DE1127784B - Verfahren zur Herstellung hydratations-bestaendiger feuerfester Gegenstaende - Google Patents

Verfahren zur Herstellung hydratations-bestaendiger feuerfester Gegenstaende

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DE1127784B
DE1127784B DEH39171A DEH0039171A DE1127784B DE 1127784 B DE1127784 B DE 1127784B DE H39171 A DEH39171 A DE H39171A DE H0039171 A DEH0039171 A DE H0039171A DE 1127784 B DE1127784 B DE 1127784B
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lime
refractory
hydration
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temperature
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DEH39171A
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Albert Lajos Renkey
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Harbison Walker Refractories Co
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Harbison Walker Refractories Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung hydratationsbeständiger feuerfester Gegenstände Die Erfindung betrifft das Brennen von feuerfesten Gegenständen, wie Bausteinen und Mauerblöcken, worin freier Kalk (Ca0) den hauptsächlichen feuerfesten Bestandteil darstellt, in solcher Weise, daß der Kalk gegenüber Hydratation in hohem Maße beständig gemacht wird.
  • In der sich mit feuerfestem Material befassenden Industrie hat man nahezu von Anfang an und seither wiederholt versucht, Kalk in eine brauchbare Form überzuführen, die seine Anwendung im Ofenbau möglich machen würde. Dies erscheint deshalb sehr wünschenswert, weil Calciumoxyd (Ca0) einen höheren Schmelzpunkt als die meisten anderen Oxyde aufweist und Kalkstein guter Reinheit ziemlich häufig vorkommt. Die Tatsache, daß bei der Herstellung von feuerfesten Gegenständen auf Kalkgrundlage kein nennenswerter technischer Erfolg erzielt wurde, ist darauf zurückzuführen, daß Calciumoxyd eine große Affinität gegenüber Feuchtigkeit aufweist und die daraus folgende Hydratation eine vollständige Zerstörung durch Zerfall' oder Übergang in die Pulverform verursacht.
  • Handelsüblicher Kalk wird gewöhnlich aus Kalkstein erhalten, der unter Freisetzung von Kohlendioxyd gebrannt wird. Das gebildete Produkt ist der gebrannte oder ungelöschte Kalk des Handels, der in der Industrie und zur Bodenbehandlung Verwendung findet. Ein gleichermaßen üblicher Handelsgegenstand ist hydratisierter Kalk, der durch Zugabe von so viel Wasser zu gebranntem Kalk, daß er in Calciumhydroxyd (Ca(OH)2) übergeht, hergestellt und gewöhnlich in trockener Pulverform gehandelt wird. Unabhängig davon, welche dieser Formen zur Herstellung feuerfester Gegenstände verwendet wird, entsteht als Endprodukt des Brennens bei hoher Temperatur Calciumoxyd. Die bisherige Erfahrung hat gezeigt, daß die feuerfesten Gegenstände auch unabhängig von der Kalkquelle oder dem Herstellungsverfahren wegen ihrer starken Neigung zur Hydratation von geringem Wert sind.
  • Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten hat man bereits versucht, durch Verwendung verschiedener Zusatzstoffe die Reaktion zwischen Kalk und Wasser zu verhindern. Wenn derartige Zusatzstoffe auch einen gewissen Schutz bieten und damit ein Erfolg hinsichtlich der Verhinderung dieser Reaktion erreicht wird, so hat sich doch gezeigt, daß der Zusatzstoff eine grundlegende Veränderung der Eigenschaften des gebildeten Produkts bewirkt und die Feuerbeständigkeit des Produkts beträchtlich absinkt.
  • Ein weiterer Versuch, das Problem zu lösen, der auch teilweise zum Erfolg geführt hat, besteht darin, den Kalk zu schmelzen. Diese Arbeitsweise hat jedoch, abgesehen davon, daß sie außerordentlich kostspielig ist, nicht zu Körpern geführt, die üblichen atmosphärischen Bedingungen während der in Betracht kommenden Zeitspanne ausgesetzt werden können.
  • Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zum Brennen feuerfester Gegenstände zu schaffen, die freien Kalk als den hauptsächlichen feuerfesten Bestandteil enthalten, der gegenüber Hydratation in hohem Maße beständig ist.
  • Die Erfindung befaßt sich nur mit der Stufe des Brennens des feuerfesten Kalks und nur wenig oder gar nicht mit den Stufen vor oder nach dem Brennen. Nichtsdestoweniger ist sie für die Herstellung eines brauchbaren und handelsfähigen feuerbeständigen Kalks so unabdingbar, daß ohne sie alle anderen Vorsichtsmaßnahmen zur Erzielung eines Hydratationsschutzes nicht zu dem gewünschten Ergebnis führen.
  • Es ist bekannt, daß man zur Herstellung von feuerfestem Kalk in Form fester Gegenstände notwendigerweise von Calciumoxyd, d. h. gebranntem Kalk ausgehen muß. Nach der für viele Arten feuerfester Gegenstände üblichen Arbeitsweise wird Kalk entweder als Oxyd oder als Hydrat mit oder ohne Zusätze bei Temperaturen oberhalb etwa 1540° C gebrannt, um ihn zu verdichten bzw. zu sintern. Für die Herstellung feuerfester Gegenstände sind unabhängig von der jeweiligen Art dichte Körner erwünscht. Der gesinterte Kalk wird zerkleinert, die Körner werden im Hinblick auf eine gute Verdichtung sortiert und gegebenenfalls nach Zugabe von Schmiermitteln zu Gegenständen, z. B. Bausteinen, verpreßt. Diese Bausteine werden dann gebrannt, um die schließliche keramische Bindung zu erzielen.
  • Bei dieser Stufe treten die auf die Hydratation zurückzuführenden Schwierigkeiten auf, die bisher für unüberwindlich gehalten wurden. Die Hydratation der feuerfesten Gegenstände auf Kalkgrundlage ist dadurch, daß sie der Luft ausgesetzt waren, so rasch fortgeschritten, daß es nicht möglich war, ein brauchbares Produkt aus dem Ofen heraus zu erhalten. Es hat sich gezeigt, daß die Bausteine innerhalb des Ofens entweder bis zum vollständigen Zerfall oder wenigstens in dem Ausmaß hydratisiert waren, daß sie starke Risse zeigten.
  • Es wird zwar angenommen, daß dieser Zerfall durch die Hydratation hervorgerufen wird, doch ist noch nicht geklärt; ob die Hydratation tatsächlich die einzige Ursache oder sogar die hauptsächliche Ursache hierfür darstellt. Diese Theorie, durch die die Erfindung nicht beschränkt werden soll, wird lediglich deshalb wiedergegeben, weil sie die auf diesem Gebiet allgemein geläufige ist und am meisten Wahrscheinlichkeit für sich hat. Welches jedoch auch immer die Ursache sein mag, die Erfindung verzögert den Zerfall von gebranntem CaO in großem Ausmaße.
  • Den besten Begriff über den Stand der Technik auf diesem Gebiet erhält man vermutlich durch das Studium der neueren Patentschriften. Nach der USA.-Patentschrift 2 876 122 haben sich einige Verwendungsmöglichkeiten für feuerfeste Gegenstände mit einem hohen Prozentsatz an freiem Kalk gefunden, doch hat es sich zu ihrer Herstellung als notwendig erwiesen, zur Herstellung des Korns eine vollständige Schmelzung durchzuführen. Selbst mit diesem kostspieligsten aller Verdichtungsverfahren blieb der Erfolg noch beschränkt, wie sich aus Spalte 2, Zeilen 12 bis 14, der genannten Patentschrift ergibt, wo es heißt, daß es überraschend sei, daß auf diese Weise hergestellte Gegenstände den klimatischen Bedingungen des Sommers von Massachusetts bis zu einer Zeitspanne von 2 Wochen ohne Verschlechterungwiderstehen können. Die vorliegende Erfindung ist auf Kalk anwendbar, der entweder wie der in dieser Patentschrift beschriebene vollständig geschmolzen oder nur gesintert ist und in beiden Fällen zu einer Verlängerung der Lebensdauer bis zu einem Zeitraum von Monaten führt. Eine Lebensdauer von 3 Monaten (die für das erfindungsgemäße Produkt nicht ungewöhnlich ist) gegenüber einer Lebensdauer von nur 2 Wochen stellt eine Steigerung von über 600% dar. Dies ist besonders bedeutsam, da es auch bei bester Planung nicht möglich ist, feuerfestes Material für ein Ofenfutter in einem Zeitraum von 2 Wochen herzustellen, zu transportieren und einzubauen. Schon eine geringe Verzögerung könnte das Versagen eines derartigen Produkts bedingen. Aus diesem Grunde bringt die Erfindung zusätzliche Vorteile für derartige Kalkprodukte, wie sie in der obengenannten USA.-Patentschrift beschrieben sind, und eine wesentliche Verbesserung für viele Anwendungen. In entsprechender Weise wurde gefunden, daß die in der USA.-Patentschrift 2 678 887 angegebenen Zusätze von Titanoxyd und Zirkonoxyd und der in der USA.-Patentschrift 2 548 471 angegebene Zusatz von Titanoxyd bereits zu wesentlichen Verbesserungen der Kalkprodukte führen. Ein wesentliches Merkmal ist in der Rißfreiheit des gebrannten Produkts zu erblicken, wenn feuerfeste Gegenstände von beträchtlichem Ausmaß hergestellt werden, z. B. Bausteine von etwa 23 - 11,4 - 6,3 cm. Das Zerspringen wird durch die erfindungsgemäße Brennstufe verhindert. Die erfindungsgemäß erzielte Verbesserung ist tatsächlich so groß, daß sich die Zusätze von Titanoxyd und Zirkonoxyd vollständig erübrigen.
  • Es wurde zunächst angenommen, daß Kalk bei der Verwendung als feuerfestes Material immer eine besondere Behandlung erfordert, doch wurde gefunden, daß es bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung des Problems möglich ist, feuerfeste Gegenstände zu schaffen, die über große Entfernungen transportiert und mit den für den Ofenbau üblichen Mitteln hantiert werden können. Wenn sie einmal in dieser Weise verwendet worden sind, dann bewahrt sie die in einem in Betrieb befindlichen Ofen vorhandene Hitze vor der Hydratisierung.
  • Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung feuerfester Gegenstände aus einer wenigstens 50010 freien Kalk enthaltenden Masse durch Formen und Brennen wird der geformte Gegenstand einem Schnellbrand in der Weise unterworfen; daß die Temperatur des Körpers zunächst innerhalb 5 Minuten auf wenigstens 538° C und darauf innerhalb 15 Minuten auf 815' C gesteigert wird, worauf in üblicher Weise bis 1650° C weitergebrannt und schließlich abgekühlt wird.
  • Vorzugsweise wird der ungebrannte Körper in einen bei einer Temperatur von wenigstens 538° C gehaltenen Ofen eingebracht.
  • Die Geschwindigkeit des weiteren Temperaturanstiegs auf die schließliche Brenntemperatur von 1370 bis 1650° C ist nicht kritisch und kann den Möglichkeiten der zur Verfügung stehenden Einrichtungen angepaßt werden. Ferner wurde gefunden, daß die Abkühlgeschwindigkeit des gebrannten, feuerfesten Gegenstands, die von manchen früheren Bearbeitern als' kritisch angesehen wurde, ohne Bedeutung auf das gebildete Produkt ist. Diese neuartige Brennstufe hat zur Folge, daß bei Bausteinen keine Rißbildung und kein weiterer Zerfall nach dem Abkühlen im Ofen mehr zu beobachten war.
  • Es gibt viele Wege, auf denen Feuchtigkeit in einen Ofen, worin Bausteine gebrannt werden, gelangen kann. So können beispielsweise die Verbrennungsprodukte des Brennstoffs Feuchtigkeit enthalten, da Wasser bei der Verbrennung von Naturgasen, Öl oder Kohle anfällt. Diese Feuchtigkeit kann sich mit dem Kalk zu Calciumhydroxyd umsetzen und dadurch den Baustein schädigen. Diese Umsetzung erfolgt jedoch bei Temperaturen oberhalb 540° C nicht in merklichem Ausmaß.
  • Zur Erzielung der raschen Erhitzungsgeschwindigkeit oder des Schnellbrennens stehen für die praktische Anwendung mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. So kann beispielsweise der feuerfeste Gegenstand in einen Ofen eingebracht werden, der eine Eintrittstemperatur von wenigstens etwa 540° C aufweist; die Außenseite der Gegenstände nimmt rasch, d. h. in wenigen Minuten, die Ofentemperatur an. Die Gegenstände können aber auch dadurch gebrannt werden, daß man sie in einen Ofen bei Zimmertemperatur einbringt und die Temperatur innerhalb von 5 Minuten oder weniger auf etwa 538' C und innerhalb von 15 Minuten oder weniger auf eine Temperatur von wenigstens etwa 815° C bringt. Bei diesen Arbeitsweisen hat sich erwiesen, daß die Zeit bis zur Erreichung der Temperatur von 538° C so kurz ist, daß die übliche Umsetzung von Wasserdampf und Kalk praktisch vermieden und der Körper gebrannt wird, ohne daß eine Hydration erfolgt. Es wurde gefunden, daß das rasche Erhitzen lediglich der Außenflächen der Gegenstände den Zweck erfüllt. Das Innere des Körpers erreicht selbstverständlich eine Temperatur von 538° C erst einige Zeit nach der Oberfläche, doch ist das Kalkmaterial offenbar nicht so durchlässig, daß der im Ofen vorhandene Wasserdampf in das Innere eindringen kann, ehe es auf über 538° C aufgeheizt ist.
  • Die feuerfesten Massen, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist, sind solche, worin freier Kalk als Hauptbestandteil vorliegt, d. h. wenigstens 50 Gewichtsprozent des feuerfesten Gegenstands ausmacht. Die Erfindung kann mit Massen aus Kalk allein oder aus Kalk, der Zusätze enthält, die auf irgendeine Weise zur besseren Bausteinherstellung beitragen, angewandt werden, da diese Massen in jedem Fall durch das Schnellbrennverfahren hydratationsfest gemacht werden. Das Verfahren ist auch auf feuerfeste Massen anwendbar, die aus totgebranntem Dolomit hergestellt wurden. Es wurden zwar feuerfeste Gegenstände aus Dolomit für die Industrie mit Erfolg hergestellt, doch besteht auch hier das Problem der Hydratation, und das Schnellbrennverfahren vermindert den beim Brennen auftretenden Ausschuß. Die Erfindung eignet sich ferner für Massen, die Gemische aus gebranntem Kalk oder Dolomit oder beiden und totgebrannter Magnesia darstellen. Letztere verringert die Wirkungen des Kalks, ohne jedoch das Hydratationsproblem zu beseitigen. Die Erfindung ist auch auf feuerfeste Körper, die aus geschmolzenem Kalk oder Dolomit sowie aus den entsprechenden gesinterten Sorten hergestellt werden, anwendbar, als Schmiermittel können die üblichen wasserfreien Schmiermittel, wie Öl, Teer und Paraffinwachs, eingesetzt werden.
  • Die Erfindung führt zwar zu einer großen Steigerung der Lebensdauer der feuerfesten Materialien auf Kalkgrundlage, doch stellt die Lagerung nach wie vor ein Problem dar. Es hat sich daher als zweckmäßig erwiesen, die allgemein bekannten Mittel, wie Besprühen des gebrannten Bausteins mit Ölen zur weiteren Verlängerung der Lebensdauer, Schützen des gebrannten Kalks und der gebrannten feuerfesten Gegenstände in Behältern und Umhüllungen, die ihre Berührung mit Luft auf ein Mindestmaß herabsetzen, und Begrenzung, wenn möglich, des kalkhaltigen Bestandteils auf die gröberen Fraktionen des Gemisches beim Vermischen mit anderen feuerfesten Materialien, wie Magnesia, zur Verringerung des Anteils der auf den Kalk entfallenden Oberfläche anzuwenden. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Herstellungshilfen nicht einen Teil der Erfindung bilden.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
  • Beispiel 1 Ein Ansatz für feuerfestes Material auf Kalkgrundlage wurde mit den folgenden, in Gewichtsteilen angegebenen Materialien hergestellt:
    Hydratisierter Kalk mit hohem Caleiumgehalt . 100
    Rotes Eisenoxyd (Fe203) . . . . .. . . . . . . . .. . . . . 5
    Caustische Magnesia (Mg0) ................ 2
    Zu diesem Ansatz wurde Wasser in einer Menge von 66,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Feststoffe, zugesetzt, und die erhaltene Masse wurde in Vakuumstrangpressen verarbeitet. Es sei darauf hingewiesen, daß Wasser keine nachteilige Wirkung ausübt, wenn es bei der Herstellung des feuerfesten Materials für das Brennen verwendet wird. Das stranggepreßte Material wurde dann bei 1650° C zum Verdichten und Kalzinieren gebrannt. Dieses kalzinierte Material wurde auf verschiedene Korngrößen vermahlen und daraus ein Bausteingemisch hergestellt. Im folgenden wird eine Tyler-Siebanalyse in Gewichtsprozent des Gemisches wiedergegeben.
    - 4+10 ........................ 150/0
    -10+28 ........................ 300%
    -28-E-65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15%
    -65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20%
    In der Kugelmühle gemahlen ...... 20%
    Nach Zugabe von 2 Gewichtsprozent geschmolzenem Paraffin zu dem erwärmten Gemisch wurden durch Verpressen bei etwa 350 at Bausteine mit den Abmessungen von etwa 23 - 15 - 9 cm geformt. Die Bausteine wurden in einen Ofen eingebracht, und die Temperatur wurde rasch auf etwa 1475° C erhöht. Es wurde festgestellt, daß die Ofentemperatur 538' C in 3 Minuten und 815' C in 9 Minuten erreichte. Die Endtemperatur von etwa 1475° C wurde 5 Stunden aufrechterhalten. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurden die Bausteine untersucht und zeigten glatte Oberflächen. Alle Steine befanden sich in einem für die tatsächliche Verwendung befriedigenden Zustand. Physikalische Messungen ergaben eine durchschnittliche Schrumpfung von 1,3% und einen Bruchmodul von etwa 128 kg/em2.
  • Nach der im vorstehenden Beispiel beschriebenen Arbeitsweise hergestellte Bausteine wurden in einen handelsüblichen, mit Kohle beheizten Drehrohrofen zur Herstellung von Kalk eingebaut und untersucht. Fünf dieser Bausteine wurden in den Ofen in der Weise eingebaut, daß sie sich etwa 2,5 cm über die umgebenden gewöhnlichen Bausteine des Ofens nach innen erstreckten. Die gewöhnlichen Bausteine waren aus einem Mineral, Magnesiumkalksilicat, das mit Chromerz versetzt worden war, durch Sintern hergestellt worden. Nach 105 Tagen Betrieb und insgesamt 42 Tagen, wo der Ofen zwischen den Betriebszeiten stillgelegt war, befanden sich die Bausteine noch in einem ausgezeichneten Zustand. Diese Tatsache läßt die ungewöhnlichen .Eigenschaften dieser Bausteine deutlich erkennen, nachdem sie durch ihre räumliche Anbringung in dem Ofen außergewöhnlichen Schleifbedingungen ausgesetzt waren. Trotz dieser verschärften Betriebsbedingungen wurden in den feuerfesten Gegenständen auf Kalkgrundlage keine Risse oder angegehende Aufspaltungen beobachtet.
  • Es wurden auch Bausteine aus 100% Kalk hergestellt.
  • Beispiel 2 Bausteine aus praktisch 100% Kalk wurden folgendermaßen hergestellt: Ein 100 Gewichtsteile hydratisierter Kalk mit hohem Calciumgehalt und 60 Gewichtsteile Wasser enthaltendes Gemisch wurde stranggepreßt. Das erhaltene Material wurde getrocknet und dann durch Brennen bei etwa 1650°C verdichtet. Das spezifische Gewicht der gebrannten Masse als Ganzes betrug 3,05. Die Schamotte wurde vermahlen und in verschiedenen Korngrößen vermischt. Eine Tyler-Siebanalyse des Gemisches zeigt, angegeben in Gewichtsprozent, folgende Werte:
    - 4-f-10 ........................ 15010
    -10+28 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30%
    -28-I--65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15%
    -65 ....:............ ......... 20%
    In der Kugelmühle gemahlen ...... 20%
    Der Ansatz wurde auf etwa 110°C erwärmt und dann mit 2 Gewichtsprozent geschmolzenem Paraffin gründlich vermischt. Aus diesem Gemisch wurden Bausteine mit den Abmessungen von etwa 23 - 15 - 9 cm geformt und- bei etwa 350 kg(cm2 gepreßt. Die Bausteine wurden in einen Ofen eingebracht, und die Temperatur wurde rasch auf etwa 1475° C erhöht und 5 Stunden hierbei gehalten. Es wurde festgestellt, daß die Ofentemperatur 538°C in 3 Minuten und 815°C in etwa 9 Minuten erreichte. Nach dem Brennen wurden die Bausteine entfernt. Physikalische Messungen zeigten, daß die durchschnittliche Schrumpfung etwa 0,20% betrug. Entsprechende Versuche ergaben, daß die Bausteine einen Bruchmodul von über 105 kg/cm2 aufwiesen. Ihre Lagerfähigkeit entsprach der der nach Beispiel 1 hergestellten Bausteine. Nach dem Besprühen mit Maschinenöl waren sie nach einer Lagerung von 4 Monaten noch verwendbar.
  • Bei der Prüfung der Erfindung und der Ermittlung der kritischen Bedeutung des Schnellbrennens wurden auch Vergleichsansätze gemacht. So wurden beispielsweise Bausteine mit der gleichen Zusammensetzung und nach der gleichen Arbeitsweise hergestellt, wie sie im Beispiel 1 beschrieben wurde. Sie wurden in einen Ofen bei Zimmertemperatur eingebracht und dann in Übereinstimmung mit einem üblichen Brennplan für feuerfeste Bausteine gebrannt. Die Ofentemperatur wurde um etwa 33° C je Stunde erhöht, wobei 538° C in etwa 16 Stunden und 815' C in etwa 24 Stunden erreicht wurden. Die Endtemperatur von etwa 1540° C wurde 10 Stunden aufrechterhalten. Nach dem Abkühlen des Ofens zeigte sich, daß die Bausteine zu einem Haufen kleiner Klumpen zusammengebrochen waren.
  • Bei anderen Prüfungen wurde ein beschleunigter Brennplan angewandt. Bausteine der im Beispiel l angegebenen Zusammensetzung, die in der dort beschriebenen Weise hergestellt waren, wurden in einen Ofen bei Zimmertemperatur eingebracht, und die Temperatur wurde rasch auf etwa 1540° C erhöht. Die Temperaturerhöhung erfolgte in der Weise, daß der Ofen 538° C innerhalb 30 Minuten und 815° C innerhalb 45 Minuten erreichte: Die Endtemperatur von 1540° C wurde 10 Stunden aufrechterhalten. Nach dem Abkühlen des Ofens wurde bei der Untersuchung der Bausteine festgestellt, daß Rißbildung eingetreten war, wodurch die Bausteine für den Ofenbau nicht mehr in Betracht kamen. Viele der Sprünge konzentrierten sich an der Fläche des Bausteins, die an den Herd angrenzte. Wegen der größeren Materialmasse bei diesem Punkt dürfte dieser Teil des Kalkbausteins in gewissem Ausmaß durch den Herd gekühlt worden sein, so daß sich seine Temperatur langsamer erhöhte als diejenige des übrigen Bausteins. Während dieses Brennplans wurden mehrere Bausteine direkt in den Ofen eingeführt, nachdem die Temperatur 815°C erreicht hatte. Diese Bausteine zeigten keine Rißbildung und waren auch sonst zufriedenstellend.
  • Wie bereits oben erwähnt, können die Einzelheiten des Verfahrens mit Ausnahme des Schnellbrennens verändert werden. Falls erwünscht, können längere oder kürzere Brennpläne, je nach der Zusammensetzung, der Größe des feuerfesten Gegenstandes und den Betriebsbedürfnissen angewandt werden. Die Endtemperatur des Brennens kann im Bereich von 1370 bis 1650° C liegen. Auch das Formen und Verdichten des Rohmaterials kann verändert werden. So kann beispielsweise die Schamotte durch Verpressen bei 70 kg/cm2 und anschließendes Kalzinieren und Zerkleinern erhalten werden. Das Vakuum-Strangpressen ist jedoch bevorzugt. Falls erwünscht, kann Sulfitablauge, Dextrin oder ein anderes Bindemittel in geringen Mengen vor dem Kalzinieren zur Erleichterung des Hantierens in den Ansatz eingebracht werden.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß durch die Erfindung ein zweckmäßiges, leicht durchführbares Verfahren zum Brennen von freiem Kalk enthaltenden feuerfesten Gegenständen geschaffen wird. Erfindungsgemäß hergestellte feuerfeste Produkte können für alle Zwecke verwendet werden, bei denen hohe Temperaturen, beispielsweise in der Größenordnung von 2200° C oder darüber, während längerer Zeiträume erforderlich sind. Zu den typischen Anwendungsmöglichkeiten gehören die Verwendung als Futtermaterial für Zementöfen sowie in Sauerstoffkonvertern und in anderen Anlagen, worin Verfahren bei sehr hoher Temperatur durchgeführt werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung hydratationsbeständiger feuerfester Gegenstände aus einer Masse, die wenigstens 50 Gewichtsprozent freien Kalk enthält, durch Formen und Brennen, dadurch gekennzeichnet, daß der geformte Körper einem Schnellbrand in der Weise unterworfen wird, daß die Temperatur des Körpers zunächst innerhalb etwa 5 Minuten auf wenigstens 538'C und darauf innerhalb 15 Minuten auf wenigstens 815° C gesteigert wird, worauf in üblicher Weise bis 1650° C weitergebrannt und schließlich abgekühlt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ungebrannte Körper in einen bei einer Temperatur von wenigstens 538°C gehaltenen Ofen eingebracht wird.
DEH39171A 1959-04-22 1960-04-14 Verfahren zur Herstellung hydratations-bestaendiger feuerfester Gegenstaende Pending DE1127784B (de)

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