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.