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Basische, feuerfeste Steine und Verfahren zu deren Herstellung
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den gewünschten Anstieg hinsichtlich der Grösse der groben Teilchen auf geregelte Art zu erhalten. Es wurde festgestellt, dass gleiche Gewichtsteile der beiden Grössen von grobkörnigen Teilchen für die Herstellung eines Steines mit sehr gunstigen Eigenschaften verwendet werden können, doch können auch bis nur 25 Gel.-% der Teilchen, die auf einem Sieb mit 6 öder 8 Maschen (3, 327 oder 2, 362.
mm) zurückbleiben, mit 75% Teilchen, die durch 6 oder 8 Maschen hindurchgehen, vermischt werden, oder aber es können bis zu 75% der Teilchen, die auf einem Sieb mit 6 oder 8 Maschen (3, 327 oder 2,362 mm) zurückbleiben, mit 25% Teilchen von unter 6 Maschen (3,327 mm) vermischt und dennoch gute Steine erhalten werden.
Es wurde ferner gefunden, dass es, um solche grobe Teilchen verwenden zu können, erforderlich ist, die Steine mit Hilfe eines Bindemittels zu binden und vorzugsweise den Vorgang des Ofenbrandes wegzulassen, wobei die feinen Teilchen von Chromerz frei oder im wesentlichen frei sein sollen. Auf diese Weise können Steine erhalten werden, die feste Ecken und Kanten aufweisen und ohne Schaden befördert werden können.
Gemäss der Erfindung enthält eine feuerfeste Mischung für die Herstellung von Steinen, die ohne Brennen im Ofen verwendet werden können, ein Bindemittel in Mischung mit einem feuerfesten Material, das aus Magnesia oder einer Mischung von Magnesia und Chromerz, die vorzugsweise mindestens 20 Gel.-% Magnesia aufweist, enthält, wobei das feuerfeste Material aus gesiebten Teilchen von grober Korngrösse und Teilchen von feiner Korngrösse besteht und einen geringen Gehalt an Teilchen von dazwischen liegender Grösse aufweist, und die feinen Teilchen 20 - 500/0 des feuerfesten Materials ausmachen und klein genug sind, um durch ein Sieb mit 48 Maschen/linearen Zoll (O, 295 mm) hindurchzugehen und von Chromerz frei oder im wesentlichen frei sind,
und die groben Teilchen 50 - 801to des feuerfesten Materials ausmachen und gross genug sind, so dass zumindest 90 Gel.-% von ihnen auf einem Sieb mit 28 Maschen (0, 589 mm) zurückbleiben und klein genug sind, um durch ein Sieb mit 3 Maschen (6,680 mm) hindurchzugehen, wobei diese groben Teilchen durch Vermischen von Teilchen erhalten worden sind, die in der Weise gesiebt sind, dass zumindest 90% von ihnen auf einem Sieb mit 6 oder 8 Maschen (3, 327 oder 2, 362 mm) zurückbleiben, um eine Mischung vorzusehen, die mindestens 20 Gew.-% von Teilchen, die auf einem Sieb mit 6 oder 8 Maschen (3, 327 oder 2,362 mm) zurückbleiben, enthält.
Vorzugsweise sind die groben Teilchen klein genug, dass sie durch ein Sieb mit 3 1/2 Maschen (5, 66 mm) hindurchgehen können.
Geeignete Mischungen für die Herstellung von Steinen gemäss der Erfindung sind im folgenden beispielsweise wiedergegeben.
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l : Chrommagnesitsteine,Beispiel 2: Magnesitchromsteine, die für eine Verwendung in Decken von Siemens-Martin-Öfen geeignet sind, können auf die folgende Weise hergestellt werden :
Für feuerfeste Zwecke geeignetes Chromerz wird zerkleinert, gemahlen und gesiebt, um grobe
Chromerzteilchen herzustellen, wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist.
Gebrannte Magnesia wird zerkleinert, gemahlen und über Siebe von 3 1/2,6 und 28 Maschen (5,66, 3, 327 und 0,589 mm) gesiebt, wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist. Die beiden Grössen von auf diese
Weise erhaltenen groben Teilchen werden miteinander in einem Verhältnis von 1 Gew.-Teil von Teil- chen, die durch 3 1/2 Maschen (5,66 mm) hindurchgehen und auf 6 Maschen (3,327 mm) zurückbleiben, und 2 Gew.-Teilen von Teilchen, die durch 6 Maschen (3,327 mm) hindurchgehen und auf 28 Maschen (0, 589 mm) zurückbleiben, vermischt. Die Teilchen, die durch 28 Maschen (0, 589 mm) hindurchgehen, werden gemahlen und gesiebt, so dass sie durch ein Sieb mit 48 Maschen (0, 295 mm) oder 100 Maschen (0, 147 mm) hindurchgehen.
35 Gew.-lo der groben Chromerzteilchen werden dann mit 35 Gew.-% der groben Magnesiateilchen und 30% der feinen Magnesiateilchen, die durch 48 oder 100 Maschen (0, 295 oder 0, 147 mm) hindurch- gehen, vermischt. Zu dieser Mischung werden Kaolin oder Eisenpulver, Schwefelsäure und Wasser, wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist, zugesetzt. Die Steine werden dann verpresst und getrocknet, worauf sie für die Verwendung fertig sind.
Beispiel 3 : Magnesitsteine, die von Chromerz frei und für eine Verwendung in elektrischen
Stahlschmelzöfen geeignet sind, können gemäss der Erfindung auf folgende Weise hergestellt werden :
Die Magnesia wird auf die in Beispiel 2 angeführte Art gemahlen und die groben Teilchen werden durch Vermischen von 1 Gew.-Teil von Teilchen, die durch ein Sieb mit 3 1/2 Maschen (5, 66 mm) hindurchgehen und auf einem Sieb mit 6 Maschen (3, 327 mm) zurückbleiben, mit 2 Gew.-Teilen von Teilchen, die durch ein Sieb mit 6 Maschen (3, 327 mm) hindurchgehen und auf einem Sieb mit 28 Maschen (0, 589 mm) zurückbleiben, erhalten. 70 Gew.-Teile dieser groben Teilchen werden mit 30 Gew.-Tei- len von feinen Magnesiateilchen, die durch 48 Maschen oder 100 Maschen (0, 295 oder 0, 147 mm) hindurchgehen, vermischt.
Dann werden wie vorher Kaolin oder Eisenpulver, Wasser und Schwefelsäure zugesetzt und die Steine werden verformt und getrocknet, wonach sie fUr eine Verwendung fertig sind.
Die Erfindung kann auf diese Weise für die Herstellung von Steinen verwendet werden, die entweder Magnesia frei von Chromerz oder Mischungen von Magnesia und Chromerz enthalten, doch werden im Falle einer Mischung vorzugsweise mindestens 20% Magnesia verwendet. Die groben Teilchen sollen 50 bis su% des feuerfesten Materials und die feinen Teilchen 20 - 50% des feuerfesten Materials ausmachen. Das bevorzugte Mengenverhältnis beträgt 70% grobe Teilchen und 30% feine Teilchen. Ferner soll die Mischung von groben Teilchen mindestens 20 Gew.-% Teilchen enthalten, die auf einem Sieb mit 6 Maschen (3, 327 mm) zurückbleiben. An Stelle der oben angeführten Siebe mit 6 und 3 Maschen können auch Siebe mit 8 Maschen (2,362 mm) bzw. 3 1/2 Maschen (5,66 mm) verwendet werden.
Die in den oben dargelegten Beispielen erwähnten Versuchssiebe sind Siebe mit quadratischen Öffnungen, deren Grösse in Maschen/linearen Zoll nach dem Tyler-Siebsatz angegeben ist. Es ist jedoch bekannt, dass Siebe, mit welchen eine Entfernung von Teilchen einer Korngrösse von unter 28 Maschen (0, 589 mm) erfolgen soll, üblicherweise nicht zur Gänze alle diese Teilchen entfernen werden, so dass die Teilchen, die oben als Teilchen bezeichnet worden sind, welche auf einem Sieb mit 28 Maschen zurückbleiben, bis zu 10 Gew.-% von Teilchen enthalten können, die durch ein Versuchssieb mit 28 Maschen hindurchgehen können.
Aus diesem Grunde werden diese Teilchen hier als Teilchen bezeichnet, die gross genug sind, um in einem Umfang von zumindest 90 Gew. -0/0 auf einem Sieb mit 28 Maschen zurückzubleiben ; eine ähnliche Überlegung gilt auch für Teilchen, die auf solche Weise gesiebt sind, dass zumindest 9rf1/o von ihnen auf einem Sieb mit 6 oder 8 Maschen zurückbleiben.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die in der Technik für Herstellungsverfahren verwendeten Siebe keine quadratischen Öffnungen haben müssen, sondern rechteckige Öffnungen aufweisen können, deren Längenabmessung grösser ist als die Breitenabmessung, wobei diese letztere dazu verwendet ist, die Maschenweite anzugeben. So wird beispielsweise ein handelsübliches Sieb, das dafür bestimmt ist, Teilchen einer Grösse von über 3 1/2 Maschen (5,66 mm) zu entfernen, einige Teilchen durch seine rechteckigen Öffnungen hindurchgehen lassen, die auf einem Sieb mit 3 1/2 Maschen mit quadratischen Öffnungen zurückgehalten werden würden. Alle auf solche technische bzw. übliche Weise hergestellten Teilchen sollen durch die hier angegebenen Maschengrössen umfasst sein.
Alle Prozentangaben und Angaben über Verhältnisse sind Gewichtsangaben.
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Basic refractory bricks and processes for their manufacture
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to obtain the desired increase in the size of the coarse particles in a controlled manner. It has been found that equal parts by weight of the two sizes of coarse-grained particles can be used to produce a stone with very favorable properties, but up to only 25 gel% of the particles, which on a sieve with 6 or 8 mesh (3 , 327 or 2, 362.
mm) are mixed with 75% of particles that pass through 6 or 8 meshes, or up to 75% of the particles that remain on a 6 or 8 mesh (3, 327 or 2.362 mm) sieve, mixed with 25% particles of less than 6 mesh (3.327 mm) and still good stones are obtained.
It has also been found that, in order to be able to use such coarse particles, it is necessary to bind the stones with the aid of a binding agent and preferably to omit the operation of furnace firing, the fine particles being free or substantially free of chrome ore. In this way, stones can be obtained which have solid corners and edges and can be conveyed without damage.
According to the invention, a refractory mixture for the production of stones which can be used in the furnace without firing contains a binder mixed with a refractory material consisting of magnesia or a mixture of magnesia and chrome ore, which preferably contains at least 20 gel% Magnesia, wherein the refractory material consists of sieved particles of coarse grain size and particles of fine grain size and has a low content of particles of intermediate size, and the fine particles make up 20-500/0 of the refractory material and are small enough to pass through a 48 mesh / linear inch (0.295 mm) screen and free or substantially free of chrome ore,
and the coarse particles make up 50-801to of the refractory material and are large enough that at least 90 gel% of them remain on a 28 mesh screen and are small enough to pass through a 3 Mesh (6,680 mm), these coarse particles having been obtained by mixing particles which have been sieved in such a way that at least 90% of them on a 6 or 8 mesh (3, 327 or 2, 362 mm) sieve to provide a mixture containing at least 20% by weight of particles remaining on a 6 or 8 mesh (3, 327 or 2.362 mm) screen.
Preferably, the coarse particles are small enough that they can pass through a 3 1/2 mesh (5.66 mm) screen.
Suitable mixtures for the production of stones according to the invention are given below by way of example.
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l: Chromium magnesite bricks, example 2: Magnesite chromestones suitable for use in the ceilings of Siemens-Martin furnaces can be produced in the following way:
Chrome ore suitable for refractory purposes is crushed, ground and sieved to coarse
Prepare chrome ore particles as described in Example 1.
Burnt magnesia is crushed, ground and sieved over 3 1/2, 6 and 28 mesh (5.66, 3, 327 and 0.589 mm) screens as described in Example 1. The two sizes of on this one
Coarse particles thus obtained are mixed with each other in a ratio of 1 part by weight of particles which pass through 3 1/2 meshes (5.66 mm) and remain on 6 meshes (3.327 mm) and 2 parts by weight of particles which pass through 6 mesh (3.327 mm) and remain on 28 mesh (0.589 mm) mixed. The particles which pass through 28 mesh (0.589 mm) are ground and sieved so that they pass through a 48 mesh (0.295 mm) or 100 mesh (0.147 mm) sieve.
35% by weight of the coarse chrome ore particles are then mixed with 35% by weight of the coarse magnesia particles and 30% of the fine magnesia particles which pass through 48 or 100 meshes (0.295 or 0.1147 mm). Kaolin or iron powder, sulfuric acid and water, as described in Example 1, are added to this mixture. The stones are then pressed and dried, whereupon they are ready for use.
Example 3: Magnesite bricks that are free of chrome ore and for use in electrical
Steel melting furnaces are suitable can be manufactured according to the invention in the following way:
The magnesia is ground in the manner outlined in Example 2 and the coarse particles are prepared by mixing 1 part by weight of particles which will pass through a 3 1/2 mesh (5.66 mm) screen and on a 6 Meshes (3.327 mm) remaining, with 2 parts by weight of particles passing through a 6-mesh (3.327 mm) screen and remaining on a 28-mesh (0.589 mm) screen. 70 parts by weight of these coarse particles are mixed with 30 parts by weight of fine magnesia particles which pass through 48 meshes or 100 meshes (0.295 or 0.147 mm).
Then kaolin or iron powder, water and sulfuric acid are added as before, and the stones are deformed and dried, after which they are ready for use.
The invention can thus be used for the manufacture of bricks containing either magnesia free of chrome ore or mixtures of magnesia and chrome ore, but preferably at least 20% magnesia is used in the case of a mixture. The coarse particles should make up 50 to 5% of the refractory material and the fine particles 20-50% of the refractory material. The preferred proportion is 70% coarse particles and 30% fine particles. Furthermore, the mixture of coarse particles should contain at least 20% by weight of particles which remain on a 6 mesh (3.327 mm) sieve. Instead of the above-mentioned screens with 6 and 3 meshes, screens with 8 meshes (2.362 mm) or 3 1/2 meshes (5.66 mm) can also be used.
The test sieves mentioned in the examples presented above are sieves with square openings, the size of which is given in meshes / linear inches according to the Tyler sieve set. It is known, however, that sieves which are intended to remove particles with a grain size of less than 28 mesh (0.589 mm) will usually not completely remove all of these particles, so that the particles referred to above as particles which remain on a 28 mesh screen may contain up to 10% by weight of particles which can pass through a 28 mesh test screen.
For this reason, these particles are referred to herein as particles large enough to remain on a 28 mesh screen to an extent of at least 90% by weight; a similar consideration applies to particles sieved in such a way that at least 9rf1 / o of them remain on a 6 or 8 mesh sieve.
It should also be pointed out that the screens used in the art for manufacturing processes do not have to have square openings, but can have rectangular openings, the length dimension of which is greater than the width dimension, the latter being used to indicate the mesh size. For example, a commercially available sieve designed to remove particles larger than 3 1/2 mesh (5.66 mm) will allow some particles to pass through its rectangular openings that are on a 3 1/2 mesh screen would be retained with square openings. All particles produced in such an industrial or customary manner are intended to be encompassed by the mesh sizes specified here.
All percentages and information about ratios are weights.