AT225729B - Auskleidung für metallurgische Gefäße zur Durchführung von zu einer reduzierenden Atmosphäre führenden Prozessen - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Auskleidung für metallurgische Gefässe zur Durchführung von zu einer reduzierenden Atmosphäre führenden Prozessen 
Die Erfindung befasst sich mit der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen Gefässen, wie Kon- vertern, Tiegeln u. dgl., in denen es zur Bildung vorwiegend reduzierender Bedingungen kommt, wie dies   z. B.   beim Frischen in Konvertern, d. h. bei der Behandlung von flüssigem Roheisen oder Rohstahl mit Sauerstoff der Fall ist. Konverter oder Tiegel dieser Art werden in der Praxis gewöhnlich mit teergebundenen Dolomitsteinen ausgekleidet, doch werden die damit erzielten Haltbarkeiten nicht als zu- friedenstellend angesehen.

   Es ist nach wie vor jedwede Verlängerung der Haltbarkeit, wenn eine solche mit tragbaren Mehrkosten erzielbar wäre, im Hinblick auf die dann eintretende relative Verminderung der Stillstandszeiten besonders bei grossvolumigen Gefässen als Fortschritt zu   begrüssen.   



   In dem Bestreben, die Haltbarkeit der Auskleidungen von Konvertern zu erhöhen, ist bereits versucht worden, aus Magnesitmaterial hergestellte Auskleidungen zu verwenden, wobei die unterschiedlichen Magnesitqualitäten bis zu Magnesit-Sondersteinen angewendet wurden. So hat man beispielsweise das Futter von Blasstahlkonvertern der Höhe nach entsprechend den verschiedenen Beanspruchungen aus unterschiedlichen Magnesitqualitäten aufgebaut ; der Konverterboden wurde aus handelsüblichen Magnesitsteinen, der anschliessende Wandteil mit Teermagnesitsteinen oder Teerdolomitsteinen und die   darüberlie-   genden Bereiche wurden aus Sondermagnesitsteinen, d. s. unter Einhaltung besonderer Körnungsmassnahmen erhaltene Steine höherer Temperaturwechselbeständigkeit, hergestellt.

   Die Ergebnisse dieser Zustellungsart waren zwar, was die Zahl der erreichten Schmelzen anbelangt, günstiger als bei Verwendung von Dolomitauskleidungen, die Wirtschaftlichkeit solcher Zustellungen im Ganzen ist aber unbefriedigend ; sie würde erst dann zufriedenstellend sein, wenn die Haltbarkeit solcher magnesitischer Futter noch weiter gesteigert werden könnte. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit diesem Problem. Sie fusst auf folgenden Erwägungen :
Es ist hinreichend bekannt, dass das Verhalten eines Magnesitsteines nicht nur von seinem granulometrischen Aufbau beeinflusst wird, sondern auch von der chemischen Beschaffenheit der Rohstoffe, u. zw. gelten die eisenreicheren Magnesite vor allem auch wegen ihrer guten Sintereigenschaften gegenüber den eisenärmeren Arten als die höherwertigen Rohstoffe.

   Bei dem für Feuerfestzwecke verwendeten kristall-   nen Magnesit   liegt der Eisengehalt etwa zwischen 4 und   9SO      Fe203. Diese   im Zuge einer langjährigen Entwicklung gewonnene und gefestigte Anschauung gilt jedoch, wie nun gefunden wurde, nicht auch für die Verwendung von Magnesitauskleidungen von Gefässen, namentlich Konvertern, bei deren Betrieb vorwiegend reduzierende Bedingungen auftreten. 



   Die Versuche, die man mit Magnesitmaterial als feuerfester Auskleidung von Konvertern angestellt hat, erfolgten unter Verwendung von Magnesitsteinqualitäten relativ hoher Eisengehalte, wie sie etwa erhalten werden, wenn von grobkristallinen Magnesiten ausgegangen wird. Obgleich die Zahl der Schmelzen, die mit einem so ausgekleideten Konverter erzielt wurde, merklich über der Zahl der'Schmelzen liegt, die mit einem Dolomitfutter erreicht worden ist, ist sie doch keineswegs so hoch gewesen, wie dies von den verwendeten Magnesitmaterialien zu erwarten gewesen wäre. Das relativ günstigere Verhalten   des - eisenarmen - Dolomits   hat nachträglich bestätigt, dass der sonst durchwegs geschätzte hohe Eisengehalt in diesem Falle nicht vorteilhaft ist. 



   Die Erfindung beruht demnach auf der Erkenntnis, dass Magnesitmaterial, wenn in Verbindung mit einem metallurgischen Prozess verwendet, der im Zuge seines Ablaufes vorwiegend reduzierende Bedin- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 gungen schafft, durch seinen normalerweise als vorteilhaft angesehenen relativ hohen Eisengehalt vorzei- tig zerstört wird. Es wird demgemäss im Sinne der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, den Anfangsge- halt an    seps   im magnesitischen Auskleidungsmaterial unter 2,   5%   zu halten. Vorzugsweise soll dieser
Gehalt jedoch nicht höher sein als etwa 1%. 



   Die Zusammenhänge, auf denen die Erfindung beruht, sind etwa folgende : Beim Frischen mit Sauer- stoff entsteht innerhalb des Konverters eine reduzierende Atmosphäre, weil der eingeführte Sauerstoff mit dem Kohlenstoff des Bades vorerst nur Kohlenmonoxyd bildet, das erst beim Austritt aus dem Konverter zu Kohlendioxyd verbrennt. Kohlenmonoxyd wirkt auf die feuerfeste Auskleidung reduzierend ein. Das   Eisenoxyd, Fe 0, ist zunächst an MgO gebunden ; es liegt Magnesiaferrit vor. Dieses wird bei 900 bis 13000C (Mg, Fe) 0 reduziert ; der Magnesitstein nimmt eine helle Färbung an. In weiterer Folge kann   dieses System sogar noch weiter reduziert werden unter Bildung von metallischem Eisen. Dabei ist aber zu beachten, dass diese oxydischen Eisenverbindungen zwischen den Periklaskristallen als Bindemittel wirken.

   Der Reduktionsvorgang beeinflusst daher das Steingefüge durch den Umbau dieser Bindungen nachteilig : es kommt zu einer   Zermürbung   des Steines, seine Beständigkeit gegen Angriffe, namentlich mechanischer Art, wird vermindert. Geht man hingegen im Sinne der Erfindung von Auskleidungsstoffen aus, die von Anbeginn an arm an reduzierbaren Komponenten sind, so bleibt die diesen Steinen im Zuge ihrer Herstellung erteilte mechanische Beschaffenheit erhalten und es fallen die Voraussetzungen für einen erleichterten mechanischen Angriff weitgehend fort. Wenn nämlich der für die Lebensdauer des Gefässfutters unter reduzierenden Bedingungen schädliche Eisengehalt im Magnesit nicht oder nur in geringfügiger Menge vorhanden ist, kann die Widerstandsfähigkeit des Magnesits erst tatsächlich wirksam werden. 



   Aus diesem Gesichtspunkt erweist sich auch die Verwendung von Magnesitmaterial in Mischung mit andern feuerfesten, eisenarmen, basischen bis neutralen Stoffen als vorteilhaft. Ferner kann es zweckmässig sein, das Magnesitmaterial und gegebenenfalls dessen Zusätze aus andern Stoffen in Mischung mit verkokenden Bindemitteln, z. B. Teer, zu verwenden. Das erfindungsgemässe Material kann in bekannter Weise zu Steinen oder Blöcken verformt werden, die dann in den Ofen eingesetzt werden, oder es kann als   Stampf- oder   als Giessmasse zum Aufbau der Auskleidung im Ofen selbst verwendet werden. Die aus dem Material hergestellten Formkörper können auch in gebrannter oder in chemisch gebundener Form vorliegen. 



   Material mit dem erfindungsgemässen Eisengehalt kann auch durch Mischung von Magnesiten oder andern feuerfesten Stoffen mit verschiedenem Eisengehalt gewonnen werden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Unter Verwendung von feuerfestem Magnesitmaterial aufgebaute Auskleidung für metallurgische Gefässe zur Durchführung von zu einer vorwiegend reduzierenden Atmosphäre führenden Prozessen, insbesondere Konvertern zur Durchführung des Sauerstoffblasverfahrens, dadurch gekennzeichnet, dass ein 
 EMI2.1 

Claims (1)

1. mit andern feuerfesten, eisenarmen, basischen bis neutralen Stoffen vorliegt.

   3. Auskleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ; dass das Magnesitmaterial und gegebenenfalls dessen Zusätze aus andern Stoffen in Mischung mit verkokenden Bindemitteln verwendet werden.