DE1290068B - Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Formkoerpern aus gebranntem Dolomit - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung feuerfester Formkörper auf der Basis von gebranntem, gesintertem oder geschmolzenem Dolomit und/oder Kalk, gegebenenfalls unter Zusatz von Mg0 mit einer hohen Kaltdruckfestigkeit unter Vermeidung des sogenannten zweiten Brandes durch Verpressen des gebrochenen Kornes unter Drücken von wenigstens 300 kp/cm2 und anschließender Behandlung mit Kohlendioxyd bei erhöhter Temperatur bis zu einer Kohlendioxydaufnahme des Kalziumoxydanteils von wenigstens 0,3 Gewichtsprozent.
• Es ist bekannt, feuerfeste Formkörper aus gebranntem oder gesintertem Dolomit herzustellen, wozu der Dolomit gegebenenfalls nach Zusatz eines Gleitmittels in geeigneter Körnung verpreßt und der Preßkörper anschließend bei Temperaturen oberhalb 1500° C gesintert wird. Auf diese Weise erhält man einen Formkörper, dessen einzelne Körner miteinander verfrittet sind, und man spricht daher von einer keramischen Bindung.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Herstellung feuerfester Formkörper auf der Basis von Dolomit mit einer Kaltdruckfestigkeit von mindestens 200 kp/cm2 und einer hohen Luftlagerbeständigkeit den gesinterten Dolomit zu brechen und in geeignetem Kornaufbau zu Formkörpern unter Drücken von mindestens 300 kp/cm2 zu verdichten, worauf die Formkörper bei 450 bis 800° C mit Kohlendioxyd oder Kohlendioxyd enthaltenden Gasen bis zu einer Kohlendioxydaufnahme der Formkörper von mindestens 0,6 Gewichtsprozent begast und darauf in Teer oder Pech bzw. in teer- oder pechähnliche Stoffe mit einem- Erweichungspunkt von mehr als 40° C getaucht werden.
• Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß bei verhältnismäßig großen und dicken Formkörpern und insbesondere bei Blöcken, die zum Teil bis zu 1 m3 Inhalt haben können und die ebenfalls zur Ausmauerung von Stahlschmelzöfen verwendet werden, die Begasung mit Kohlensäure eine verhältnismäßig lange Zeit benötigt, um auch im Innern eine ausreichende Verfestigung durch oberflächliche Karbonatisierung der Körnung zu gewährleisten.
• Gemäß vorliegender Erfindung kann dieser Nachteil dadurch beseitigt werden, daß man die Karbonatisierung des Kalziumoxydanteils nicht oder nicht ausschließlich mit gasförmiger Kohlensäure von außen durchführt, sondern die Ausgangsstoffe, wie gebranntem oder gesintertem Dolomit und/oder Kalk, gegebenenfalls unter Zusatz von gebranntem oder gesintertem Magnesit vor der Formgebung mit 1 bis 10 Gewichtsprozent MgCO3 oder basischem Magnesiumkarbonat als Kohlensäureträger vermengt, die Mischung verdichtet und auf eine Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Kalziumkarbonats erhitzt und den Formkörper anschließend in Teer, pechhaltigen Teer oder Pech taucht.
• Als Kohlensäureträger eignen sich z. B. Rohmagnesit oder auch gefälltes und gegebenenfalls basisches Magnesiumkarbonat. Das daraus entstehende Magnesiumoxyd ist ebenfalls ein hochfeuerfester Stoff. Der Kohlensäureträger wird zweckmäßig in körniger, feinkörniger oder auch in feingemahlener Form eingesetzt.
• Die Temperatur, welcher die Formkörper nach dem Verpressen ausgesetzt werden, um durch Kohlensäurefreisetzung aus dem Kohlensäureträger die Rekarbonatisierung zu bewirken, soll wenigstens 350° C betragen, möglichst jedoch nicht über 550° C ansteigen, da dann die Zersetzung des Magnesiumkarbonats zu rasch verläuft, so daß die frei werdende Kohlensäure nur zu einem geringen Teil vom Kalziumoxyd gebunden wird. Dagegen wird bei langsamer Zersetzung des Kohlensäureträgers praktisch alles C02 vom CaO oberflächlich unter Verfestigung des Formkörpers gebunden. Die C02 Aufnahme des CaO-Anteils sollte wenigstens 0,3 Gewichtsprozent betragen.
• Selbstverständlich ist es möglich, die Verfestigung durch eine zusätzliche Begasung von außen, gegebenenfalls unter Überdruck, zu unterstützen.
• Im Anschluß an die Begasung läßt man die Formkörper abkühlen und taucht sie gegebenenfalls unter Anwendung von Überdruck oder im. Vakuum in Teer, pechhaltigen Teer oder Pech bzw. ähnliche organische Produkte, insbesondere solche, die bei der Kohlen- und Erdöldestillation gewonnen werden, um eine gute Durchtränkung zu erreichen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Festigkeitssteigerung durch das anschließende Tauchen bei Verwendung von - Produkten aus der Erdöldestillation, z. B. Asphalt oder Bitumen, geringer ist als bei der Verwendung von Teer, pechhaltigem Teer oder Pech aus der Steinkohlendestillation. Falls das Tauchbad eine zu hohe Viskosität aufweist, ist es bekanntermaßen zweckmäßig, das Bad zu erwärmen.
• Als feuerfestes Ausgangsmaterial kann man die üblichen Körnungen oder Körnungsgemische aus gebranntem bzw. gesintertem oder auch geschmolzenem Dolomit und/oder Kalk, gegebenenfalls unter Zusatz von gebranntem oder gesintertem oder auch geschmolzenem Magnesit verwenden. Dabei kann der Magnesitanteil auch im Überschuß vorhanden sein. In diesem Fall ist es jedoch vorteilhaft, den Magnesit als gröbere Körnung und den Dolomit bzw. Kalk im wesentlichen als feinere Körnung einzusetzen.
• Beispiel Drehofen-Sinterdolomit mit einem Litergewicht von 1730 g/1, gemessen an der Körnung 5 bis 12 mm, wird gebrochen und für einen Kornaufbau verwendet, der aus 250/0 0 bis 0,3 mm, 20% 0,3 bis 1,5 mm, 3011/o 1,5 bis 3 mm und 25 % 3 bis 5 mm besteht.
• In dieses Kornband 0 bis 5 mm werden zusätzlich 8 % Rohmagnesit der Körnung 0 bis 2 mm eingemischt. Die Mischung wird unter einem Preßdruck von 800 kp/cm2 zu Formkörpern der Größe 40 - 40 - 40 cm verpreßt. Der Formkörper wird anschließend 4 Stunden auf 450° C erhitzt und danach in Stahlwerksteer getaucht, der auf 140° C aufgeheizt ist.
• Während die Druckfestigkeit des verpreßten Formkörpers nur etwa 15 kp/cm2 betrug, lag diese nach der Temperaturbehandlung bereits bei 50 kp/em2 und nach dem Tauchen in Stahlwerksteer bei 320 kp/cm2. Die Luftlagerbeständigkeit der getauchten Formkörper betrug mehr als 6 Monate.
• Eine Untersuchung des begasten Formkörpers auf C02 Gehalt ergab, daß dieser im Innern und auch in der äußeren Zone zwischen 2 und 2,511/o, also etwa in gleicher Höhe lag.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung feuerfester Formkörper auf der Basis von gebranntem, gesintertem oder geschmolzenem Dolomit und/oder Kalk, gegebenenfalls unter Zusatz von MgO mit einer hohen Kaltdruckfestigkeit unter Vermeidung des sogenannten zweiten Brandes durch Verpressen des gebrochenen Kornes unter Drücken von wenigstens 300 kplcm2 und anschließender Behandlung mit Kohlendioxyd bei erhöhter Temperatur bis zu einer Kohlendioxydaufnahme des Kalziumoxydanteils von wenigstens 0,3 Gewichtsprozent, dadurch gekennzeichnet, daß man den Ausgangsstoffen vor der Formgebung 1 bis 10 Gewichtsprozent MgCO3 oder basisches Magnesiumkarbonat zusetzt, die Formkörper gegebenenfalls unter zusätzlicher Begasung mit C02 auf eine Temperatur erhitzt, die unterhalb der Zersetzungstemperatur des Kalziumkarbonats liegt und danach in Teer, pechhaltigen Teer oder Pech taucht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Formkörper auf eine Temperatur von 350 bis 550° C erhitzt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesiumkarbonat in feinstverteilter Form zugesetzt wird.