Die Erfindung betrifft eine Formschlichte für Stahl- Formschlichte
für Stahlguß, guß, die aus in Wasser aufgeschlämmtem feinverteiltem Kohlenstoff
als Hauptbestandteil und-einem -oxganischen Bindemittel besteht. - - -- Den bekannten
Schlichten haftet der Nachteil an, dä.ß sie Unebenheiten einer Gußform nur unzureichend
ausgleichen, so däß' auch das Gußstück Unebenheiten, Grate u. dgl.- aufweist. -
- - - -Der Erfindung liegt daher die-Aufgabe zugrunde; eine Schlichte zu schaffen,.
die einen Rauhigkeiten und Unebenheiten der Gußform ausgleichenden Überzug und somit-
Gußstücke- mit besonders- glatter-'Oberfläche ergibt, so daß die Gefahr, der Rißbildüng.und
des Abbrechens hervorstehender Teile eines Gußstückes vermieden -wird.The invention relates to a mold wash for steel mold wash
for cast steel, cast made of finely divided carbon suspended in water
as the main component and -an organic binder. - - - The known one
Sizing has the disadvantage that it is insufficient for unevenness in a casting mold
compensate so that the casting also has bumps, burrs and the like. -
The invention is therefore based on the object; to create a finish.
the coating that compensates for roughness and unevenness of the casting mold and thus-
Castings - with a particularly smooth - 'surface results, so that the risk of crack formation and
the breaking off of protruding parts of a casting is avoided.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch- erreicht, daß die Schlichte
gegenüber dem den Hauptbestandteil der Schlichte bildenden Kohlenstoff und einem
einen weiteren Bestandteil bildenden organischen Bindemittel einen kleineren Anteil
eines Polysiloxans mit einer sich wiederholenden Gruppe _
enthält, in welcher R einen Kohlenwasserstoffrest und a die Zahl _ 1 oder 2 bedeutet,-
das Verhältnis- von R: S1 zwischen 1 und 1,7 liegt und der Gewichtsanteil des in
wäßriger Emulsion eingearbeiteten Polysiloxans 1 bis 10 °/o der trockenen Komponenten
beträgt.This is achieved according to the invention in that the size has a smaller proportion of a polysiloxane with a repeating group compared to the carbon which forms the main component of the size and an organic binder which forms a further component. contains, in which R is a hydrocarbon radical and a is the number _ 1 or 2, the ratio of R: S1 is between 1 and 1.7 and the weight fraction of the polysiloxane incorporated in the aqueous emulsion is 1 to 10% of the dry components amounts to.
Der feinverteilte Kohlenstoff kann, _ bezogen -auf das Trockengewicht
der Schlichte 40 bis etwa 92 Gewichtsprozent betragen. Das polymere -Verdickungsmittel
hat die Aufgabe, die feinen festen Kohlenstof teilchen in einem wäßrigen Medium
in Suspension zu halten, wenn die Mischung durch Sprühen, Pinseln oder in anderer
geeigneter Weise auf die Gießform aufgebracht wird. Das Pölysiloxan -hat die Aufgabe,
eine rasche und gleichmäßige Verteilung der Schlichte auf der Oberfläche der Gußförm
zu erleichtern und zugleich einen Wärmeschutz zu bilden. Es kann; bezogen auf -das
Trockengewicht der- Mischung, 1 bis 10 °/o, vorzugsweise ungefähr 4 bis ungefähr
6 Gewichtsprozent betragen. Das polymere Verdickungsmittel -bildet den Rest der-
Mischung - und kann, -bezogen auf deren Trockengewicht, ungefähr 3,5 bis ungefähr
29 Gewichtsprozent betragen. Die in der Praxis üblichen Mengenanteile der drei aktiven
Komponenten des Gemisches (Kohlenstoff, - Verdickungsmittel und Polysiloxan) liegen
zwischen 60 und 78, 24 und 18 bzw. 6 und 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Trockengewicht.
-Die erfindungsgemäße Schlichte wird als Flüssigkeit aufgetragen, deren spezifisches
Gewicht bei ungefähr 16°C ungefähr 1,06 beträgt und die günstigerweise aus einem
Druckbehälter durch eine geeignete Sprühdüse auf die Form gebracht wird, wobei der
Druck von ungefähr 4,2 at zur Anwendung gelangt. Die Mischung kann auf Gießformen
aufgebracht werden, deren Temperaturen zwischen den normalen Temperaturen, ungefähr
4° bis ungefähr.. 232°C, liegen. Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Mischung
besteht in deren thixotropen Eigenschaften, die jedoch durch Gärung verlorengehen
- können. Wenn die Mischung nicht innerhalb 72- Stunden verwendet wird, muß sie
daher mit einem- geeigneten Konservierungsmittel versetzt werden, wie etwa Formaldehyd,
Salicylsäure; Natriumbenzoat u: ä. Die Mischung kann zur Lagerung öder zum Transport
in trockener --Form verpackt werden und kann- für -die- bestimmungsgemäße Verwendung
mit warmem oder kaltem Wasser angemacht werden. -Obwohl verschiedene Sorten von
-Kohle,- wie Füllstofl'ruße, -Lampenruß,- Graphit usw.; zur Herstellung der Mischung.
verwendet werden können,. wird Aktivkohle, und zwar sowohl - pflanzliche wie tierische
Aktivkohle, wegen der ihr eigenen hohen Porosität -bevorzugt. Eine andere- Sorte
von Aktivkohle wird aus Kohle hergestellt- und dient- zur Adsorption verschiedener
Gase usw.. Die Aktivkohlesorten der genannten Axt sollen von großer Teilchenfeinheit
sein, z: B. 100 °/o kleiner als 120 -Maschen und 60 °/ö kleiner als 200 Maschen
im Tyler-Siebsatz: -
Das bevorzugte polymere Verdickungsmittel ist
Stärke, doch ist auch jedes natürliche oder synthetische Material verwendbar, das
in heißem oder kaltem Wasser unter Quellung in Lösung geht und die Kohlenstoffteilchen
in Suspension hält. Mais-, Kartoffel- und Weizenstärke haben in der Praxis mit ausgezeichneten
Ergebnissen Anwendung gefunden. An Stelle von Stärke lassen sich auch @o@yacry@amid-Hydrolysate
(wie sie z. B. von der Dow Chemical Company unter der Bezeichnung »Separan« in den
Handel gebracht werden), Hydroxymethylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Polyalkylenoxyde,
wie z. B. Polyäthylenoxyd (Carbowax), und ähnliche synthetische polymere Verdickungsmittel
verwenden, wobei im allgemeinen im Verhältnis zu Stärke beträchtlich geringere Mengen
erforderlich sind. Das Verdickungsmittel dient auch als Bindemittel. Ungefähr 2
kg »Separan« entsprechen z. B. der Wirkung von ungefähr 12 kg Stärke in bezug auf
ihre Funktion in den erfindungsgemäßen Auskleidungsmischungen.The finely divided carbon can, based on the dry weight
of the size can be from 40 to about 92 percent by weight. The polymeric thickener
has the task of the fine solid carbon particles in an aqueous medium
keep in suspension when mixing by spraying, brushing or other means
is suitably applied to the mold. The polysiloxane has the task of
a rapid and even distribution of the size on the surface of the casting mold
to facilitate and at the same time to form a thermal protection. It can; based on the
Dry weight of the mixture, 1 to 10%, preferably about 4 to about
6 percent by weight. The polymer thickener-forms the rest of the-
Mixture - and can, based on its dry weight, about 3.5 to about
29 percent by weight. The proportions of the three active ones customary in practice
Components of the mixture (carbon, thickener and polysiloxane) lie
between 60 and 78, 24 and 18 or 6 and 4 percent by weight, based on the dry weight.
-The size according to the invention is applied as a liquid, its specific
Weight at about 16 ° C is about 1.06, and desirably from one
Pressure vessel is brought to the mold through a suitable spray nozzle, the
Pressure of approximately 4.2 at is applied. The mixture can be poured onto molds
are applied whose temperatures are between normal temperatures, approximately
4 ° to about .. 232 ° C. The peculiarity of the mixture according to the invention
consists in their thixotropic properties, which are lost through fermentation
- can. If the mixture is not used within 72 hours, it must
therefore be mixed with a suitable preservative, such as formaldehyde,
Salicylic acid; Sodium benzoate and the like. The mixture can be used for storage or transport
Packaged in a dry form and can be used for the intended purpose
can be dressed with warm or cold water. -Although different varieties of
-Carbon, such as filler soot, lamp soot, graphite, etc .; to make the mixture.
can be used. becomes activated charcoal, both - vegetable and animal
Activated carbon, preferred because of its inherent high porosity. Another kind
Activated charcoal is made from charcoal and is used to adsorb various
Gases, etc. The types of activated charcoal of the ax mentioned are said to be of great particle fineness
e.g. 100% smaller than 120 mesh and 60% smaller than 200 mesh
in the Tyler sieve set: -
The preferred polymeric thickener is
Starch, but any natural or synthetic material can be used that
in hot or cold water with swelling goes into solution and the carbon particles
keeps in suspension. Corn, potato and wheat starches have been excellent in practice
Results application found. Instead of starch, @ o @ yacry @ amide hydrolysates can also be used
(As it is, for example, from the Dow Chemical Company under the name "Separan" in the
Trade), hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyalkylene oxides,
such as B. polyethylene oxide (Carbowax), and similar synthetic polymeric thickeners
use, generally in considerably smaller amounts relative to starch
required are. The thickener also serves as a binder. About 2
kg »Separan« correspond to z. B. the effect of about 12 kg strength in relation to
their function in the lining mixtures according to the invention.
Das oberflächenaktive Polysiloxan ist ein polymeres, kohlenwasserstoffsubstituiertes
Polysiloxan mit Baugruppen der Struktur:
In dieser Formel bedeutet a eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 2 und R irgendeinen
Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise eine Methyl- oder eine Phenylgruppe. Es wird
der Auskleidungsmischung am besten in Form einer Emulsion beigemischt. Polysiloxanemulsionen
aller Konzentrationen sind brauchbar, doch wird eine Konzentration von
250/0
oder höher bevorzugt. Mit dem Dimethyl-phenylpolysüoxan {[(CHa)asi0]
[CH,Siola] [C6Hssio"s]@ das von der Union Carbide Corporation in Form einer Emulsion,
die 28 Gewichtsprozent des Polysiloxans enthält, in den Handel gebracht wird, lassen
sich ausgezeichnete erfindungsgemäße Auskleidungsmischungen herstellen. Brauchbare
Mischungen erhält man, wenn je Liter fertiger Mischung ungefähr 67 g Polysiloxan
in emulgierter Form verwendet werden. Im allgemeinen erhalten die Mischungen einen
Zusatz von 4 bis 6 Gewichtsprozent an Polysiloxan, bezogen auf die Trockensubstanz.
Wenn das Verhältnis R: Si ungefähr 2 beträgt, ist das Polysiloxan ein Öl. Das bevorzugte
Verhältnis ist jedoch 1 bis 1,7; in diesen Fällen ist das Polysiloxan ein Harz und
in den erfindungsgemäßen Mischungen besonders wirksam. Ein speziell bevorzugtes
Verhältnis von R: Si liegt zwischen 1,2 und 1,4.The surface-active polysiloxane is a polymeric, hydrocarbon-substituted polysiloxane with components of the structure: In this formula, a denotes an integer with a value from 1 to 2 and R denotes any hydrocarbon radical, preferably a methyl or a phenyl group. It is best added to the lining mix in the form of an emulsion. Polysiloxane emulsions of all concentrations are useful, but a concentration of 250/0 or higher is preferred. The dimethylphenylpolysiloxane {[(CHa) asi0] [CH, Siola] [C6Hssio "s] @ which is marketed by Union Carbide Corporation in the form of an emulsion containing 28% by weight of the polysiloxane can be excellent Preparing lining mixtures according to the invention. Usable mixtures are obtained when approximately 67 g of polysiloxane in emulsified form are used per liter of finished mixture. In general, the mixtures contain an addition of 4 to 6 percent by weight of polysiloxane, based on the dry substance. If the ratio R: Si If the polysiloxane is about 2, the polysiloxane is an oil, however, the preferred ratio is 1 to 1.7, in which cases the polysiloxane is a resin and is particularly effective in the blends of the present invention, a particularly preferred ratio of R: Si is between 1.2 and 1.4.
Weiter unten sind die Mengenanteile der aktiven Komponenten in mehreren
erfindungsgemäßen Auskleidungsmischungen angegeben, wobei die Mengen der Bestandteile
als Trockengewichte je 1001 der Auskleidungsmischung mit einem spezifischen Gewicht
von ungefähr 1,06 bei ungefähr 16°C verzeichnet sind. Zur Herstellung dieser als
Beispiele zur Erläuterung der Erfindung dienenden Mischungen wurde eine 28 °/aige
Emulsion des Polysiloxans verwendet; die angegebene Polysiloxanmenge jedoch bedeutet
das Trockengewicht. Daher sind 10 kg der Emulsion als 2,8 kg Polysiloxan ausgedrückt.
1 Kilogramm Prozent
1. Aktivkohle . . . . . . . . . . . . 50 77,16
Stärke ................ 12 18,52
Polysiloxan ........... 2,8 4,32
2. Aktivkohle . . . . . . . . . . . . 45 75,25
Stärke ****«'** ...... . . 12 20,07
Polysiloxan ........... 2,8 4,68
3. Aktivkohle . . . . . . . . . . . . 40 72,99
Stärke ................ 12 21,89
Polysiloxan ........... 2,8 5,12
4. Aktivkohle . . . . . . . . . . . . 35 70,28
Stärke ................ 12 24,10
Polysiloxan ........ . 2,8 5,62
Wenn,- wie oben erwähnt, an Stelle der Stärke ein synthetisches Material zur Herstellung
der verzeichneten Mischung verwendet wird, so werden davon ungefähr 2kg-oder 3,5°/a
benötigt; auf diese Weise steigt der Anteil der Aktivkohle bis zu 920/" während
der Polysiloxananteil weiterhin im Bereich zwischen ungefähr 4 und ungefähr 6 liegt.The proportions of the active components in several lining mixtures according to the invention are given below, the amounts of the constituents being recorded as dry weights per 100 liters of the lining mixture with a specific gravity of approximately 1.06 at approximately 16 ° C. A 28% emulsion of the polysiloxane was used to prepare these mixtures, which serve as examples to illustrate the invention; however, the stated amount of polysiloxane means the dry weight. Therefore, 10 kg of the emulsion is expressed as 2.8 kg of polysiloxane. 1 kilogram percent
1. Activated carbon. . . . . . . . . . . . 50 77.16
Starch ................ 12 18.52
Polysiloxane ........... 2.8 4.32
2. Activated carbon. . . . . . . . . . . . 45 75.25
Strength **** «'** ....... . 12 20.07
Polysiloxane ........... 2.8 4.68
3. Activated carbon. . . . . . . . . . . . 40 72.99
Strength ................ 12 21.89
Polysiloxane ........... 2.8 5.12
4. Activated carbon. . . . . . . . . . . . 35 70.28
Strength ................ 12 24.10
Polysiloxane ......... 2.8 5.62
If, as mentioned above, a synthetic material is used instead of the starch for the production of the listed mixture, about 2 kg or 3.5% of it is required; in this way the proportion of activated carbon increases up to 920 / "while the proportion of polysiloxane continues to be in the range between approximately 4 and approximately 6.
Das Verfahren zur Herstellung der flüssigen Auskleidungsmischung wird
durch das nachfolgende Beispiel erläutert, bei welchem die folgenden wirksamen Bestandteile
zur Anwendung kamen: Gepulverte Aktivkohle . . . . . . . . . . . . 5101,
Trockene
Maisstärke . . . . . . . . . . . . . . 170/0 10 °/»ige Polysiloxanemulsion
....... 320/,
Die Stärke wird in Wasser suspendiert und bis nahe an die Siedetemperatur,
etwa 93'C, erhitzt. Sobald diese Temperatur erreicht ist, stellt man das Erhitzen
ein. Dann wird die gepulverte Aktivkohle (z. B. durch Verreiben) in die Stärkelösung
eingearbeitet, bis eine glatte, klumpenfreie Mischung erzielt ist. Anschließend
wird die Polysiloxanemulsion daruntergemischt. Zum Schluß wird durch Zusatz der
erforderlichen Wassermenge das spezifische Gewicht der Mischung auf einen Wert von
ungefähr 1,06 bei ungefähr 16°C eingestellt. Bei Verwendung von 40 kg Aktivkohle,
13,5 kg Stärke und 25 kg Polysiloxanemulsion (2,5 kg Polysiloxan-Trockensubstanz)
erhält man ungefähr 4501 Auskleidungsmischung mit dem gewünschten spezifischen Gewicht
von ungefähr 1,06 bei ungefähr 16°C.The process for making the liquid lining mix is illustrated by the following example, in which the following active ingredients were used: Powdered activated carbon. . . . . . . . . . . . 5101, dry corn starch. . . . . . . . . . . . . . 170/0 10 ° / »ige polysiloxane emulsion ....... 320 /, The starch is suspended in water and heated to near the boiling point, about 93 ° C. As soon as this temperature is reached, the heating is stopped. Then the powdered activated charcoal is worked into the starch solution (e.g. by rubbing) until a smooth, lump-free mixture is achieved. The polysiloxane emulsion is then mixed in. Finally, the specific gravity of the mixture is adjusted to a value of approximately 1.06 at approximately 16 ° C. by adding the required amount of water. Using 40 kg of activated carbon, 13.5 kg of starch and 25 kg of polysiloxane emulsion (2.5 kg of polysiloxane dry matter), approximately 450 l of lining mixture with the desired specific gravity of approximately 1.06 at approximately 16 ° C. is obtained.
Die erfindungsgemäße Auskleidungsmischung vermindert in sehr wirksamer
Weise die Bildung von Spritzernarben, Falten und Graten am fertigen Gußstück. Sie
verhindert auch sehr wirkungsvoll das Brechen der Ecken des Gußstücks bei der weiteren
Verarbeitung und ergibt Fertigprodukte, deren Oberfläche kaum mehr Gußnähte und
Risse aufweist. Sie führt damit zu einer sehr beträchtlichen Verbesserung der Beschaffenheit
der Oberfläche und der darunterliegenden Schichten von Gußstahl. Sie vermeidet fast
vollständig das Verbrennen der Gießformen, die außerdem sehr sauber bleiben und
infolgedessen nur wenig Sorgfalt und Pflege erfordern.The lining mix of the present invention is very effective at reducing
Way the formation of spatter pits, folds and burrs on the finished casting. she
it is also very effective in preventing the corners of the casting from breaking on further
Processing and results in finished products, the surface of which hardly any more cast seams and
Has cracks. It thus leads to a very considerable improvement in the quality
the surface and underlying layers of cast steel. She almost avoids
completely burning the molds, which also remain very clean and
consequently require little care and maintenance.
Bei einem Vergleichsversuch unter Verwendung von Schienenstahl wurde
die Hälfte dieses Stahls in unbehandelte Formen und die andere Hälfte in solche
Formen vergossen, die mit einem Überzug aus der erfindungsgemäßen Mischung versehen
waren.
Die Gußstücke aus den unbehandelten Gießformen zeigten 2,2
°/o Ausschuß durch Fragmente, Stücke und durch Oberflächenschäden minderwertige
Schienen. Die Gußstücke aus den vorbehandelten Gießformen wiesen nur 1,6 °/o Ausschuß
auf, der nur auf nicht vollwertige Schienen zurückzuführen war; Fragmente und Stücke
traten nicht auf.In a comparative experiment using rail steel
half of this steel in untreated forms and the other half in such
Cast molds that are provided with a coating of the mixture according to the invention
was.
The castings from the untreated casting molds showed 2.2
° / o rejects due to fragments, pieces and inferior quality due to surface damage
Rails. The castings from the pretreated casting molds showed only 1.6% rejects
on, which could only be traced back to incomplete splints; Fragments and pieces
did not occur.
Eine Auskleidungsmischung, deren Zusammensetzung aus den wirksamen
Komponenten unten angegeben ist, eignet sich besonders zur Behandlung von Verschlußstopfen
von Gießpfannen und deren Öff-
nungen: Gepulverte Aktivkohle . . . . . . .
. . . . 56,5 %
Trockene Stärke ................. 9,6°/o 10 °/oige Polysiloxanemulsion
...... 33,90/" Spezifisches Gewicht ungefähr 1,25 bei ungefähr
16'C
Die Auskleidungsmischung wird auf die Stopfen und Stopfenöffnungen im
Tüllenblock aufgesprüht. Sie vermindert sehr wirksam die Schwierigkeiten, die beim
Entfernen der Stopfen zum Vergießen des Stahls aus Gießpfannen auftreten können.
Sie vermindert die Notwendigkeit, den Stopfen herauszuschlagen oder mit Hilfe der
Sauerstofflanze zu öffnen, sehr wesentlich. Auf diese Weise wird ein reiner Metallstrom
erzielt, der weder sprüht noch spritzt. Obwohl die Mischung speziell als Auskleidungsmittel
für Gießformen zum Guß von Eisenmetallen brauchbar ist, läßt sie sich auch zum Auskleiden
anderer Gießformen, wie etwa von Metallgießformen für den Zink- oder Aluminiumguß
verwenden.A lining mixture, the composition of which is given below from the active components, is particularly suitable for treating sealing stoppers of pouring ladles and their openings: powdered activated carbon. . . . . . . . . . . 56.5 % dry starch ................. 9.6% / o 10% polysiloxane emulsion ...... 33.90 / "Specific weight about 1, 25 at approximately 16'C The liner mix is sprayed onto the plugs and plug openings in the spout block. It is very effective in reducing the difficulties that may arise in removing the plugs for potting steel from ladles In this way a pure metal flow is obtained, which neither spurts nor splatters. Although the mixture is particularly useful as a lining agent for casting molds for the casting of ferrous metals, it can also be used for lining other casting molds such as Use metal molds for zinc or aluminum casting.