DE1275432B - Feuerfeste Steine, Bloecke und Massen aus gebrannter Magnesia - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C04b

Deutsche KL: 80 b-8/01

Nummer: 1275 432

Aktenzeichen: P 12 75 432.4-45 (H 49460)

Anmeldetag: 14. Juni 1963

Auslegetag: 14. August 1968

Die Erfindung betrifft die Verwendung von feuerfesten Steinen, Blöcken und Massen aus gebrannter Magnesia, die ein Bindemittel auf der Grundlage von Teer aufweisen, bei der Herstellung von Stahl mit Hilfe von Sauerstoff bzw. mit Sauerstoff angereicherter Luft, insbesondere für die Zustellung von sauerstoffblasenden Konvertern, wie LD-Konvertern.

Die Erfindung zielt darauf ab, feuerfeste Erzeugnisse der angeführten Art zu schaffen, die für eine Verwendung bei der Herstellung von Stahl mit Hilfe von Sauerstoff bzw. mit Sauerstoff angereicherter Luft besser geeignet sind als die bisher für diesen Zweck eingesetzten feuerfesten Materialien.

Es wurde gefunden, daß dieses Ziel dann erreicht werden kann, wenn in der als feuerfestes Material verwendeten Magnesia die Gehalte an MgO und Kieselsäure einen bestimmten Höchstwert nicht überschreiten und gewisse Mindestmengen an Kalk und Dikalziumferrit vorliegen. Demnach werden gemäß der Erfindung feuerfeste Steine, Blöcke und Massen verwendet, die aus einer gebrannten Magnesia aufgebaut sind, die höchstens 88 % MgO, mindestens 5 % Kalk, bis zu etwa 2 % Kieselsäure und über 5 % Dikalziumferrit enthält.

Eine Magnesia dieser Art kann beispielsweise durch Brennen von Magnesit aus Hochfilzen, Österreich, erhalten werden, der in gebranntem Zustand etwa folgende typische Zusammensetzung aufweist:

SiO₂ O,5o/o

Fe₂O₃ 5,0%

Al₂O₃ 0,5%

CaO 6,5%

MgO (Differenz) 87,5%

Es ist jedoch ohne weiteres auch möglich, eine Magnesia der gewünschten Zusammensetzung zu verwenden, die auf synthetischem Wege, ζ. B. aus Seewasser, Ablaugen oder Solen, gegebenenfalls unter Zusatz der erforderlichen Mengen an Stoffen zur Einregelung der gewünschten Gehalte an Kalk, Kieselsäure, Ferrioxid und Tonerde, erhalten worden ist. Ferner kann eine entsprechend korrigierte, hochwertige Seewassermagnesia verwendet werden.

In den gemäß der Erfindung verwendeten Steinen, Blöcken und Massen soll die gebrannte Magnesia über 5 % Fe₂O₃ und ferner etwa 80 bis 88 % MgO enthalten, und der in ihr vorhandene Kalk ist gleichmäßig verteilt. Die Erzeugnisse können in gebranntem oder ungebranntem Zustand eingesetzt werden, Feuerfeste Steine, Blöcke und Massen aus
gebrannter Magnesia

Anmelder:

Russell Pearce Heuer, Philadelphia, Pa.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Hoffmann

und Dipl.-Ing. W. Eitle, Patentanwälte,

8000 München 8, Maria-Theresia-Str. 6

Als Erfinder benannt:

Russell Pearce Heuer, Philadelphia, Pa.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

Österreich vom 31. Mai 1963 (A 4406/63)

wobei die gebrannten Erzeugnisse gegebenenfalls mit Teer überzogen bzw. imprägniert sein können.

Bezüglich der in den Erzeugnissen gemäß der Erfindung vorliegenden Menge an Dikalziumferrit ist zu bemerken, daß diese dadurch bestimmt wird, daß zuerst die Menge an Kalk berechnet wird, die für eine Verbindung mit der vorliegenden Kieselsäure unter Bildung von Dikalziumsilikat erforderlich ist, und dann diese Menge von der Gesamtmenge an Kalk abgezogen wird, wodurch die überschüssige Menge an Kalk ermittelt wird. Es wird angenommen, daß sich diese überschüssige Menge an Kalk mit in den Erzeugnissen vorhandenem Eisenoxid unter Bildung von Dikalziumferrit umsetzt, nachdem allenfalls vorhandene geringe Mengen von Tonerde Tetrakalziumaluminiumferrit (Brownmillerit) gebildet haben. Es wird unterstellt, daß die allfälligen geringen Mengen an dieser Verbindung in der berechneten Menge Dikalziumferrit eingeschlossen sind. Jedenfalls sind die gegebenenfalls vorhandenen Mengen an Tetrakalziumaluminiumferrit immer geringer als die Mengen an Dikalziumferrit. Zur Erzielung bester Ergebnisse soll der Kieselsäuregehalt weniger als 2% betragen.

Die Erzeugnisse eignen sich in hervorragendem Maße für einen Einsatz bei der Herstellung von Stahl mit Hilfe von Sauerstoff bzw. mit Sauerstoff angereicherter Luft. Dies dürfte darauf zurückzuführen

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sein, daß Dikalziumferrit in Gegenwart von Kohlenstoff bei Temperaturen von etwa 1100° C in freien Kalk und metallisches Eisen übergeführt wird und der entstandene freie Kalk gegen Schlackeneinwirkung sehr widerstandsfähig ist: anderseits ist der ursprünglich vorhandene Dikalziumferrit gegen atmosphärische Einwirkung bzw. Hydratation sehr beständig, so daß die Erzeugnisse vor ihrer Verwendung nicht verschlechtert werden, wie dies bei Vorliegen von freiem Kalk der Fall wäre.

Es kann hier erwähnt werden, daß feuerfeste Massen, die in ihrer Zusammensetzung den gemäß der Erfindung verwendeten Erzeugnissen weitgehend entsprechen, an sich bereits bekannt sind. So ist z. B. ein Verfahren zur Herstellung von Sintermagnesia durch Brennen von magnesiahaltigem Material in Gegenwart von Kalziumferrit beschrieben worden, wobei eine Mischung gebrannt wird, die außer dem magnesiahaltigen Material nicht mehr als 3 °/o Kieselsäure und ferner Kalk und Eisenoxid in solchen Mengen enthält, daß sie für eine Bindung der Kieselsäure zu Dikalziumsilikat und des Eisenoxids zu Kalziumferrit ausreichen (deutsche Patentschrift 767 579). Nach diesem Verfahren erhaltene Periklasklinker können z. B. 1,8 % SiO,, 0,9 % Al₂O₃, 6,2 % Fe₂O₃, 8,2 % CaO und 82,9 % MgO enthalten, so daß in ihnen also 4,28 % Tetrakalziumaluminiumferrit und 6,94 % Dikalziumferrit vorliegen. Es konnte jedoch auf Grund der Eigenschaften dieser Klinker in keiner Weise vorausgesehen werden, daß sich bei Verwendung von feuerfesten Steinen, Blöcken und Massen aus gebrannter Magnesia mit einem Gehalt von über 5 % Dikalziumferrit und einem Bindemittel auf der Grundlage von Teer bei der Herstellung von Stahl mit Hilfe von Sauerstoff günstige Ergebnisse erhalten lassen wurden. Dies konnte auch unter Berücksichtigung des Umstandes, daß die Verwendung von Teer als Bindemittel bei feuerfesten Erzeugnissen auf der Grundlage von Magnesia gleichfalls bekannt war (vgl. zum Beispiel österreichische Patentschrift 166 239), nicht angenommen werden.

Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung Analysen von gebrannter Magnesia angegeben werden, dann beziehen sich die Angaben auf gebrannte Basis, d. h. ohne Glühverlust. Der Prozentgehalt an Magnesia wird durch die Differenz bestimmt, d.h. durch Abziehen der Summe der Prozentgehalte an Kieselsäure, Ferrioxid, Tonerde und Kalk, die durch unabhängige Analysen bestimmt worden sind, von 100 %. Alle Prozentangaben betreffen Gewichtsprozente.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Die Verwendung von feuerfesten Steinen, Blöcken und Massen aus gebrannter Magnesia, die höchstens 88 % MgO, mindestens 5 % Kalk, bis zu etwa 2% Kieselsäure und über 5% Dikalziumferrit enthält, mit einem Bindemittel auf der Grundlage von Teer bei der Herstellung von Stahl mit Hilfe von Sauerstoff bzw. mit Sauerstoff angereicherter Luft, insbesondere für die Zustellung von sauerstoffblasenden Konvertern.

2. Die Verwendung von feuerfesten Steinen, Blöcken und Massen nach Anspruch 1 aus gebrannter Magnesia, die über 5 °/o Fe₂O₃ enthält.

3. Die Verwendung von feuerfesten Steinen, Blöcken und Massen nach Anspruch 1 oder 2 aus gebrannter Magnesia, die etwa 80 bis 88 % MgO enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 767 579, 617 305;
Budnikow, »Technologie der keramischen Erzeugnisse«, 1950, S. 291, 302;

Härders—Kienow, »Feuerfestkunde«, 1960, S. 810/811.

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