DE2450043C2

DE2450043C2 - Verfahren zum Füllen eines Loches in einem Körper aus eisenhaltigem Metall

Info

Publication number: DE2450043C2
Application number: DE19742450043
Authority: DE
Inventors: Glanville John Llanelli Carms Richards
Original assignee: GORICON METALLURGICAL SERVICES Ltd BRIDGEND GLAMORGAN GB
Current assignee: GORICON METALLURGICAL SERVICES Ltd BRIDGEND GLAMORGAN GB
Priority date: 1973-10-24
Filing date: 1974-10-22
Publication date: 1984-12-06
Also published as: DE2450043A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen eines Loches in einem Körper aus eisenhaltigem Metall, wobei in das Loch eine wärmeerzeugende Zusammensetzung aus festen Bestandteilen gefüllt wird, die miteinander reagieren, so daß sie geschmolzene Schlacke bilden, und die Zusammensetzung zur Bildung dieser Schlacke zur Reaktion gebracht wird.

Eine »Kokille« genannte Gießform besteht gewöhnlich aus einem an einem Ende offenen Gußeisenkörper, z. B. mit rechteckigem Querschnitt, dessen Innenseiten geringfügig abgeschrägt sind, um das Entfernen der erstarrten Bramme zu erleichtern. Der Fuß der Form ist eine Gußeisenbasis, die den Boden des Formhohlraums bildet. Dieselbe Basis oder Bodenplatte wird für Formen verschiedener Größe verwendet, die zentrisch auf der Basis angeordnet werden. Beim Eingießen des geschmolzenen Metalls in die Form pflegt dieses im wesentlichen auf der gleichen Stelle der Basis aufzutreffen. Durch die dabei fortschreitend bewirkte Erosion entsteht allmählich ein unzulässig tiefes Loch im Boden.

Eine geeignete wärmeerzeugende Zusammensetzung der gattungsgemäßen Art ist ein aus Teilchen bestehendes Metall, das bei der Reaktion oxidiert, um die Schlakke zu bilden. Eine bevorzugte wärmeerzeugende Zusammensetzung dieser Art ist ein Gemisch aas Aluminiumpulver und Ferrioxid oder einem anderen Eisenoxid, das eine exotherme Reaktion bewirkt, so daß Aluminiumoxid als Schlacke und metallisches Eisen gebildet werden. Ein derartiges Gemisch, das als Thermit bekannt ist, ist im Handel erhältlich und wird auch für bestimmte Schweißarbeiten verwendet
Thermit wurde bereits zum Schließen des Loches verwendet, jedoch in der Weise, daß das Loch mit einem Schweißknopf oder Schweißkern aus metallischem Eisen gefüllt wurde. Die bei der exothermen Reaktion entstehende Schlacke ist ein unerwünschtes Nebenprodukt, das entfernt wird. Wegen seiner physikalischen

is Eigenschaften, z. B. seiner Brüchigkeit, konnte es nicht zur Bildung einer brauchbaren Arbeitsoberfläche verwendet werden. Das Ergebnis ist insofern unvollkommen, als das geschmolzene Metall mit dem Metall des Schweißknopfes verschmelzen kann, so daß der Schweißknopf aus dem Loch herausgezogen wird, wenn der Barren oder die Bramme aus der Form gezogen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, nach dem es möglich ist, das Loch so aufzufüllen, daß eine Arbeitsoberfläche aus einem gegen Abnutzung widerstandsfähigen, nichtmetallischen, anorganischen Material gebildet wird.
Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst,

jo daß in das Loch ein stückiges feuerfestes Material in einer solchen Menge gefüllt wird, daß es durch ein festes Gefüge der Schlacke beim Abkühlen nach der exothermen Reaktion zusammengehalten wird und das Loch zumindest über einen Teil seiner Tiefe mit dem durch das feste Gefüge zusammengehaltenen feuerfesten Material gefüllt ist. Im Gegensatz zu dem gattungsgemäßen Verfahren wird die Zusammensetzung in der Weise verwendet, daß das Loch mit dem feuerfesten oder hitzebeständigen Material, das durch die Schlacke zur Bildung eines ziegelartigen Materials zusammengehalten wird, verschlossen wird. Unter dem Ziegelmaterial befindet sich ein Schweißknopf, der als Nebenprodukt der Reaktion entsteht. Seine Anwesenheit ist zufällig, und die Arbeitsoberfläche wird durch das ziegelartige Material gebildet, das sehr widerstandsfähig gegenüber einer plötzlichen thermischen Beanspruchung ist. Wenn das ziegelartige Material im Laufe der Zeit aufgrund der wiederholten Benutzung der Form abnutzt, läßt es sich durch Verwendung entsprechender Mengen der Zusammensetzung vor der Freilegung des Schweißkerns oder -knopfes wieder herstellen.

Das stückige feuerfeste Material kann mit der wärmeerzeugenden Zusammensetzung vermischt in das Loch eingefüllt werden.

Bei dem feuerfesten oder hitzebeständigen Material der Zusammensetzung kann es sich um gebrannten Ton oder eine andere Keramik handeln. Günstig ist die Verwendung eines Materials aus feuerfestem Ziegel oder Schamott (z. B. aus Stahlwerken), das in stückige Form zerkleinert wurde, z. B. durch Zerdrücken, Zerstoßen oder Zerbrechen. Andere feuerfeste oder hitzebeständige Materialien sind Siliziumcarbid, Magnesit, Aluminiumsilicate (aluminosiücates), gebrannte Dolomite, Aluminiumoxid (Tonerde) und Gemische dieser Materialien. Magnesit ist besonders wegen seines günstigen Dehnungskoeffizienten geeignet. Die genaue Teilchengröße ist nicht wesentlich. Für die meisten Zwecke erhält man eine geeignete Oberflächengüte durch grob-

körnig zerstückeltes feuerfestes Ziegelgestein, Schamottegestein oder eines anderen feuerfesten Materials. Gute Ergebnisse wurden mit feuerfestem 7,iegclmaterial oder feuerfesten Schamotten erzielt, die auf weniger als drei Millimeter (auf Vh Zoll) gesiebi wurden. Bessere Ergebnisse wurden mit Teilchen erzielt, die durch ein '/2-Zoll-Sieb hindurchgehen, jedoch von einem '/»-Zoll-Sieb zurückgehalten werden, und zwar wahrscheinlich deshalb, weil zu feine Teilchen vermieden werden, deren Löslichkeit in der Schlacke verhältnismäßig hoch ist.

Eine geeignete Proportion des feuerfesten Materials läßt sich durch einen einfachen Versuch bestimmen. Die Verwendung zertrümmerter feuerfester Schamotte in einer Menge von etwa 15 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 20 Gewichtsprozent der Zusammenset- ι s zung, ergibt zufriedenstellende Resultate mit Thermit, d?s eine Menge von etwa 60 bis 70 Gewichtsprozent an Aluminium, berechnet aus AI2O3, enthält

Nach einer Abwandlung des beschriebenen Verfahrens wird das feuerfeste Material oder ein Teil desselben in die Schlacke eingebracht, noch während sie sich in dem Loch in geschmolzenem Zustande befindet. Vorzugsweise wird das feuerfeste Material durch Rühren mit der Schlacke vermischt Das Gemisch braucht nicht über die gesamte Lochtiefe homogen zu sein, wenn eine Füllung mit einer zufriedenstellende Eigenschaften aufweisenden Arbeitsoberfläche gebildet werden soll.

Die aus sich heraus verständliche Zeichnung dient der Erläuterung der Erfindung.

F i g. 1 stellt die Draufsicht auf eine Bodenplatte mit einem Erosionsloch dar, das nach dem neuen Verfahren gefüllt ist, und

F i g. 2 stellt die Schnittansicht 2-2 dar, aus der zu ersehen ist, daß das Loch unten einen Metallkern oder -knopf und oben zusammengesetzte Schlacke aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Füllen eines Loches in einem Körper aus eisenhaltigem Metall, wobei in das Loch eine wärmeerzeugende Zusammensetzung aus festen Bestandteilen gefüllt wird, die miteinander reagieren, so daß sie geschmolzene Schlacke bilden, und die Zusammensetzung zur Bildung dieser Schlacke zur Reaktion gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß in das Loch ein stückiges feuerfestes Material in einer solchen Menge gefüllt wird, daß es durch ein festes Gefüge der Schlacke beim Abkühlen nach der exothermen Reaktion zusammengehalten wird und das Loch zumindest über einen Teil seiner Tiefe mit dem durch das feste Gefüge zusammengehaltenen feuerfesten Material gefüllt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stückige feuerfeste Material mit der wärmeerzeugenden Zusammensetzung vermischt in das Loch gefüllt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material gebrannter Ton ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des feuerfesten Materials etwa 15 bis 30 Gewichtsprozent der Zusammensetzung beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus eisenhaltigem Metall aus Gußeisen besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus eisenhaltigem Metall die Grundplatte einer Gießform ist.

7. Körper aus eisenhaltigem Metall mit einem Loch, das über mindestens einen Teil seiner Tiefe mit einem stückigen, feuerfesten, durch ein Gefüge einer Schlacke zusammengehaltenen Material gefüllt ist, das nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist.