AT353671B - Schamotteerzeugnisse - Google Patents

Description

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   Feuerfeste Baustoffe finden in vielen Bereichen der Industrie Verwendung und haben oft einen bedeuten- den Einfluss auf die Produktionskosten. Einen grossen Teil der Industriell verwendeten feuerfesten Baustoffe stellen Schamottesteine dar. Beispielsweise werden gemauerte Pfannen zur Aufnahme von Stahl- und Me- tallschmelzen mit Schamottesteinen zugestellt. 



   Die Haltbarkeit dieser Schamottesteine schwankt stark mit der Steinqualität und den Betriebsbedingun- gen und der Arbeitsaufwand für die Ausmauerung und das Reparieren defekter Schamottesteine beeinflusst in ausgeprägter Weise die Produktionskosten. 



   Die Erfindung bezieht sich nun auf Schamotteerzeugnisse mit einem Aluminiumoxydgehalt zwischen 10 und 45 Gew.-% und einem   SiO,   Gehalt von weniger als 85 Gew.-%. Derartige Schamotteerzeugnisse werden nach der ISO Klassifikation als Produkte   der"Schamotteklasse A"und als"Saure Schamottesteine"bezeich-   net, wobei unter Produkten der Schamotteklasse A Erzeugnisse zu verstehen sind, deren   Aluminiumoxydge-   halt zwischen 30 und 45   Gew.-%   liegt und unter sauren Schamotteerzeugnissen solche zu verstehen sind, deren Aluminiumoxydgehalt zwischen 10 und 30 Gew.-% liegt, wobei jedoch gleichzeitig   derStO   Gehalt nicht über 85   Gel.-%   beträgt. 



   Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, derartige Schamotteerzeugnisse In bezug auf ihre Haltbar- keit zu verbessern. Die erfindungsgemässen Schamotteerzeugnisse sind gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0, 2 bis 2   Gel.-%   vorzugsweise 0, 3 bis   1, 2 Gew.-% an wenigstens   einem Oxyd der Elemente mit den Ordnungszahlen 21,39 und 58 bis 71 des periodischen Systems der Elemente. 



   Die Oxyde dieser Elemente, welche durchwegs den Seltenerdmetallen zuzuzählen sind, können hiebei auch in Mischungen eingesetzt werden, wobei die Summe der Anteile der Oxyde dieser Elemente 2   Gew.-%   nicht überschreiten soll. Im einzelnen handelt es sich bei diesen Elementen um Scandium, Yttrium, Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Ihulium, Ytterbium und Lutetium. 



   Zusätze der Oxyde dieser Elemente in einem Bereich von 0, 2 bis 2 Gew.-% ergaben eine Verbesserung der   physikalischen Eigenschaftswerte der Schamotteerzeugnisse   und insbesondere   eine Erhöhung   der Abrieb- festigkeit, der Temperaturwechselbeständigkeit, der   Hochtemperaturbeanspruchbarkeit,   sowie eine ver- besserte Resistenz gegenüber mechanischen und chemischen Angriffen   flüssiger   Schlacken und Metalle. Für viele Giesspfannen wird beispielsweise unter bestimmten konstanten Betriebsbedingungen eine betriebsspezi- fische Anzahl von Abgüssen erzielt. Mit Stahlgiesspfannen, die mit erfindungsgemässen Schamottesteinen zu- gestellt wurden, konnten Haltbarkeitserhöhungen von 40 bis 110% erzielt werden. 



   Es wurden auch andere Eigenschaften, welche für die Beurteilung von Schamotteerzeugnissen herange- zogen werden, wie beispielsweise die Rohdichte, Porosität und Kaltdruckfestigkeit untersucht. Die Verwen- dung der oben angeführten Oxyde im Bereich von 0, 2 bis 2 Gew.-% führt hiebei bei den Werten für die Roh- dichte (DIN 51065) und der Porosität (DIN 51056) zu Verbesserungen um bis zu 5% gegenüber unter gleichen Bedingungen verpressten und gebrannten Schamotteerzeugnissen ohne den Zusatz der Oxyde der oben ge- nannten Elemente. Die Kaltdruckfestigkeit (DIN 51067) der erfindungsgemässen Steine ist gegenüber her- kömmlichen Steinen durchwegs um etwa 8% verbessert und die   Temperaturwechselbeständigkeitsprüfung   nach DIN 51068 ergab im Schnitt eine Erhöhung um 3 Abschreckungen. 



   Das Verhalten beim Druckerweichen (DIN 51053) zeigt eine deutliche Erhöhung des   Totpunktes   bei gleichbleibendem D max. 



   Anschliessend wurden die erfindungsgemässen Steine unter dem   Lichtmikroskop,   unter UV-Licht und mit der Mikrosonde untersucht, wobei sich eine gleichmässige Einbettung der Oxyde der oben genannten Elemente in der Grundmasse feststellen liess. 



   Ausführungsbeispiel : Zur Pfannenmasse mit den Hauptbestandteilen (in   Gew.-%) :   
 EMI1.1 
 usw., wurden Seltene Erden gemischt u. zw. 
 EMI1.2 
 
<tb> 
<tb> 1, <SEP> 0 <SEP> % <SEP> YbPS <SEP> (99, <SEP> 9 <SEP> %) <SEP> oder
<tb> 0, <SEP> 5% <SEP> Sm <SEP> Og <SEP> (99, <SEP> 9 <SEP> %) <SEP> oder
<tb> 0,75%Ho203 <SEP> (99,9 <SEP> %) <SEP> oder
<tb> 0,75% <SEP> Eu203 <SEP> (99,999%) <SEP> 
<tb> 
 und daraus im normalen Betriebsgang Steine der üblichen Formate gepresst, getrocknet und gebrannt. Damit wurde eine Stahlgiesspfanne zugestellt. 



   Die übliche Pfannenhaltbarkeit beträgt unter den vorliegenden Bedingungen und mit Auskleidungen durch Schamottesteine ohne messbaren Anteil an Seltenen Erden bis zur Reparatur max. 15 Abgüsse. Mit der mit Seltenen Erden-haltigem Schamottematerial zugestellten Stahlgiesspfanne wurden trotz intermittierenden 

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 Betriebes (was einer erhöhten Temperaturwechselbeanspruchung gleich kommt) und dem vornehmlichen Abguss von legierten   Stahlqualitäten,   die die Feuerfestausmauerung der Pfanne extrem verschleissen, bis zu 25 Abgüsse erzielt, was einer Haltbarkeitssteigerung um zwei Drittel gleichkommt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Schamotteerzeugnisse mit einem Aluminiumoxydgehalt zwischen 10 und 45 Gew.-% und einem SiO Gehalt von unter 85 Gew.-% gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0, 2 bis 2 Gew.-% vorzugsweise 0, 3 bis 1, 2 Gew.-% an wenigstens einem Oxyd der Elemente mit den Ordnungszahlen 21,39 und 58 bis 71 des periodischen Systems der Elemente.