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Verfahren zur Gewinnung von geschmolzenen, hauptsächlich aus Magnesium-und Aluminiumoxyd bestehenden hochfeuerfesten Stoffen.
Die vorliegenden Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren zur Gewinnung von geschmolzenen, hauptsächlich aus Magnesium-und Aluminiumoxyd bestehenden hoehfeuerfesten Stoffen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der an sich bekannten Herstellung von Metallen und Metalllegierungen durch Reduktion von Oxyden oder Oxyderzen im elektrischen Ofen die Rohstoffe derart ausgewählt werden oder schlaekenbildende Zusätze in Form von Magnesiumoxyd, Aluminiumoxyd oder beide Oxyde enthaltenden Materialien in solchen Mengen und von solcher Beschaffenheit zugeführt
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säuregehalt weniger als 15% beträgt.
Die Erfindung kann beispielsweise bei Herstellung von Eisen oder Eisenlegierungen aus Eisenerzen benutzt werden. In solchen Erzen sind gewöhnlich verhältnismässig kleine Mengen Magnesiumoxyd und Aluminiumoxyd, aber dagegen oft bedeutende Mengen von Kieselsäure vorhanden. Es ist zweckmässig, für das Verfahren Erze mit niedrigem oder verhältnismässig niedrigem Kieselsäuregehalt auszuwählen, weil es in solchem Falle leichter ist, die Zusammensetzung der Schlacke so zu bemessen, dass ein gutes hochfeuerfestes Material aus derselben erhältlich ist.
Wenn das Eisenerz hohen Kieselsäuregehalt besitzt, kann jedoch der Kieselsäuregehalt zu einem für seine Verwendung als hochfeuerfestes Material geeigneten Prozentgehalt vermindert werden, entweder durch Reduktion eines Teiles der Kieselsäure, wobei siliziumhaltiges Eisen erhalten wird, oder auch durch Zuführung von schlackenbildenden Zusätzen mit niedrigem Kieselsäuregehalt bzw. durch Zuführung von grösseren Mengen von derartigen Materialien, in welchen zwar ein etwas höherer Prozentgehalt von Kieselsäure vorhanden ist, jedoch bedeutend unter 15% von den schlackenbildenden Oxyden in dem Zusatzmaterial.
Als schlackenbildende Zusätze für den Prozess werden Magnesit, gebrannter oder ungebrannter, und Bauxit mit Vorteil benutzt.
Zweckmässig führt man das Verfahren so, dass der Kieselsäuregehalt der Schlacke weniger als 12% ist, weil hiedurch ausser höherer Feuerfestigkeit auch die Widerstandsfähigkeit gegen chemische Angriffe bedeutend erhöht wird. Übrigens können die Verhältnisse zwischen Eisenerz und schlackenbildenden Zusätzen, welche MgO bzw. Al203 enthalten, innerhalb sehr weiter Grenzen sehwanken. Auch titanhaltige Eisenerze können bei dem Verfahren zur Verwendung kommen. Dabei wird der Reduktionsprozess am geeignetsten so ausgeführt, dass die ganze oder ein Teil von der in dem Erz vorhandenen Titansäure als Bestandteil in die Schlacke eingeht.
Das Verhältnis zwischen den Gehalten der Schlacke an Magnesiumoxyd bzw. Aluminiumoxyd hat weiten Spielraum, jedoch wählt man vorteilhaft den Magnesiumoxydgehalt nicht unter 15%, den
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prozessen für die Herstellung von Ferrochrom, Chromstahl oder anderen Chromlegienmgen die Zusammensetzung des Beschickungsmaterials so bemessen wird, dass der gewünschte Chromoxydgehalt in der Schlacke erhalten wird. Der Eisenoxydulgehalt- in solcher chromoxydhaltigen Schlacke ist hiebei am besten unter 5% zu halten. Besonders zweckmässig ist es, den Gesamtgehalt von Kieselsäure und Eisenoxydul auf höchstens 15% zu beschränken. Vorteilhaft stellt man den Chromoxydgehalt auf über 5% ein.
Der Gehalt an Calciumoxyd soll weniger als ein Viertel des Magnesiumoxydgehaltes betragen.
Der Gesamtgehalt von Oxyden des Magnesiums und Aluminiums und im vorkommenden Falle von Oxyden des Chroms oder des Titans soll erfindungsgemäss wenigstens 75% der gesamten Oxydmenge der Schlacke erreichen. Der Restbetrag ist also Kieselsäure, Manganoxyd, Eisenoxydul usw.
Eine bei Ausführung des neuen Verfahrens entstehende Schlacke hat beispielsweise folgende Zusammensetzung :
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stellung hochfeuerfester Körper ist es vorteilhaft, dass beispielsweise Oxyde des Eisens und des Siliziums zusammen in-Mengen von etwa 5%'oder mehr vorhanden sind. Dadurch entsteht eine leichtflüssige Schmelze und ein völlig dichter Erstarrungskörper in der Form.
Eine andere Art der Weiterverarbeitung der erfindungsgemässen hochfeuerfesten Massen besteht darin, dass man die erkaltete geschmolzenen Massen zerkleinert und als Stampfmasse verwendet oder zur Herstellung feuerfester Steine benutzt. Als Bindemittel verwendet man geringe Mengen toniger Substanzen, Wasserglas, Sorelzement, geeignete Hydroxyde, etwa Magnesium-, Aluminium-oder Chromhydroxyd oder sonstige Kittstoffe.
Zu erwähnen ist noch, dass die in der oben beschriebenen Weise erhaltenen hochfeuerfesten Stoffe als Anstrichmasse verwendet werden können. Zu diesem Zweck benutzt man sie in entsprechend zerkleinerter bzw. gemahlener Form unter Zusatz von Bindemitteln der bereits erwähnten Art, also etwa Ton, Wasserglas, kolloide feuerfeste Stoffe usw. (z. B. Aluminiumhydroxyd, kolloidale Kieselsäure, kolloider Ton, mit Alkalien behandelter bzw. aufgeschlossener Ton).
Die erfindungsgemässen hochfeuerfesten Massen bzw. die aus ihnen hergestellten Fertigkörper, besitzen neben einer ausserordentlich hohen Feuerfestigkeit und Standfestigkeit eine grosse Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturwechsel und gegen chemische Angriffe. Sie sind beispielsweise vorzüglieh geeignet zur Verwendung in Martinofen, für Gewölbe, zum Auskleiden von Feuerkanälen sowie als Material für Ofenboden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung von geschmolzenen, hauptsächlich aus Magnesium-und Aluminiumoxyd bestehenden hoehfeuerfesten Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass bei der an sich bekannten Herstellung von Metallen und Metallegierungen durch Reduktion von Oxyden oder Oxyderzen im elektrischen Ofen die Rohstoffe derart ausgewählt oder schlackenbildende Zusätze in Form von Magnesiumoxyd oder Aluminiumoxyd oder beide Oxyde enthaltenden Materialien in solchen Mengen und von solcher Beschaffenheit zugeführt werden, dass gleichzeitig mit den Metallen oder Legierungen eine hoehfeuerfeste Schlacke erhalten wird, deren Gesamtgehalt an Magnesiumoxyd und Aluminiumoxyd wenigstens 75% und deren Kieselsäuregehalt weniger als 15% beträgt.
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