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Verfahren zum Herstellen eines feuerfesten Materials auf der Grundlage
von Tonerde und Kieselerde Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
feuerfesten Materials hoher Dichte, geringer Porosität, geringer Permeabilität und
ausge-. zeichneter mechanischer Festigkeit auf der Grundlage von Tonerde und Kieselerde.
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Feuerfeste Materialien mit hohem Aluminiumoxidgehalt werden auf Grund
ihres A1#-,0:3-Gehaltes in Gruppen eingeteilt, die Analysenwerten von 50, 60. 70,
80, 90 oder 99°,/() A1203 entsprechen. Diejenigen mit einem Aluminiumoxidgehalt
von 50 bis 900/0 werden durch Vermischen verschiedener feuerfester Materialien mit
hohem Aluminiumoxidgehalt hergestellt, während diejenigen mit einem Gehalt von 990/0
aus hoch reinem Aluminiumoxid gewonnen werden. Die üblichen feuerfesten Materialien
mit hohem AlutniniLimoxidgehalt und ihre typischen A120:i-Gehalte sind folgende:
Calciniertes Aluminiumoxid 99"j0, calcinierter südamerikanischer Bauxit 88e0, calcinierter
Alabama-Bauxit 740,'0, calcinierter Diaspor 76(1;`o, Burley-Diaspor 48 und 58%,
Kyanit 56r'/0. Alle diese Materialien sind chemisch miteinander verträglich und
können daher zur Erzielung nahezu jedes gewünschten Aluminiumoxidgehaltes miteinander
vermischt werden. Eine weitere Gehaltseinstellung wird in manchen Fällen durch Zusatz
kleinerer Mengen von Ton oder Siliciumdioxid erreicht.
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Zum Herstellen feuerfester Materialien ist es bereits bekanntgeworden.
Kieselsäure in Form des Si0,-Gels anzuwenden, wobei man von der Überlegung ausging,
daß die Gelform reaktionsfähiger ist als Kieselsäure in kristallisierter Form, wie
etwa in Form von Quarz. Weiterhin ist auch das Anwenden von Kieselerdesolen, d.
h. einer kolloidalen Kieselerde in feuerfesten Materialien auf der Grundlage von
Tonerde, bekanntgeworden (britische Patentschrift 428782).
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Das Anwenden derartiger amorpher Formen des Siliciumdioxids führte
jedoch zu feuerfesten Materialien bzw. daraus hergestellten Formkörpern, die insoweit
nicht befriedigen konnten, als sie nicht förrnbestiindig sind und bei dem Brennen
ein starkes Einschrumpfen zeigen sowie relativ geringe Dichte und damit einhergehend
relativ hohe Porösität und allgemein nicht die mechanischen Festigkeitswerte zeigen,
die wünschenswert sind.
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Derngeinüf.3 liegt die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin,
ein Verfahren der angegebenen Art zri schallen, bei dem feuerfeste Materialien mit
übcrlcgcnen f:igenschaften erhalten werden.
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In kunnzelchnender Weise verführt man erfIndungsgeinäß dcrgest.rlt,
dafi als Tonerdematcrial ein Produkt mit einem (ichalt an @luminitmtr@xvd Nom 2
wenigstens 500/f) mit 1 bis 100/0 aus der Gasphase niedergeschlagener amorpher Kieselerde,
die bei der Herstellung von Eisenlegierungen wie Ferrosilicium anfällt, welche eine
Teilchengröße von kleiner als 50 Mikron aufweist und wenigstens die Hälfte derselben
eine Teilchengröße von kleiner als 10 Mikron besitzt, vermischt, unter Druck verformt
und unter Ausbilden einer Mullitmatrix gebrannt wird.
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Weitere kennzeichnende Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäß in Anwendung kommende Kieselerde enthält wenigstens
900/0 SiO-, üblicherweise bis zu etwa 950/0 Si02, 2 bis 3r'/0 Metalloxide, und zwar
Fe0, Mg0 und A1.20:3, und weist 211/o Glühverlust auf.
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Bei den nachfolgend beschriebenen Arbeitsweisen wird das übliche Preßverfahren
zum Herstellen von Formkörpern hohen Aluminiumoxidgehaltes angewandt. Die Produkte
werden zerkleinert und gründlich miteinander vermischt, wobei eine typische Mahlinasse
zur Formkö rperherstellung folgender Zusanimensetzung erhalten wird.
6,72
+ 1,68 min . . . . . . . . . . . . . . . . . . lS"o 1,6R f- 0.51) inin . . . . .
. . . . . . . . . . . . . ?1)r' n 0.59 + 0,,1 min .................. 1,r1"
0 1
21 111111
..... . . . . . . . . . . . . .
.......
40" ,i
Sodann werden 4 bis 6 Gewichtsprozent Wasser und etwa 20%
Sulfitablauge als vorübergehend wirkendes Bindemittel zugesetzt. Die in den Beispielen
angewandten 2% Sulfitablauge entsprechen einer üblichen technischen Praxis der Zugabe
einer kleinen Menge eines aus einer großen Auswahl gewählten Kaltbindemittels mit
dem Zweck, daß der Baustoff während der Verarbeitung leichter gehandhabt werden
kann und Bruch nur in geringem Ausmaß eintritt. Das Gemisch wird sodann bei etwa
280 kg/em2 zu Formkörpern von etwa 228 - 114 - 63,5 mm verpreßt. Die Formkörper
werden aus der Presse entfernt und über Nacht bei etwa 110°C im Ofen getrocknet.
Die Formkörper werden sodann 10 Stunden bei etwa 1500='C gebrannt.
| Tabelle I |
| Zusammensetzungen mit Analysenwerten von etwa 500% A1203 |
| A B C D E F |
| Calcinierter Burley-Diaspor, 0% ...... 85 84 82 80@
78 75 |
| Calciniertes Aluminiumoxid, % ...... 15 15 15 15 15
15 |
| Erfindungsgemäßes Siliciumdioxid, 0/0.. 0 1 3 5 7 10 |
| Dichte, g/cm3 . ... . .. ... . ..... .. . .. 2,258 2,275 2,339
2,435 2,435 2,323 |
| Bruchmodul, kg/cm2 ................ 143,5 154,7 168 186,2
151,9 88,9 |
| Scheinbare Porosität, 0% ... .. .. . . . . . 18,9 18,1 14,4
10,8 10,6 15,0 |
| Lineare Veränderung beim Brennen, 0% -1,9 -1,0 -1,1 -1,1 -0,9
-0.9, |
| Wiedererhitzen auf 1725°C, |
| Volumenveränderung, 0% .......... -4,8 -4,3 -2,2 +6,1 +4,6
+2,3 |
| Abplatzverlu"st, % .................. 41,7 32,5 37,6 35,8 11,6
3,2 |
Die Zusammensetzung A ist ein typisches Beispiel für einen 50% A1203 enthaltenden
feuerfesten Formkörper der bisher üblichen Art. Der Vergleich seiner Eigenschaften
mit denjenigen der Zusammensetzungen B bis F macht deutlich, daß mit l0% des erfindungsgemäßen
Siliciumdioxyds eine Verbesserung aller Eigenschaften eintritt, daß eine beträchtliche
Verbesserung bei dem Gemisch gefunden wird, das 3 0% des erfindungsgemäßen Siliciumdioxids
enthält, und eine noch stärker ausgeprägte Verbesserung bei den Gemischen mit einem
5- und 70%igen Zusatz eintritt. Die Zusammensetzung F mit einem Gehalt an erfindungsgemäßem
Siliciumdioxid von 100% zeigt sehr viel bessere Eigenschaften als die Zusammensetzung
A, wenngleich beobachtet werden kann, daß das Maximum der Verbesserung überschritten
ist.
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Bei Formkörpern mit hohem Aluminiumoxidgehalt der 50% A1203-Gruppe
ist es eine übliche Erscheinung, daß sie bei hohen Temperaturen bei verschiedenen
Verwendungsarten beträchtlich schrumpfen. Ein Ziel der Technologie der feuerfesten
Materialien besteht darin, diese Schrumpfung auf ein möglichst geringes Maß herabzusetzen,
um die Bildung von Fugen und das dadurch bedingte Eindringen von schädigenden Stoffen,
wie geschmolzenem Metall, Schlacke und Rauch, zu verhindern. Ein völlig unerwartetes
Ergebnis, das durch Aufnahme von amorphem Siliciumdioxid in feuerfeste Materialien
mit hohem Aluminiümoxidgehalt erreicht wird, ist in der Wiedererwärmungsexpansion
zu erblicken. Die in Tabelle I wiedergegebenen Zahlenwerte zeigen, daß durch Zusatz
von erfindungsgemäßem Siliciumdioxid zu dem Grundgemisch (Zusammensetzung A) mit
einer Schrumpfung von 4,8 Volumprozent bei 1725 C die Schrumpfung in zunehmendem
Maße verringert wird. Mit dem Gemisch C, das 3#''" an zugesetAcin hiliciiinidioxic1
enthält, beträgt die Volumenver:indei =iiig nur noch weniger als die Hälfte derjenigen
des Grundgemisches, und finit höheren Prozentsätzen an erfindungsgemäßem Siliciumdioxid
tritt bei 1725 C eine deutliche Volumenexpansion ein. Dieser Expansionseffekt, durch
den bei Gebrauch ein Schluß der Fugen zwischen den Formkörpern erzielt wird, erreicht
bei Zusätzen von 5 und 70% erfindungsgemäßem Siliciumdioxid ein Maximum.
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Von besonderem Wert ist die Erzielung von Porositäten von 15% und
darunter, die mit Zusätzen an erfindungsgemäßem Siliciumdioxid von mehr als 1% erreicht
werden. Die mit den Zusammensetzungen E und D erhaltenen Porositätswerte von 10,6
bzw. 10,8 haben als Werte zu gelten, die bisher mit Formkörpern mit hohem Aluminiumoxidgehalt
aus Zusammensetzungen mit sortierten Größen, die bis kurz vor einem fortgeschrittenen
Schmelzen gebrannt werden, unerreichbar waren.
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Die Erzielung hoher Dichte und geringer Porosität bei den erfindungsgemäßen
feuerfesten Materialien beruht nicht auf dem Eintreten einer erhöhten Schrumpfung
beim Brennen, die immer von einer Neigung zur Verformung und anderen Schwierigkeiten
begleitet ist. So zeigt z. B. die Zusammensetzung E mit 70% Siliciumdioxid aus der
Gasphase erhalten praktisch die gleiche Brennschrumpfung wie die Zusammensetzung
B. Alle in Tabelle I aufgeführten Zusammensetzungen zeigen eine schwache lineare
Schrumpfung beim Brennen. Diese Eigenschaften einer geringen Schrumpfung bei starkem
Brennen zeigt dem auf dem Gebiet der feuerfesten Stoffe Bewanderten, daß diese gleichen
Zusammensetzungen mit Vorteil zur Herstellung sogenannter chemischgebundener Formkörper
verwendet »werden können. So wird durch einfache Erhöhung der Sulfitablauge auf
3 his 8"0 den Formkörpern gcniigend Festigkeit @.erliehen, uiti den Transport ohne
< orheriges Brennen zli ei'InC>gllclien.
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hie Tatlache, claß diese Zusammensetzungen bereitoliiie kriftiges
Brennen hohe fichten annchinen, hat auch 7u ihrer Verwendung als feuerieste Gegenständc:
in anderer als Formkörperform geführt. Hierzu gehören derartige feuerfeste Materialien,
die zum
| EinKl t durch Pressen oder Rahmen vorgesehen sind. |
| Das Gemisch C der Tabelle. I ist für derartige mono- |
| lithische feuerfeste Materialien ausgezeichnet ge- |
| eiiRne.t. |
| Tabelle 11 |
| Zusammensetzungen mit Analysenwerten |
| von etwa 72"/n Aluminiumoxid |
| Caleinierter Alabama-Bau.rit, 010 65 65 |
| C ilciiiiertes Aluminiumoxid, 0/0 26,5 26,5 |
| Töpferflint, % . . . . . . . . . . . . . . . 8,5 5,5 |
| Er°lindungsgernäßes Silicium- |
| dioxid, t1/0 ..... . . . . . . . . . . . . 0 3,0 |
| Dichte, g/cm3 . . . . . . . . . . . . . . . . 2,355 2,403 |
| Bruchmodul, kg/em'2 . . . .. . . . .. 95,2 106,4 |
| Scheinbare Porosität, 0/0 ....... 22,4 20,8 |
| Wiedererhitzen auf 1600'-C, |
| Volumenveriinderung, ()!0 .... -2,3 -2,3 |
Die Eigenschaften von 72% A1203 enthaltenden Formkörpern liegen in einem völlig
anderen Bereich als diejenigen der feuerfesten Materialien mit 500!o A120;1. Beispielsweise
ist eine höhere Porosität zu erwarten. Trotzdem zeigt (las obige Beispiel, daß innerhalb
seiner Bezugsgrößen mit einem Zusatz von 3%
| erfindungsgemäßem Siliciumdioxid v@@lrksrlrtl@ @ u... |
| besserungen erzielt werden. |
| Tabelle 111 |
| Zusammensetzungen mit Analyserlvwerten |
| von etwa 85"/n Altiminiuirioxid |
| Caleinierter südamerikanischer |
| Bauxit, 0!0 . . . .. .. . . .. .. .'. . . 80 !)... |
| Calciniertes Aluminiumoxid, % 15 1 5 |
| Kentucky-Bindeton, % . . . . . . . . 5 |
| Erfindungsgemäßes Silicium- |
| dioxid, 0/0 . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 3 |
| Dichte, g/cm3 ................ 2,88`l |
| Bruchmodul, kg/cm2 . . . . . . . . . . 116,9 186,2 |
| Scheinbare Porosität, 0/0 ....... 19,$1 15,1°1 |
| Wiedererhitzen auf 1600°C, |
| Volumenveränderung, 0/0 . . . . -0,9 0,0 |
Wiederum wird durch den Zusatz von Silicitlliidioxid eine in starkem Maße erhöhte
Festigkeit, ei11112 Verbesserung der Schüttdichte und eine geri:n,güa @:,° Porosität
erreicht.
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Weitere wichtige erfindungsgemäße Merkvital(,", insbesondere die Anwendung
auf Aluminiumoxi#I zusammensetzungen hoher Reinheit ergeben sich llr.i s der folgenden
Tabelle IV.
| Tabelle IV |
| Zusammensetzungen mit Analysenwerten von etwa 90% Aluminiumoxid |
| M N O P |
| Aitirninitimoxid, 1','() ..................... 85 90 90 90
90 90 90 |
| Kentucky-Bindeton, 11,'0 .................. 15 |
| Töpferflint, 0"`0 . . . . . . . . . . . . . ... . .. . . .
. .. 10 9 7 5 3 |
| Erfindungsgemäßes Siliciumdioxyd, 0/0 .... 0 0 1 3 5
7 10 |
| Dichte, g/em3 . . . .. . . . . . . .. . .. . . . . . .. . .
. 2,755 2,755 2,771 2,868 2,964 2,996 2,86!'0 |
| Bruchmodul, kg"`Cm2 .................... 65,1 108,5
126 291,9 287 189,7 79,8 |
| Scheinbare Porosität, 01o ................. 21,1 22,3 21,7
15,5 13,2 13,6 16,5 |
| Lineare Veränderung beim Brennen, 11/o .. . +0,9 -0,1 -0,2
-0,2 -0,1 -0,2 -0,.2 |
| Wiedererhitzen auf 1725 C, Volumen- |
| veränderung, Ilii) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . -3,3 --2 .3 +2,3 +2,1 .+ 1,4 +1,7 +1,9 |
| Abriebverlust*1 ........................ 4,84 2,35 0,47 |
| Durchlässigkeit ......................... 0,550 0,894 0,192
0,182 0,281 1,70.:1 |
| *) cm' Abrieh nach 4 Minnten Sandstrahl. |
| Die in Tabelle IV angegebenen Durchlässigkeits- |
| werte sind irr Kubikzoll Luft je Sekunde je Quadrat- |
| z()I1 hlä ehe je Zoll Stärke je 0,454 kg Druck ange- |
| geben. |
| feie Zusammensetzungen nach Tabelle IV zeigen |
| bei <lern :1S f"VI-Abplatztest keinen Verlust, wenn |
| auch Sprüne,- 111 ci:ewissenl Uiliil:tnge zu beobachten |
| Staren. Sie 1.!!'1.'1l Irrt Bereich hon -,e(.'115 deutlichen |
| Sl)riir)@=(#I! KM. dem Grundgeuli>ch (r'.usamiilenset- |
| At!l1tT.l) @'hal,>' l tI.`fatz L()11 alIlo1'1)liciil
`'@ilf(:ltiiii(li()yl(1 |
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| (".nt(:Iti (lt@..lii,.ie.5111t),'1't(°tt _'@.liillil11111111()xl(11:()I`rl
hoher |
| Reinheit hergestellt. Feuerfeste Materialien dieser` |
| Gruppe sind technisch von großer Bedeutung und |
| werden für Industrieöfen vieler' Arten verwendet. |
| Ublicherweise werden sie wie im Beispiel NI durch |
| Zugabe von so viel Ton, z. B. 11) I@i:) ='!!i? ", (111!'o .Je
ge.. |
| bunden werden, (i. h., daß das g@4llamite f. @l@@lrt |
| eine hohe Festigkeit annimmt, rutl:@rcit(a. UM `tl-l.llr- |
| niodul von 65,1 kacril'- wird .!l; Malya.I11 U ` ..;(1t@@ |
| Festigkeit für diesv Gruppe °.:>;) |
| selten. Die, Tatsache, (iaß die itpul I .il'FR.',I' |
| '0"'() betrügt, legt der Verweit.3iiiit@, liteil@.r@stert |
| hlaterlallen ,cliwci'wlegerl(le I$ew(111`@illktitl,f°.,a~91
@k#il. |
| Aus dein VC;rgleleh der tr_llrrg i'1 !n'it |
| der Zusammensetzung 11I ergibt @;ic1i, i.! i2 hJill 1 1.';M,C |
der 150% Bindeton durch l00% feinvermahlenes kristallines Siliciumdioxid
(Töpferflint) manche Eigenschaften vorteilhaft beeinflußt werden, wobei jedoch keine
Steigerung der Dichte oder Verminderung der Porosität auftritt. Dagegen hat das
erfindungsgemäße Siliciumdioxid der Zusammensetzungen O seine positive Wirkung sowohl
auf diese Eigenschaften als auch auf die Festigkeit (Bruchmodul).
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Daraus ergibt sich, daß die Erfindung in vieler Hinsicht besonders
gut für Zusammensetzungen mit einem Aluminiumoxidgehalt von praktisch 90% geeignet
ist. So besitzt, soweit bekannt, kein anderer technischer 90% Aluminiumoxid enthaltender
feuerfester Formkörper hoher Reinheit, der durch bis kurz vor dem Schmelzen arbeitende
Verfahren hergestellt ist, eine Festigkeit, die so hoch ist, wie der 280 kg/cm2
betragende Bruchmodul der Zusammensetzungen P und Q, die 3 bzw. 5% erfindungsgemäßes
Siliciumdioxid enthalten. Diese einzigartige Eigenschaft macht es in Verbindung
mit den gleichfalls bemerkenswerten Porositäten von 150% oder darunter der Zusammensetzungen
P, Q und R möglich, diese neuen feuerfesten Materialien für viele Zwecke einzusetzen,
für die man gewöhnlich Formkörper mit hohem Aluminiumoxidgehalt nicht wählen würde.
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In der folgenden Tabelle V sind eine Reihe von vergleichenden Untersuchungen
zusammengefaßt. Es werden vier Ansätze hergestellt, von denen jeder 95010 röhrenförmige
Tonerde enthält, wobei der restliche Anteil von 501o des Gemisches in Form vier
verschiedener Arten an Kieselerde vorliegt. Die zur Untersuchung kommenden Formkörper
werden in gleicher Weise hergestellt und praktisch gleichen Prüfbedingungen mit
den Ausnahmen unterworfen, wie sie am Ende der Tabelle angegeben sind. Es ergibt
sich aus dieser Tabelle, daß die erfindungsgemäß in Anwendung kommende Kieselerde
zu wesentlich höherer Dichte, wesentlich geringerer Porösität und wesentlich größerer
mechanischer Festigkeit bei erhöhten Temperaturen im Vergleich zu den anderen drei
untersuchten Kieselerdearten führt. Diese Tabelle V ist im Zusammenhang mit der
Tabelle IV zu lesen, wobei insbesondere die Volumenänderungen bei dem erneuten Erhitzen
auf 1725'C von Interesse und kennzeichnend für den Grad der Volumenveränderung sind.
| Tabelle V |
| Produkt |
| Bestandteile des Ansatzes |
| 2 3 4 |
| Tonerde ....................................... 95% 95% 95%
95% |
| Verflüchtigte Kieselerde . .. . . .. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 50/t, |
| Quarz vollständig -44 Mikron Si02-Gehalt 99,9%, |
| zerkleinertes pulverförmiges Material .... .. . .... 5% |
| Kieselerdesol (eine kolloidale Kieselerde) . . .. . ... . .
5010 |
| Feinverteiltes, ausgefälltes, amorphes |
| mit |
| wenigstens 99% Si02, alle Teilchen kleiner als |
| 44 Mikron ................................... 5010 |
| 1000% 100% 1000/0 100% |
| Prüfergebnisse |
| Produkt |
| 1 2 3 4 |
| Dichte im gebrannten Zustand, g/cm3 . .... ... . .... 2,96
2,721 2,72*) 2,72*) |
| Porosität, 0/0 . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . .
. . . . . . . . .. . . 16 20 bis 21 20 bis 21 20 bis 21 |
| Bruchmodul kg/cm22 nach 5stündigem Halten bei |
| 1370'C .. .. ... .. ... ..... .... . . . .. ......... .. 140
25,2 nicht ausgeführt") |
| *) Die hier wiedergegebene Dichte von 2,72 ist ein durchschnittlicher
Wert. da bei Untersuchungen die Dichte sich in der Größen- |
| ordnung von 2,64 bis 2,80 befindet. |
| **) Die mechanische Festigkeit des nicht gebrannten Produktes
steht in direkter Beziehung zu der mechanischen Festigkeit nach dem |
| Brennen. Die mechanische Festigkeit der nicht gebrannten Produkte
3 und 4 ist etwa gleich derjenigen des Produktes 2. Somit |
| wurde die Heißfestigkeit nicht für die Produkte 3 und 4 bestimmt |
Es gehört zum grundlegenden Wissen auf dem Gebiet der feuerfesten Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Materialien,
daß mit einem Anstieg des durch chemische Analyse ermittelten Aluminiumoxidgehaltes
über den 460% Ala0:; betragenden Maximalwert für feuerfeste Tone, die Feuerfestigkeit
oder der Schmelzpunkt ansteigt. Wenn es sich daher beim Betrieb eines Ofens als
nötig erweist, die Ofentemperatur bis zu dem Punkt erhöhen, wo .Schamottesteine
nicht mehr ausreichen. dann geht man gewöhnlich je nach den durch die Ofentemperatur
bedingten Erfordernissen auf Formkörper mit 50, 60, 70, 80, 90 oder mehr Prozent
Aluminiumoxid über. Ungünstigerweise stellen hohe Temperaturen nur einen der Betriebsfaktoren
dar, die das Versagen feuerfester Materialien herbeiführen. Manche der anderen Faktoren,
beispielsweise Angriff' durch Schlacke. Eindringen zerstörend wirkender Gase und
Abrieb durch Beschickungsmaterialien oder Staub. stehen in direktem Zusammenhang
mit der forosit;it. die bei
der Gruppe von Bausteinen mit hohem
Aluminiumoxidgehalt gewöhnlich in direktem Verhältnis mit dem Altmniniumoxidgehalt
ansteigt. Dadurch war es unmöglich, Schamottesteine uneingeschränkt durch Steine
mit hohem Aluminiumoxid,gehalt zu ersetzen, wie dies im Hinblick auf die Beständigkeit
gegenüber hohen Temperaturen allein wünschenswert gewesen wäre. Gerade diese Beschränkung
wird durch die vorliegende Erfindung in großem Maße beseitigt. Die obigen Angaben
zeigen, daß Porositäten von unter 150% bei feuerfesten Materialien mit hohem Aluminiumoxidgehalt
vieler Arten durch Anwendung der vorliegenden Erfindung erreichbar sind. Tabelle
IV läßt erkennen, daß mit feuerfesten Materialien mit einem Aluminiumoxidgehalt
von 90% sowie mit den 50% A1203 enthaltenden Bausteinen der Tabelle I die Verwendung
von 1% erfindungsgemäßes Siliciumdioxid keine ausgeprägte Verbesserung liefert und
daß 100J() erfindungsgemäßes Siliciumdioxid in mancher Hinsicht offenbar einen Uberschuß
darstellen. Diese Beispiele eignen sich somit zur Aufstellung eines bevorzugten
Bereichs. In anderen Worten, bei der praktischen Durchführung der Erfindung werden
vorzugsweise mehr als 1 Gewichtsprozent und weniger als 10 Gewichtsprozent amorphes
oder erfindungsgemäßes Siliciumdioxid verwendet; 3 bis 7",;, liefern sehr günstige
Ergebnisse.
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In den Beispielen der Tabelle V stellt das kristalline Siliciumdioxid
oder der Töpferflint keinen wesentlichen Bestandteil dar. Es dient lediglich zur
Einstellung des Aluminiumoxidgehalts auf 90%. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die
Erfindung in Abwesenheit jeden anderen Siliciumdioxidzusatzes als dem Zusatz an
erfindungsgemäßen Siliciumdioxid zu den gleichen guten Wirkungen führt.
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Zu den geeigneten Materialien mit hohem Aluminiumoxidgehalt gehören
auch solche, die vorher geschmolzen wurden. Ein derartiges geschmolzenes Korn wird
zerstoßen oder auf andere Weise zu den verschiedenen Korngrößen zerkleinert, die
für die erfindungsgemäßen feuerfesten Materialien nötig sind. Die üblichen Arten
elektrisch geschmolzenen Korns mit hohem Aluminiumoxidgehalt werden als geschmolzenes
Aluminiumoxid, geschmolzener Mullit, geschmolzener Bauxit u. dgl. bezeichnet und
weisen im allgemeinen AI203-Gehalte von 60 bis 99% auf.
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Die chemischen Analysen der bei der Herstellung der obengenannten
Zusammensetzungen verwendeten Materialien ergaben folgende Werte:
| Calciniertes Calcinierter Calcinierter Calcinierter |
| Aluminiumoxid Burley-Diaspor Alabama-Bauxit Töpferflint südamerikanischer
Bindeton |
| Bauxit |
| 99,4% A1203 48,0% Si02 21,9% si02 99,7% Si02 88,58% A1203 30,3%
A1203 |
| 0,3% Si02' 47,1% A1203 74,2% A1203 0,3% A1203 6,21% Si02 53,6%
Si02 |
| + Fe203 |
| + Ti02 |
| 0,2% Fea03 2,4% Ti02 3,4% TiO2 3,37% Ti02 1,7% Ti02 |
| 0,1% Erdalkali- 1,1% Fe203 0,8% Fe203 1,56% Fe203 0,9% Fe203 |
| oxide |
| 0,40% Mg0 0,04% Ca0 0,49% Ca0 |
| 0,24% Ca0 0,05% Mg0 + Mg0 |
| 0,56% Alkalien 0,02% Alkalien 0,41% Na20 |
| + K20 |
| + Li20 |
| 12,4% Glüh- |
| verlust |