AT225597B - Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Auskleidungen für Öfen - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Auskleidungen für Öfen 
Bestimmte Öfen werden mit einer Innenauskleidung aus Magnesiumoxydsteinen versehen. Selbst wenn diese aus handelsüblichen Magnesiumoxydsteinen der besten Qualität hergestellt sind, haben die Auskleidungen nur eine begrenzte Lebensdauer. Die Notwendigkeit einer häufigen Erneuerung dieser Auskleidungen bedingt eine erhebliche Erhöhung der Kosten der in diesen Öfen erzeugten Produkte. 



   Es wurde schon vorgeschlagen, feuerfeste Massen durch Brennen von Mischungen aus Magnesiumoxyd und ähnlichen Stoffen und organischen Bindemitteln herzustellen. Weiters ist es bekannt, Schmelzdolomit-Teer-Mischungen zweistufig zu brennen. Bei letzterem Verfahren wird in der zweiten Stufe in reduzierender Atmosphäre gearbeitet. 



   Die Erfindung ermöglicht die Schaffung von feuerfesten Ofenauskleidungen, deren Lebensdauer dreioder sogar viermal so lange ist wie die der bisher verwendeten feuerfesten Auskleidungen. 



   In der nachstehenden Beschreibung sind der Einfachheit halber vor allem Auskleidungen aus Magnesiumoxyd erwähnt, doch versteht sich, dass die Erfindung auf diese Auskleidungen nicht beschränkt ist, sondern auch auf Auskleidungen aus Magnesiumoxydspinell anwendbar ist. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Erzeugung von feuerfesten Auskleidungen für Öfen, bei dem ein gemahlenes magnesiumoxydhaltiges feuerfestes Material mit einem organischen Bindemittel durch zweistufiges Brennen verdichtet wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das magnesiumoxydhaltige Material   zunächst elektrisch geschmolzen,   gemahlen und mit dem organischen Bindemittel gemischt wird, worauf 
 EMI1.1 
 



   Das elektrisch geschmolzene Magnesiumoxyd kann ein sehr reines, aus Seewasser gewonnenes Magnesiumoxyd sein oder natürliches Magnesiumoxyd, das in einem Elektroofen geschmolzen und dann gemahlen worden ist. Es wird unter Erwärmung oder in der Kälte mit nicht über   7%   Pech vermischt. Das Pech kann in flüssigem Zustand oder als Pulver zugesetzt werden. Das so erhaltene Gemisch bildet eine trockene Masse und kann nach dem Eingiessen in Formen durch beliebige bekannte Mittel verformt werden, u. zw. durch Pressen unter einem Druck von 10 bis 20   t/cm,   händisches Stampfen oder beispielsweise mit Pressluftwerkzeugen usw. Auf diese Weise erhält man verdichtete Körper in Form von Ziegeln oder Rohteilen von grösseren Abmessungen.

   Man kann aber auch eine Auskleidung direkt im Ofen aufbauen oder einen durch einen Unfall beschädigten Teil einer Auskleidung neu aufbauen. 



   Diese Formkörper werden dann unter Ausschluss von Luft oder in einer reduzierend wirkenden Atmosphäre bei einer Temperatur von etwa 700 bis 8000C gebrannt, um das Pech zu verkohlen und den Formkörpern oder der Auskleidung eine genügende Kohäsion zu erteilen. Die so erhaltenen Produkte haben ein schwärzliches Aussehen und können gegebenenfalls in beliebiger Weise spangebend bearbeitet, d. h. geschnitten, geschliffen, abgeteilt oder abgeglichen werden. 



   In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Auskleidung bei etwa   700 - 8000C   gebrannt und dann zur Bildung des gewünschten Produktes der Ofen auf die erforderliche Temperatur erhitzt, die manchmal bis zu 18000C und darüber betragen kann, ohne dass das feuerfeste Material bei einer hö- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 heren Temperatur vorgebrannt wird. Wenn der Ofen in einer oxydierend wirkenden Atmosphäre arbeitet, verschwindet der Bindemittelkoks fortschreitend, ohne das dadurch die Kohäsion des feuerfesten Materials beeinträchtigt wird, weil das vorher elektrisch geschmolzene Magnesiumoxyd    bei, 12000C   vor dem Verschwinden des Bindemittelkokses zu sintern beginnt und diese Sinterung bei   1400-1450 C   durch die ganze Masse hindurch stattgefunden hat.

   Die erfindungsgemässe Auskleidung ist einer derartigen ziemlich rauhen Behandlung vollkommen gewachsen und zeichnet sich durch lange Betriebsdauer aus. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für eine direkt in dem Ofen gestampfte Auskleidung oder einen Teil derselben. 



   Wenn kohlenstofffreie Auskleidungen erwünscht sind, kann man das vorher unter Ausschluss von Luft bei 700 - 8000C gebrannte feuerfeste Material in einem Raum, welcher eine oxydierend wirkende Atmosphäre hat, auf Temperaturen erhitzen, die zwischen 1250 und 14500C liegen können. Nach Erhitzung auf   1350 - 14500C   während einer Zeit von 6 bis 7 h ist der ganze Kohlenstoff aus dem Bindemittel verschwunden. Innerhalb weniger Stunden werden auf diese Weise feuerfeste Teile erhalten, die in ihrer ganzen Dicke vollkommen weiss sind. Zur Bildung feuerfester Materialien von ausgezeichneter Kohäsion werden die Teile vorzugsweise auf   1400 - 14500C   erhitzt. Eine noch bessere Kohäsion erhält man natürlich, wenn die Teile auf höhere Temperaturen, manchmal auf 1600-1800 C, erhitzt werden, beispielsweise in einem Lichtbogenofen. 



   Das nachstehende, die Erfindung in keiner Weise einschränkende   Aüsführungsbeispiel   betrifft besonders reines, elektrisch geschmolzenes Magnesiumoxyd. 



   Beispiel l : Man verwendet reines, elektrisch geschmolzenes Magnesiumoxyd, das etwa die folgende Körnung hat.' 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Siebmaschenöffnung <SEP> (mm). <SEP> % <SEP> Körner <SEP> 
<tb> 2 <SEP> 10
<tb> 2-0, <SEP> 99 <SEP> 20, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 0, <SEP> 99-0, <SEP> 45 <SEP> 19
<tb> 0, <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 28 <SEP> --- <SEP> 8, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 0, <SEP> 28-0, <SEP> 197'-8 <SEP> 
<tb> 0, <SEP> 197 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> 3
<tb> 0, <SEP> 16 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 100 <SEP> 10
<tb> 0, <SEP> 100 <SEP> 21
<tb> 
 
Dieses Material wird bei einer Temperatur von etwa 120 C gründlich mit 7% trockenem Pech gemischt, das folgende Eigenschaften hat :

   
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Erweichungspunkt <SEP> 75-76 C
<tb> Fester <SEP> oder <SEP> verkokbarer <SEP> Kohlenstoff <SEP> 48%
<tb> Flüchtige <SEP> Substanzen <SEP> 52%
<tb> Asche <SEP> 0, <SEP> 2% <SEP> 
<tb> Benzolunlösliche <SEP> Harze <SEP> 27%
<tb> Anthracenolunlosliche <SEP> Harze <SEP> 7%
<tb> 
 
Das Gemisch von Magnesiumoxyd und Pech wird mit Pressluftstampfern in vorher mit Talg ausgestrichene Blechformen gestampft. Auf diese Weise wird aus mehreren Teilen eine vollständige Innenauskleidung eines Ofens aufgebaut. 



   Die mit dem Gemisch gefüllten Blechformen werden in einen Verkokungsofen eingebracht, der mit Ziegeln ausgekleidet ist, die zu   40%   aus Aluminiumoxyd bestehen, die Formen werden sorgfältig mit pulverisiertem gewöhnlichem Magnesiumoxyd bedeckt, um jeden Luftzutritt zu vermeiden, und werden dann 2 h lang auf   700 - 800 C   erhitzt. Dann werden sie immer noch unter Ausschluss von Luft abkühlen gelassen. 



   Sie werden dann nach Belieben spangebend bearbeitet, worauf die Auskleidung in einen Drehofen mit indirektem Lichtbogen eingebracht wird, in dem bei einer Temperatur im Bereich von 18000C Kupferchrom erzeugt wird. Auf diese Weise können etwa 40 t dieser Legierung ohne Erneuerung der Auskleidung erzeugt werden. Bei Verwendung der besten handelsüblichen Magnesiumoxydsteine war es dagegen notwendig, die Ofenauskleidung nach Erzeugung von nur 10 t der Legierung zu erneuern. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 nem Zustand, im Verhältnis von 2   Gew.-Teilen   Siliciumdioxyd zu 1   Gew.-Teil   Magnesiumoxyd geschmolzen. Die Magnesiumoxyd- oder Magnesiumoxydspinellteile werden auf Rotglut (etwa 10000C) erhitzt und dann in schmelzflüssigen Steatit getaucht.

   Man hält sie etwa 10 sec lang in ihrer Lage, wobei man nach ihrem Herausnehmen aus dem Schmelzbad eine Überzugsschicht in einer Stärke von etwas mehr als 1 mm erhält. 



   Der so erhaltene Überzug scheint aus einer Kombination des Magnesiumsilikates mit dem Magnesiumoxyd an der Oberfläche zu bestehen. In der Richtung zur Innenseite der elektrisch geschmolzenen Reinsteatitschicht geht diese Kombination in ein Silikat mit höherem Magnesiumgehalt und dann in reines Magnesiumoxyd über. 



   Auf diese Weise erhält man feuerfeste Teile, welche die elektrischen Isoliereigenschaften des Steatits und des elektrisch geschmolzenen Magnesiumoxyds besitzen und keine Porosität aufweisen. 



   An Stelle von Pech können auch andere organische Bindemittel, z. B. Gele bestehend aus Kohlehydraten, wie die verschiedenen Zuckerarten, Dextrin, Stärke, Cellulose u. dgl. und/oder Gele, bestehend aus Proteinen, wie Gelatine, Leim u. dgl., natürliche oder synthetische Polymere, wie Polyester, verwendet werden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Auskleidungen für Öfen, bei dem ein gemahlenes magnesiumoxydhaltiges feuerfestes Material mit einem organischen Bindemittel durch zweistufiges Brennen verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das magnesiumoxydhaltige Material zunächst elektrisch geschmolzen, gemahlen und mit dem organischen Bindemittel gemischt wird, worauf die gepresste oder gestampfte Masse bei   700 - 8000C   unter Luftausschluss gebrannt und dann in einer oxydierend wirkenden Atmosphäre bei   1250 - 14500C   gesintert wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch geschmolzene und dann gemahlene feuerfeste Material aus reinem Magnesiumoxyd, handelsüblichem natürlichem Magnesiumoxyd oder Magnesiumoxydspinell besteht.

   3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die aus elektrisch geschmolzenem, pulverförmigem magnesiumoxydartigem Material im Gemisch mit einem organischen Bindemittel bestehende Masse, z. B. bei Ausführung von Reparaturen an einer Auskleidung im Ofen, an Ort und Stelle gepresst oder gestampft wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem bei 700 - 8000C unter Luftausschluss durchgeführten Brennen der Ofen mit der für den Erzeugungsvorgang normalen Geschwindigkeit hochgefahren wird, wobei die Sinterung während des Erzeugungsvorganges erzielt wird.

   5. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Sintern bei 1250-1450 C erhaltenen feuerfesten Formteile durch Eintauchen in elektrisch geschmolzenen Steatit mit einem Überzug versehen werden.