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Verfahren zur Herstellung von temperaturwechselbeständigen, hochfeuerfesten Steinen aus Ge- mischen von Magnesit und Chromit.
Chromitsteine teilen mit Magnesitsteinen bei sonst vorzüglichen Eignungen zur Verwendung als feuerfestes Material die unangenehme Eigenschaft, dass sie eine geringe Widerstandsfähigkeit gegen schroffen Temperaturwechsel besitzen. Diesem Mangel schafft die Erfindung Abhilfe. Es ist gefunden worden, dass durch Zugabe von Magnesit und besondere Auswahl der Korngrössen des zur Herstellung des Steines verwendeten Gutes die Temperaturwechselbeständigkeit überraschend gesteigert werden kann.
Die Kornauswahl ist eine in der keramischen Industrie bekannte Massnahme, die im allgemeinen und auch im Dienste der Herstellung von Chromitsteinen angewendet wird, um die Dichte der Steine möglichst zu steigern, (Siehe z. B. die französische Patentschrift Nr. 699598). Für die Erzeugung temperaturwechselbeständiger Steine sind die Vorschläge dieser Art bedeutungslos, weil es bekannt ist, dass Temperaturwechselbeständigkeit und Dichte nicht miteinander in Beziehung stehen.
Es ist bereits bekannt, dass der Zusatz von Sintermagnesit die Temperaturwechselbeständigkeit von Chromitsteinen in einem gewissen Grade erhöht (siehe britische Patentschrift Nr. 360 572). Solche Chromitsteine erreichen aber, nach dem bekannten Luftabschreckungsverfahren geprüft (Normalsteine auf 9500 erhitzt und mit Druckluft angeblasen), nur eine Abschreckzahl von 1-4. Hingegen können Chromitsteine, die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellt sind, 30-40mal abgeschreckt werden.
Um dieses Ziel zu erreichen, muss der Erfinder gemäss in der Mischung von Chromit und Magnesit, die Magnesit in der Menge von 20 bis 40% enthält, der Anteil der Körner zwischen 100 u. und 1000 u. vermindert werden. Erst durch das Zusammenwirken des Magnesitzusatzes mit angegebenen Kornauswahl kommt das überraschende Ergebnis zustande. Die vorstehenden Angaben und alle folgenden Angaben über die Kornauswahl beziehen sich auf die Gesamtheit des aus Chromit und Magnesit gemischten Gutes. Die Hauptmenge des Magnesits wird als feine Kornfraktion eingebracht.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Anteile der Körner unterhalb 100 p. und oberhalb 1000 ; j. durch Zuschläge vermehrt, u. zw. vorzugsweise derart, dass die Dichte der erzeugten Steine nicht erhöht wird, d. h. im wesentlichen dieselbe bleibt wie die Dichte von Steinen, die aus dem gleichen Satz ohne weitere Aufbereitung hergestellt sind.
Für gewöhnlich beträgt bei dem Mahlgut, wie es die Mühle verlässt, die Fraktion unter 100 p.
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Fraktion 15-25% und der groben Fraktion 35-65% beträgt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Grenzkörnungen zwischen der groben, mittleren und feinen Fraktion aussortiert und entfernt, so dass im fertigen Satz das grösste Korn einer Fraktion vom kleinsten Korn der nächst höheren Fraktion sich um mindestens 100 it unterscheidet. Nach einer zweckmässigen Abänderung des Verfahrens beträgt die Durchmesserdifferenz im fertigen Satz 400-1000 . In diesem Falle sind 20-40 % Feinkorn und unter 25% Mittelkorn vorhanden.
Im Grenzfall fällt das ganze Mittelkorn fort, so dass dann bei einem Feinkornanteil von 20-40% der Grobkornanteil auf 60-80% erhöht ist.
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Will man sich der Wirtschaftlichkeit zuliebe in bezug auf die Steigerung der Temperaturwechselbeständigkeit mit bescheideneren Ergebnissen begnügen, die aber das bisher Erreichte immer noch wesentlich übertreffen, so können die Fraktionsgrenzen nach oben hin um 100 IL verschoben werden.
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Ausführungsbeispiele : 1. Das gesamte Mahlgut (Chromit und Sintermagnesit) mit Korngrössen von 0-3000 jj. wird in drei Fraktionen mit den Durchmesserintervallen 0#100 , 100#1000 und 1000-3000 zerlegt.
Aus diesen Fraktionen wird das zu verpressende Gut in der Weise zusammengesetzt, dass sich der feine zum mittleren zum grobkörnigen Anteil wie 30 : 20 : 50 verhält. Die Masse wird gemischt und nach Hinzufügung von Wasser, gegebenenfalls auch anderer organischer oder anorganischer Bindemittel, unter Anwendung eines Druckes von 200#1000 kg/cm2 verformt, getrocknet und bei Temperaturen, die zwischen 1400 und 16000 C liegen, gebrannt.
2. Das Mahlgut (Chromit und Magnesit) wird in drei Fraktionen 0-100 ! 4 100-10001L und 1000-3000 geteilt. Aus der mittleren Fraktion werden die Korngrössen 100-500 , aus der groben Fraktion die Korngrössen 1000-1400 11.. ausgeschieden, der Rest wird in gleicher Art wie beim ersten Beispiel beschrieben, weiterverarbeitet.
Es hat sich gezeigt, dass durch entsprechende Kornauswahl und entsprechenden Magnesitzusatz auch die Temperaturwechselbeständigkeit kaltgebundener, nicht gebrannter Chromitsteine erheblich erhöht werden kann, mag die Kaltbindung durch organisehe Bindemittel, wie z. B. Leinöl, Zellstoffablauge oder anorganische Bindemittel, wie z. B. Wasserglas, Chlormagnesia, Schnellbindezement, herbeigeführt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von temperaturwechselbeständigen, hochfeuerfesten Steinen aus Gemischen von Magnesit und Chromit unter Auswahl bestimmter Körnungen, wobei die Hauptmenge des Magnesits in an sich bekannter Weise als feine Kornfraktion eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Chromitgrumdmasse Magnesit in Mengen von 30-40% zugesetzt wird, und der
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tion 15-25% und der Anteil der groben Fraktion 35#65% beträgt.