DE1073930B

DE1073930B - Refractory ramming mixes

Info

Publication number: DE1073930B
Application number: DENDAT1073930D
Authority: DE
Original assignee: The British Periclase Company Limited Hartlepool Durham (Großbritannien)
Publication date: 1960-01-21

Description

Feuerfeste Stampfmassen Die Erfindung betrifft feuerfeste Stampfmassen aus grobkörnigem, feuerfestem basischem oder neutralem Material, wie Magnesia, Chromerz, Serpentin, Dolomit und einem feinkörnigen, basischen feuerfesten Material, wie Magnesia oder Dolomit, und Natr.,iumsilikatbindung.Refractory ramming masses The invention relates to refractory ramming masses made of coarse-grained, refractory basic or neutral material such as magnesia, chrome ore, Serpentine, dolomite and a fine-grained, basic refractory material such as magnesia or dolomite, and sodium silicate bond.

An eine Stampfmasse dieser Art stellt man folgende Anforderungen: 1. Sie soll in gebrauchsfertigem Zustand vorliegen; 2. sie soll an der Luft abbinden; 3. sie soll bis zur Temperatur der Bildung einer keramischen Bindung eine hohe Widerstandskraft haben.The following requirements are placed on a rammed earth of this type: 1. It should be in a ready-to-use condition; 2. it should bind in the air; 3. It should have a high resistance up to the temperature at which a ceramic bond is formed to have.

Bei Versuchen, diese Eigenschaften zu erreichen, wurde üblicherweise flüssiges Natriumsilikat oder feingemahlenes, festes, praktisch unlösliches Natriumsilikat angewandt.Attempts to achieve these properties have usually been liquid sodium silicate or finely ground, solid, practically insoluble sodium silicate applied.

Mit flüssigem Natriumsilikat erreicht man sein Ziel nicht, da während der Trocknung Natriumsilikatlösung in die Oberfläche des gestampften Bauteiles wandert, so daß im Innern des bindende Material fehlt und das Bauteil schwächer wird, -als es sonst gewesen wäre.With liquid sodium silicate you will not achieve your goal, since during Sodium silicate solution migrates into the surface of the tamped component during drying, so that inside the binding material is missing and the component becomes weaker, -as otherwise it would have been.

Ebenso versagt gemahlenes Natriümsilikatglas, wenn nicht andere, an der Luft abbindende Mittel zugesetzt werden, da es dem Monolithen an Widerstandskraft fehlt, bis eine keramische Bindung bei etwa 800 bis 900° C erreicht ist.Ground sodium silicate glass also fails, if not otherwise Air-setting agents are added, as it makes the monolith more resilient is absent until a ceramic bond is reached at around 800 to 900 ° C.

Es sind ferner feuerfeste Stampfmassen bekannt, die aus gepulverten und körnigen festen Stoffen, wie Magnesia und Chromit, bestehen und als Bindemittel gepulvertes hydratisches Natriumsilikat enthalten. Überraschend wurde nun gefunden, daß man feuerfeste Stampfmassen von besonderer Festigkeit und niedriger Porosität erhält, wenn in dem als Bindemittel verwendeten Natriumsilikatpulver das Molekularverhältnis von Si O, : Nag O im wesentlichen zwischen 2:1 und 3:1 liegt und das gebundene Wasser nahezu 20 Gewichtsprozent ausmacht. Der grobkörnige Anteil kann 30 bis 80 Gewichtsprozent und der feinkörnige Anteil 20 bis 70 Gewichtsprozent des gesamten trockenen, feuerfesten Materials ausmachen.There are also refractory ramming masses known from powdered and granular solids such as magnesia and chromite exist and act as binders contain powdered hydrate sodium silicate. Surprisingly it has now been found that one refractory ramming mixes of particular strength and low porosity obtained when in the sodium silicate powder used as a binder, the molecular ratio of Si O,: Nag O is essentially between 2: 1 and 3: 1 and the bound water makes up almost 20 percent by weight. The coarse-grained portion can be 30 to 80 percent by weight and the fine-grain portion 20 to 70 percent by weight of the total dry, refractory Make up materials.

Vorteilhafterweise beträgt das Bindemittel etwa 2 bis 6 Gewichtsprozent des trockenen, feuerfesten Materials.The binder is advantageously about 2 to 6 percent by weight of dry, refractory material.

Das Bindemittel kann in Form eines Pulvers vorliegen, dessen Teilchendurchmesser 0,7 mm und kleiner ist.The binder may be in the form of a powder, the particle diameter of which 0.7 mm and smaller.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer feuerfesten Stampfmasse nach der Erfindung besteht aus 50 Gewichtsteilen Seewassermagnesit in einer Körnung von etwa 0,5 bis 3 mm, 50 Gewichtsteilen Seewassermagnesit in einer Körnung von 0,211 mm und 5 Gewichtsteilen Natriumsilikatpulver. Die -Stampfmasse nach -der Erfindung kann in gebrauchsfertiger Form geliefert werden, so daß nur das Anmachewasser zugesetzt werdest muß.A preferred embodiment of a refractory ramming mass according to of the invention consists of 50 parts by weight of seawater magnesite in a grain size of about 0.5 to 3 mm, 50 parts by weight seawater magnesite in a grain size of 0.211 mm and 5 parts by weight of sodium silicate powder. The ramming mass according to the invention can be delivered in ready-to-use form, so that only the mixing water is added will have to.

Das erforderliche Anmachewasser reicht nicht aus, um -das in der Mischung enthaltene hydratisierte Nätriumsilikatpufver vollständig zu lösen. Das hYdratisierte Natriumsilikat ist daher nur teilweise gelöst und bildet- ein hochviskoses Bindemittel; wegen der hohen Viskosität wandert es nicht an die Oberfläche. Andererseits ist es genügend fein verteilt und genügend löslich, um sich gleichmäßig in der gestampften Masse zu verteilen. Diese beiden Punkte tragen zu der erwünschten Einheitlichkeit der Stärke des gesamten Monolithen bei.The required mixing water is not sufficient to -that in the mixture contained hydrated sodium silicate powder to dissolve completely. The hydrated Sodium silicate is therefore only partially dissolved and forms a highly viscous binder; because of its high viscosity, it does not migrate to the surface. On the other hand is It is finely divided enough and soluble enough to be evenly mashed in To distribute mass. These two points contribute to the desired uniformity contributes to the strength of the entire monolith.

Die teilweise Löslichkeit des hydratisierten Natriumsilikats verleiht dem Monolithen die erwünschten Eigenschaften des An-der-Luft-Abbindens und hat eine Stärke des Monolithen zur Folge, die bei allen Temperaturen aufrechterhalten wird. Dies geht aus dem nachfolgenden Beispiel hervor.The partial solubility of the hydrated sodium silicate imparts the monolith has the desirable properties of air-setting and has one Strength of the monolith, which is maintained at all temperatures. This can be seen in the example below.

Eine Stampfmasse nach der Erfindung hat beispielsweise folgende Zusammensetzung: 50 Gewichtsteile Seewassermagnesit in einer Körnung von 0,5 mm, 50 Gewichtsteile Seewassermagnesit in einer Körnung von 0,211 mm, 5 Gewichtsteile von hydratisiertem Natriumsilikatpulver von etwa der folgenden Zusammensetzung: Nag O .................. 27,5% 8i 02 ................... 55% H2 O ................... 17,5% Die Materialien sind sorgfältig gemischt, so daß das Natriumsilikat in dem trockenen Stampfgemisch einheitlich verteilt ist. Proben dieses Materials wurden mit 6% Wasser gemischt und mit Hilfe eines Sandstampfers in Testkörper von 50,8 mm Höhe bei 50,8 mm Durchmesser geformt. Drei von diesen Testkörpern wurden bei Zimmertemperatur getrocknet und drei 4 Stunden lang auf jede der in der Tabelle angegebenen Temperaturen erhitzt. Nach Abkühlung auf Zimmertemperatur wurde die Druckfestigkeit der Testkörper bestimmt. Die Tabelle gibt den Durchschnittswert für drei Testkörper an, die auf jede Temperatur erhitzt waren. Erhitzungstemperatur in ° C ............ 20 200 600 800 Druckfestigkeit in kg/cm2.......... 98 379 225 218 Erhitzungstemperatur in ° C ............ 1000 1200 1400 1600 Druckfestigkeit in kg/cm2.......... 443 190 141 281 Diese Daten zeigen, daß ein Monolith, der aus einem Gemisch für feuerfeste Stampfkörper nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, eine große Festigkeit besitzt, die bei allen Temperaturen bis hinauf zu dem vollständig gebrannten Zustand aufrechterhalten wird. Er weist daher eine große Widerstandsfähigkeit gegen Beanspruchung bei jeder Temperatur auf bis hinauf zu der Temperatur, bei der eine keramische Bindung normalerweise in Seewassermagnesia einsetzt.A ramming mass according to the invention has, for example, the following composition: 50 parts by weight of seawater magnesite with a grain size of 0.5 mm, 50 parts by weight of seawater magnesite with a grain size of 0.211 mm, 5 parts by weight of hydrated sodium silicate powder of approximately the following composition: Nag O ..... ............. 27.5% 8i 02 ................... 55% H2 O ........ ........... 17.5% The materials are carefully mixed so that the sodium silicate is evenly distributed in the dry tamping mixture. Samples of this material were mixed with 6% water and molded into test specimens 50.8 mm high and 50.8 mm in diameter using a sand pounder. Three of these test pieces were dried at room temperature and three were heated for 4 hours at each of the temperatures shown in the table. After cooling to room temperature, the compressive strength of the test pieces was determined. The table gives the average value for three test pieces heated to each temperature. Heating temperature in ° C ............ 20 200 600 800 Compressive strength in kg / cm2 .......... 98 379 225 218 Heating temperature in ° C ............ 1000 1200 1400 1600 Compressive strength in kg / cm2 .......... 443 190 141 281 These data show that a monolith made from a mixture for refractory ramming bodies according to the present invention has great strength which is maintained at all temperatures up to the fully burned state. It therefore exhibits great resistance to stress at any temperature up to the temperature at which a ceramic bond normally sets in in seawater magnesia.

Die erfindungsgemäßen Stampfmassen sind besonders geeignet für offene Herdöfen, in denen Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt zur Fabrikation von Stahlblechen hergestellt wird. Es ist bekannt, daß die Beanspruchung bei solchen Öfen besonders stark ist. Die vordere und hintere Wand eines solchen Ofens wurden mit dem oben beschriebenen Material ausgestampft. Während des Testes mußte nur wenig an diesen beiden Teilen des Herdes nachgeputzt werden; es war beträchtlich weniger als normalerweise bei einer ähnlichen Anordnung beim Brennen in einer Mischung von Seewassermagnesia und basischer Schlacke. Die Monolithen waren ebenfalls zur Benutzung am Abstichloch gleicher Öfen und in einer Stellung geeignet, in der eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegen Erosion durch Schlacke und Metall erforderlich ist.The ramming mixes according to the invention are particularly suitable for open Hearth furnaces in which steel with a low carbon content is used for the manufacture of steel sheets will be produced. It is known that the stress in such ovens is particularly is strong. The front and back walls of such a furnace were matched with the one above material described stamped out. Little had to be done during the test both parts of the stove are cleaned; it was considerably less than normal with a similar arrangement when burning in a mixture of seawater magnesia and basic slag. The monoliths were also for use at the tap hole of the same oven and in a position that requires particularly high resistance against erosion by slag and metal is required.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Refractory ramming mixes made of coarse-grained, refractory basic or neutral material such as magnesia, chrome ore, serpentine, dolomite, and a fine-grained basic refractory material such as magnesia or dolomite, and Sodium silicate bond, characterized in that it is used as a binder Sodium silicate powder has the weight ratio of Si 02: Nag O between 2: 1 and 3 : 1 and the bound water makes up almost 20 percent by weight.

2. Refractories Ramming mass according to claim 1, characterized in that the coarse-grained portion 30 to 80 percent by weight and the fine-grained portion 20 to 70 percent by weight of the all dry, refractory material.

3. Refractory padding mass according to Claim 1 or 2, characterized in that the binder is about 2 to 6 percent by weight of the dry, refractory material.

4. Refractory ramming mass according to claim 1 to 3, characterized in that the binder is in the form of a powder, whose particle diameter is 0.7 mm and smaller.

5. Refractory ramming mass according to claim 1 to 4, characterized in that it consists of 50 parts by weight of seawater magnesite in a grain size of about 0.5 to 3 mm, 50 parts by weight of seawater magnesite in a grain size of 0.211 mm and 5 parts by weight of sodium silicate powder. Considered publications: German Patent Nos. 655 379, 611106, .506 928, 596 341; Austrian patent specification No. 106 468..