DE102016112044A1 - Verwendung eines wärmedämmenden Formkörpers zur Isolation von Metallschmelzen gegenüber der Atmosphäre oder einem metallurgischen Gefäß - Google Patents

Verwendung eines wärmedämmenden Formkörpers zur Isolation von Metallschmelzen gegenüber der Atmosphäre oder einem metallurgischen Gefäß Download PDF

Info

Publication number
DE102016112044A1
DE102016112044A1 DE102016112044.8A DE102016112044A DE102016112044A1 DE 102016112044 A1 DE102016112044 A1 DE 102016112044A1 DE 102016112044 A DE102016112044 A DE 102016112044A DE 102016112044 A1 DE102016112044 A1 DE 102016112044A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaped body
use according
binder
din
thermal insulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102016112044.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102016112044B4 (de
Inventor
Helge Jansen
Thomas Schemmel
Petra Stein
Michael Schölwer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Refratechnik Holding GmbH
Original Assignee
Refratechnik Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE102016112044.8A priority Critical patent/DE102016112044B4/de
Application filed by Refratechnik Holding GmbH filed Critical Refratechnik Holding GmbH
Priority to CN201780038653.0A priority patent/CN109475929B/zh
Priority to BR112018072660-5A priority patent/BR112018072660B1/pt
Priority to US16/313,242 priority patent/US11150022B2/en
Priority to RU2018138003A priority patent/RU2727488C1/ru
Priority to EP17733463.8A priority patent/EP3478431A1/de
Priority to PCT/EP2017/065921 priority patent/WO2018002096A1/de
Publication of DE102016112044A1 publication Critical patent/DE102016112044A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102016112044B4 publication Critical patent/DE102016112044B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/0003—Linings or walls
    • F27D1/0006—Linings or walls formed from bricks or layers with a particular composition or specific characteristics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/106—Shielding the molten jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
    • B22D27/06—Heating the top discard of ingots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02—Linings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture
    • B22D7/10—Hot tops therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/10—Monolithic linings; Supports therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00—Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08—Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B2014/0843—Lining or casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00—Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08—Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B14/10—Crucibles
    • F27B2014/104—Crucible linings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines ungebrannten, feuerfesten Formkörpers (1) aufweisend eine Bindemittelmatrix (2) enthaltend zumindest ein abgebundenes, permanentes Bindemittel und Zuschlagkörner (3) mit und/oder aus biogener Kieselsäure, vorzugsweise mit und/oder aus Reisschalenasche, welche in die Bindemittelmatrix (2) eingebunden sind, zur thermischen Isolation einer Metallschmelze, insbesondere einer Stahlschmelze, und/oder eines aus der Metallschmelze erstarrenden metallischen Gussblocks sowie die Verwendung des Formkörpers (1) zur thermischen Isolation einer feuerfesten Auskleidung, insbesondere in einem Mehrschichtmauerwerk oder in einem Wärmebehandlungsofen, oder als Korrosionssperre, z.B. gegen Alkaliangriff, oder als Brandschutzauskleidung oder als Filtermaterial für Heißgase.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines wärmedämmenden, feuerfesten, ungebrannten Formkörpers, insbesondere einer Platte, zur thermischen Isolation von Metallschmelzen, insbesondere von Stahlschmelzen, und/oder eines erstarrenden Gussblocks, gegenüber der umgebenden Atmosphäre oder einem metallurgischen Gefäß, insbesondere bei der Herstellung von Stahl in Stahlwerken.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Verwendung einer wärmedämmenden Abdeckplatte zum Abdecken von Metallschmelzen, insbesondere von Stahlschmelzen, und/oder eines erstarrenden Gussblocks, die sich in einem metallurgischen Gefäß befinden.
  • In der Metallurgie ist es üblich, die freie Oberfläche der sich in einem offenen metallurgischen Gefäß befindlichen Metallschmelze, insbesondere der Stahlschmelze, mit einem Abdeckmittel abzudecken. Das Abdeckmittel bildet eine Schutz- und Wärmedämmschicht. Es schirmt einerseits das Metallschmelzbad vor atmosphärischen Gasen ab, um unerwünschte chemische Reaktionen der Metallschmelze zu vermeiden. Andererseits dient es zur Isolation bzw. Wärmedämmung gegenüber der Atmosphäre. Somit sorgt das Abdeckmittel für eine gute Oberflächenqualität.
  • Als Abdeckmittel werden üblicherweise lose Schüttungen aus feuerfesten Materialien, insbesondere aus Reisschalenasche verwendet. Reisschalenasche wird in großen Mengen in vielen Reis produzierenden Ländern hergestellt. Sie fällt als Nebenprodukt bei der Verbrennung von Reisschalen (Spelzen) an. Wenn diese verbrannt werden, entsteht Reisschalenasche, die chemisch sehr rein ist und zu 94–96% aus SiO2 in amorpher Form besteht. Reisschalenasche wird deshalb auch als biogene Kieselsäure bezeichnet. Sie hat einen sehr hohen Schmelzpunkt von ca. 1.650 °C. Bei der Herstellung verbrennen die flüchtigen Bestandteile, wobei aber eine einzigartige, mikroporöse Struktur des SiO2 erhalten bleibt. Aus dieser Struktur resultiert sowohl eine extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit als auch ein niedriges Schüttgewicht der Reisschalenasche. Reisschalenasche bewirkt aufgrund dessen zwar eine hervorragende Wärmedämmung, allerdings führt sie aufgrund ihrer hohen Feinheit, insbesondere beim Aufbringen auf die Metallschmelzenoberfläche, zu einer hohen Staubbelastung, die gesundheitsgefährdend sein kann, z.B. Augenverletzungen hervorrufen kann. Denn die Feinstaubpartikel können in den menschlichen Körper gelangen. Deshalb müssen beispielsweise Absaugeinrichtungen installiert werden, welche wiederum aufgrund des Absaugens der Reisschalenasche zu Materialverlusten führen.
  • Aus diesem Grund, ist es auch bekannt, anstelle der reinen Reisschalenasche, Granulate als Abdeckmittel zu verwenden. Die Granulate bestehen aus granulierten feuerfesten Materialien, die mittels eines Bindemittels verfestigt sind. Beispielsweise gehen derartige Granulate aus der DE 10 2013 000 527 A1 , der DE 197 28 368 C1 und der DE 197 31 653 C2 hervor.
  • Die Granalien der DE 10 2013 000 527 A1 enthalten hauptsächlich, vorzugsweise bis zu 90 Gew.-%, Kieselgur. Als Bindemittel wird z.B. Bentonit, Wasserglas oder Zellulose verwendet. Auch können die Granalien Polyvinylpolypyrrolidon als Bindemittel enthalten. Das Granulat schmilzt nach einiger Zeit auf.
  • Das Granulat der DE 197 28 368 C1 weist Granalien auf, die hergestellt werden aus Reisschalenasche, einem organischen, gelbildenden Bindemittel in Mengen von 1 bis 10 Gew.-% sowie Wasser in Mengen von 20 bis 100 Gew.-%.
  • Die Kügelchen/Pellets des Granulats der DE 197 31 653 C2 bestehen aus Reisschalenasche, die mit einer oberflächenaktiven Substanz und einem Bindemittel gemischt wird. Bei der oberflächenaktiven Substanz kann es sich um Natriumalginat, Natriumsalz von Carboxymethylcellulose, Natriumhexametaphosphat oder Mischungen daraus handeln. Bei dem Bindemittel kann es sich um Polyvinylalkohol, Melasse, Natriumhexametaphosphat, Portland-Zement, Natriumsilikat und ausgefälltes Calciumcarbonat und Mischungen daraus handeln. Die Kügelchen/Pellets werden nach dem Mischen und Verpressen getrocknet und dann bei einer Temperatur von 800–1400 °C gebrannt.
  • Die Granulate führen zwar zu einer deutlich verringerten Staubbelastung im Vergleich zu reiner Reisschalenasche. Sie weisen aber auch ein höheres Schüttgewicht auf und führen somit zu einer schlechteren Isolation. Zudem sind sie herstellungsbedingt deutlich teurer als Schüttungen aus reiner Reisschalenasche.
  • Bei den abzudeckenden metallurgischen Gefäßen handelt es sich insbesondere um einen Metallverteiler, bevorzugt einen Stranggießverteiler (Tundish), eine Gießpfanne oder eine Kokille für den steigenden oder fallenden Blockguss. Beim Blockguss wird das flüssige Metall in eine stehende Form (Kokille) eingefüllt und erstarrt in dieser. Das Einfüllen kann sowohl von oben (fallender Blockguss) als auch über ein Zuführsystem von unten (steigender Blockguss) geschehen. Nach dem Erstarren wird die Kokille gestrippt, also vom erstarrten Metall gezogen und der Gussblock wird weiterverarbeitet.
  • Während die Stahlschmelze in der Kokille erstarrt, können sich vor allem im Blockkopf Schwindungshohlräume (Lunker) bilden. Bestandteile mit relativ niedriger Schmelztemperatur werden vor der Kristallisationsfront höher schmelzender Bestandteile her nach oben getrieben. Dadurch und durch die Strömung aufsteigender Gasblasen können sich Elemente wie Schwefel, Phosphor und Kohlenstoff im Blockkopf konzentrieren. Es entstehen so genannte Blockseigerungen. Durch aufgeschwemmte Schlacke kommt es also zu „Kopfabfall". Daher muss der betreffende obere Bereich des Blocks vor der Weiterverarbeitung abgetrennt werden.
  • Durch eine gute thermische Isolation des Blockkopfes kann die Metallschmelze im Blockkopf länger flüssig gehalten werden und erstarrt langsamer. Der Gussblock wird durchgehend dicht und der abzutrennende Teil bleibt relativ klein. Die Kopfisolierung ist im Blockguss daher besonders wichtig.
  • Beim steigenden Blockguss bei der Stahlerzeugung wird zur Blockkopfisolierung üblicherweise zunächst eine Halteplatte oder eine Metallstange auf die Kokille aufgelegt. Die Halteplatte besteht in der Regel aus wärmeliefernden Materialien (sog. „exotherme Platte“) aus Mischungen von verschiedenen feuerfesten Oxiden mit Metallpulver und häufig fluoridhaltigen Komponenten. An der Halteplatte oder der Metallstange ist mittels eines Strickes ein Sack mit Gießpulver befestigt. Der Sack verbrennt nach kurzer Zeit aufgrund der hohen Wärme der Stahlschmelze, so dass sich das Gießpulver auf der Stahlschmelze verteilt und zwischen der Kokille und dem Stahlbad als Trenn- und Schmiermittel wirkt. Anschließend wird die Halteplatte oder die Metallstange entfernt und manuell die jeweilige Schüttung als Abdeckmittel auf die Metallschmelzenoberfläche aufgegeben. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig und durch die unmittelbare Nähe zur heißen Kokille für den Ausführenden gefährlich.
  • Es ist zudem bekannt, durch eine ringförmige Isolationshaube (sog. „Gießhaube“) den Kopflunker im Blockkopf zu minimieren. Die Isolationshaube ist als getrenntes Bauteil am oberen Ende der Kokille bzw. am Kokillenkopf angeordnet und in diesen eingesetzt. Sie isoliert so den Kokillenkopf von der Stahlschmelze im Bereich des Blockkopfes. Die Isolationshaube kann als einteiliges Bauteil ausgebildet sein oder aus mehreren miteinander verbundenen Platten bestehen. Die einteiligen Isolationshauben und die Platten bestehen in der Regel aus thermisch isolierendem Material.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines wärmedämmenden Formkörpers, insbesondere einer wärmedämmenden Platte, der zur thermischen Isolation von Metallschmelzen, insbesondere von Stahlschmelzen, gegenüber der umgebenden Atmosphäre und/oder einem metallurgischen Gefäß, insbesondere bei der Herstellung von Stahl, verwendet wird, wobei der Formkörper einfach und kostengünstig herstellbar sein soll, eine gute Wärmedämmung gewährleisten soll und weder gesundheits- noch umweltschädlich sein soll.
  • Diese Aufgabe wird durch die Verwendung eines Formkörpers, bevorzugt einer Platte, gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den sich anschließenden Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: Schematisch einen Querschnittsausschnitt durch die erfindungsgemäß verwendete Platte
  • 2: Schematisch und stark vereinfacht eine Kokille für den aufsteigenden Blockguss vor Beginn des Gießvorgangs mit einer Abdeckplatte
  • 3: Die Kokille gemäß 2 während des Gießvorganges
  • 4: Die Kokille gemäß 2 am Ende des Gießvorganges
  • 5: Schematisch und stark vereinfacht einen Gießverteiler vor dem Anguss
  • 6: Den Gießverteiler gemäß 5 nach dem Anguss
  • Der erfindungsgemäß verwendete, ungebrannte Formkörper 1 (1–6) weist eine Bindemittelmatrix 2 aus zumindest einem abgebundenen Bindemittel auf, in welches Zuschlagkörner 3 aus biogener Kieselsäure, bevorzugt aus Reisschalenasche, eingebettet bzw. eingebunden sind. Die Zuschlagkörner 3 sind in der Bindemittelmatrix 2 verteilt. Bei dem Bindemittel handelt es sich um ein permanentes Bindemittel. Bei einem permanenten Bindemittel handelt es sich um ein Bindemittel, welches unterhalb der Temperatur für den keramischen Brand erhärtet, sich aber bei Temperaturbelastung, insbesondere in einer O2-Atmosphäre, nicht verflüchtigt, sondern umwandelt und eine Bindematrix mit keramischer oder anderer Bindung ausbildet. Permanente Bindemittel sorgen somit für den Zusammenhalt des ungebrannten Formkörpers 1 bei Raumtemperatur als auch im Einsatz unter Temperaturbelastung, insbesondere in einer O2-Atmosphäre. Im Gegensatz dazu brennt ein temporäres Bindemittel bei Temperaturbelastung aus und verflüchtigt sich. Permanente Bindemittel erhärten bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur für den keramischen Brand, z.B. bei Raumtemperatur, z.B. hydraulisch oder chemisch (anorganisch oder organisch-anorganisch) oder organisch. Unter Temperaturbelastung bilden sie z.B. durch Versinterung eine direkte keramische Bindung. Phosphatbindungen und Zementbindungen werden bei Temperaturbelastung beispielsweise umgewandelt, bleiben aber bestehen.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem permanenten Bindemittel um ein anorganisches Bindemittel, bevorzugt um Wasserglas oder einen Sol-Gel-Binder oder einen Phosphatbinder oder Tonerdezement oder Portlandzement.
  • Die Bindemittelmatrix 2 kann selbstverständlich auch aus mehreren permanenten Bindemitteln bestehen. Dadurch können in besonders vorteilhafter Weise bestimmte Eigenschaften des Formkörpers 1 eingestellt werden.
  • Auch kann die Bindemittelmatrix 2 zusätzlich zumindest ein abgebundenes temporäres Bindemittel aufweisen. Vorzugsweise besteht die Bindemittelmatrix 2 allerdings ausschließlich aus einem oder mehreren permanenten, abgebundenen Bindemitteln. Es handelt sich somit um eine permanente Bindemittelmatrix 2.
  • Bei der biogenen Kieselsäure handelt es sich vorzugsweise ausschließlich um Reisschalenasche. Es kann sich aber auch um Diatomeenerde (Kieselgur) oder Kieselschiefer oder diagenetisch zu Gestein verfestigte Radiolarienskelette oder Schwämme aus Opal, handeln. Es können auch Mischungen unterschiedlicher biogener Kieselsäuren als Zuschlagstoff vorhanden sein.
  • Des Weiteren kann der Formkörper 1 auch weitere Zuschlagstoffe aus feuerfestem Material aufweisen. Zuschlagstoffe im Sinne der Erfindung sind allgemein Stoffe, die bzw. deren Körner in der Bindemittelmatrix 2 verteilt sind und in diese eingebunden bzw. eingebettet sind. Die Zuschlagstoffe reagieren dabei beim Abbinden nicht oder nur oberflächlich mit dem Bindemittel. Die Zuschlagkörner sind somit im Wesentlichen mechanisch in die Bindemittelmatrix 2 eingebunden.
  • Insbesondere weist der Formkörper 1 Mikrosilika, bevorzugt pyrogene und/oder gefällte Kieselsäure, als Zuschlagstoff auf. Auch kann der Formkörper 1 expandierten Perlit und/oder expandierten Vermiculit und/oder geblähten Ton und/oder anorganische Fasern, bevorzugt Mineral- und/oder Schlacken- und/oder Glas- und/oder Keramik-Fasern, und/oder Flugaschen und/oder (Kraftwerks-)Filterstäube als Zuschlagstoff aufweisen.
  • Mikrosilika, Flugaschen und/oder (Kraftwerks-)Filterstäube können auch reagieren und die Bindemittelmatrix ausbilden, je nachdem, ob Reaktionspartner in der Mischung vorhanden sind. In diesem Fall werden sie nicht zu den Zuschlagstoffen, sondern zum Bindemittel gezählt.
  • Vorzugsweise besteht der Zuschlag des Formkörpers 1 zu mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 80 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, aus biogener Kieselsäure, bevorzugt aus Reisschalenasche, jeweils bezogen auf den Gesamtgehalt (Trockenmasse) an Zuschlagstoffen. Vorteilhafterweise weist der Formkörper 1 ausschließlich biogene Kieselsäure, bevorzugt ausschließlich Reisschalenasche, als Zuschlagstoff auf. Der Zuschlag des Formkörpers 1 besteht somit vorteilhafterweise zu 100 Gew.-% aus biogener Kieselsäure, bevorzugt zu 100 Gew.-% aus Reisschalenasche.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers 1 erfolgt wie folgt:
    Zunächst werden die trockenen Bestandteile gemischt. Bei den trockenen Bestandteilen handelt es sich um die biogene Kieselsäure und gegebenenfalls die anderen Zuschlagstoffe sowie gegebenenfalls zumindest ein permanentes Bindemittel, falls dieses in trockener Form vorliegt. Anschließend wird der Trockenmischung Wasser oder ein anderes flüssiges Lösungsmittel zum Lösen oder Dispergieren oder Aktivieren des Bindemittels zugegeben. Zumindest ein permanentes Bindemittel kann aber auch in bereits gelöster bzw. dispergierter Form vorliegen und der Trockenmischung aus den übrigen Bestandteilen in flüssiger Form zugegeben werden.
  • Die Zusammensetzung der fertigen Mischung wird vorzugsweise so eingestellt, dass die Mischung nach 30s unter Vibration ein Ausbreitmaß, bestimmt in Anlehnung an DIN EN ISO 1927-4 (03/2013), von 200 bis 500 mm, bevorzugt 250 bis 350 mm. aufweist, ohne dass eine Auftrennung zwischen Grob- und Feinkornanteilen auftritt, wie dies bei reiner Reisschalenasche der Fall ist.
  • Vorzugsweise weist die fertige Mischung bzw. der fertige Versatz zur Herstellung des Formkörpers 1 bezüglich der trockenen Bestandteile folgende Zusammensetzung bezogen auf die gesamte Trockenmasse auf, wobei sich die einzelnen Bestandteile zu 100 Gew.-% ergänzen:
    Anteil [Gew.-%]
    vorzugsweise
    Biogene Kieselsäure, vorzugsweise Reisschalenasche 20,0 bis 95,0 45,0 bis 90,0
    Permanentes Bindemittel 5,0 bis 30,0 10,0 bis 20,0
    Weitere Zuschlagstoffe 0 bis 20,0 0 bis 10,0
    Sonstige Bestandteile 0 bis 30,0 0 bis 25,0
  • Des Weiteren beträgt das Gewichtsverhältnis des flüssigen Lösungsmittels, vorzugsweise des Wassers, zu den trockenen Bestandteilen vorzugsweise 2:1 bis 1:9, bevorzugt 1:1 bis 3:7.
  • Die verwendete Reisschalenasche weist zudem vorzugsweise folgende chemische Zusammensetzung gemäß DIN EN ISO 12677 (02/2013) auf, wobei sich die einzelnen Bestandteile (glühverlustfrei) zu 100 Gew.-% addieren:
    Anteil [Gew.-%]
    vorzugsweise
    SiO2 92 bis 98 94 bis 97
    P2O5 0,5 bis 2,0 0,5 bis 1,5
    K2O 1,0 bis 3,0 1,5 bis 2,5
    Rest-Oxide 0,5 bis 3,0 1,0 bis 2,0
  • Die verwendete biogene Kieselsäure, insbesondere die Reisschalenasche, weist außerdem vorzugsweise folgende Kornverteilung gemäß DIN 66165-2 (04/1987) bezogen auf die Trockenmasse auf, wobei sich die einzelnen Bestandteile zu 100 Gew.-% addieren:
    Korngröße [mm] Anteil [Gew.-%]
    vorzugsweise
    ≥ 2,0 0 bis 3,0 0,01 bis 0,5
    < 2,0–1,0 0,05 bis 4,0 0,1 bis 2,0
    < 1,0–0,5 1,0 bis 40,0. 1,5 bis 35,0
    < 0,5–0,3 3,95 bis 40,0 8,39 bis 30,0
    < 0,3 30,0 bis 95,0 40,0 bis 90,0
  • Das Schüttgewicht gemäß DIN EN 1097-3 (06/1998) der verwendeten biogene Kieselsäure, insbesondere der Reisschalenasche, beträgt vorzugsweise 0,05 bis 0,5 g/cm3, bevorzugt 0,1 bis 0,4 g/cm3.
  • Die fertige Mischung wird anschließend in eine Form gegeben und in dieser verdichtet. Das Verdichten erfolgt insbesondere mittels Auflastvibration oder uniaxialem Pressen.
  • Bei der Auflastvibration befindet sich die Form auf einem Vibrationstisch. Auf die sich in der Form befindliche fertige Mischung wird ein Gewicht aufgelegt, der Vibrationstisch aktiviert und die Mischung mittels Vibration verdichtet. Mittels Auflastvibration werden in der Regel kleinere Formate hergestellt.
  • Beim uniaxialen Pressen wird die mit der fertigen Mischung befüllte Form in eine Presse eingelegt, wobei auf die Mischung eine Deckplatte aufgelegt wird. Dann wird der Oberstempel der Presse gegen die Deckplatte gefahren und die Mischung so mit bestimmtem Druck verdichtet. Vorzugsweise werden mehrere Presshübe durchgeführt. Mittels uniaxialem Pressen werden in der Regel größere Formate hergestellt.
  • Nach dem Verdichten wird der grünfeste Formkörper entformt und Abbinden gelassen. Die Temperatur zum Abbinden wird so gewählt, dass das Bindemittel abbindet bzw. erhärtet. Sie liegt unterhalb der Temperatur für den keramischen Brand. Der erfindungsgemäße Formkörper 1 ist somit ungebrannt. Zementgebundene Formkörper werden vorzugsweise bei Raumtemperatur abbinden gelassen, bevorzugt bis zur Gewichtskonstanz. Bei anderen Bindemitteln, z.B. bei Wasserglas oder Sol-Gel-Binder erfolgt das Abbinden lassen insbesondere bei 110 bis 200 °C für vorzugsweise 4 bis 12 h. Phosphatgebundene Formkörper werden vorzugsweise Abbinden gelassen bei Temperaturen von 200 bis 500 °C um eine vollständige Bindung unter Wasserabgabe zu gewährleisten oder bis 1000 °C um eine wasserunlösliche Bindung zu erhalten.
  • Der erfindungsgemäß verwendete Formkörper 1 weist dann vorzugsweise eine Trockenrohdichte ρ0 von 0,3 bis 1,5 g/cm3, bevorzugt von 0,5 bis 1,3 g/cm3 gemäß DIN EN 1094-4 (09/1995) auf.
  • Zudem weist der Formkörper 1 vorzugsweise eine Porosität von 60 bis 90 %, bevorzugt von 70 bis 80 % gemäß DIN EN 1094-4 (09/1995) auf.
  • Die Kaltdruckfestigkeit des Formkörpers 1 liegt vorzugsweise bei 1,5 bis 20,0 MPa, bevorzugt bei 2,5 bis 15,0 MPa gemäß DIN EN 993-5 (12/1998).
  • Und die Kaltbiegefestigkeit des Formkörpers 1 beträgt vorzugsweise 1,0 bis 9,0 MPa, bevorzugt 1,5 bis 7,0 MPa gemäß DIN EN 993-6 (04/1995).
  • Die Heißbiegefestigkeit des Formkörpers 1 beträgt vorzugsweise 1,5 bis 7,0 MPa, bevorzugt 2,0 bis 5,0 MPa gemäß DIN EN 993-7 (04/1995).
  • Zudem weist der Formkörper 1 vorzugsweise einen Erweichungspunkt bestimmt mit einem Erhitzungsmikroskop gemäß DIN EN 51730 (09/2007) von 800 bis 1700 °C, bevorzugt 1200 bis 1650 °C auf. Somit ist der Formkörper 1 für den dauerhaften bzw. permanenten Einsatz bei sehr hohen Temperaturen geeignet.
  • Außerdem weist der Formkörper 1 vorzugsweise folgende Wärmeleitfähigkeiten gemäß DIN EN 993-15 (07/2005) auf:
    WLF [W/mK]
    vorzugsweise
    bei 26°C 0,10 bis 0,14 0,11 bis 0,13
    bei 307°C 0,12 bis 0,16 0,13 bis 0,15
    bei 700°C 0,17 bis 0,21 0,18 bis 0,20
    bei 995°C 0,25 bis 0,29 0,26 bis 0,28
  • Der erfindungsgemäße Formkörper 1 weist außerdem vorzugsweise folgende chemische Zusammensetzung gemäß DIN EN ISO 12677 (02/2013) auf, wobei sich die einzelnen Bestandteile (glühverlustfrei) zu 100 Gew.-% addieren:
    Anteil [Gew.-%]
    vorzugsweise
    SiO2 22,0 bis 99,0 43,5 bis 97,5
    Al2O3 0 bis 15,0 0 bis 10,0
    P2O5 0,2 bis 20,0 0,5 bis 15,0
    CaO 0 bis 20,0 0 bis 15,0
    K2O 0,3 bis 10,0 0,5 bis 7,5
    Na2O 0 bis 10,0 0,5 bis 7,5
    Rest-Oxide 0,5 bis 3,0 1,0 bis 1,5
  • Wie bereits erläutert, wird der Formkörper 1 erfindungsgemäß zur thermischen Isolierung einer Metallschmelze, insbesondere einer Stahlschmelze von der Umgebung verwendet. Vorzugsweise wird der Formkörper 1 zur thermischen Kopfblockisolierung beim steigenden Blockguss verwendet.
  • Ein Blockgussvorrichtung 4 (2 und 3) für den steigenden Blockguss von Metall, insbesondere von Stahl, weist üblicherweise ein Untergestell 5 mit einem Gießkanal 6 zum Zuführen des geschmolzenen Metalls, insbesondere des Stahls, auf. Zudem weist die Blockgussvorrichtung 4 eine rohrförmige Kokille 7 zur Aufnahme eines Metallbades 8 aus Metallschmelze auf. Die Kokille 7 weist ein unteres und ein oberes, offenes Kokillenende 7a; b auf. Das obere Kokillenende 7b bildet einen Kokillenkopf 9 der Kokille 7.
  • Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung wird der Formkörper 1 als Abdeckplatte 10 zum Abdecken des oberen, offenen Kokillenendes 7b verwendet. Die Abdeckplatte 10 wird dazu vor Beginn des Blockgusses (2) auf den Kokillenkopf 9 aufgelegt. Die Auflegung auf die Kokille 7 erfolgt somit ohne direkte Berührung mit dem Metallbad 8. Das Metallbad 8 wird somit durch die Abdeckplatte 10 indirekt, also ohne direkten Kontakt, thermisch isoliert. An der Abdeckplatte 10 ist ein mit Gießpulver befüllter Gießpulversack 11 derart befestigt, dass er von der Abdeckplatte 10 herunter hängt, in die Kokille 7 hinein. Zur Befestigung des Gießpulversackes 11 weist die Abdeckplatte 10 vorzugsweise eine von der einen zur anderen Plattenoberfläche durchgehende, mittige Aussparung 12 auf.
  • Nun wird die Metallschmelze, insbesondere die Stahlschmelze, durch den Gießkanal 6 von unten in die Kokille 7 eingefüllt und steigt in dieser nach oben (3). Das Metallbad 8, insbesondere das Stahlbad, weist in der Regel eine Temperatur von ca. 1550°C auf. Der Gießpulversack 11 verbrennt deshalb nach kurzer Zeit aufgrund der hohen Wärme der Stahlschmelze, so dass sich das Gießpulver auf einer Metallbadoberfläche 8a verteilt und eine oberflächliche Gießpulverschicht 13 bildet. Das Gießpulver verteilt sich zudem zwischen der Kokille 7 und dem Metallbad 8 und wirkt als Trenn- und Schmiermittel.
  • Das Metallbad 8 steigt während des Angusses bis zur Abdeckplatte 10 an und bildet einen erstarrenden Gussblock 14 mit einem oberen Blockkopf 15 (4). Die Abdeckplatte 10 isoliert den Blockkopf 15 von der Atmosphäre und sorgt dadurch für eine langsame Abkühlung des Blockkopfes 15.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung wird der Formkörper 1 als Isolierplatte 16 für eine Gießhaube bzw. Isolierhaube 17 zur thermischen Isolation des Blockkopfes 15 von der Kokille 7, insbesondere vom Kokillenkopf 9, verwendet. Die ringförmige Isolierhaube 17 besteht aus mehreren, miteinander verbundenen, in Umfangsrichtung der Kokille 7 zueinander benachbart angeordneten, Isolierplatten 16. Sie dient zur inneren Auskleidung des Kokillenkopfes 9. Die Isolierhaube 17 liegt somit innenseitig an einer Kokillenwandung 18 an. Sie kann auch am oberen Kokillenende 7b über die Kokille 7 überstehen (nicht dargestellt). In diesem Fall wird sie insbesondere zusammen mit einer losen Schüttung zur Isolation der Metallbadoberfläche 8a verwendet, welche am Ende des Gießvorganges abgesaugt wird.
  • Die Isolierhaube 17 kann auch einteilig ausgebildet sein und der Formkörper 1 somit als Isolierhaube 17 verwendet werden.
  • Der Formkörper 1 kann in vorteilhafter Weise auch als Abdeckplatte zum Abdecken bzw. zur Isolation der freien Metallbadoberfläche 8a in einem anderen, oben offenen, metallurgischen Gefäß verwendet werden. Insbesondere kann der Formkörper 1 als Abdeckplatte 19 für einen Gießverteiler 20 (5 und 6), bevorzugt einen Stranggießverteiler (Tundish) verwendet werden.
  • Vor dem Anguss wird der Gießverteiler 20 vorzugsweise mit mehreren Abdeckplatten 19 abgedeckt (5). Während des Angusses steigt das Metallbad 8 bis zu den Abdeckplatten 19 an. Diese bilden eine die Metallbadoberfläche 8a abdeckende, durchgehende, isolierende Abdeckschicht.
  • Der Formkörper 1 kann zudem auch in vorteilhafter Weise als Abdeckplatte zum Abdecken bzw. zur Isolation der freien Metallbadoberfläche 8a in einer Gießpfanne oder in Rinnen verwendet werden.
  • Der Formkörper 1 kann zudem auch direkt auf die Metallbadoberfläche 8a aufgelegt werden, so dass er auf dieser schwimmt.
  • Zudem kann der Formkörper 1 als thermische Isolation in einem Mehrschichtmauerwerk oder in Wärmebehandlungsöfen für feuerfeste Auskleidungen oder als Korrosionssperre (z.B. gegen Alkaliangriff) oder als Brandschutzauskleidung oder als Filtermaterial für Heißgase verwendet werden.
  • Der erfindungsgemäß verwendete Formkörper 1 weist bei niedrigen Temperaturen als auch bei hohen Temperaturen eine geringe Wärmeleitfähigkeit und dadurch hervorragende wärmedämmende Eigenschaften auf. Bei der Verwendung zur Blockkopfisolation im steigenden Blockguss gewährleistet dies eine konstant gute Blockkopfqualität. Die gute Wärmedämmung resultiert insbesondere aus den sehr guten wärmedämmenden Eigenschaften der biogenen Kieselsäure und deren sehr hohem Schmelzpunkt von ca. 1650 °C.
  • Des Weiteren ist der Formkörper 1 schadstofffrei. Außerdem handelt es sich bei der Reisschalenasche um ein natürliches Recyclingprodukt.
  • Bei der Verwendung der Abdeckplatte 10 gleichzeitig als Halteplatte für den Gießpulversack 11 und im Anschluss daran zur Isolation des Blockkopfes 15 entfällt ein zusätzlicher Verfahrensschritt. Denn ein Entfernen der Halteplatte und das anschließende Aufbringen der losen Reisschalenasche entfällt.
  • Zudem ist die Staubbelastung deutlich reduziert. Das Auflegen der Abdeckplatten 10; 19 auf die Kokille 7 bzw. den Gießverteiler 20 ist zudem deutlich einfacher als das Aufbringen einer losen Schüttung auf die Metallbadoberfläche 8a. Außerdem kann dies vor dem Einfüllen der Metallschmelze erfolgen, was für den jeweiligen Arbeiter eine deutlich geringere Temperaturbelastung bedeutet.
  • Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, als Zuschlagstoff anstelle oder zusätzlich zu der reinen biogenen Kieselsäure ein Granulat aus biogener Kieselsäure, insbesondere aus Reisschalenasche, zu verwenden. Die Granulatkörner bzw. die Zuschlagkörner bestehen in diesem Fall aus agglomerierten Körnern aus der biogenen Kieselsäure, welche mit einem abgebundenen Bindemittel gebunden sind. Die Zuschlagkörner 3 aus der reinen biogenen Kieselsäure, insbesondere Reisschalenasche, sind aber bevorzugt.
  • Auch kann die Herstellung vorteilhaft dadurch erfolgen, dass die biogene Kieselsäure, insbesondere die Reisschalenasche, vor dem Mischen mit den anderen Bestandteilen des Formkörpers mit Wasser und/oder zumindest einem Bindemittel granuliert wird und das weiche bzw. plastische, noch nicht abgebundene Granulat den übrigen Bestandteilen zugemischt wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Bindemittel um dasselbe Bindemittel bzw. dieselben Bindemittel, welches bzw. welche für den Formkörper verwendet wird bzw. werden. Beim Verdichten oder Pressen werden die plastischen Granulatkörner zerstört, so dass der erfindungsgemäße Formkörper mit den Zuschlagkörnern aus der biogenen Kieselsäure entsteht. Vorteil dieser Verfahrensvariante ist, dass die Staubentwicklung geringer ist.
  • Ausführungsbeispiel:
  • Es wurde eine erfindungsgemäße Platte aus einem Versatz mit folgender Zusammensetzung mittels Auflastvibration hergestellt:
    Anteil [Gew.-%]
    Wasserglas (Betol 52 T) 50
    Reisschalenasche NERMAT BF-E 50
  • Die fertige Mischung wurde für 30 s mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Amplitude von 0,8 mm verdichtet. Das Flächengewicht des aufgelegten Gewichts betrug 0,005 N/mm2. Die Platte wurde entformt und bei 150°C für 12 h im Trockenschrank auf einem Blech getrocknet und abbinden gelassen. Die Platte wies folgende Maße auf: 500 × 500 × 300 mm3. Die hergestellten Platte hatte folgende Eigenschaften:
    Trockenrohdichte ρ0 (DIN EN 1094-4 (09/1995)) 0,73 g/cm3
    Porosität (DIN EN 1094-4 (09/1995)) 70,00 %
    Kaltdruckfestigkeit (DIN EN 993-5 (12/1998)) 4,4 N/mm2
    Kaltbiegefestigkeit (DIN EN 993-6 (04/1995)) 2,4 N/mm2
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013000527 A1 [0005, 0006]
    • DE 19728368 C1 [0005, 0007]
    • DE 19731653 C2 [0005, 0008]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN ISO 1927-4 (03/2013) [0034]
    • DIN EN ISO 12677 (02/2013) [0037]
    • DIN 66165-2 (04/1987) [0038]
    • DIN EN 1097-3 (06/1998) [0039]
    • DIN EN 1094-4 (09/1995) [0044]
    • DIN EN 1094-4 (09/1995) [0045]
    • DIN EN 993-5 (12/1998) [0046]
    • DIN EN 993-6 (04/1995) [0047]
    • DIN EN 993-7 (04/1995) [0048]
    • DIN EN 51730 (09/2007) [0049]
    • DIN EN 993-15 (07/2005) [0050]
    • DIN EN ISO 12677 (02/2013) [0051]
    • DIN EN 1094-4 (09/1995) [0071]
    • DIN EN 1094-4 (09/1995) [0071]
    • DIN EN 993-5 (12/1998) [0071]
    • DIN EN 993-6 (04/1995) [0071]

Claims (26)

  1. Verwendung eines ungebrannten, feuerfesten Formkörpers (1) aufweisend eine Bindemittelmatrix (2) enthaltend zumindest ein abgebundenes, permanentes Bindemittel und Zuschlagkörner (3) mit und/oder aus biogener Kieselsäure, vorzugsweise mit und/oder aus Reisschalenasche, welche in die Bindemittelmatrix (2) eingebunden sind, zur thermischen Isolation einer Metallschmelze, insbesondere einer Stahlschmelze, und/oder eines aus der Metallschmelze erstarrenden metallischen Gussblocks (14).
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) zur thermischen Isolation der Stahlschmelze und/oder des Gussblocks (14) bei der Stahlherstellung verwendet wird.
  3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) zur thermischen Isolation der Metallschmelze, insbesondere der Stahlschmelze, und/oder des Gussblocks (14) beim steigenden Blockguss verwendet wird.
  4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) zur thermischen Isolation eines Blockkopfes (15) des Gussblockes (14) verwendet wird.
  5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) zur thermischen Isolation der sich in einem metallurgischen Gefäß befindlichen Metallschmelze, insbesondere der Stahlschmelze, und/oder des sich in einem metallurgischen Gefäß befindlichen Gussblocks (14), von dem Gefäß und/oder der Atmosphäre verwendet wird.
  6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) als Abdeckplatte (10) zum Abdecken und zur thermischen Isolation eines sich in einer Kokille (7) befindlichen Metallbades (8), insbesondere Stahlbades, vorzugsweise beim fallenden oder steigenden Blockguss, verwendet wird.
  7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) als Abdeckplatte (19) zum Abdecken und zur thermischen Isolation eines sich in einem Gießverteiler (20) befindlichen Metallbades (8), insbesondere eines Stahlbades, verwendet wird.
  8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zumindest einen permanenten Bindemittel um ein anorganisches Bindemittel, bevorzugt um Wasserglas oder einen Sol-Gel-Binder oder einen Phosphatbinder oder Tonerdezement oder Portlandzement handelt.
  9. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der biogenen Kieselsäure um Reisschalenasche und/oder um Diatomeenerde (Kieselgur) und/oder um Kieselschiefer oder diagenetisch zu Gestein verfestigte Radiolarienskelette oder Schwämme aus Opal, handelt.
  10. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlag des Formkörpers (1) zu mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, besonders bevorzugt zu 100 Gew.-%, aus biogener Kieselsäure, bevorzugt aus Reisschalenasche, bezogen auf die gesamte Trockenmasse an Zuschlagstoffen, besteht.
  11. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die biogene Kieselsäure, insbesondere die Reisschalenasche, folgende Kornverteilung gemäß DIN 66165-2 (04/1987) bezogen auf die Trockenmasse aufweist, wobei sich die einzelnen Bestandteile zu 100 Gew.-% addieren: Korngröße [mm] Anteil [Gew.-%] vorzugsweise ≥ 2,0 0 bis 3,0 0,01 bis 0,5 < 2,0–1,0 0,05 bis 4,0 0,1 bis 2,0 < 1,0–0,5 1,0 bis 40,0 1,5 bis .35,0 < 0,5–0,3 3,95 bis 40,0 8,39 bis 30,0 < 0,3 30,0 bis 95,0 40,0 bis 90,0
  12. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) eine Trockenrohdichte ρ0 von 0,3 bis 1,5 g/cm3, bevorzugt von 0,5 bis 1,3 g/cm3 gemäß DIN EN 1094-4 (09/1995) aufweist.
  13. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) eine Porosität von 60 bis 90 %, bevorzugt von 70 bis 80 % gemäß DIN EN 1094-4 (09/1995) aufweist.
  14. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) eine Kaltdruckfestigkeit von 1,5 bis 20,0 MPa, bevorzugt von 2,5 bis 15,0 MPa gemäß DIN EN 993-5 (12/1998) aufweist.
  15. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) eine Kaltbiegefestigkeit von 1,0 bis 9,0 MPa, bevorzugt von 1,5 bis 7,0 MPa gemäß DIN EN 993-6 (04/1995) aufweist.
  16. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) eine Heißbiegefestigkeit von 1,5 bis 7,0 MPa, bevorzugt von 2,0 bis 5,0 MPa gemäß DIN EN 993-7 (04/1995) aufweist.
  17. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) einen Erweichungspunkt bestimmt mit einem Erhitzungsmikroskop gemäß DIN EN 51730 (09/2007) von 800 bis 1700 °C, bevorzugt 1200 bis 1650 °C aufweist.
  18. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) folgende Wärmeleitfähigkeiten WLF gemäß DIN EN 993-15 (07/2005) aufweist: WLF [W/mK] vorzugsweise bei 26°C 0,10 bis 0,14 0,11 bis 0,13 bei 307°C 0,12 bis 0,16 0,13 bis 0,15 bei 700°C 0,17 bis 0,21 0,18 bis 0,20 bei 995°C 0,25 bis 0,29 0,26 bis 0,28
  19. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) folgende chemische Zusammensetzung gemäß DIN EN ISO 12677 (02/2013) aufweist, wobei sich die einzelnen Bestandteile (glühverlustfrei) zu 100 Gew.-% addieren: Anteil [Gew.-%] vorzugsweise SiO2 22,0 bis 99,0 43,5 bis 97,5 Al2O3 0 bis 15,0 0 bis 10,0 P2O5 0,2 bis 20,0 0,5 bis 15,0 CaO 0 bis 20,0 0 bis 15,0 K2O 0,3 bis 10,0 0,5 bis 7,5 Na2O 0 bis 10,0 0,5 bis 7,5 Rest-Oxide 0,5 bis 3,0 1,0 bis 1,5
  20. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die biogene aufweisenden Zuschlagkörner aus agglomerierten Körnern aus der biogenen Kieselsäure bestehen, welche mit zumindest einem abgebundenen Bindemittel gebunden sind.
  21. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formkörper (1) verwendet wird, der mit folgenden Verfahrensschritten hergestellt ist: a) Herstellen einer Mischung aufweisend die Zuschlagkörner (3) mit und/oder aus der biogenen Kieselsäure, das zumindest eine permanente Bindemittel, und gegebenenfalls eines Lösungsmittels für das permanente Bindemittel, b) Einfüllen der Mischung in eine Form, c) Verdichten der Mischung, d) Entformen des grünfesten Formkörpers (1), e) Abbinden lassen des Formkörpers (1).
  22. Verwendung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formkörper (1) verwendet wird, der hergestellt ist aus einer Mischung, deren Zusammensetzung so eingestellt ist, dass die Mischung nach 30 s unter Vibration ein Ausbreitmaß, bestimmt in Anlehnung an DIN EN ISO 1927-4 (03/2013), von 200 bis 500 mm, bevorzugt 250 bis 350 mm aufweist.
  23. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formkörper (1) verwendet wird, der hergestellt ist aus einer Mischung, die bezogen auf die gesamte Trockenmasse folgende Zusammensetzung aufweist, wobei sich die einzelnen Bestandteile zu 100 Gew.-% ergänzen: Anteil [Gew.-%] vorzugsweise Biogene Kieselsäure, vorzugsweise Reisschalenasche 20,0 bis 95,0 45,0 bis 90,0 Permanentes Bindemittel 5,0 bis 30,0 10,0 bis 20,0 Weitere Zuschlagstoffe 0 bis 20,0 0 bis 10,0 Sonstige Bestandteile 0 bis 30,0 0 bis 25,0
  24. Verwendung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formkörper (1) verwendet wird, der hergestellt ist indem die Zuschlagkörner (3) aus der biogene Kieselsäure vor dem Mischen mit den übrigen Bestandteilen der Mischung mit Wasser und/oder zumindest einem Bindemittel zu Granulatkörnern agglomeriert werden und die Granulatkörner in plastischem Zustand mit den übrigen Bestandteilen der Mischung gemischt werden.
  25. Verwendung eines ungebrannten, feuerfesten Formkörpers (1) aufweisend eine Bindemittelmatrix (2) enthaltend zumindest ein abgebundenes, permanentes Bindemittel und Zuschlagkörner (3) mit und/oder aus biogener Kieselsäure, vorzugsweise aus Reisschalenasche, welche in die Bindemittelmatrix (2) eingebunden sind, zur thermischen Isolation einer feuerfesten Auskleidung, insbesondere in einem Mehrschichtmauerwerk oder in einem Wärmebehandlungsofen, oder als Korrosionssperre, z.B. gegen Alkaliangriff, oder als Brandschutzauskleidung oder als Filtermaterial für Heißgase.
  26. Verwendung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formkörper (1) mit den Merkmalen von einem der Ansprüche 8 bis 24 verwendet wird.
DE102016112044.8A 2016-06-30 2016-06-30 Verwendung einer wärmedämmenden Platte zur Isolation von Metallschmelzen gegenüber der Atmosphäre oder einem metallurgischen Gefäß Active DE102016112044B4 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016112044.8A DE102016112044B4 (de) 2016-06-30 2016-06-30 Verwendung einer wärmedämmenden Platte zur Isolation von Metallschmelzen gegenüber der Atmosphäre oder einem metallurgischen Gefäß
BR112018072660-5A BR112018072660B1 (pt) 2016-06-30 2017-06-27 Uso de um corpo moldado com isolamento térmico para o isolamento de metais fundidos em relação à atmosfera ou um reservatório metalúrgico
US16/313,242 US11150022B2 (en) 2016-06-30 2017-06-27 Use of a heat insulating molded body for isolation of molten metal against the atmosphere or against a metallurgical vessel
RU2018138003A RU2727488C1 (ru) 2016-06-30 2017-06-27 Применение теплоизолирующего формованного элемента для изоляции металлических расплавов от атмосферы или для изоляции металлургической емкости
CN201780038653.0A CN109475929B (zh) 2016-06-30 2017-06-27 隔离金属熔体与大气环境或冶金炉的阻热模压衬垫的用途
EP17733463.8A EP3478431A1 (de) 2016-06-30 2017-06-27 Verwendung eines wärmedämmenden formkörpers zur isolation von metallschmelzen gegenüber der atmosphäre oder einem metallurgischen gefäss
PCT/EP2017/065921 WO2018002096A1 (de) 2016-06-30 2017-06-27 Verwendung eines wärmedämmenden formkörpers zur isolation von metallschmelzen gegenüber der atmosphäre oder einem metallurgischen gefäss

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016112044.8A DE102016112044B4 (de) 2016-06-30 2016-06-30 Verwendung einer wärmedämmenden Platte zur Isolation von Metallschmelzen gegenüber der Atmosphäre oder einem metallurgischen Gefäß

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016112044A1 true DE102016112044A1 (de) 2018-01-04
DE102016112044B4 DE102016112044B4 (de) 2019-01-03

Family

ID=59227755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016112044.8A Active DE102016112044B4 (de) 2016-06-30 2016-06-30 Verwendung einer wärmedämmenden Platte zur Isolation von Metallschmelzen gegenüber der Atmosphäre oder einem metallurgischen Gefäß

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11150022B2 (de)
EP (1) EP3478431A1 (de)
CN (1) CN109475929B (de)
BR (1) BR112018072660B1 (de)
DE (1) DE102016112044B4 (de)
RU (1) RU2727488C1 (de)
WO (1) WO2018002096A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021203371A1 (de) 2021-04-01 2022-10-06 Refratechnik Holding Gmbh Versatz zur Herstellung eines feuerfesten, ungebrannten Formkörpers, derartiger Formkörper, Verfahren zu dessen Herstellung, sowie Zustellung eines Ofens und Ofen

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3020681A1 (de) * 1979-06-11 1981-03-19 Daussan et Cie, Woippy Koerniges isoliermaterial und verfahren zu seiner herstellung
DE2948162A1 (de) * 1979-11-29 1981-06-04 Foseco Trading AG, Chur, Graubünden Geformte, feuerfeste, waermeisolierende gegenstaende
DE2847807C2 (de) * 1977-11-03 1989-03-23 Skamol Skarrehage Molervaerk A/S, Nykoebing Mors, Dk
DE3816715A1 (de) * 1988-05-17 1989-11-30 Alois Hehl Granulatartige masse
DE69101999T2 (de) * 1990-03-13 1994-09-15 Foseco Int Vergiessen von geschmolzenem Metall.
DE19728368C1 (de) 1997-07-03 1999-03-04 Georg Heller Isolierende Abdeckmittel für Stahl
DE19809590A1 (de) * 1998-03-06 1999-09-23 Viessmann Werke Kg Feuerfestformkörper
DE19731653C2 (de) 1997-07-23 2001-10-31 Council Of Scient & Ind Res Ne Verfahren zur Herstellung von Kügelchen oder Pellets aus Reisschalenasche sowie Kügelchen oder Pellets aus Reisschalenasche
DE10105620A1 (de) * 2001-02-08 2002-09-12 Thyssenkrupp Stahl Ag Verfahren und Abdeckplatte zur Erzeugung einer Schlackeschicht auf der Oberfläche einer Metallschmelze
DE102013000527A1 (de) 2013-01-15 2014-07-17 Hans-Peter Noack Verfahren zur Abdeckung einer Metallschmelze und Abdeckmaterial

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1281684A (en) * 1968-07-04 1972-07-12 Foseco Trading Ag Heat insulators for use in the casting of molten metal
FR2496696A1 (fr) * 1980-12-19 1982-06-25 Daussan & Co Composition pulverulente et epurante pour recipient metallurgique
JPS57202950A (en) * 1981-06-06 1982-12-13 Nippon Steel Corp Mold additive for continuous casting
GB2112374B (en) * 1981-12-24 1985-05-30 Foseco Trading Ag Molten metal handling vessels
SU1397159A1 (ru) 1986-01-21 1988-06-15 Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения Устройство дл защиты зеркала металла в кристаллизаторе при непрерывной разливке
GB9904083D0 (en) * 1999-02-24 1999-04-14 Brightcross Manufacturing Limi Thermally insulated refractory articles
WO2004085334A1 (en) * 2003-03-26 2004-10-07 Jajanya Datta Panda A composition for the manufacture of silica insulating refractory brick
DE102005025771B3 (de) * 2005-06-04 2006-12-28 Chemex Gmbh Isolierender Speiser und Verfahren zu dessen Herstellung
RU2369463C1 (ru) 2008-05-22 2009-10-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Теплоизолирующая смесь
CN102105242A (zh) 2008-05-28 2011-06-22 阿什兰-苏德舍米-克恩费斯特有限公司 避免斑痕表面的铸模和型芯的涂层组合物
DE102008047601B3 (de) 2008-09-18 2010-04-15 Dwl-Wolf Gmbh Blockhaube
CN102343425A (zh) * 2010-08-03 2012-02-08 安徽瑞丝保温材料有限公司 一种颗粒状稻壳灰保温剂
DE102011079692A1 (de) * 2011-07-22 2013-01-24 Chemex Gmbh Speiser und formbare Zusammensetzungen zu deren Herstellung
DE102011115025A1 (de) 2011-10-07 2013-04-11 Ask Chemicals Gmbh Beschichtungsmassen für anorganische Gießformen und Kerne enthaltend Salze und deren Verwendung

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2847807C2 (de) * 1977-11-03 1989-03-23 Skamol Skarrehage Molervaerk A/S, Nykoebing Mors, Dk
DE3020681A1 (de) * 1979-06-11 1981-03-19 Daussan et Cie, Woippy Koerniges isoliermaterial und verfahren zu seiner herstellung
DE2948162A1 (de) * 1979-11-29 1981-06-04 Foseco Trading AG, Chur, Graubünden Geformte, feuerfeste, waermeisolierende gegenstaende
DE3816715A1 (de) * 1988-05-17 1989-11-30 Alois Hehl Granulatartige masse
DE69101999T2 (de) * 1990-03-13 1994-09-15 Foseco Int Vergiessen von geschmolzenem Metall.
DE19728368C1 (de) 1997-07-03 1999-03-04 Georg Heller Isolierende Abdeckmittel für Stahl
DE19731653C2 (de) 1997-07-23 2001-10-31 Council Of Scient & Ind Res Ne Verfahren zur Herstellung von Kügelchen oder Pellets aus Reisschalenasche sowie Kügelchen oder Pellets aus Reisschalenasche
DE19809590A1 (de) * 1998-03-06 1999-09-23 Viessmann Werke Kg Feuerfestformkörper
DE10105620A1 (de) * 2001-02-08 2002-09-12 Thyssenkrupp Stahl Ag Verfahren und Abdeckplatte zur Erzeugung einer Schlackeschicht auf der Oberfläche einer Metallschmelze
DE102013000527A1 (de) 2013-01-15 2014-07-17 Hans-Peter Noack Verfahren zur Abdeckung einer Metallschmelze und Abdeckmaterial

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN 66165-2 (04/1987)
DIN EN 1094-4 (09/1995)
DIN EN 1097-3 (06/1998)
DIN EN 51730 (09/2007)
DIN EN 993-15 (07/2005)
DIN EN 993-5 (12/1998)
DIN EN 993-6 (04/1995)
DIN EN 993-7 (04/1995)
DIN EN ISO 12677 (02/2013)
DIN EN ISO 1927-4 (03/2013)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021203371A1 (de) 2021-04-01 2022-10-06 Refratechnik Holding Gmbh Versatz zur Herstellung eines feuerfesten, ungebrannten Formkörpers, derartiger Formkörper, Verfahren zu dessen Herstellung, sowie Zustellung eines Ofens und Ofen
WO2022207350A1 (de) 2021-04-01 2022-10-06 Refratechnik Holding Gmbh Versatz zur herstellung eines feuerfesten, ungebrannten formkörpers, derartige formkörper, verfahren zu dessen herstellung, sowie zustellung eines ofens und ofen

Also Published As

Publication number Publication date
CN109475929A (zh) 2019-03-15
RU2727488C1 (ru) 2020-07-21
EP3478431A1 (de) 2019-05-08
WO2018002096A1 (de) 2018-01-04
US11150022B2 (en) 2021-10-19
DE102016112044B4 (de) 2019-01-03
BR112018072660A2 (pt) 2019-02-19
US20190154337A1 (en) 2019-05-23
BR112018072660B1 (pt) 2022-10-04
CN109475929B (zh) 2021-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3090992B1 (de) Feuerfester versatz
EP2462075B1 (de) Zusammensetzung für einen feuerleichtstein mit hohem anorthitanteil
DE102010009148B4 (de) Wärmedämmendes feuerfestes hochtemperaturbeständiges Formteil
EP2877437A1 (de) Feuerfestes erzeugnis und verwendung des erzeugnisses
DE102012200967A1 (de) Speiser und formbare Zusammensetzung zu deren Herstellung enthaltend kalzinierte Kieselgur
EP3478643B1 (de) Wärmedämmender, feuerfester formkörper, insbesondere platte, und verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung
EP4149910B1 (de) Trockenstoffgemisch für einen versatz, vorzugsweise feuerbetonversatz, zur herstellung eines grobkeramischen feuerfesten, nicht-basischen erzeugnisses, feuerbetonversatz und derartiges erzeugnis sowie verfahren zu seiner herstellung, zustellung und industrieofen, rinnentransportsystem oder mobiles transportgefäss
DE2831505C2 (de) Hitzebeständiger, exothermer, wärmeisolierender Gegenstand, seine Verwendung und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3248537C2 (de) Sinterformkörper auf der Basis von Quarzsand sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung
DE102016112044B4 (de) Verwendung einer wärmedämmenden Platte zur Isolation von Metallschmelzen gegenüber der Atmosphäre oder einem metallurgischen Gefäß
EP3478432B1 (de) Wärmedämmende platte, insbesondere abdeckplatte für metallschmelzen, sowie verfahren zur herstellung der platte und deren verwendung
DE2200002B2 (de) Ungebrannte heterogenesclunelzei&#34;le Mischung
DE102016015852B4 (de) Verwendung eines wärmedämmenden Formkörpers
EP0881200B1 (de) Bodenauskleidung für Elektrolysezellen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2339139A1 (de) Keramische isoliersteine
EP3919461B1 (de) Trockener versatz und versatzfrischmasse zur herstellung eines grobkeramischen, gebrannten feuerfesten erzeugnisses, insbesondere einer rohrschutzplatte, aus nitridgebundenem siliciumcarbid, derartiges erzeugnis sowie verfahren zu seiner herstellung und müllverbrennungsanlage, rauchgasentschwefelungsanlage und schmelzwanne mit einem derartigen erzeugnis
DE102021203371A1 (de) Versatz zur Herstellung eines feuerfesten, ungebrannten Formkörpers, derartiger Formkörper, Verfahren zu dessen Herstellung, sowie Zustellung eines Ofens und Ofen
DE2133469B2 (de) Halbstarres feuerfestes Isoliermaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1904373A1 (de) Feuerfeste oder nicht-feuerfeste Produkte sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DD257825A1 (de) Konstruktiver leichtbeton fuer temperaturen 1400 grad c mit erhoehter oberflaechenfestigkeit

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R130 Divisional application to

Ref document number: 102016015852

Country of ref document: DE

R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: REFRATECHNIK HOLDING GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: REFRATECHNIK HOLDING GMBH, 85737 ISMANING, DE