CH176368A - Verfahren zur Emaillierung von Eisen und Stahl. - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Emaillierung    von Eisen und Stahl.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur     Emaillierung    von Eisen und  Stahl, welches dadurch gekennzeichnet ist,  dass vor der     Emaillierung    die zu emaillieren  den Flächen einem     Glühprozess    in sauerstoff  armer Atmosphäre bei Gegenwart von minde  stens einem Haftoxyd und mindestens einem       Flussmittel    unterworfen werden, worauf die  Flächen, die mit einer aus diesen Verbin  dungen sich bildenden, festhaftenden Schicht  überzogen sind, ohne vorherige     Auftragung     einer Grundemaille mit einer     haftoxydfreien     Emaille überzogen und gebrannt werden.  



  Bisher war man der Auffassung, dass  die Emaille, insbesondere die Grundemaille  nur auf einer metallisch reinen Oberfläche  haften     bezw.    nur mit einer metallisch reinen  Oberfläche sich beim Einbrennen verbinden  kann. Bei den üblichen     Emaillierungsver-          fahren    wird daher die Rohware, bevor sie  dem     Emaillierungsprozess    unterworfen wird;  zuerst geglüht und dann gebeizt.

   Das Glühen  der     Rohware    vor dem     Beizprozess    bezweckt    eine Verbrennung der von der Rohfabrikation  herrührenden Verunreinigungen, insbesondere  der an der Oberfläche haftenden     Fett-,        Öl-          oder    Seifenschicht. Hierbei bildet sich eine       Oxydul-        bezw.        Oxyduloxydschicht,    der soge  nannte Zunder.

   An     diesen    Zunder wird die  Forderung gestellt, dass er sich leicht .abblät  tern lassen soll und man hat daher für diesen  Zweck von der Beobachtung Gebrauch ge  macht, dass durch     Salzsäuredämpfe    im     Glüh-          ofen    dies     erleichtert    werden kann. Das Abblät  tern soll den     Beizprozess    abkürzen. Das dar  auffolgende Beizen bezweckt die Erzeugung  einer metallisch     reinen    Oberfläche.  



  Es wurde festgestellt, dass für die     Eisen-          emaillierung    Haftfähigkeit und Blasenfrei  heit der Emaille zusammentreffen müssen, um  eine.     Emaillierung    durch einmaligen Email  auftrag zu ermöglichen.  



  Die Haftfähigkeit der Emaille beruht auf  der Bildung von Zwischenschichten, die Haft  oxyde, insbesondere Oxyde der Metalle der      Eisengruppe (Fe,     Mn,    Ni, Co) enthalten. Eine       haftogydfreie        bezw.    eisenfreie und     fluor-          reiche    Emaille kann     erhebliche    Mengen an  Eisenoxyd aufnehmen und in farbloser     bezw.     nahezu farbloser Form lösen.

   Eine Haft  oxyde, insbesondere     _    Oxyde von Nickel oder  Kobalt enthaltende Emaille löst dagegen  Eisenoxyd nur schwer, wodurch das Eisen  oxyd auf der Oberfläche des zu emaillieren  den Eisens für Haftoxyde enthaltende Email       len    ein Hindernis für die     E-maillierung    dar  stellt und daher durch die übliche Beize ent  fernt werden muss.  



  Die Bildung von Blasen wird durch Gas  entwicklung an der Eisenoberfläche hervorge  rufen, durch welche die Emailmasse bei der  Schmelzung aufgetrieben werden kann. Ist  die Gasentwicklung gering und auch die Vis  kosität der schmelzenden Glasur gering, wie  es bei den üblichen Grundemaillen insbeson  dere mit hohem     Bonsäuregehalt    der Fall     ist,     so kommt es nur bei sehr porösen oder stark  korrodierten Eisenblechen zu einer Blasen  bildung. Dagegen ist bei weissen Glasuren       bezw.    weiss getrübten Glasuren und den mei  sten Farbglasuren die Viskosität infolge der  Zusammensetzung solcher Emaillen, wie  Deckemaillen erheblich grösser, wodurch es zu  einer Blasenbildung kommt, die den unmittel  baren Auftrag der Deckemaille auf Eisen un  möglich macht.  



  Die Ursache der Blasenbildung ist einer  seits auf die der     Emaillierung    vorausgehende       Beizung        bezw.    Säurebehandlung des Eisens  zurückzuführen, durch welche Reste des Beiz  mittels und seiner Verbindungen in den Poren  des Eisens und auf der Oberfläche zurück  bleiben, die sich unter der Einwirkung der  Glasur beim     Einbrennen    zersetzen und ander  seits auf der Bildung von Wasserstoffgas  durch die Einwirkung von Wasserdampf auf  Eisen beim     Einbrennen    der Emaille.  



  Die übliche Grundemaille hat nun den  Zweck, einerseits die Haftung der Deck  emaille zu vermitteln, und zwar durch den  Zusatz der Haftoxyde, wie die Oxyde der  Metalle, Nickel, Kobalt und dergleichen und    anderseits den Zweck, die Deckemaille den  Ursachen der Blasenbildung zu entziehen.  



  Das den Gegenstand der Erfindung bil  dende Verfahren ermöglicht nun die Aufbrin  gung auf Eisen und Stahl von Emaillen, die  frei von Haftoxyden sind, unter Vermeidung  einer Blasenbildung und ohne vorherige     Auf-          tragung    einer Grundemaille.  



  Es beruht auf der Feststellung, dass eine  unmittelbar auf die zu emaillierende Ober  fläche aufgebrachte Schicht aus einem oder  mehreren Haftoxyden, insbesondere Oxyden  der Metalle der Eisengruppe (Fe,     Mn,    Ni,  Co) durch einen     Glühprozess    in sauerstoff  armer Atmosphäre, wie zum Beispiel unter       Luftabschluss    in Gegenwart von Kohlenoxyd,       Generatorgasen    usw., in eine festhaftende  Schicht überführt wird, die nicht abblättert  und für die unmittelbare     Emaillierung    mit       haftoxydfreien    Emaillen, wie z. B. weissen  oder beliebig gefärbten Emaillen, ohne  Blasenbildung geeignet ist.  



  Durch Unterlassung des üblichen Reiz  prozesses kann die Hauptursache der Blasen  bildung schon von vornherein vermieden wer  den. Es ist nicht erforderlich, die zu emaillie  rende Oberfläche rostfrei zu machen, da einer  seits Eisenoxyd von einer     haftoxydfreien    und       fluorreichen    Emaille in erheblichen Mengen  aufgenommen und nahezu farblos gelöst wer  den kann und anderseits ein nicht gelöster  Anteil durch den gemäss der Erfindung in  sauerstoffarmer Atmosphäre     geführten        Glüh-          prozess    in solchem Zustand vorliegt,     dass    er  die Haftung der Emaille ermöglicht     bezw.          begünstigt.     



  Von diesen Feststellungen ausgehend.  wird auf die zu emaillierenden Eisengegen  stände durch einen     Glühprozess    in sauerstoff  armer Atmosphäre, z. B. unter     Luftabschluss     in Gegenwart von Kohlenoxyd, Generator  gasen usw., eine das Haften der Emaille be  wirkende Haftschicht unter Verwendung  eines oder mehrerer Haftoxyde, insbesondere  Oxyde der Metalle der Eisengruppe (Fe,     141n,     Ni, Co) aufgebracht, wobei die Menge der  Metalloxyde in der Reihenfolge Fe, Mn, Ni,  Co abnehmen kann.      Für die Herstellung der Haftschicht sind  leicht schmelzbare Massen     (Flussmittel)    als  Träger der Haftoxyde besonders geeignet.  



  Bei Ausführung des Verfahrens gemäss  der Erfindung können z. B. die Haftoxyde       bezw.    solche Oxyde bildende Verbindungen  eines oder mehrerer Metalle im Verein mit  leicht schmelzenden     Flussmitteln    in wässe  riger     Aufschlämmung    aufgetragen und dieser  Auftrag in sauerstoffarmen Gasgemengen ge  glüht werden. Vorteilhaft ist es, hierbei als       Flussmittel    nicht flüchtige Säuren zu verwen  den, die sich mit der später aufzutragenden  Emaille vereinigen     bezw.    an der Email  bildung teilnehmen können, wie z. B. Bor  säure. Durch den Zusatz solcher nicht flüch  tiger Säuren, die sich mit den Haftoxyden  unter Bildung entsprechender Salze, z. B.

         Borate,    umsetzen, wird auch die Gefahr eines       Abblätterns    beim Glühen noch sicherer ver  mieden und ein leichtes Verschmelzen  der Haftoxyde mit der aufzuschmelzenden  Emaille erreicht.  



  Zweckmässig ist es, die zu     emaillierenden     Eisengegenstände vor dem Aufbringen der  Haftoxyde     bezw.    solche Oxyde bildenden  Metallverbindungen einer Behandlung durch  Erhitzung zu unterwerfen, durch welche die  von der Rohfabrikation herrührenden     Fett-          und    dergleichen Verunreinigungen entfernt       bezw.    unschädlich gemacht werden, wozu  schon ein     Erhitzungsprozess    bei ungefähr  <B>350'</B> C ausreicht.    Das den Gegenstand der Erfindung bil  dende Verfahren kann z.

   B. in folgender  Weise ausgeführt werden  Vom     Stanzwerk    kommendes Rohgeschirr  oder dergleichen wird zweckmässig durch Er  hitzung auf ungefähr<B>350'</B> C von Fetten,  Ölen und dergleichen befreit. Auf dieses rohe,  fettfreie,     ungebeizte,    also gewöhnlich rostige  Geschirr wird zweckmässig nach vorher  gehender     Auswässerung        resp.    Abspülen mit  Wasser, eine wässerige Aufschlämmung einer  oder mehrerer Haftoxyde wie z. B. Eisen  oder Nickeloxyd oder dergleichen, die nach  Art der     I1Tassemails    mit einem anorganischen         Suspensionsmittel,    wie z. B.

   Ton, auftrags  fähig gemacht ist, im Verein mit einem  leicht schmelzenden     Flussmittel,    zweckmässig  einer nicht flüchtigen Säure, wie Borsäure  oder dergleichen gegebenenfalls im Verein  mit andern     Flussmitteln,    z. B.     Fluoriden    auf  getragen. Die mit dieser Aufschlämmung  überzogene Rohware wird nun in üblicher  Weise getrocknet und hierauf in einer mit  sauerstoffarmen Gasen     bezw.        Gasgemengen,     z. B.     Generatorgas        etc.,    gefüllten Muffel  zweckmässig bei einer Temperatur von un  gefähr<B>750'</B> C oder höher, zweckmässig bei  zirka     750-850'    erhitzt und einige Minuten  durchgeglüht.  



  Auf diese mit einer Haftoxyde enthal  tenden, festhaftenden Schicht versehene  Unterlage kann unmittelbar eine     haftoxyd-          freie    Emaille aufgetragen und eingebrannt       werden,    ohne dass es einer besonderen  Grundemaille bedarf.  



  Zweckmässig ist es auch, für eine     Email-          lierung    durch einmaligen Emailauftrag, der  Emaille auf der Mühle solche Stoffe zu  zusetzen, die die Viskosität des     Schmelz-          flusses,    sowie seine     Erweichungstemperatur     herabsetzen. Hierzu eignen sich     insbesondere     wasserunlösliche     Fluoride        bezw.        Fluorver-          bindungen,    -die der üblichen Weiss- oder       Farbemaille,    zweckmässig auf der Mühle, in  Mengen von einigen Prozenten zugesetzt  und mit der Masse in der üblichen Weise  verarbeitet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Emaillierung von Eisen und Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Emaillierung die zu emaillierenden Flächen einem Glühprozess in sauerstoff armer Atmosphäre bei Gegenwart von min destens einem Haftoxyd und mindestens einem Flussmittel unterworfen werden, wor auf die Flächen, die mit einer aus diesen Verbindungen sich bildenden festhaftenden Schicht überzogen sind, ohne vorherige Auf- tragung einer Grundemaille mit einer haft- ogydfreien Emaille überzogen und gebrannt werden.

   UNTERANSPRüCHE:- 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zu emaillieren den Flächen in ungeheiztem, jedoch ent fettetem Zustande dem Glühprozesse unterworfen werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zu emaillierenden Flächen eine mindestens ein Haftoxyd und eine nichtflüchtige Säure als Flussmittel ent haltende Aufschlämmung aufgetragen wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die nicht flüchtige Säure Borsäure ist. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1" und 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass auf die zu emaillierenden Flächen eine wässerige Aufschlämmung, die durch anorganische Suspendierungs- mittel auftragsfähig gemacht ist, aufge tragen. wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Emaille Stoffe zuge setzt werden, die die Erweichungstempe- ratur herabsetzen. 6. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der Emaille Fluorverbin- dungen zugesetzt. werden.