DE708041C - Form- und Kernsandzusatzmittel - Google Patents

Description

• Form- und Kernsandzusatzmittel Es ist bereits bekannt, Gießereigebrauchssanden in Gestalt von Form- und Kernsanden Steinkohlenstaubzusätze in Anteilen von 2 bid i o % zu vermitteln. Aufgabe dieser Zusätze ist es, während des Abgießens der aus einem derartigen Sand hergestellten Formen ein Anbrennen des Formmaterials in die Gußoberfl.äche zu -verhindern. Dieser Zusatz ist sowohl bei getrockneten wie bei grünen Formen üblich, doch ist in letzterem Fall wegen der infolge des Wassergehalts erhöhten Reaktionsfähigkeit der Steinkohlenstaubzusatz bedeutend höher zu nehmen.
• Ein Maßstab für die Brauchbarkeit der handelsüblichen Steinkohlenstaube ist deren Gasgehalt. Daneben spielt für die Bewertung der Gehalt .an unerwünschten Nebenbestandteilen, wie Asche, Schwefel, Chlor und Wasser, eine erhebliche Rolle. Beste Steinkohlenstaube haben einen Gasgehalt an flüchtigen Kohlenwasserstoffen um 3o% herum. Neben der absoluten Menge des Gasgehalts ist für die gießereitechnische Wirksamkeit maßgebend der spezifische Reduktionswert der entwickelten Gase. Bei Steinkohlenstauben verschiedener Herkunft kann man im allgemeinen zwar von einer besonderen Ermittlung dieses Reduktionswertes absehen, da die verhältnismäßige Zusammensetzung von aus Steinkohlenstauben entwickelten Gasen, wenigstens soweit es sich um überhaupt für diese Zwecke geeignete Steinkohle handelt, keine großen Unterschiede zeigt.
• Nach dem Vorangegangenen ist @es einleuchtend, daß etwa ein Zusatz von Koksstaub zum Formsand nicht geeignet wäre, das Einbrennen des Formmaterials in die Gußstückob:erfläche zu verhindern. Vorgeschlagen wurde dagegen, dem Formsand statt Steinkohlenstaub staubförmigen Halbkoks zuzusetzen. Doch muß natürlich die Wirksamkeit eines derartigen, schon . teilweise entgasten Materials weit geringer sein als diejenige, welche voll gashaltiger Steinkohlenstaub sitzt. Auch hat man versucht, Steinkohlenstaub durch Braunkohlenpulver zu ersetzen. Der beträchtliche Aschegehalt von Braunkohle, der viel höher ist als bei Steinkohle, ebenso -wie die wenig günstige qualitative Zusammensetzung der aus Braunkohle entwickelten Gase hinsichtlich ihres Reduktionsivertes, hat jedoch diesem Vorschlag den Erfolg versagt. Die gleichen Gesichtspunkte, die gegen die Verwendung von Braunkohlenstaub sprechen, sind auch gegen die Verwendung von Torfpulver zu erheben. Es ist weiter ein Verfahren angegeben worden, dem Formsand Holzmehl zuzusetzen. Infolge der chemischen Zusammensetzung des Holzes, dessen Hauptbestandteil die stark sauerstoffhaltige Cellulose bildet, sind die von dem Holzstaub abgegebenen Gase stärker in ihrem Reduktionsvermögen abgesättigt als bei Steinkohle.
• In Übereinstimmung mit diesen Darlegungen hat sich keines dieser Mittel in die Praxis einführen lassen.
• In anderem Zusammenhang, nämlich zur Herstellung einer genügenden Bindefestigkeit des Formsandes, besonders in getrocknetem Zustand, setzt man dem Formsand auch Bindestoite organischer Beschaffenheit zu. Z. B. ist vorgeschlagen worden, dem Formsand einen wäßrigen Brei von Raps- bzw. Leinkuchen zuzusetzen. Wenngleich solche Stoffe während des Abgiel.')ens auch reduzierende Gase entwickeln, so doch nicht in einem Umfang, daß sie die Aufgabe, welche dem Steinkohlenstaub zufällt, mit zu übernehmen vermöchten.
• Demgemäß ist der Zusatz von Steinkohlenstaub allein praxisüblich. Auf die Beschaffenheit des Formsandes wirkt sich dieser Zusatz in verschiedener Richtung ungünstig .aus. Besonders wichtig ist sein Einfluß auf die Höhe der Gasdurchlässigkeit des Formmaterials. Beträgt z. B. die Gasdurchlässigkeit eines Formsandes ohne Steinkohlenstaubzusatz i i o der üblichen Einheiten, so ;wird diese bei beispielsweise 60'o Steinkohlenstaubzu,satz auf 4.o Einheiten heruntergesetzt, bei 80 'o Steinkohleiistaubzusatz sogar auf 25 Einheiten.
• Dazu kommt, daß seit einiger Zeit Möglichkeiten entwickelt worden sind, dem beim Abgießen entstehenden Altsand unter Vermeidung von Neusandzusätzen seine Bindeeigenschaften wiederzugeben. Diese Möglichkeit findet lediglich ihre Grenze daran, daß der Steinkohlenstaubzusatz koksartige Staubreste im Altsand hinterläßt.
• Bei einer auf die dauernde Wiederverwendung des Altsandes abgestellten Gebrauchssandherstellung, bei der also verstaubende Sandbestandteile nicht wie sonst durch immer wiederholte Neusandzusätze in zulässigen Grenzen gehalten werden, führt diese Tatsacke sehr bald zu einer weitgehenden Anreicherung staubartiger Bestandteile im umlaufenden Sandvolumen. Mit der Anreicherung Staubartiger Bestandteile geht in diesem Fall &n , parallel eine Anreicherung mineralisdier Bestandteile, herrührend aus dem Aschedes Steinkohlenstaubs. Solange ein `grober Teil des umlaufenden Sandvolumens bei der Auffrischung immer wieder durch Neusand ersetzt wird, kann der praxisüblich zugelassene Aschegehalt von Steinkohlenstauben im Gebrauchssand nicht zu einer solchen Anreicherung von als Flußmittel wirkenden mineralischen Bestandteilen führen, daß die Feuerfestigkeit des Formmaterials beeinträchtigt wird. Wird dagegen die dauernde Wiederverwendung des Altsandes angestrebt, so muß vermieden werden, daß Bestandteile in den Formsand gelangen, die einmal die Gasdurchlässigkeit herabsetzen und dann eine die Feuerfestigkeit des Formmaterials beeinträchtigende Wirkung ausüben.
• Praktisch bedeutet dies, daß infolge des bisherigen Fehlens eines Mittels, das unter diesen Gesichtspunkten bessere Eigenschaften besitzt als Steinkohlenstaub, die Möglichkeiten einer Altsandwiederverwertung nicht so ausgeschöpft werden konnten, wie die anderen zu Gebote stehenden technischen Mittel dies gestattet hätten.
• Wir haben nun gefunden, daß die chemischen Aufschlußrückstände ligninhaltiger Naturerzeugnisse, wie sie z. B. bei den in neuerer Zeit in großem Umfange durchgeführten Holzverzuckerungsverfahren anfallen, hervorragend geeignet sind, statt Steinkohlenstaub dem Formsand zugesetzt zu werden. Es hat sich aus unseren Versuchen ergeben, daß derart meist aus nahezu reinem Lignin bestehende Stoffe einen Gasgehalt bis 6oo/p und darüber, bezogen auf die wasserfreie Substanz, haben. Diese Gase besitzen gleichzeitig einen außerordentlich hohen Reduktionswert und übertreffen demnach die gi,eß Breitechnische Eignung handelsüblicher Steinkohlenstaube ganz außerordentlich. Ebenso wichtig ist ihr geringer Schwefelgehalt und ihr geringer Aschegehalt. Bei dem außerordentlich geringen Aschegehalt, der zurückzuführen ist auf die Einwirkung der bei dein chemischen Holzaufschluß wirkenden Agenzien, entfällt die Möglichkeit einer schädlichen Anreicherung leicht schmelzbarer Mineralbestandteile. Der hohe Gasgehalt gestattet es zudem, mit einem Zusatz auszukomm-en, der mengenmäßig weniger als die Hälfte des Zusatzes beträgt, der bei Steinkohlenstaub erforderlich ist. So erhält matt im Rahmen des oben gegebenen Beispiels Gasdurchlässigkeitswerte von 75 bzw. 6oEinheiten statt q.o bzw. 25 Einheiten, bei Steinkohlenstaub. Die Aufschlußrückstände werden auf !entsprechende Mahlfeinheiten gebracht. Damit sind die Mittel gegeben, bei gleichzeitig weitestgehender Nutzbarmachung des Altsandes, beste Sandeigenschaften zu erreichen.
• Eine Verwertung für diese chemischen Aufschlußrückstände war bisher nicht gefunden worden, vielmehr ergab sich bei den chemischen Holzaufschlußverfahren bisher nur eine Verwertung für den Celluloseanteil des Holzes, während eine Verwertung des in Gestalt dieser Aufschlußrückstände anfallenden Ligninanteils noch nicht gelungen war.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Form- und Kernsandzus.ätzmittel, das ligninhaltige Stoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es ,aus chemischen Aufschlußräickständen ligninhaltiger Naturterzeugnisse besteht, wobei der Ligningehalt mehr als 4o % beträgt.