CH145092A - Hochfeuerfester Körper und Verfahren zu dessen Herstellung. - Google Patents

Description

  Hochfeuerfester     ltörper    und Verfahren zu dessen Herstellung.    Von den hochfeuerfesten Stoffen verlangt  man besonders - drei     Eigenschaften:     1. Einen hohen Schmelzpunkt,  2. Einen hohen     Erweichungspunkt,     Eine gute Widerstandsfähigkeit gegen  chemische Angriffe, insbesondere bei     liehen     Temperaturen.  



  Diese Bedingungen werden von den üb  lichen feuerfesten Steinen nur sehr ungenü  gend erfüllt.  



  Gegenstand der Erfindung ist ein hoch  feuerfester Körper, welcher die vorerwähn  ten Eigenschaften aufweist. Dieser ist da  durch     gekennzeichnet,    dass er durch Zusam  menschmelzen von Oxyden des Aluminiums,  Siliziums, Magnesiums und Chroms erhalten  worden ist und eine solche Zusammensetzung       besitzt,    dass ein Teil     A1203    zu     SiO2    und einem  Teil     Mg0    in monomolekularem Verhältnis  und ferner     Cr203    zu den restlichen Teilen         Mg0    oder     A1203    in wenigstens monomoleku  larem Verhältnis steht.  



  Die neuen hochfeuerfesten Körper sollen  also aus den vier Grundstoffen, Aluminium  oxyd,     Magnesiumoxyd,        Siliziumoxyd    und       Cliromoxy    d hergestellt werden. Zweckmässig  ist dafür Sorge zu tragen, dass Chromoxyd  und Mag     nesiumoxyd    zusammengerechnet die       llauptmenge    bilden, das heisst<B>50%</B> und  mehr der Masse ausmachen.  



  Dabei kann der     Chromoxydgehalt    der  Masse derart eingestellt werden, dass dieses  zu     MgO        bezw.    zu restlichem     A.1203    in mono  molekularem Verhältnis steht, während an  derseits auch grössere Mengen Chromoxyd  vorhanden sein können. Ein höherer     Chrom-          o$ydgehalt    wird vorzugsweise dann gewählt,  wenn die Erzeugnisse bald sauren, bald ba  sischen Schlacken ausgesetzt werden, die be  sonders hohe Widerstandsfähigkeit solcher  Erzeugnisse gegen     Schlackenangriffe    und      sonstige chemische Einwirkungen sei beson  ders betont.  



  Sehr vorteilhaft verhalten sich Körper,  welche etwa 50<B>%</B> und mehr glasige Bestand  teile enthalten, deren besonders hohe Wider  standsfähigkeit gegen Beanspruchungen aller  Art hiermit     hervorgehoben    sei. Man erreicht  dies dadurch, dass man die durch     Schmelzung     erhaltene Masse einer     Temperung    unterwirft  oder die Schmelze entsprechend kühlt.  



  Es ist zweckmässig, dafür Sorge zu tra  gen, dass der hochfeuerfeste Körper einen  möglichst geringen Kalk- und auch einen  nicht allzu hohen     Kieselsäuregehalt    aufweist,  wenngleich geringe Mengen dieser Stoffe.  insbesondere Kieselsäure, die guten Eigen  schaften der neuen Masse nicht wesentlich  beeinträchtigen.  



  Das Verfahren zur Herstellung der neu  artigen hochfeuerfesten Körper wird in ein  fachster Weise so durchgeführt, dass eine ent  sprechend abgestimmte Mischung von, die  genannten feuerfesten Oxyde enthaltenden  Stoffen verschmolzen und. die Schmelze zu  Formkörpern vergossen     wird.    Zweckmässig  ster Ausgangsstoff sind Chromerze, welche  neben Chromoxyd auch Tonerde, Kieselsäure  und Magnesia enthalten. Durch Zuschlag ge  eigneter Mengen von Bauxit,     Magnesit    und  dergleichen     kann    man gegebenenfalls eine  Vermischung derart vornehmen, dass in der  Masse Tonerde durch Kieselsäure und Mag  nesia, auf der andern Seite Chromoxyd durch       Nägnesia    und Tonerde     abgesättigt    erscheinen.

    Geringe     Abweichungen    sind zulässig.  



  Wird ein     chromoxydreiches    Endprodukt  erstrebt, so kann mit Vorteil Chromerz oder  ein ähnlicher Stoff, welcher auch die andern  Oxyde enthält, in einem geeigneten Ofen ein  geschmolzen werden, wobei gegebenenfalls,  ohne dass andere Stoffe hinzugesetzt werden,       unmittelbar    eine     chromoxydreiche    Verbin  dungen enthaltende hochfeuerfeste Masse er  halten     werden    kann.  



  Die Durchführung des Schmelzprozesses  zur Erzeugung der neuartigen hochfeuer  festen Körper kann in beliebiger Weise     und       in beliebigen Ofen erfolgen, sofern diese nur       gestatten,    bei den in Frage kommenden Tem  peraturen (bis zu 2000  ) zu arbeiten. Natur  gemäss wird man hierzu gegebenenfalls elek  trische Öfen benutzen.  



  Man arbeitet beispielsweise derart, dass  man einen     Möller    gewählter Zusammenset  zung in einen Elektroofen     einsetzt,    diesen  unter Zugabe von     Reduktionsmitteln    bis zum       Schmelzfluss    erhitzt, wobei noch hauptsäch  lich Eisen und teilweise     Silizium    als Metalle  ausgeschieden werden. Sonstige Verunreini  gungen der Schmelze werden durch Ver  dampfung mehr oder weniger entfernt. Die  Temperatur im Schmelzofen     wird    möglichst  hoch getrieben, um so das angestrebte Mass  <B>von</B> Verbindungen höchster Feuerfestigkeit  zu     erreichen.     



  Die aus dem Schmelzofen in Formen ver  gossene Schmelze wird man anschliessend  einer besonderen Wärmebehandlung unter  werfen. Dieses     Tempern        bezw.    Kühlen der  Schmelze     bezw.        Körper    hat weniger die Auf  gabe, Spannungen im Erzeugnis zu verhüten  als vielmehr die Bildung     wertvoller    Verbin  dungen herbeizuführen. Das Schmelzen, aber  ebenso das Kühlen     bezw.        Tempern    der Mas  sen sind zwei wichtige Massnahmen des Ver  fahrens. Das Schmelzen geschieht zu dem  Zweck, dass auf dem Wege des     Seigerns    die  besonders widerstandsfähigen     Verbindungen     entstehen können.

   Das     Tempern        bezw.    beson  dere     Abkühlenlassen    der Masse schafft die  Möglichkeit, dass sich in genügendem     bezw.     jeweils gewünschtem Ausmass die wertvollen  Verbindungen bilden können. Die Stoffe  selbst werden in den für die     Reaktion    gün  stigen physikalischen Zustand übergeführt.  und durch Erhaltung der in allen Fällen not  wendigen hohen Temperatur wird den Stof  fen auch die Zeit zum Eingehen der wertvol  len Verbindungen gegeben.  



  Eine erfindungsgemäss hergestellte Masse  zeigt beispielsweise folgende Zusammen  setzung  Neben geringen Mengen     Fez03    und     Ti01,     deren Gehalt in Molen, bezogen auf 1     Mol              Si02,    0,01 .nicht überstieg, enthielt die durch  Schmelzen von     Chromeisenstein,    Bauxit und       1fagnesit    im reduzierenden Feuer erhaltene  Masse nach der Abkühlung die einzelnen  Oxyde in folgenden molekularem Verhältnis:

    1     Si.O    2 : 1     A1203     0,5<B>A1203</B>     :0,5        MgO     ,5     Cr20,   <B>:3,5</B>     Mg0.     



  Die Masse -war besonders     chromoxyd-        und          magnesiareich    eingestellt. Durch sehr hohe  Erhitzung und rasche Abkühlung wies die  Masse etwa. 10 % Kristalle und<B>90%</B> Glas  anteile auf.  



  Die auf die beschriebene Weise herge  stellten hochfeuerfesten Erzeugnisse besitzen  einen sehr hohen Schmelzpunkt, der bei  2000   C und darüber liegt. Ihre Feuer- und       Standfestigkeit    ist ausserordentlich günstig.  Die Verbindungen, die bei den hohen Tem  peraturen     bezw.    durch den zur     Anwendung     kommenden     Schmelzprozess    erzeugt werden,  weisen     wider    Erwarten in chemischer Bezie  hung eine     Widerstandsfähigkeit    auf, wie sie  bisher bei keinem andern Material festgestellt  werden konnte. Diese besondere     chemische     Widerstandsfähigkeit ist auch bei hohen  Temperaturen vorhanden.

   Deshalb sind die  neuartigen Erzeugnisse hervorragend für den  Bau heissgehender Öfen, in     denen    die     Schlak-          kenfrage,    wie -überhaupt Widerstandsfähig  keit gegen chemische Angriffe eine Rolle  spielt, ganz hervorragend geeignet. So kön  nen sie mit den besten Erfolgen zum Beispiel  für     Siemens-Martinöfen,    Elektroöfen und  dergleichen benutzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE: I. Hochfeuerfester geformter Körper, da durch gekennzeichnet, dass er durch Zu sammenschmelzen von Oxyden des Alu miniums, Siliziums, Magnesiums und Chroms erhalten worden ist und eine sol che Zusammensetzung besitzt, dass ein Teil A120; zu SiO2 und einem Teil Mg0 in monomolekularem Verhältnis und fer ner Cr20, zu den restlichen Teilen Mg0 oder A120, in wenigstens monomoleku larem Verhältnis steht. Il.

   Verfahren zur Herstellung eines hoch feuerfesten Körpers gemäss Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man feuerfeste Oxyde enthaltende Stoffe derart zusammenschmilzt, dass in der Schmelze ein Teil A1203 zu SiO2 und einem Teil MgO in monomolekularem Verhältnis und ferner Cr-,03 zu den rest lichen Teilen MgO und A1203 in wenig stens monomolekularem Verhältnis ste hen, worauf die Schmelze zu Körpern vergossen wird. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Hochfeuerfester Körper gemäss Patent anspruch I., dadurch gekennzeichnet, dass Chromoxyd und Magnesiumoxyd zusam mengerechnet die Hauptmenge der Masse ausmachen. 2. Hochfeuerfester Körper gemäss Patent anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er ein monomolekulares Verhältnis des Chromoxyds zu den restlichen Teilen MgO und A1203 aufweist. 3. Hochfeuerfester Körper gemäss Patent anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er grössere Mengen Chromoxyd enthält, als dem monomolekularen Verhältnis zii den restlichen Teilen Mg0 und A120, entspricht. 4.

   Hochfeuerfester Körper gemäss Patent auspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens 50% glasige Bestandteile enthält. 5. Hochfeuerfester Körper gemäss Patent anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er einen geringen Kalkgehalt, daneben geringen Kieselsäuregehalt aufweist. 6. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass als Ausgangs stoff Chrom enthaltende Erze, welche da neben noch Tonerde, Kieselsäure und Magnesia enthalten, benutzt werden. 7. Verfahren gemäss Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Schmelze zum Schluss auf möglichst hohe Tempe raturen erhitzt wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Schmelz prozess zwecks Eisenentfernung reduzie rend geführt wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die erhaltene Schmelze einer Temperung unterworfen wird.