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Masse zur Auskleidung von Rinnen, Behältern od. dgl.
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nung der Stichlöcher von Hochöfen werden heute maschinell vorgenommen, wobei das Stichloch während des Schmelzvorganges mit einem Gemisch aus lehmhaltigen Sanden und Teer verschlossen ist.
Für den Abfluss des aus dem Stichloch fliessenden Eisens ist es noch notwendig, die dafür vorgesehenen Rinnen arbeitsaufwendig mit Sand auszulegen, der anschliessend noch getrocknet werden muss. Das flüssige Eisen spült einen Teil des Sandes mit. Nach dem Abstich, d. h. nach etwa 4 h, muss daher die Rinne völlig gesäubert werden und das Auslegen und Trocknen des Sandes beginnt von Neuem.
Es ist daher erklärlich, dass man versucht hat, diese aufwendige und lohnintensive Arbeit, die noch nicht einmal narrensicher ist, dadurch zu vermeiden, dass man nach einer Verkleidung der Rinne gesucht hat, die das Abfliessen des Eisens ohne diese Nachteile ermöglicht. Man ist dabei meistens von Massen ausgegangen, die sich beim Verschluss des Stichloches bewährt haben. Diesen Versuchen musste aber der Erfolg versagt bleiben.
Der Grund hiefür liegt darin, dass die lehmhaitigen Sande, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als
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sen extrem hohen Temperaturen verbrannt und verliert seine Bindekraft. Dadurch wird die Ausspülung der Rinne unliebsam beschleunigt.
Es wurde nun gefunden, dass der Zusatz von Asbest zu derartigen Massen deren Lebensdauer ganz wesentlich erhöht und sie geeignet macht, einen Rinnenbelag zu bilden, der auf längere Zeit ohne nennenswerte Unterhaltung den Fluss des Eisens aufnimmt.
Durch den Zusatz von Asbest wird nämlich der Abfluss des durch die hohe Temperatur geschmolzenen Steinmaterials der Rinne stark behindert, da die Asbestfasern dagegen ein beachtliches Hindernis bilden. Ausserdem verhindern die die Poren des Belages verschliessenden Fasern ein Verbrennen des Teeres, der dadurch Gelegenheit hat, zu verkoken und mit dem Gestein des Sandes eine fast homogene feste Masse zu bilden, deren Widerstand gegen Hitze und Abschwemmung sehr hoch ist. Die Praxis hat denn auch ergeben, dass mit dieser Masse. verkleidete Rinnen wochenlang in Benutzung bleiben können, ohne dass nennenswerte Unterhaltungsarbeiten notwendig werden.
Ist die Rinne im Laufe der Zeit etwas angegriffen, genügt es in den meisten Fällen, den Boden der Rinne zu erneuern. Die Seitenwände der Rinne können Monate in Betrieb bleiben. Die Erneuerung des Bodens kann von dem normalen am Hochofen beschäftigten Personal zwischen zwei Abstichen leicht ausgeführt werden. Besondere Arbeitskräfte für das immer wieder notwendige Herrichten der mit Sand auszulegenden Rinnen entfallen damit.
Die Masse nach der Erfindung besteht hauptsächlich aus lehmhaltigem Gestein wie Klebsand, Ton,
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Waschberge usw., das völlig trocken sein muss. Auch Hochofenschlacke ist hiefür geeignet. Diesem Ge- stein wird Asbest zugesetzt und dann wird diese Trockenmasse mit einem destillierten Teer vermischt, dessen Viscosität, gemessen im Strassenteer-Konsistometer bei 300C in der 10 mm-Düse, vorzugsweise zwischen 60 und 80 sec beträgt. Dieser Teer gestattet es, die Masse in kaltem Zustand einzubauen und zu verdichten.
Er ist auch zäh genug, einen ersten Widerstand bis zu seiner Verkokung zu leisten.
Die Vermischung dieser Materialien muss in einem gut arbeitenden Zwangsmischer geschehen. Es hat sich dabei herausgestellt, dass der Teer unter Druck versprüht zugegeben werden sollte, weil der Asbest sonst leicht zu Klumpenbildung führt. Seine Temperatur muss dabei mindestens 80 bis 1000 C betragen. Der Mischer sollte heizbar sein, um das Steinmaterial in der kalten Jahreszeit eine Zeit lang anzuwärmen. Das Steinmaterial kann auch in angewärmtem Zustand in den Mischer gegeben werden.
Der Prozentsatz des Teeres schwankt stark, je nachdem wie das Steinmaterial saugfähig ist. Ton z.
B. benötigt mehr Teer als Klebsand. Besonders der Zusatz von gemahlenem Ton als Füllstoff hat eine starke Erhöhung des Teerzusatzes zur Folge. Es ist darauf zu achten, dass nur so viel Teer zugegeben wird, dass die Masse in losem Zustand noch trocken und locker ist, bei der Verdichtung aber ohne Schwierigkeiten standfest wird, jedoch müssen alle Teilchen gut umhüllt sein. Das erreicht man mit einem Teerzusatz von 10 bis 15% auf das Gesamtgewicht der Masse.
Die Masse muss möglichst hohlraumarm hergestellt werden. Die natürlichen Sande sind dies aber meistens nicht. Es ist daher notwendig, von dem zur Verfügung stehenden Material eine genaue Siebanalyse zu machen und das fehlende Feinkorn in Form von Füller zuzugeben, wobei man eher des Guten etwas zu viel tun sollte. Als Füller bietet sich in erster Linie Kalksteinmehl an, dessen Schmelzpunkt relativ hoch ist. Aber auch gemahlener Ton und Zement sind hiefür unter anderem geeignet.
Die Zugabe von Füller hat noch einen weiteren Vorteil. Die natürlichen Sande sind meistens sperrig und lassen sich nur schwer verdichten. Der in der Masse vorhandene Füller mildert diesen Nachteil und trägt zur besseren Verdichtung bei. Da aber auch Kalksteinmehl etwas sperrig ist, muss bei besonders rauhem und sperrigem Steinmaterial gemahlener Ton vorgezogen werden. Der wirkt wie eine Gleitschicht und ermöglicht unter allen Umständen eine genügende Verdichtung. Man muss dann allerdings seinen niedrigeren Schmelzpunkt in Kauf nehmen.
Die erfindungsgemässe Zugabe des Asbestes richtet sich nach dem Schmelzpunkt des Steinmaterials und der aufzunehmenden Temperatur des Eisens. Die Asbestmenge sollte auch aus wirtschaftlichen Grün- den zwischen 5 und 100/0 des Gesamtgewichtes der Masse liegen.
Verständlicherweise lassen sich hier keine endgültigen Rezepturen geben, da die Zusammensetzung der Masse von dem vorhandenen Material abhängig ist. Als Beispiel folgt eine Rezeptur, die sich gut bewährt hat : 68, 5% Klebsand 10, 0% Kalksteinmehl 7, 5% Asbestfasern 14, Ole Teer.
Eine solche Masse wird in 4 bis 5 cm Dicke auf die gesäuberte Unterlage der Rinne zur Ableitung des Hochofenabstiches aufgetragen und z. B. mit Pressluft- oder Elektrostampfern gut verdichtet, bis sie eine durch den Teer gebundene feste Masse darstellt. Besondere Aufmerksamkeit ist den sich dabei bildenden Haarrissen zu widmen, die immer wieder gut verstampft werden müssen. Die Strampfzeit ist aber verhältnismässig kurz.
Beim ersten Abstich, der über eine solche Rinne geleitet wird, verdampfen die im Teer enthaltenen Öle und setzen die Rinne in Flammen, wobei erheblicher Qualm entsteht. Dieser Vorgang ist bedeutungslos. Er dauert etwa 15 bis 20 min. Dann sind die Öle verdampft und verbrannt. Eine Zeit lang bilden sich noch kleine Flämmchen, die vermutlich von Gasen herrühren, die bei der Verkokung des Teeres entstehen. Aber schon nach kurzer Zeit - spätestens beim dritten Abstich - hoort auch diese Erscheinung auf. Die Rinne nimmt dann den Fluss des Eisens ohne diese Erscheinungen auf.
Nach dem Abstich braucht nur die erstarrte Schlacke von der Rinne geräumt werden. Sie verbindet sich nicht damit. Die auf der Sohle befindlichen Eisenreste können liegen bleiben. Sie werden beim nächsten Abstich wieder geschmolzen und abgeschwemmt.
Die Erfindung besteht des weiteren in dem Vorschlag, Gesteine, deren Schmelzpunkt höher als der von Eisen liegt, zu verwenden. Hiezu bieten sich z. B. Basalt, Granit, vor allem aber gesinterter Dolo- mit an. Letzterer hat sich als Auskleidung von Konvertern bewährt, in denen noch höhere Hitzegrade als
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in Hochöfen erzeugt werden. Es hat sich auch ergeben, dass Massen auf Dolomitbasis der Abschwemmung durch das Eisen tatsächlich noch mehr Widerstand entgegensetzen, nachdem der Teer, begünstigt durch die Zugabe von Asbest, verkokt ist. Hinzu kommt als Vorteil, dass man dieser Masse gröbere Körner bis 5 mm zusetzen kann, die der Abschwemmung ebenfalls Widerstand entgegensetzen. Ein besonderes Augenmerk ist bei diesen Massen der Verdichtung zu widmen, weil Zusätze von niedriger schmelzenden Füllern hier unerwünscht sind.
Auch hier lassen sich keine endgültigen Rezepturen geben, da die Vorkommen an Dolomit verschiedene Eigenschaften aufweisen. Als Beispiel sei folgende Rezeptur gegeben : 15% gesinterter Dolomitsplitt 3/5 mm
53% gesinterter Dolomitsand 0/3 mm 15% gesintertes Dolomitmehl 0 - 0, 9 mm 5% Asbestfasern
12% Teer.
Die erfindungsgemässe Masse auf Dolomitbasis bietet sich auch geradezu an als Verkleidung von Stahlwerk-Konvertern. Hiebei kommt es nicht auf die Vermeidung von Ausschwemmungen an, sondern auf die Widerstandsfähigkeit gegen hohe und höchste Temperaturen. Auch hiebei erweist sich die Zugabe von Asbest als förderlich, da er eine Schutzschicht über der Masse bildet und die Beanspruchung durch die Hitze milder. Der Verschleiss der Verkleidung wird geringer und die Haltbarkeit länger. Da ausserdem Asbest zur Stabilisierung der frisch verdichteten Masse beiträgt, wird die Aufbringungszeit der Verkleidung verkürzt. Diese Eigenschaften haben eine wesentliche Erhöhung der Kapazität eines Konverters zur Folge.
Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, sowohl die zur Ableitung des Hochofenabstiches dienenden Rinnen od. dgl., als auch Stahlwerkskonverter mit der erfindungsgemässen Masse auszukleiden.
In der Zeichnung ist eine mit der erfindungsgemässen Masse ausgekleidete Rinne zur Ableitung des Hochofenabstiches --3-- im Querschnitt dargestellt. Die Steinverkleidung --1-- der Rinne wird am Boden mit einer Schicht --2a -- von einer Dicke --d2 -- von etwa 6 cm bedeckt, während die Schicht --2a-- an den Seiten eine Dicke-d-von etwa 3 cm hat.
Nach dem Vorschlag der Erfindung besteht diese Masse aus einem Träger, z. B. Sand oder Ton, ei- nem Bindemittel, z. B. Teer und einem Zusatz von Asbestfasern.