DE3045249A1 - Verfahren zum aufbringen eines resistenten schutzemailueberzugs auf duktile gusskoerper - Google Patents
Verfahren zum aufbringen eines resistenten schutzemailueberzugs auf duktile gusskoerperInfo
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Description
304b243
° PATENTANWÄLTE
Dipl.-lng. H. Leinweber (1930-76)
Dipl.-lng. Heinz Zimmermann Dipl.-lng. A. Gf. ν. Wengersky
Rosental 7 · D-8000 München
2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepatd
Telegr.-Adr. Leinpat München
den 1. Dezember 1980
Unser Zeichen
zsm
Eisenwerke Fried. WiIh. Düker GmbH & Co., 87 82 Karlstadt
Verfahren zum Aufbringen eines resistenten Schutzemailüberzugs auf duktile Gußkörper
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen eines gegenüber aggressiven Medien resistenten Schutzemailüberzugs
auf duktile Gußkörper, insbesondere Gußrohre.
Gemäß Darlegungen in der Literatur (Silikat-Technik" 1955, S. 480) wurde duktiles Eisen (Sphäroguß) zunächst
für nicht emaillierfähig gehalten. Etwa zur gleichen Zeit wurde bekannt (Petzold "Emaille" 1950, Stuckert "Die Emailfabrikation"
1941 und Märker "Emailliertechnik" 1956), daß vor dem Aufbringen resistenter Puderemails zunächst ein Grundemail aufgetragen
und eingebrannt werden muß. Hier ist also eine zweistufige Vorgangsweise unerläßlich. Diese ist wegen der zunächst aufzutragenden
und einzubrennenden Grundemailschicht mit einem
erheblichen Energieverbrauch und hohen Kosten verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das herkömmliche Verfahren so weiter auszubilden, daß auch duktile
Gußkörper in einem einstufigen Emailliervorgang mit einem resistenten Emailüberzug versehen werden können.
Das Verfahren nach der Erfindung, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus,
daß auf die in bekannter Weise vorbehandelte grundemailschichtlose
Oberfläche des Gußkörpers ein Email mit der folgenden SchmelzZusammensetzungsmatrix aufgebracht wird:
Die Lehre nach der Erfindung basiert somit auf der überraschenden Erkenntnis, daß sich entgegen der eingangs erwähnten
herrschenden Meinung im Direkt-Verfahren, d.h. ohne vorherige Aufbringung eines Grundemails, eine gegenüber
organischen Säuren und jede Art von Wasser beständige Emailschicht auf duktile Gußkörper, insbesondere Gußrohre
aufbringen läßt, so daß letztere bei Verlegung im Erdboden keiner besonderen Umhüllung bzw. der vorherigen Anordnung
einer zusätzlichen Schutzschicht gegen aggressive Medien be-
| Gew. | -% | ZrO2 | 1 | Gew. |
| 30 - | 50 | CeO2 | 0 | |
| 2 - | 10 | SrO | 0 | - 3 |
| 15 - | 20 | ZnO | 1 | - 1 |
| 1 - | 10 | MnO | 0 | - 5 |
| 1 - | 5 | NiO | 0,5 | - 3 |
| 5 - | 15 | CoO | 0,5 | - 2 |
| 1 - | 5 | F2 | 0,5 | _ -ι |
| 1 - | 5 | - 2 | ||
| 1 - | 3 | |||
dürfen. Ganz abgesehen von der Energieeinsparung durch den Wegfall des kostspieligen Aufbringens einer in einem gesonderten
Arbeitsgang einzubrennenden Grundemailschicht ist auch der Einsatz von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem
Schutzemailüberzug versehenen Kugelgraphit- bzw. Sphärogußrohron mit einer wesentlichen Vereinfachung und damit einer
beachtlichen Arbeits- und Zeiteinsparung verbunden.
Der Auftrag des Emails erfolgt vorzugsweise in senkrechter Stellung der Gußrohre bzw. der sonstigen Rotationsgußkörper,
und zwar insbesondere in Form eines Schlickers durch Tauchen, Spritzen oder auch Fluten. Dabei kann für das Trocknen
des aufgebrachten Schlickers zweckmäßigerweise eine Induktionsspule eingesetzt werden. Das eigentliche Emaillieren, nämlich
das Einbrennen der Emaille, erfolgt auf die in vertikaler Lage befindlichen Gußkörper, und zwar vorzugsweise ebenfalls mit
Hilfe einer Induktionsspule unter Vorgabe von Temperatur und Geschwindigkeit. Das Rohr wird dabei von oben nach unten oder auch
umgekehrt durch die Induktionsspule hindurchgeführt.
Als ganz besonders zweckmäßig hat es sich beim erfindungsgemäßen Verfahren herausgestellt, wenn das Email in Pulverform
unmittelbar auf den noch in erwärmtem Zustand befindlichen Gußkörper
aufgebracht wird. Hierbei macht sich nicht nur die Zeitersparnis sehr vorteilhaft bemerkbar. Da das zum Einsatz
gelangende Email eine relativ niedrige Einschmelztemperatur besitzt und somit die Voraussetzung gegeben ist, den zu
emaillierenden Gußkörper nach vorheriger Aufwärmung auf die Emailanklebetemperatur unter Ausnutzung der noch vorhandenen
Eigenwärme des Gußkörpers zu emaillieren, entfällt praktisch ein gesonderter Erwärmungs- und Einbrennvorgang, und es ergibt
sich eine weitere wesentliche Energieeinsparung.
Mit der erwähnten niedrigen Einschmelztemperatur ist ein niedriges Erweichungsintervall von 500 bis 5200C verbunden,
das ein Glattschmelzen des Emails in einem Temperaturbereich von 700 bis 8000C ermöglicht. Wird die Einbrennzeit verkürzt,
beispielsweise auf 1 bis 3 Minuten, kann auch im oberen Temperaturbereich bis 9500C gearbeitet werden.
Das beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz gelangende
Email zeichnet sich durch seine niedrige Oberflächenspannung von 200 bis 210 dyn/cm aus. Hierdurch wird ein
schnelles Benetzen und Glattfließen des Emails im Dünnschichtbereich unter 400 Mikron ermöglicht. Im Dünnschxchtbereich
unter 500 Mikron ist das Email bis 5 kp schlagfest und abriebfest. Bedingt durch die Trockentechnologie wird unverfälschtes
Emailglaspulver zum Schmelzen gebracht, wodurch kompakte und oberflächenglatte Emaillierungen entstehen,die
in keiner Weise zu Inkrustierungen neigen. Durch innige Verzahnung des Verbundwerkstoffes - Email - duktiles Gußeisen findet
kein Unterwandern von Korrosion bzw. Unterrosten statt. Es ist werkstoffneutral gegenüber allen Metallen und Metallverbindungen.
Bemerkenswert ist ferner, daß das Email einerseits physiologisch und toxikologisch unbedenklich und andererseits
im pH-Bereich 1-10 gegenüber allen organischen Säuren und Abwasser sowie Roh-, Brauch- und Trinkwasser re-üiulenlist.
BAD
Claims (3)
- Patentansprüche::"$. Verfahren zum Aufbringen eines gegenüber aggressiven Medien resistenten Schutzemailüberzugs auf duktile Gußkörper, insbesondere Gußrohre, dadurch gekennzeichnet, daß auf die in bekannter Weise vorbehandelte grundemailschichtlose Oberfläche des Gußkörpers ein Email mit der folgenden Schmelzzusammensetzungsmatrix aufgebracht wird:
Gew. -% ZrO2 Gew. , — SiO2 30 - 50 CeO2 1 — 3 B2O3 2 - 10 SrO 0 - 3 Na2O 15 - 20 ZnO 0 - 1 Bi2O3 1 - 10 MnO 1 - 5 Li2O 1 - 5 NiO 0 - 3 TiO2 5 - 15 CoO 0,5 - 2 CaO 1 - 5 F2 0,5 - 1 BaO 1 - 5 0,5 - 2 Al2O3 1 - 3 - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Email in Pulverform unmittelbar auf den noch in erwärmtem Zustand befindlichen Gußkörper aufgebracht wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung einer Induktionsspule zum Trocknen des auf den Gußkörper aufgebrachten Emailschlickers und/oder zum Einbrennen des Schutzemailüberzugs.
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