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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines vorreagierten Magnesia-Chromerz-Kornes.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein bereits umgesetztes, feuerfestes Korn, das auf übliche Weise zu Steinen oder andern Formlingen verarbeitet werden kann, die in gebräuchlichen Tunnelöfen unter Erhalt einer sehr hohen Dichte gebrannt werden können.
Direkt-gebundene, feuerfeste Steine oder Formlinge werden aus feuerfesten Mischungen, die überwiegend aus Chromerz und Magnesia aufgebaut sind, hergestellt. Das Chromerz besteht im wesentlichen aus dem Spinell Chromit mit kleineren Mengen einer silikatischen Gangart. Magnesia ist hautpsächlich aus Magnesiumoxyd mit kleineren Mengen Silikaten und anderen Verunreinigungen aufgebaut. Magnesiumoxyd in reiner Form wird häufig als Periklas bezeichnet.
Feuerfeste Chromerze werden wie die meisten anderen Erze Insbesondere aus natürlichen Lagerstätten gewonnen. Feuerfestes Chromerz besteht aus einer festen Lösung von Mineralen, die Cr O g, MgO, Al Og und Eisenoxyde mit einer kieselsäurehaltigen mineralischenGangart enthalten. Auf Oxydbasis bezogen hat feuerfestes Chromerz üblicherweise einen Gehalt von 30 bis 50% Cr203 und 2 bis 9% SiO2.
Feuerfeste Magnesia wird durch Totbrennen bzw. Sintern des Minerals Magnesit (MgC03) oder von Magnesiumverbindungen, wie Magnesiumhydrat oder-chlorid, hergestellt, wobei ein dichtes Korn von Magnesiumoxyd von stabilem Charakter erhalten wird. Die Bezeichnung "Totbrennen", die im Zusammenhang mit Magnesit verwendet wird, bezieht sich auf ein Verfahren, bei welchem Magnesit bei einer Temperatur von etwa 1595 bis 22000C gebrannt wird. Die konventionellen Verfahren zur Herstellung eines dichten Magnesiakorns erfordern zwei Erhitzungs- oder Brennstufen. Zuerst wird das Rohmaterial, z. B. Magnesit oder Magnesiumhydrat, zu MgO kalziniert und pelletisiert. Das pelletisierte Material wird dann unter Erhalt von MgO einer hohen Dichte totgebrannt bzw. gesintert.
In den letzten Jahren sind Materialien mit grösserer Reinheit verfügbar geworden. Beispielsweise können durch Aufbereitung Chromerze mit einem sehr niedrigen Kieselsäuregehalt von nur 0, 2% erhalten werden. Eine in gleicher Weise bedeutende Änderung hat sich bezüglich der auf dem Markt erhältlichen feuerfesten Magnesia ergeben, und es stehen nun Magnesiasorten zur Verfügung, die gewöhnlich 97 bis 99% MgO enthalten. In diesen verhältnismässig reinen, feuerfesten Sorten von Magnesia beträgt der Kieselsäuregehalt üblicherweise weniger als 1 Gew.-%, bezogen auf Oxydbasis.
In den konventionellen feuerfesten Materialien auf der Basis von Magnesitchrom und/oder Chrommagnesit, die üblicherweise aus Mischungen von Magnesia und Chromerz hergestellt werden (vgl. z. B. die US-PS Nr. 3, 535, 134 und Nr. 3, 522, 065, sowie die DE-AS 1054368), ist die Magnesiaphase durch Silikate an die Chromitphase gebunden. Diese Silikate, wie Merwinit, Forsterit und Monticellit, werden durch Umsetzung der Magnesia mit der Silikatgangart des Chromerzes zu Orthosilikaten gebildet. Die Bindestruktur ist im wesentlichen ein Netzwerk von Silikaten, das die vorherrschend vorliegenden Phasen von Magnesia und Chromitspinell miteinander verbindet und vereint.
In direkt-gebundenen, feuerfesten Erzeugnissen sind die Periklas- und Chromitspinellphasen, wie schon die Bezeichnung besagt, direkt miteinander ohne eine dazwischenliegende Silikatphase verbunden. Demnach ist ein direkt-gebundener, gebrannter, feuerfester Formling typischerweise eine Mikrostruktur aus Magnesiakorn gebunden an Magnesiakorn, Magnesiakorn gebunden an primäre Chromerzteilchen, Magnesiakörnungen gebunden an Kristalle von sekundären Spinellen, die sich gewöhnlich aus einer flüssigen Phase beim Abkühlen ausscheiden, Magnesia und Chromerzkorn und exsolvierten euhedrischen Spinellen, die jeweils an Silikatphasen gebunden sind, und exsolvierten Spinellkristallen in den Periklaskörnern, die sich beim Abkühlen nach dem Brennen bilden.
Für die Herstellung von direkt-gebundenen, feuerfesten Steinen und Formlingen werden Chromerz und Magnesia einer optimalen Korngrösse mit geeigneten temporären Bindemitteln In vorbestimmten Mengen vermischt. Solche Bindemittelmischungen bestehen gewöhnlich aus kleinen Mengen Wasser und einem oder mehreren Bindemitteln. Als typische Bindemittel können Ligninsulfonate, Pech, Magnesiumsalze, Chromsäure, Schwefelsäure u. a. genannt werden.
Die Mischung von Chromerz, Magnesia und Bindemittel wird gründlich durchgemischt und in einer Pressform unter einem Druck von über 350 kg/cm2 und vorzugsweise etwa 700 bis 1400 kg/cm2 verpresst. Die erhaltene Formling bzw. Stein wird dann auf geeignete Weise, z. B. in einem Trockenofen bef einer Temperatur von etwa 90 bis 180 C, vorzugsweise etwa 100 bis 125 C, getrocknet. Nach dem Trocknen werden die Formlinge in einem Ofen bei ausreichenden Temperaturen, üblicherweise bei einer Temperatur von über zumindest etwa 1650 C, gebrannt. Im allgemeinen und vorzugsweise erfolgt ein solcher Brand bei einer Temperatur im Bereich von 1700 bis 1900 C.
In üblichen direkt-gebundenen, gebrannten Steinen erfolgt jedoch beim Brennen gewöhnlich überhaupt nichts oder höchstens nur in einem sehr geringen Umfang eine Erhöhung der Dichte, wenn die Steine aus einer üblichen Korngrösse hergestellt worden sind. Tatsächlich zeigen diese feuerfesten Erzeugnisse beim Brennen in Steinform häufig sogar eine geringe Ausdehnung. Ferner liegen In solchen direkt-gebundenen, feuerfesten Formlingen im allgemeinen einige Risse, Leerräume oder Zwischenräume zwischenbenachbarten, mineralogisch unähnlichen Teilchen vor. Das Vorkommen von Leerräumen zwischen einzelnen Teilchen
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vermindert in unerwünschter Weise die Durchschnitts- bzw. Gesamtfestigkeit eines feuerfesten Formlings.
Feuerfeste Formlinge werden auch durch eine Schmelz-Verfestigung oder ein Schmelzgussverfahren, wo- bei ein geschmolzenes feuerfestes Material in Formen gegossen und sorgfältig gekühlt und getempert wird, erhalten. Die Mikrostruktur eines solchen feuerfesten Materials weist im allgemeinen keine groben Leer- räume auf und ist monolithisch. Feuerfeste Formlinge, die mit Hilfe eines Schmelz-Verfestigungsverfahrens erhalten werden, haben viele wünschenswerte Eigenschaften, sind jedoch nur äusserst schwierig herzustellen.
In der Vergangenheit sind feuerfeste Formlinge auch aus vorgebrannten Magnesia-Chromerz-Körnungen hergestellt worden. Typischerweise werden diese vorgebrannten Körnungen auf die Weise erhalten. dass ziem- lich grobkörniges Chromerz einer Korngrösse von 1 mm oder darüber mit MgO oder MgCOg vermischt wird und die Mischungen brikettiert und bei Temperaturen von über etwa 17600C und gegebenenfalls etwa 1930 C gebrannt werden.
Die vorgebrannten Körnungen nach dem Stand der Technik haben gewöhnlich eine charakteristische Mikrostruktur, die der von direkt gebundenen, gebrannten, feuerfesten Erzeugnissen sehr ähnlich ist. So liegen in vorgebrannten Körnungen auch dem Stand der Technik Periklas-Periklas-, Periklas-primäres Chromerz-, Periklas-Silikat-Bindungen und ähnliche Typen von Bindungen vor. Dle bekannten. berelts umgesetzten Körnun- gen werdem im allgemeinen bei höheren Temperaturen als direkt-gebundene Erzeugnisse gebrannt, und diese höheren Brenntemperaturen haben gewöhnlich ein Korn zur Folge, das eine etwas bessere Verbundkornstruktur hat als die direkt-gebundenen feuerfesten Erzeugnisse.
Die bekannten vorgebrannten Körnungen sind jedoch den direkt-gebundenen, feuerfesten Erzeugnissen insoferne ähnlich, als sie beim Brennen, wenn sie aus einem Material mit konventionellem Kornaufbau hergestellt sind, keine oder höchstens nur eine sehr geringe Verdichtung erfahren. Die bekannten vorgebrannten Körnungen zeigen häufig auch ein leichtes Wachsen, wenn sie in Form von Steinen gebrannt werden.
Es ist ferner bereits bekannt, zur Herstellung eines vorreagierten Magnesia-Chromerz-Kornes von feinergemahlenen Ausgangsstoffen auszugehen. Bei einem Verfahren dieser Art werden zum Sintern von Chromerz Granalien aus Chromerz einer Korngrösse von bis zu 0, 5 mm unter Zusatz von Bindemitteln, wie Sintermagnesia oder kaustischer Magnesia, und ferner kohlenstoffhaltigen Materialien gesintert (AT-PS Nr. 195323), bei einem andern Verfahren werden zur Herstellung feuerfester Massen Magnesit bzw. magnesiumoxydhaltige Stoffe und Chromerz fein gemahlen und vermischt, und ein Teil der Mischung wird verformt, gebrannt und hierauf gekörnt, worauf aus dieser gekörnten Masse und dem Rest der feingemahlenen Mischung die gewünschten Formlinge, wie Steine, hergestellt und gebrannt werden (DE-PS Nr. 679915).
Von besonderem Interesse ist in diesem Zusammenhang auch ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger chromerz- und magnesiahaltiger, feuerfester Stoffe aus einer Mischung von pulverförmigem Chromerz einer Korngrösse von unter 0, 1 mm und pulverförmiger Magnesia und gleichfalls unter 0, 1 mm aus ungesinterten und/oder auch gesinterten Rohstoffen durch vorherigeUntermischung oder gemeinsame Vermahlung (DD-PS Nr.
54622), und ein Verfahren zur Herstellung eines Materials, das als Chromerzersatz verwendbar ist, wobei Mischungen
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mm, vorzugsweise80% oder mehr eine Korngrösse von höchstens 0, 063 mm haben können, und 10 bis 35% Magnesia oder entsprechenden Mengen Magnesiumverbindungen einer Korngrösse von höchstens 0, 2 mm auf eine Temperatur über 1750 C erhitzt werden, bei der praktisch das gesamte Chromerz in Sekundärspinelle übergeführt wird (DE-AS 2044289).
Die Erfindung zieltnun darauf ab, ein Verfahren zur Herstellung eines vorreagierten Magnesia-ChromerzKornes, das sich gegenüber den bisher bekannten vorreagierten Magnesia-Chromerz-Körnungen-durch eine sehr hohe Dichte auszeichnet, zu schaffen. Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vorreagierten Magnesia-Chromerz-Kornes, wobei eine Magnesiumverbindung, die beim Brennen Magnesia liefert, mit feinverteiltem Chromerz, von welchem über 50 Gew.-% einer Korngrösse von unter 44 aufweisen, vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von etwa 30 bis 80 Teilen der Magnesiumverbindungen, berechnet als MgO, zu etwa 70 bis 20 Teilen Chromerz, vermischt und die Mischung zweckmässig granuliert oder pelletisiert und bei einer Temperatur von etwa 1595 bis 18200C gebrannt und hierauf das erhaltene Korn zerkleinert wird,
und dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Chromerz in einer solchen Korngrösse eingesetzt wird, dass mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gel.-%, der Chromerzteilchen eine Grösse von unter 44 jn aufweisen.
Vorzugsweise wird als Magnesiumverbindung synthetisches Magnesiumhydroxyd oder MgC03 verwendet.
Bei einer besonders zweckmässigenAusführungsform wird das verwendete Chromerz in einer Kugelmühle gemahlen, um 90 Gew.-% Teilchen einer Grösse von unter 44 J. l. mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 10 li oder weniger zu erhalten.
Beim Verfahren gemäss der Erfindung wird die Mischung aus Chromerz und der Magnesiumverbindungwie Magnesiumhydroxyd, nach dem Granulieren vorzugsweise getrocknet und dann kalziniert.
Das zerkleinerte vorreagierte Korn kann zu feuerfesten Formlingen verformt und bei den für die Herstellung von gebrannten, feuerfesten Erzeugnissen aus Magnesitchrom üblichen Sintertemperaturen gebrannt
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werden. Die gebrannten Formlinge haben eine Dichte und Porosität, die mit der von feuerfesten Formlingen, die durch eine Schmelzverfestigung erhalten wurden, vergleichbar ist. Typischerweise hat das vorgebrannte Korn vor dem Zerkleinern ein Raumgewicht von 3,53 g/cm3, und der gebrannte, feuerfeste Formling eine Enddichte von 3, 49 g/cm ? und eine offene Porosität von 5, 6%.
Demnach bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines vorreagierten Kornes, das zu Steinen oder andern Formlingen verarbeitet werden kann, die unter Erhalt einer sehr hohen Dichte gebrannt werden können, wenn sie unter Anwendung einer gebräuchlichen Korngrösse auf übliche Weise erhitzt werden. Die dabei erhaltenen feuerfesten Formlinge sind sehr dicht und haben eine niedrige Porosität und eine kontinuierliche Mikrostruktur mit einem hohen Grad an Zusammenhalt, wodurch sie eine bessere Festigkeit und Schlackenbeständigkeit als konventionelle Erzeugnisse auf der Basis von Magnesitchrom oder Chrom-
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linge mit einemRaumgewicht und einer Porosität vergleichbar den Steinen, die mit Hilfe des oben erwähnten Schmelz-Verfestigungsverfahrens erhalten werden, zu gewinnen.
Es ist festzuhalten, dass die bisherige allgemeine und auch die folgende nähere Beschreibung lediglich beispielsweise und als Erläuterung, in keiner Weise aber für die Erfindung einschränkend aufzufassen sind.
Das bereits umgesetzte Korn gemäss der Erfindung wird zweckmässig aus einer Mischung von synthetischem Magnesiumhydroxyd und Chromerz hergestellt, doch können auch andere magnesialiefernde Ver-
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gemäss der Erfindung eingesetzte synthetische Magnesiumhydroxyd kann zweckmässig in Form einer wässerigen Aufschlämmung aus Seewasser oder einer Sole erhalten werden. Ferner kann als Magnesia lieferndes Ausgangsmaterial natürliches MgCOg oder MgO einer Reinheit von 85% oder darüber benutzt werden.
Das Magnesiumhydroxyd aus Seewasser oder einer Sole wird vorzugsweise In Form eines Filterkuchens von Magnesiumhydroxyd, der etwa 50% Wasser enthält, eingesetzt. Die Teilchengrössedermagnesialiefernden Verbindung liegt vorzugsweise unter 0, 104 mm.
Das beim Verfahren gemäss der Erfindung eingesetzte Chromerz ist vorzugsweise ein philippinisches Chromerz, doch können auch andere Typen von Chromerz, wie Chromerz aus der UdSSR, Transvaal, Rhodesien und der Türkei, verwendet werden. Bevor das Chromerz mit dem synthetischen Magnesiumhydroxyd vermischt wird, wird es mit Hilfe üblicher Einrichtungen, wie einer Kugelmühle, gemahlen, um eine Verteilung der Korngrössen zu erhalten, bei der mindestens 80 Gel.-% unter 44 p. und vorzugsweise 90 bis 100 Gew.-% der Teilchen unter 4411 sind. Im allgemeinenwerdendie besten Ergebnisse erhaltenwenn die durchschnittliche Teilchengrösse des Chromerzes zwischen 5 und 10 jn liegt, wobei derzeit eine Teilchengrösse von 5 li als Optimum erachtet wird.
Beim Verfahren gemäss der Erfindung wird demnach ein ausserordentlich feingemahlene Chromerz verwendet. Im allgemeinen kann gesagt werden, dass sich in dem Masse, wie die Feinheit des Chromerzes erhöht wird, die Verfahrenstemperatur für das Brennen der Mischung aus dem Chromerz und der Magnesiumverbindung zwecks Erhalt eines vorreagierten Kornes mit einer zufriedenstellenden Dichte verringert.
Nachdem das Chromerz auf die gewünschte Teilchengrösse gemahlen worden ist, wird es in geeigneten Mengen mit dem synthetischen Magnesiumhydroxyd vermischt. Die endgültige Teilchengrösse des Chromerzes stellt einen wesentlichen Gesichtspunkt der Erfindung dar, da sie die Möglichkeit schafft, das Chromerz gleichmässig in der Mischung zu verteilen und während der einzigen Brennstufe, die zur Gewinnung des umgesetzten Kornes gemäss der Erfindung benutzt wird, in der Magnesia zu lösen.
Das Chromerz-Magnesia-Verhältnis in den fertigen feuerfesten Formlingen kann in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen kann eine Mischung, die zur Herstellung eines vorreagierten Kornes benutzbar ist, das zu feuerfesten Formlingen verarbeitet werden kann, die beim Sintern verdichtet werden, auf Oxydbasis bezogen, 20 bis 90 Gew.-% der magnesialiefernden Verbindung, wie Magnesiumhydroxyd, und 80 bis 100 Gew.-% Chromerz enthalten. Vorzugsweise werden Mischungen eingesetzt, die beim Brennen Produkte mit einem Gehalt von 30 bis 70% MgO und 70 bis 30% CrOg, bezogen auf Oxydbasis, ergeben.
Die aus dem erfindungsgemäss gewonnenen vorreagierten Korn erhaltenen feuerfesten Formlinge umfassen sowohl Magnesitchrom- als auch Chrommagnesitsteine. Magnesitchromsteine sind Steine, die aus einem feuerfesten Satz aus Magnesia und Chromerz, in welchem die Magnesia als überwiegende Komponente vorliegt, erhalten werden, Chrommagnesitsteine hingegen werden aus einem feuerfesten Satz mit einem überwiegenden Anteil von Chromerz gewonnen.
Bei der bevorzugten Verfahrenstechnik wird eine geeignete Menge Chromerz einer Korngrösse von unter 44 p. mit Magnesiumhydroxyd- Filterkuchen, der etwa 50% Wasser enthält, unter Bildung einer pastenförmigen Mischung gründlich und gleichmässig vermischt.
Die erhaltene Mischung von Magnesiumhydroxyd und feinem Chromerz wird vorzugsweise in einer üb-
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trockneten Granalien in einen Kalzinierofen eingebracht werden. Im allgemeinen wird mit steigender Dichte der Ofenzuspeisung ein geringerer Verlust an Material in Form von feinkörnigem Staub erhalten und die Korndichte nach dem Brennen wird höher. Das Magnesiumhydroxyd und das Chromerz können auch durch gemeinsames Mahlen mit Hilfe eines Nass- oder Trockenprozesses in einer Kugelmühle miteinander vermischt werden.
Gemäss der Erfindung wird die Mischung aus der Magnesiumverbindung und dem Chromerz bei einer Temperatur von 1595 bis 18200C gebrannt. Vorzugsweise werden in der Brennstufe die Pellets bzw. Granalien etwa 1 h lang auf einer Spitzentemperatur von etwa 1760 C gehalten. Beim Brennen wird die Magnesiumverbindung, wie Magnesiumhydroxyd, in Magnesia hoher Reinheit übergeführt und das Chromerz in der Magnesia gelöst, wobei eine monolithische Kornstruktur erhalten wird, die einen Gegensatz zu einer direkt-gebundenen Magnesia-Chromerz-Struktur darstellt. Der in dem Chromerz vorhandene Chromitspinell wird durch die Bildung von Magnesiaspinellen der Formel MgCr, MgFe O und MgAl204 vollständig verändert.
Die in der einzigen. Brennstufe angewandte Brenntemperatur zur Herstellung des umgesetzten bzw. vor- reagierten Korns ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, da sie eine vollständige Umsetzung des Chromerzes und der Magnesia ermöglicht, die bei wesentlich niedrigeren Temperaturen als den obenerwähnten Temperaturen nicht eintritt.
Wenn eine Lösung des Chromerzes in der Magnesia erreicht werden soll, soll der Kleselsäuregesamt- gehalt der Mischung aus der Magnesiumverbindung und dem Chromerz für die Herstellung des vorreagierten Korns auf etwa 4 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Kornmischung, und das gesamte Kalk-Kieselsäure-Verhältnis auf unter 2 gehalten werden. Ein Kieselsäuregeha. lt von über 4% hat eher die Bildung eines durch Silikate gebundenen Magnesitchromkorns als die Bildung der monolithischen Struktur, die beim Verfahren gemäss der Erfindung erhalten wird, zur Folge.
Das in der Brennstufe gemäss der Erfindung gewonnene vorreagierte Korn hat typischerweise ein Raumgewicht von 3, 30
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von Brenntemperaturen von etwa 17600C erhalten werden, wenn etwa 90 Gel.-% der Chromerzteilchen unter 44 p, sind. Es sind jedoch höhere Brenntemperaturen erforderlich, um dieses Raumgewicht zu erreichen, wenn der Anteil an Chromerzteilchen von unter 44 li wesentlich weniger als 90 Gew.-% beträgt.
Das auf diese Weise gewonnene vorreagierte Korn wird auf übliche Weise zerkleinert und kann dann mit Hilfe des allgemein angewandten Verfahrens zur Herstellung von feuerfesten Formlingen weiterverarbeitet werden. Demnach kann das zerkleinerte Korn unter einem Druck von über 350 kg/cm2 und vorzugsweise etwa 700 bis 1400 kg/cm2 zu einem gewünschten Formling, wie einem Stein, verpresst bzw. verformt werden. Die erhaltenen Formlinge werden dann in einem Brennofen bei einer Temperatur von üblicherweise über mindestens 15400C und vorzugsweise 1650 bis 18200C gebrannt. Derzeit erfolgt das Brennen der feuerfesten Formlinge vorzugsweise bei etwa 17600C.
Es ist festzuhalten, dass die hier verwendete Bezeichnung "Brennen" alle drei Stufen des gesamten Zyklus, nämlich das Erhitzen das Halten auf einer Temperatur und das Abkühlen, umfassen soll. Dabei ist unter "Erhitzen" der Teil des Brennzyklus zu verstehen, in welchem die Temperatur des feuerfesten Formlings von Raumtemperatur auf die gewünschte Brenntemperatur erhöht wird. Das Halten auf einer Temperatur stellt jenen Teil des Brennzyklus dar, bei welchem die gewünschte Temperatur über eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten wird. Schliesslich wird in der Abkühlungsstufe die Temperatur der Formlinge bzw. Steine von der Brenntemperatur auf Raumtemperatur oder eine Temperatur in der Nähe der Raumtemperatur gesenkt.
Die vorreagierten bzw. umgesetzten Körnungen gemäss der Erfindung haben verschiedene wünschenswerte Eigenschaften. Sie werden in einer einzigen Brenn- bzw. Kalzinierungsstufe erhalten, wobei ein dichtes MgO-Korn gewonnen wird, wogegendieHerstellung vonMagnesiakörnungen auf konventionelle Art zwei Brennstufen erfordert. Die Anwendung einer einzigen Brennstufe zur Gewinnung eines dichten MgO-Korns hat eine erhebliche Kostenverminderung zur Folge. Ferner weisen die umgesetzten Körnungen eine dichte, homogene Magnesia-Chromerz-Kornstruktur auf und können mit Hilfe üblicher Verfahren zu Formlingen verformt werden, die in den allgemein benutzten Tunnelöfen unter Erhalt einer sehr hohen Dichte gesintert werden können.
Die erhaltenen Steine haben ein Raumgewicht und eine Porosität, welche mit den Steinen vergleichbar sind, die durch ein Schmelz-Verfestigungsverfahren erhalten werden. Die erfindungsgemäss gewonnenen Steine weisen eine monolithische Struktur auf und haben keine groben Leerräume. Diese Steine haben eine kontinuierliche Mikrostruktur mit einem hohen Grad an Zusammenhang und sind fester und gegen einen Schlackenangriff widerstandsfähiger als konventionelle, direkt-gebundene Magnesitchromerzeugnisse.
Die vielen verschiedenen Gesichtspunkte der Erfindung werden durch die folgenden Beispiele, die in keiner Weise einschränkend aufzufassen sind, näher erläutert. Verschiedene weitere Ausführungsformen, Modifikationen und Äquivalente dieser Beispiele sind für Fachleute ohne weiteres im Rahmen des Erfindungsge-
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danken klar. Alle hier vorkommenden Angaben über Prozentgehalte und Teile beziehen sich auf das Gewicht, soferne dies nicht ausdrücklich anders angegeben ist. Ferner betreffen alle Angaben über Siebgrössen bzw.
Korngrössen den amerikanischen Standard-Siebsatz (ASTM E-1l-61), soferne nicht anders vermerkt.
Beispiel l : Dieses Beispiel bezieht sich auf die Herstellung eines Korns mit einem hohen Kalk-Kieselsäure-Verhältnis. Magnesiumhydroxyd-Filterkuchen und philippinisches Chromerz, das in einer Kugel-
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mässig in einem Verhältnis von 55 Teilen Filterkuchenfeststoffen, berechnet als MgO, und 45 Teilen Chromerz miteinander vermischt. Die Zusammensetzung des Chromerzes und des Filterkuchens (auf gebrannter Basis) ist in der folgenden Tabelle angegeben. Das gesamte Kalk-Kieselsäure-Verhältnis der Mischung aus dem Filterkuchen und dem Chromerz wurde zu Beginn durch Zusatz von 0, 55% gebranntem Dolomit auf 1, 5 eingestellt.
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<tb>
<tb>
Si02 <SEP> Fe2O3 <SEP> Al2O3 <SEP> CaO <SEP> MgO <SEP> B2O3 <SEP> Cr2O3
<tb> MgO <SEP> 0, <SEP> 60% <SEP> 0, <SEP> 23% <SEP> 0, <SEP> 31% <SEP> 1, <SEP> 84% <SEP> 97, <SEP> 00% <SEP> 0, <SEP> 02% <SEP> - <SEP>
<tb> Chromerz <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 14, <SEP> 6 <SEP> % <SEP> 29, <SEP> 7 <SEP> % <SEP> 0, <SEP> 35% <SEP> 16, <SEP> 8 <SEP> %-36, <SEP> 0% <SEP>
<tb>
Die erhaltene Mischung wurde getrocknet, pelletisiert und bei einer Temperatur von 17600C gebrannt, wobei sie 1 h lang in einem Drehrohrofen auf der Spitzentemperatur gehalten wurde. Das erhaltene Korn hatte ein Raumgewicht von 3, 53 g/cm3. Dieses Korn wurde auf folgende Korngrössen zerkleinert.
40%-4, 699 +1, 651 mm
10%-1, 651 +0, 833 mm
8%-0, 833 +0, 295 mm
7%-0, 295 mm
10% 6 0% unter 44 p.
25% 95% unter 44 jn
Diese Kornmischung wurde zu Steinen verpresst, deren Raumgewicht in grünem Zustand 3, 34 g/cm3 be- trug. Die Steine wurden bei 17600C gebrannt. Die gebrannten Steine hatten ein Raumgewicht von 3, 49 g/cm3 und eine Porosität von 5, 6%. Dieses Ergebnis ist als völlig unerwartet für diese Type von feuerfesten Erzeugnissen, die auf übliche Weise behandelt und gebrannt werden, zu bezeichnen.
Beispiel 2 : Auf ähnliche Weise wie dies im Beispiel 1 angegeben ist, wurde ein weiterer Versatz hergestellt. Es wurde eine Mischung mit einem Gehalt, auf Oxydbasis bezogen, von etwa 45% Chromerz, von
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tischen Magnesiumhydroxyd mit einem niedrigen Kalk-Kieselsäure-Verhältnis in Form eines Filterkuchens, hergestellt. Die Zusammensetzung des Magnesiumhydroxyds, auf Oxydbasis, war wie folgt : 0, 62 SiO2, 0, 20% Fe203, 0, 29% Al203, 0, 60% CaO, 98, 17% MgO und 0,12% B203 Der Satz wurde nass vermischt und mit 1, 67% Talk versetzt, um eine Mischung mit einem niedrigenKalk-Kieselsäure-Verhältnis von 0, 2 zu erhalten. Die Mischung wurde getrocknet, dann pelletisiert und in einem Drehrohrofen bei einer Temperatur von 17600C gebrannt.
Die Korndichte betrug 3, 53 g/cm3. Die Mischung wurde zerkleinert und hierauf unter einem Druck von 875 kg/cm2 zu Steinen verpresst, die in grünem Zustand eine Raumdichte von 3, 13 g/cm3hatten. Die
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44 g/cm3.Beispiel 3 : Unter Verwendung von 55% feingemahlenem MgO, das die gleiche Analyse wie das MgO in Beispiel 2 hatte und von welchem 60% unter 44 p. waren, wurde ein Satz hergestellt. Das feingemahlene MgO wurde mit 45% Chromerz, von welchem 90 Gew.-% eine Korngrösse von unter 44 bei einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 5 bis 10 p. hatten, in einer Kugelmühle vermahlen, um eine gute Durchmischung zu gewährleisten.
Die Mischung wurde unter einem Druck von 1050 kg/cm2 zu Formstücken verformt und diese wurden bei 17600C gebrannt. Dann wurden die gebrannten Formstücke zerkleinert, wobei ein Korn mit einer Dichte von 3, 48 g/cm3 und einer offenen Porosität von 6% erhalten wurde.
Beispiel 4 : Es wurde auf die im Beispiel 3 angegebene Weise aus 55% MgO und 45% Chromerz, von welchem nur 60 Gew.-% auf unter 44 g gemahlen waren, ein Satz hergestellt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle vermahlen, bei einem Druck von 1050 kg/cm2 verpresst und bei 17600C gebrannt. Das erhaltene Korn hatte lediglich eine Dichte von 3, 23 g/cm3. Dieses Beispiel zeigt somit die Bedeutung der Verwendung eines sehr feinverteiltenChromerzes für den Erhalt eines dichten Kornes unter den oben angeführten Temperatur-und Druckbedingungen.