden. In solchen Fällen sollten die Seiten der Form - sofern nicht schon während des Überziehen» vorhanden - auf den Grundbauteil erst nach dem Überziehen aufgebracht werden.

Nach dem Arbeitsgang des Überziehens wird geschmolzenes Metall in die Form eingegossen, und nach dessen Verfestigung zu einem Gußblock dieser von den Seiten der Form abgetrennt. Die Erfindung erfordert nicht spezifische? Seiten der Form oder Bodenteile der Form aus bestimmtem Metall oder die Verwendung eines bestimmten Gießmetalles und ist deshalb nicht eingeschränkt. Wie vorstehend ausgeführt sind zwei feuerfeste Materialien für Überzüge äußerst geeignet. Beide Materialien sind bekannt und erfordern deo-

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halb wenig weitere Erläuterung. Eines davon ist kristallines, feuerfestes Silikatmaterial. Repräsentative Vertreter sind Sand, kristallines Silikatmehl, kristalline Silikatkörner U3W.

Bevorzugte feuerfeste Materialien sind Silikatgläser. Dies Rind Glasmodifikationen von Siliciumdioxyd, die durch Schmelzen von ausgewählten Niedertemperatur-KristsllModifikationen erholten werden und häufig als Quarzglas oder Siliciuniglaa bezeichnet werden. Die spezifischen Siliciumglaser umfassen auch solche, die aus geschmolzenen Quarzgläsern, Silikatgläsern, Siliciumdioxydgläsern wie z.B. das bekannte Vycor (eingetragenes Warenzeichen),hergestellt sind. Der Wärmeausdehnungskoeffizient dieser vorstehend genannten Materialien ist relativ klein im Verhältnis au anderen feuerfesten Materialien wie z.B. von' ICronglas und den Bleiglsotj'pan. Im allger.einen haben sie Wärmeausdehnungskooffizionten, die kleiner als !5 χ 1 o" crc/°C sind. Auch der Siliciumdioxydgehalt dieser körnigen, siliciumhaltigen, feuerfesten Materialien ist im allgemeinen hoher als 96 ;'f° Silioiuttdioxyd, ausgedrückt als SiO_?r und bewegt sich in einem Bereich einer Höhe von etwa 99 «S fs SiOp. Somit ist cturcb die Bezeichnung "SiLikatglas" ein feuerfestes Material bezeichnet, das Siliciutndioxydglas rnic einem Wärmeausdehnungskoeffizienten und einem SiOp - Gehalt innerhalb des vorstehend angegebenen Bereiches enthält.

Bs ist festgestellt worden, daß die besten Ergebnisse beim Überziehen von Stühlen erhalten werden, wenn das feuerfeste Material, das in dem Silikat schlamm verwendet wirdin der Lage ist, erheblichen Wärmeschocks zu wiederstehen. ' Aufgrund der extrem heiiSen Temperatur des geschmolzenen Metalles im Vergleich zu der Temperatur des Stuhles, selbst dann, wenn letzterer erhitzt ist, tritt ein überaus abrupter Temperaturwechsel auf, wenn das Metall mit dem Stuhl in Be-

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rührung kommt. Der Überzug selbst muß in der Lage sein,
diesem Wärineschock zu widerstehen, um dem Stuhl den erforderlichen Schutz zu gewähren. Es ist theoretioiert worden, daß der Mißerfolg einiger bicsher verwandter Materialien
zumindest teilweise "uf ihre U nf H h i jrl'e it zurückzuführen
ist, diesem plötzlichen Anwachsen der Wärme zu \vi--der~
stehen, wodurch ein heißen des Überzugs und damit ein Aussetzen der Metall Oberfläche .gegenüber dem herabsprühenden, geschmolzenen Metall, das in die Form gegossen v.'ird, bewirkt wird .

In Anbetracht des Vorstehenden wird allgemein angenommen, daß die bevorzugtesten feuerfesten Materialien
solche ho) α Rilnheit boi gleichzeitig niedrigstem Wärmeausdehnungskoeffizienten sind. Diese Eigenschaften wohnen insbesondere den Silieiurndioxydgläserti irme, insbesondere ,jenen des geschmolzenen Siliciumdioxydi.yps, Die zuletzt genannten Materialien haben einen SiIi e:i umdioxydgehalt größer als 95$, vorzugsweise größer als 97$, ausgedrückt als SiO₉, und einen V^;ari;ift^usüehnungöl«)u:fj^.^ienten, der nicht
größer ist als etwa G χ 1 ο" em/cm/ C.

Ein typisches geschmolzenes Silioiumdioxyd des vorstehend beschriebenen Typs, das in der Anwendung der Erfindung äußerst nützlich ist, hat einen Ymrmeauadehnungskoef-

ty

fizienten. von etwa b χ 1o cro/cn-/'C, und die folgenden typ i s c lie η Λ na Iy κ e η- \·ι e r t e :

Tabelle III iI£Lk-¹JIiLlLiT 11':

Δ1 0 17

andere Si 1iciumoxyde 1.o

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Der vorstehende Typ an Siliciurndioxydprodukten wird leicht durch Vermählen von sehr reinen, geschmolzenen Sill ciumdioxydgläsern erhalten. Gleicherweise können zur Herstellung von äußerst wertvollen feuerfesten Materialien Borsilikatglä'ser und' Vyeoroilikatgläscrn vermählen, werden.

Ein v»eiteres bevorzugtes feuerfestes Material stellt Alurniniumoxyd dar. Es ist ein bekanntes Material, das durch seine Charakterisierung noch ein wenig erläutert werden soll. Z.B. können tafelförmige, gemahlene Aluminiumoxyde mit großerr Erfolg verwendet werden. Eine .ausgezeichnete Aluminiuraoxydquelle stellt kalziniertes, fein gemahlenes A1uminiumoxyd mit niedrigem Sodagehalt und einer Teilchengröße von o.o44jim{-'325 menh) dar.

Die Teilchengröße der feuerfesten Materialien können über einen weiteren Bereich schwanken, Ks ist jedoch bevorzugt, d-nß die Teilchen des feuerfesten Materials genügend klein sind, um eine gleichförmige Verteilung von feuerfestem Material und Bindemittel zu erlauben. Je kleiner die Teilchengröße ist, ura so langer verbleibt ein Schlamm, der aus einem Bindemittel und feuerfestem Material hergestellt ist* im homogenen Zustand. F. a ist festgestellt worden, daß Teilchen einer Größe von o.1o4 mm (15o meoh) bis herab zu einem Bruchteil eines Mikrons verwendet werden, können. Die bevorzugten feuerfesten Materialien haben einen durchschnittlichen Teilchondurchmesser von 2o bis zu 1oo Mikrons, wobei Teilchen, deren Durchmesser der unteren Grenze nähersteht, besonders bevorzugt sind. Spezifische Siliciumdioxydgläser, die unter dem Namen "NaI-cast"· (eingetragenes Warenzeichen) bekannt sind, fallen in don vorstehend angegebenen, bevorzugten Teilchengröi3enbereich un.l sind n;it großem Erfolg daau verwandt worden, ur;i Erosion der Grundteile von GußfQrcr.en und daa Anhaften derselben an den gebildeten Gußblücken zu verhindern.

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Das Bindemittel, das einon Teil des Üborzugsschlannrn darstellt, muß in genügend großer Menge vorhanden, sein, m> die Teilchen des feuerfesten Materials zu binden und hierdurch einen fest anhaftenden, kontinuierlichen und ungebrochenen Überzug zu bilden, der fest mit der Oberfläche des Stuhls verbunden ist.' Ohne die erforderliche Menge an Bindemittel relativ zum feuerfesten. Material zeigt der resultierende überzug nach Anwendung und Trocknung des Schlammes einen sogenannten "Pfannkuchen"-Effekt, wobei zahlreiche, unerwünschte Löcher in dem Überzug erscheinen und hierdurch Teile dos Stuhles oder der Grund.oberfläohe der G-ußform freisetzen. Bevorzugte Schlämme enthalten deshalb 1o bis 7o Gew.-VO an feuerfestem Material und 3o bis 9o Gew.-^ an Bindemittel. Besonders günstige Schlatnmzusäume naet zunge η enthalten 2o bis 60 Gew. -fo an. feuerfestem Material und 4o bis 80 Gew.-^ Bindemittel.

Die folgenden Beispiele zeigen typische Ausführungsforü:en der Erfindung. Diese Beispiele sollen die Erfindung lediglich erläutern, nicht jedoch eingrenzen. Die folgenden Beispiele zeigen typische Schlämme, die erzeugt werden können, um eine gleichförmige Überzugsoberfläche auf dem Stuhl zu bilden. D-as Natriurasilikat, das einen Teil den Bindemittels darstellt, enthielt 37,5 /0 Peststoff, wobei der Rest Wasser war. Die Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die Erfindung ist jedoch auf. sie nicht beschränkt Die angegebenen Prozentsätze sind Gew.-#.

Natriurasilikat
kristallines Silikatrtehl

Beispiel II Natriumsilikat
WaEj 30 r
kristallines Silikr-itinehl

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, 27 -

Belspiel III Watriumα3likat # Wasser

kristallines Silikatmehl

Natriumsilikat Wasser
θ/ζ kristallines Silikat mehl

$ liatriumsilikat

Vi'assor
^ krintallines SilikatTie

Hatriuinr.ilikat

WHsanr

kr ist 'j 11 i no e Silikatir,«hl

Daa folgende Beispiel illustriert die Wirksamkeit des Schutaes genäß der Erfihdun^ äe« Stuhlunterteiles gegen Erosion und nachfolgendeo Ankleben der gebildeten Gußtuocke.

Beispiel YlI

iiin Über^.Ui-;Gschlan:m wurde in dein folgenden. Verhältnis gebildet:

Pfund (e ngl. c

37.5>3 wässrige Lösung an Natrium-

si'Jikat ""

.'.Vans er Äthylenglykol

kri 31η 1 llii«a Sillkatmehl 1 4ο Bentonit

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Der als Dispergierungsir.ittel verwendete Bentonit wurde mit etwa drei Teilen des kristallinen Silikatpulvers vermischt und langsam dem Natriurasilikat zugefügt, welches weiter mit Wasser verdünnt worden, war. Nach 15-minütiger Rührung wurde Ä'thylenglykol hinzugefügt. Das zurückbleibende kristalline Silikatpulver wurde sodann schnell gerührt, bis eine gleichmäßige Suspension erhalten wurde *

Silikatglos kann in Kombination mit Natriumsilikat zur Bildung eines Schlammes verwendet werden, der genauso gute oder bessere Übersugseigenschnf ί'εη ala der soeben beschriebene Schlamm besitzt. Bine ausgezeichnete Schlammkombination enthält "lialcast" Material und Hatriurasilikat.

Das Verfahren gereäi? der Erfindung zur 'Reparatur erodierter Grundbauteile von metallischen Gußformen erfordert die Anwendung eiiK.r StuhHüboraugokonipoBition mit den Zielen, Erodieren zu verringern, das Ankleben des Gunblocks an dom plastischen, keramischen Einsatz zu vorhindorn und die Zwischenräume zu füllen, die .sich zwischen dem Einsatz un:l den Grundbauteil der Met a 3 Igußfurm bilden, om das Eindringen des Metalls zu v^i-Miidum und um eine Binuun;; zwischen der:¹· plastischen Einsatz un:3 dorn erodierten Grundbauteil der metallischen Gu 3 for si zu bilden.

Bewertung der Erfindung Beispiel \^rJU

In ei nor erodi orton Stuhlhfiblnng wurden vif^jr Z-förmige I.'etallHnkorrleniente der Γο1/;(·!.)·ΐί!η D.iiM:niiioiK-n be foot i/-J·: f',⁷'5 err χ 7,6 op χ G_ty.) om. 'Aic \ o> den in L.-'/.-oii, v.ic in Fig. 1 der Z"icJmuri^ clnT-f'-üi-e"! Ii i:?t, angrln-rOlit und anschl j of,'end ä:re :;p"zifi:^.']n: bi>--.c;ln·^; .d.-ii . ;Ü :Ί;\ρί'βθΛΐΛ ;u:h oingefügt. Diese Komposition wurd·; i««ΐ ί- Jii 1 j Ί; einer Üa;; f;ickr?l wa'rrr.e,";ehär1 et. ])er derart rep.'u· U'v1 <■ Stuhl wurrif !ni^jnn

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mit. Stuhlüberzugsmaterial behandelt, um alle irgend möglichen Zwischenräume abzudichten und um das Eindringen von Metall zu verhindern, um die Erosion zu reduzieren und um dan Anhaften des Gußb lockres an dem keramischen Einsatz zu verringern oder auszuschalten. Der reparierte Stuhl wurde 26mal beim Stahlgießen verwandt, wobei ungefähr 12oo Tonnen Stahl gegossen wurden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zur Herstellung feuerfester Einsätze, die in die obere Oberfläche eines Grundbauteils einer Gußform eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß dein ursprünglich eine Höhlung in der Oberfläche enthaltenden Bauten oder inderr. die Oberfläche in Form einer Höhlung ausgeocnliffen wurde, zumindest z.vei unregelmäßig geformte Metallankere] eirente in der Höhlung befestigt werden, die Höhlung rit thermisch resistentea, plastischen feuerfesten Material gefüllt wird, dieses plastische feuerfeste Material hitzegehärtet wird und sodann auf die obere Oberfläche ein Schlamm, der aus feuerfestem Material, das in einem Bindemittel suspendiert; ist, aufgebracht wird, um einen Überzug genügender Dicke zu erzeugen, um Erodieren und da3 Anhaften zu verhindern und dieser Schlamm getrocknet wird, wodurch ein schützender, fester überzug auf dein Grundbauteil gebildet wird, wobei der Schiamrc zumindest eines der feuerfesten Materialien Silikatglas, kristallines Silikat, Al urnittiunir.il ikat, ^luminiun:gx*aphit, Zirkoniumsilikat, MagnesiUEsil ikat und Ton. enthält, suspendiert in zumindest einem der Bindemittel, wie wässrigen: Alkalisilikat, kolloidalem Siliknsol, flüssigem, sauren Aluminiurnphoaphat und Äthy] si] ikat, wobei ass Bindemittel die feuerfesten Teilchen bindet und hierdurch einen fest anhaftenden Überzug auab-ildet, der an die Oberfläche gebunden ist.

   2, Verfahren n?ich Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die unregelmäßig geformten Ketallanke releinente Z--fönnig sind und mit ihrem Grundteil dio Oberfläche der ßußform berühren.

   5· Vorfuhren HMch Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -

   k e η η ζ e i c h not , daß die plastische, uuv< feuor-

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   festem Material bestehende Komposition eine Aluminiumoxyd enthaltende Stampfmasse ist.

   4. Verfahren nach Anspruch 3,2 oder 3> dadurch g e kennzeichne t , daß der feuer* feste Überzug aus wässrigem, kolloidalen Silikatsol als Bindemittel und Silikatglas aus feuerfestem Material besteht.

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