DE1471074A1

DE1471074A1 - Feuerfeste Baustoffe und Ofenfutter daraus

Info

Publication number: DE1471074A1
Application number: DE19641471074
Authority: DE
Inventors: Alper Allen Myron; Mcnally Robert Nicholas
Original assignee: Corhart Refractories Corp
Current assignee: Saint Gobain Ceramics and Plastics Inc
Priority date: 1963-09-26
Filing date: 1964-09-17
Publication date: 1969-01-09
Also published as: BE653158A; DE1471074C3; NL6410834A; AT266680B; DE1241749B; DE1471074B2; GB1076801A; US3281137A; LU46960A1

Description

fjf.·ί»α £^τΛΡθΌί*η?* · «· SR? 1954

Dr. Expl.

Unsere ITr. Io 958

CORHART REFRACTORIES COMPARY Louisville 1o, Kentucky, T.St.A.

feuerfeste Baustoffe und Ofenfutter daraus

Sie vorliegende Erfindung besieht sich auf neuartige geschnobene basische Baustoffe, die sich besonders für die Verwendung als futter von basisch betriebenen Stahl« schmelzofen mit Sauerstoffelnblasung eigne* und auf basisch arbeitende Stahlfrischöfen oder Konverter mit Sauerstoffeinblasung, die futter aus den neuen gesohsolsenen feuerfesten Baustoffen haben. Bekanntlieh stellt man feuerfeste Schmelsnassen gewöhnlich dadurch her, dass loan feuerfeste Ausgangsstoffe von ier gewünschten Zusammensetzung sohBilst und dann dieSohftslse abkühlen liest, wobei man eine erstarrte feuerfeste Kasse erhält. Hau kann— diese Sohaelse in entsprechende formen giessen und darin stt den gewünschten Forakörpern erstarren lasst!* ot*«r nan kann die geesjfcaolsene Hasse in desselben Behälter fest werden lassen, in de« sie ereoh*ol««n wurde; öder s*§ *erkleinert sioh die geschmolzenen besisohen feuerfesten Kasse» in bekannter Weise 8« kleinen Körnern oder Stacken die MQi dann verfestigt» oder aan bricht und mahlt die geschooleenen basischen Hassen *u kleinen Körnchen, die dann in bekannter leise weiter verarbeitet werden«

Ein basisoll betriebener Stahlfrisohofen mit Sauerstoff -einblasung besteht - grob dargestellt - aus einem etwa '809902/0785 8AD OBJÖiNAt.

ΊΨ/'W/H

birnförmigen Stahlschmelzofen oder -Konverter, der ungefähr denjenigen ähnelt, die man für das 1877 entwickelte Thomas- oder basische Bessemerverfahren verwendet, wobei jedoch anstelle von Luft reiner Sauerstoff eingeblasen wird. Die Thomasbirnen hatten ein basisches feuerfestes Futter; sie enthielten eine basische Schlacke und wurden von unten mit Luft durchblasen« Die modernen basischen Sauerstoff-Stahlfrischöfen, -birnen oder Konverter, die im vergangenen Jahrzehnt entwickelt wurden, haben ebenfalls ein basisches feuerfestes Futter und arbeiten mit basischer Schlacke, sie unterscheiden sich jedoch von den

die

alten Thomasbirnen (ausser durch Verwendung.von Sauerstoff anstatt von Luft) insofern, als sie von oben statt von unten geblasen werden. Die formen oder Düsen im Boden der alten Tnomasbirnen sind hierbei weggelassen und stattdessen sind im offenen Oberebteil der Konverter oder Birnen abwärts gerichtete, positiv gekühlte.Sauerstoffdüsen (lances.), z„B. wassergekühlte Kupferrohre eingesetzt, die einen Sauerstoffstrahl gegen die Oberfläche des geschmolzenem Metalls in den Konvertern oder Birnen blasen. Bieeej von oben geblasenen basischen Sauerstoff-Prischöfen oder Konverter benutzt man für die heute wohlbekannten Jrischverfähreji 2.B. für das in Österreich entwickelte LD-Verfahren» das in Deutschland entwickelte Rotor-Verfahren und das in ^Schweden entwickelte Stora-Kaldo-Verfehren. Selbstverständlich lassen sich auch von der Seite geblasene Arten von Konvertern (z.B. der Tropen»»- Konverter) als basische Stahlfrischöfen mit Sauerstoff-•Inblasung verwenden, wenn sie' mit einem entsprechenden basischen feuerfesten Futter ausgestattet sind.

Das Futter-Basisch arbeitender StahlsehmelzSfen mit Sauerstoffeinblasung bietet ziemlich ernste Korroslona- und Erosionsschwierigkeiten im Betrieb, insbesondere für die Seitenwände der öfen. SöBoa£sr&.*cha*dliche laktc&en sind hierbei die hoben durch die Sauerstoffeinbiaeung

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entwickelten Temperaturen, die Auawaechwirkung des geschmolzenen Ofeninhalts gegenüber dem feuerfesten Futter* die korrosive Natur der Schlacken und Schlackendämpfe und die reduzierende Wirkung der entstehenden kohlenmonoxydhaltigen Atmosphäre. Die bisher für dio Putter dieser öfen verwendeten feuerfesten Massen bestanden aus gebrannten oder teergebundenem Dolomit oder Magnesit oder Mischungen daraus. Obwohl diese feuerfesten Massen eine gewisse Korrosions- und Erosionsbeständigkeit gegen den basischen fflfeninhalt zeigen, bestand bei dem Benutzen dieser öfen der dringende Wunsch nach einem feuerfesten Baustoff mit stark verbesserter Korrosions- und Erosionebeständigkeit , um die Haltbarkeit der Ofenfutter zu erhöhen.

Es wurden nun neue basische feuerfeate Schmelzmassen entdeckt, die in Berührung mit dem Inhalt basisch arbeitender Stahlschmelzöfen eine Korrosions- und Erosionsbeständigkeit haben, die derjenigen der bisher verwendeten gebrannten oder teergebundenen basischen feuerfesten Baustoffe Btark Überlegen ist. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist demgemäßs die Herstellung derartiger neuer und verbesserter basischer feuerfester Schmelzmassen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Verwendung von Puttern aus den genannten neuen basischen feuerfesten Schmelzmassen für basisch arbeitende Stahlschmelzöfen mit Sauerstoffeinblasung, die eine längere Haltbarkelt als die bisher verwendeten basischen feuerfesten Massen- zeigen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Herstellung neuer basischer geschmolzener feuerfester Baustoffe, die sich durch Überlegene Feuerfestigkeit (DFB) und Temperaturwechselbeständigkeit (TWB) im Betrieb unter wechselnden Temperaturbedingungen auszeichnen.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung er-809902/0785

geben sich für den Fachman aue der folgenden ausführlichen Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung:

Es zeigen:

Pig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen basisch betriebenen Stahlkonverter mit Sauerstoffeinblasung, dessen Futter aus basischen feuerfesten Schmelzblöcken nach der Erfindung aufgebaut ist und

Fig. 2 bis einschlieeslich 6 eine schematische Darstellung zur Klassifizierung von Riss- und Abplatzschäden bei häufigen Temperaturwechseln ausgesetzten Futterstein.

Die geschmolzenen feuerfesten Massen nach der Erfindung können aus den Oxyden von Magnesium und Titan allein bestehen. Bei der einen Ausführungsart bestehen sieh nach der Analyse aus mindestens etwa 7o Gew.# MgO, 0,5 Gew.# bis 13 Gew.# TiO₂ und bis zu 29*5 Gew.i> RO, wobei R Pe, Ca, Ba, Sr oder Gemische daraus bedeutet, und enthalten weniger als 1o Gew.^ ejnes anderen Oxyds, nämlich AIpO*, 2r0p und/oder Gemischen daraus und weniger als 4 Ge?/. # noch eines weiteren Oxyds wie Cr₂O,, ^B2^3^{f s}^2· ^2% oder Gemischen daraus. Diese hervorragend korrosions- und erosionsbeständigen geschmolzenen feuerfesten Massen lassen sich leicht zu praktisch rissfreien Formkörpern verarbeiten, wenn man ein Gemisch aus entsprechenden Rohstoffen, z.B. Magnesit und Titandioxyd zusammen schmilzt. Zum Schmelzen ύχχ solcher Stoffgemische sind selbstverständlich verhältnismäßig hohe Temperaturen (z.B. von etwa 2ooo-28oo°C) erforderlich. Vorzugsweise benutat man dafür übliche elektrische Liohtbogenschmelzöfen, doch sind ggf« auch andere bekannte Schmelzeinrichtungen brauchbar« Die rohen Ausgangsstoffe stellt man in den entsprechenden Mengen zusammen, je nach der gewünschten Endzusammensetzung und mischt vorzugsweise alles vor der Einführung in

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den Schmelzofen gut durch»

Meist bringt mein die neuen feuerfesten Massen nach der Erfindung für die Herstellung von buttern basischer Stahlsohmelgufen alt Sauerstoffeinblaeung in dis Fora gegossener Blecke oder von Abschnitten eoloher Blöcke, indes sau die Schmelzen in Übliche vorgefertigte Foraen, β·Β. aus Graphit, gebundenem Sand, oder Stahlt giesst und dann in üblicher Weise abkühlen und erstarren lässt, «ie es a,B. in der tJS-Patentsohrift 1 615 75o beschrieben wird, auf die hiermit verwiesen sei. Ggf. kann man die neuen feuerfesten Massen auch in ein- und demselben Behälter schmelzen und fest werden lassen. Man kann auch aus den Massen in körniger Form mit oder ohne andere ausätzliohe feuerfeste Stoffe gebundene Formsteine von solchen beliebigen Gestalten herstellen, die nicht so leicht durch direktes Gaössea in eine Form aus der Schmelze herstellen lassen« Auch kann man die körnigen Massen ftr die Herstellung gebundener Steine oder Ofenteile durch Brechen und Mahlen gegossener Brooken oder stUoke aus den neue» feuerfesten Sohmelsen erhalten«

Haoh der Zeichnung besteht der geseigte baaisoht Stahlkonverter mit Sauerstoffeinblaeung au« einem blrnfurmlgen Metallgehäuse 1o, einem dauerhafte* lusaeren futter 13« einer darin eingestampften feuerfesten Zwischenschicht H» einem inneren Arbeitsfutter 16 und einer Düse (lance) 18 sum 3inbla*en eines SauerstoffStroms. Bas futter 12 und die Zwiaohensobiobt 14 bilden eins färmalftoliiriiBf sum Schutse des Gehäuses 1o, Bei dieser Darstellung bestellt das Utbäuii 1o aus Stahlblech, Dia dauerhafte Auskleiduni .12 besteht häufig aus gebrannten Magnesitsteinen und die eingestampft· Zwischenschicht 14 aus einer üblichen Teer-Dolomit- oder magneslt-Stampfmasa·· Das Innenfutter 16

809902/0715 bad

ist aua dem neuen basischen feuerfesten Baustoff aufgebaut, z.B. in Form von SchmelzblOoken. Si« Steine des Futters 16 werden gewöhnlich in üblichem Magnesitmörtel verlegt.

Es sei darauf hingewiesen, dass die feuerfesten Schmelzmassen nach der Erfindung auch allein aus Oxyden von Magnesium und Titan in den oben angegebenen Mengenverhältnissen bestehen können. Vorzugsweise jedoch nimmt man weniger reine und billigere handelsübliche Auegangsstoffe, die zusätzlich noch eines oder mehrere der anderen angegebenen Oxyde (z.B. CaO, FeO, Cr₂O*, SiO₂ usw.) innerhalb der obengenannten Grenzen liefern. Biese zusätzlichen Oxyde beeinträchtigen nicht die Haupteigenschaften der neuen feuerfesten Baustoffe und verbessern manchmal nooa diese Eigenschaften oder ergeben zusätzliche besondere Vorteile. Insbesondere die erwähnten zulässigen Mengen von Al₂Oy B₂O,, SiO₂ und/oder ?₂0^ dienen dazu, die Eydratislerungsbeständigkeit der geschmolzenen feuerfestes Hassen zu steigern und das Schmelzen zu erleichtern. Vermutlich tragen auch die zulässigen Mengen von Cr₂O₅ und ZrO₂ daiu bei, die Beständigkeit gegenüber slliciumhaltlgen Dämpfen bei hohen Temperaturen su steigern. Für diesen latitgenannten Zweck kann man auch abaiohtlioh Sua&ts· von handelsüblichen Rohstoffen für dieet Oxyd· in entsprechenden !Sengen machen *

In einer besonders bevorzugten AusfUhrungsform besteht die basische feuerfeste Schmelze nach vorliegender Erfindung laut Analyse in Gewichtsprozent, aus mehr als 793* MgO, 0,5 bis 18# UJiOg, bis zu 19,5£ RO, wobei B Fe, Ga, Ba, Sr oder ein Gemisch davoß bedeutet, bit zu 19.53* Cr^O^ und weniger als Λο% »olcher anderen öxyät wie

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-T-

BgO*t SiO₂, ZrOgi PgOg ^{oder Gerai8cnen} daraus. Bel , dieser bevorzugten AusfUhrungsform lassen sich vorteilhaft grossere Mengen von bestimmten anderen Oxyden (z.B. Cr₂O,, BgO*, 3iO₂ und PgOc) verwenden, da weniger der obenerwähnten RO-Oxyde vorhanden sind, mit denen diese weiteren Oxyde schädliche, niedriger schmelzende Phasen bilden könnten. Durch einen Ausgleich der Höchstmengen dieser verschiedenen Oxyde, die zur Bildung von weniger feuerfesten Phasen neigen, haben die neuen Schmelzmassen eine hohe Feuerfestigkeit, die ihre wichtigste Eigenschaft darstellt«. Zur Erreichung besonders günstiger Eigenschaften und guter Ergebnisse im Basischen Stahlschmelzofen-Betrieb mit Säuerstoffeinblasung gibt es zwei besonders .. vorteilhafte Mischungsberelche. Im ersten Bereich sollten • die neuen feuerfesten Massen (nach der Analyse in Gewichtsprozent) aus 85 bis 95# MgO, 5_eo "bis 13$ TiO₂, bis zu 1o# RO bestehen, wobei R Pe, Ga, Ba, Sr oder Geraische 'daraus bedeutet, und weniger als 5$ an solchen anderen Oxyden enthalten, wie Gr₂O,, Ä120j, BgO^, SiOp₅₁ ZrOg₁, PgOc₁und Gemischen daraus. Im zweiten Bereich sollte die neue* ¥euerf este Masse .(nach "der Analyse in Gewichtsprozent) aus.mindestens 8o$ MgO, 1 bis 13$ SiO₂, 1 bis 15$ Cr₂Oj, bis zu 1o# RO bestehen, wobei R Pe, Ca₅ Ba, Sr oder Gemische daraus bedeutet, und weniger als 5<fo von solchen anderen Oxyden wie AIgO^, BgO^, SiO_2t ZrOg₈ PgO^ und Gemischen daraus enthalten. Der zweite dieser günstigsten Bereiche ist dem ersten Bereich hinsichtlich der hohen Feuerfestigkeit etwas tiberlegen«,

Zur Erläuterung und Erreichung eines besseren Verständnisses der vorliegenden Erfindung folgt nun eine ausführliche Beschreibung und die Angabe von Daten über die feuerfesten Proben nach der Erfindung und von früher üblichen Baustoffen und deren Eigenschaften oder Besonder-

-8-

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INSPECTS)

halten.

Tabelle I zeigt Qxylgamieohe, die im Iilohtbogen eusäamengeeohnolsen worden waren und die bein Erstarren feuerfeste Massen naoh der Erfindung ergeben hatten, so» wie von sswei Proben die* auseerbalb des Bereichs der Brflndung liegen. Sie Mengen sind immer in Gewichtsprozent angegeben.

!EABSLEIS I

Schmelze	Magnesit	Rutil Kalk	Tonerde andere Stoffe
Hr·	9o	1o ~	—
1	9o	1o —	— . —
2	9o	1o	—
3	85	15
4	8o	2o
5	9o	*— —	1o «Im.
6	85	Io 5	— -
7	75	15 1o	• — ...
8	8o .	1o 5	5 —
9	85	1o —
1o	8o	10	to —
11	95	, 2-5 —	— 2.5 TOO
12	8o	Io —	1o TCO
13	8o ·.	15 -^	5 Or₂O₃
14	8o	5 —·	— 15 TCO
15	8o	1 —	— 19 TOO
16	81	5 " --	14 Or₂O₃
17	81	1.5 ■ —	— 17·5 Cr₂O₃
18	85	12	3B₂O₃
19	93	A	6 ZS
2o	8o	Io —	1o TOP
21			-9-
	..,,, 80 93	0 2/0785
			OfIiGiNAL fNSPECTED

Ί ^ / Ί U / «* ρ. 9 —

Sie verschiedenen Beetandteile in den obengenannten Gemischen stammten aus üblichen, im Handel erhältlichen Ausgangsstoffen, die folgende typischen chemischen Analysen in Gewichtsprozent geigten:

gebrannter Magnesit:

98,51* MgO, Ο,863έ CaO, 0,28* SiO₂, 0,22* ölühverlust.

Rutil1

96-98* TiO₂ bis zu höchstens Pe₂O₅, o,3* ZrO₂, 0,33^Al₂O₅, o_#25* SiO₂, o,1* Or₂O₅, o,29* V₂O₅, o_vo25~o,o5* ^P2°5» o_fo1* ^s

Ilmeniterg (1)

63,14* TiO₂, 31,7* FegOiy ovp* Al₂Q₃, ο,4* MgO, ο.',3* SiOrt« o,12* Cr»Ο·*· - *= <

• ·'■■.·'

Drehofen-Kalk. : ^ι - " -

CaOi 1,3ο* SiO₂-, ο,85* MgO, ο,85* R₃O₃? Ölühverlust

Tonerde hergestellt a»oh dem Bayerverfahren

SiO₂,

Tr»nBvaa3JChroper2 (TCP)

44* OiLQ₃₉ §3* SaO +Fe₂O₃, 13* Al₃O₃, 12* MgO, 4* SiÖ₂,/o,5* CaO, 0,4* TiO₂

grünes Ghroinöxyq, **-''"'

99,75* Cr₂O₃

-to-

809902/0785 &ADOBIOtNAL

- ίο -

Wasserfreie Borsäure 98,9* B₂O₅

Zlrkonaand (ZS)

67,33* ZrO₂, 32,4o* SiO₂, 0,18* FeO, 0,18*

Waasarfrei'es Tricaloimaphoapbat (TCP)

52,7* CaO, 41,P* P₂O₅, 6,1* Glühverlust

Se wurde gefunden, dass bei raschem Schmelzen der Au·- gangsgemlsche (z.B. innerhalb 5-15 Hinuten) die Analyse der erstarrten feuer?eaten Schmelze etwa der dea Ausgang·- gemlaoha gleicht. Bei längeren Schmelzen verflüchtigen sich Teile der Gemenge. Zur Erläuterung diese» Verhalten· wurde die Schmelze Hr. 1 3o Minuten lang innerhalb einer Umgebung von !!»geschmolzenem Ausgangsgemisoh von derselben Zusammensetzung geschmolzen und dann in eine vorgeformt· Form gegossen. Die Schmelze Kr. 2 wurde aua dea gleichen Grundgemiseb wie die Schmelzen 5r. 1, aber nur 15 Minuten lang geschmolzen und dann in eine ähnliche Form gegossen. Die Ana Iy β en (durch HiSntgenatrahlen-Fluoreaienzapektum) der beiden gegossenen Blöcke in Qawiohtaprosent erzielt, waren folgendes

Sohttalie Sr, MgO

1 94,6 5,4

2 9o,7 9,3

Alle anderen in Tabelle I gezeigten Schneiten wurden etwa unter den gleichen Bedingungen wie die Schmelz·' Vr. erschmolzen, wobei mindestens etwa 9o~93* de· ursprünglich vorhandenen TiO₂ bei entsprechender Zunahm« des MfO Prozentsatzes iurückbliebtn, während all· anderen Oxydbeetand-

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teile etwa die gleichen wie im Auegangagemiβoh blieben. Die Schmelze Nr. 4 wurde in Form wie die Schneisen Hr. 1 und 2 gegessen, während man alle anderen Schmelzen in dem Schmelzofen erstarren liess, in dem ale erschmolzen worden waren.

Die folgenden Daten erläutern die wichtigsten Eigenschaften der neuen geschmolzenen Massen nach der Erfindung.

Tabelle II zeigt die Ergebnisse der Schlackenbeatändigkeitsversuche für verschiedene feuerfeste Proben aus Baustoffen nach der Erfindung und aua anderen, von bisher üblicher Art. Die numerierten Proben waren die erstarrten Produkte der entsprechend numerierten Schmelzen in Tabelle I. Die Proben A waren handelsübliche teergebundene Dolomitsteine, die Proben B handelsübliche teergebundene Magneaitstelne.

Der SchlackenbeBtändi&keitBTereuoh, deeaen. Ergebnisse in Tabelle II verzeichnet sind, bestand darin, dass man 38 χ 25 ζ 13 mm groeae Probenetücke la einen Gaa-Sauerstoff-Ofen einführte, deseen Bedingungen jenen eine· basisch arbeitenden Stahlechmelaofene mit Sauerstoffeinblaeung ähneln. Bei 17oo° C wurden die Proben etwa 2 Stunden, mit einer ihrer großβten Oberflächen naoh oben liegend, durch eines abwarte gerichteten Strom von gteohmoizenen basischen Sohlackentröpfohen mit einer ungefähr gleichmässigen Geschwindigkeit von 72 mal/Stunde geführt· Die Schlacke war ein Beispiel für eine basische Ofenschlacke und hatte folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent): 22£ Fe^O^, 2o# SlO₂* 39% CaO, 1o# 4CaCP₂Oc₉ 6# MgO und3£ Al₂Oj. Nach Beendigung dee 2 Stunden dauernden Verauchea wurde die durchschnittliche Dicke der Proben in ihren korrodierten Bereichen gemessen und mit der ur-

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/07β5

sprünglichen Dicke von 13 mm vor dem Versuch verglichen. Die in der Tabelle IX angegebenen Zahlen geben dieses Vergleichsergebnis als prozentuale Dickenänderung wieder.

	TABELLE II	*i Sehlaokenajusriff**
Proben -		11, 1o, 6
3		51, 27
5		46
11		6
13		to
15		72, 32, 1oo
A		27, 29, 27
B

Die Daten in Tabelle IT zeigen deutlich die wesentlich· Verbesserung der Korrosions- und Sroaionsbeständigkeit des feuerfesten Baustoffs nach vorliegender Erfindung (d.h. der Proben 3) füraden baaischen Betrieb von Stahlschmelzöfen mit Sauerstoffeinblasung. Die Daten für die Proben 5 zeigen die nachteilige Wirkung Ubermässlger Mengen von TiO₂. Die Daten für die Probe 11 zeigen die Wichtigkeit, die Mengen der anderen zulässigen Oxydzusätse niedrig zu halten, um die überlegen hohe Beständigkeit der neuen feuerfesten Hassen gegen Kalkrelohe Sohl*oken iu erhalten.

Zwei weitere bedeutende Eigenschaften der neuen feuerfesten Baustoffe sind die überlegene Feuerfestigkeit (DFB) and die überlegene Temperaturweohselbestttndlgkeit (SVB) während des Betriebs. In der folgenden Tabelle III sind die Bereiche der Bruchmodulwerte (HOR) verschiedener Proben bei· einer Temperatur von 134o° C angegeben.

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	IABELIiE III	. 134ο	⁰ (Wem²)
Proben	MOR ca	358 -	428
2		387 -	432
13		244 -	389
15

Zur Erläuterung der hervorragenden Temperaturwechselbeständigkeit der neuen feuerfesten Massen, wurde eine !Tafel aus drei Probesteinen von 7.6 χ 11.5 x 34.5 mm Grosse aus der Schmelze Nr. 2 einem beschleunigten Versuch unterzogen, dessen Bedingungen dem charakteristischen Wärmegefälle und den Wärmetemperaturänderungen entsprachen, die in den feuerfesten Futtern von Stahlschmelzöfen,z.B. in den Decken von Siemens-Martin-Öfen vorliegen. Der Versuch besteht darin, dass man die Tabelle auf 125o° C erwärmt und die einzelnen Steine einem programmierten dauernden Temperaturwechsel aussetzt: erst 2 Stunden Verweilzeit bei 165o° C, dann 2 Stunden Abkühlung auf 125o° C und Wiederholung dieses Kreislaufe weitere 59 Male bis zur Vollendung von insgesamt 6o Temperaturwechseln. Nach der Beendigung der 6o Kreisläufe lässt man die Steine auf Hormaltemperatur abkühlen und klassifiziert sie durch visuelle Beobachtung nach dem folgenden Schemas

TABEIrEE IV

Beschädigungsgruppe Art der Beschädigung Typisches Aussäten

1	Keine Hisse	Körper-	Pig»	2
CVI	Kleinere Heiseflächen- und risse	und	Pi«.	3
3	Ausgedehnte Heissflächen- Körperriase	Pi«.	4

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Beechädigungs-

gruppe Art der Beschädigung Typisches Aussehen

4 Durchgehend· Riese ohne Aueeinanderbrechen Fig. 5

5 Durchgehender Rise und Auseinanderbreohea Pig. 6

Für die Steine aus der Schmelze Nr. 2 wurde eine durchschnittliche Einstufung vom 2,0 gefunden.

Zur weiteren Beschreibung der hervorragenden Temperaturweohselbeständigkeit der geschmolzenen feuerfesten Hassen naoh der Erfindung im Betrieb wurde der oben beschriebene beschleunigte Versuch Über 6o Kreisläufe hinaus fortgesetzt und erst dann eingestellt, als die Proben einen durchgehenden Ries mit völligem Auseinanderbreohen wie in Fig. 6 zeigten. Dieser Verlängerte Versuch wurde mit 7.6 χ 11.5 χ 34.5 mm grosaen Blöcken aus der Schmelzte Hr. 2 ur>d aus swei anderen bnaisehen feuerfesten Steinen der bisher übliehen ausgeführt, wobei die Gesamt zahlen der bis zum Auftreten eines durchgehenden Rieses unter Auseinanderbrechen vollendeten Greisläufe in Tabelle V angegeben sind. Die Proben O bestanden aus einem geschmolzenem und gegossenen Gemisch aus 555* gebranntes Magnesit und 45$ Tranavaal-Obromers (Als Beispiel für eine Hasse naoh der US-Patentschrift 2 599 566). J)Ie Proben B bestanden aus den üblichen basischen feuerfesten Massen, die man durch chemisches Binden und/oder Sintern von rohen feuerfesten Gemischen aus 5o-6oj£ gebranntem Magnesit und 4o-5o£ Philippinen-Chromers erhält. Sine typische Analyse für solches Philipp!« nen-Chromere 1st: 3o,i# Cr₂O,, 33_t1# Al₂O,, I3_t2# ^Fe2°3 * feO, 17,5* MgO, 4,6* SId₂, o,3# CaO, o,2# TiO₂, o,2# Alkall. £le in der ¹SaWJb V angegebenen Zahlen sind die Er-

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gebniese der Prüfung von Mindestens drei Blockproben für jede Masse«

TABELLE V

Probe Temperäturwechsel bis zum Bruch (Abplatzen)

2 3I0 - 52o

C ' I80 - 25o

D \βο - 12o

Zwar werden die aus den oben beschriebenen neuen basischen geschmolzenen feuerfesten Massen hergestellten Ofenfutter als Teil der"vorliegenden Erfindung vorgesehen, doch kann man die neuen feuerfesten Massen an sich auch in anderen Formen» für andere Ofenbauarten und Verwendungszwecke anwenden, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen. Angesichts der oben beschriebenen Kombination von hervorragenden Eigenschaften lassen sich die neuen basischen feuerfesten Baustoffe ζ„Bo vorteilhaft auch für Siemens-Martin-Öfen und insbesondere in deren Decken gebrauchen.

In der vorliegenden Beschreibung und in den folgenden Patentansprüchen bedeutet die Bezeichnung "nach der Analyse" dass der Gehalt der Oxyde der verschiedenen Metalle und Metalloide in der feuerfesten Masse auf di© Mengen der angegebenen spezifischen Oxydverbindungen, 2»B₀ TiO₃₉ FeO usw, berechnet wird, obwohl diese in den geschmolzenen feuerfesten Massen nicht unbedingt in der gerade genannten Form oder dem Oxydationszustand dieser !!erbindungen vorzuliegen brauchen. Z.B. könnte Titanoxyd in einem Oxydations-

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ORlOlNAL IN6PEÜtED

'" 16 ■*

zustand Vorhanden sein_s der zur Bildung von TiÖ öder firjO,, füiart« ßbertso könnte Eisenoxyd in eirieiü Oxydaiionäztisiönd vorliegen, der zur Bildung von Fe₉CU führt.

SAD ORJGfNAL 809902/0 785

Claims

U71074 Paten tansprüche

1. Feuerfeste Schmelzmasse» dadurch gekennzeichnet, dass sie nach der Analyse aus mindestens etwa 7 ο Gew.^ MgO, o,5 bis 18 Gew.^. TiO₂ und bis zu 29,5 Gew.# BO besteht, wobei R Fe, Ca, Ca, Sr oder Gemische daraus bedeutet, und weniger als 1o Gew.^ eines weiteren Oxyds, nämlich Al₂O,, SrO₂ oder Gemische daraus und weniger als noch anderer Oxyde enthält, nämlich Cr₂O^, BgO^» ₂ P₂Oe oder Gemische daraus.

2. Feuerfeste Schmelzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach der Analyse aus mehr als 79 Gew.# M|0, o,5 bis 18 Gew.# TiO₂ und bis zu 19,5# RO besteht, wobei R Fe, Ca, Ba, Sr oder Gemische daraus bedeutet und bis zu 19*5 Gew»£ ⁰^₂O, und weniger als 1o Gew.?C an solchen anderen Oxyden enthält, wie •A120«, BgO,, SiO₂, ZrO₂, P₂^J oder Gemische daraus.

3. Feuerfeste Schmelzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach der Analyse aus 85 bis 95 Gew.fl UgO, 5,ο bis 13 Gew.£ TiO₂ und bis zu 1o Gew.jt RO besteht, wobei R Fe, Ca* Ba, Sr oder Gemische daraus bedeutet und weniger als 5# τοη solchen anderen Oxyden enthält wie Cr₂O^, Al₂O?, B₂O,, SiO₂, ZrO₂, P₂O^ oder Gemische daraus.

4. Feuerfeste gegossene Schmelzmasse naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie naoh der Analyse aus mindestens 3o Gew.^ MgO, 1 bis 15 Gew.^ TiO₂,1 bis

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15 Gew,# Cr₂O^ und bis zu To Gew.# RO besteht, wobei R Fe, Ca, Ba, Sr oder Gemische daraus bedeutet und weniger als 5$ solcher anderen Oxyde enthält wie AlpO3, ^B2°3» Si°2» ^Zr02* ^?2^O5 ^oder Semische daraus.

i. Basisch betriebener Stahlschemlzofen mit Sauerstoffeinblasung aus einem etwa birnförmigen Behälter mit feuerfestem Putter auf der Innenseite und mit Vorrichtungen zum Einblasen eines Sauerstoffstrome in den Behälter, dadurch gekennzeichnet, dass feuerfeste Baustoffe nach einem der vorstehenden Ansprüche mindestens einen Teil des feuerfesten Futters bilden.

Pur

COKHAIlT HBPEACTORIBS COMPAIiT LouisTille 10, Ktnt. USA

( Rechtsanwalt )

80&902/0785