DE1471227A1

DE1471227A1 - Basisches feuerfestes Erzeugnis und Verfahren zu seiner Herstellung

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Publication number: DE1471227A1
Application number: DE19641471227
Authority: DE
Inventors: Heuer Russell Pearce
Original assignee: HEUER RUSSELL PEARCE
Current assignee: HEUER RUSSELL PEARCE
Priority date: 1963-01-25
Filing date: 1964-01-24
Publication date: 1969-04-24
Also published as: DE1471227B2; GB1034544A; NL6400576A; NL139124B; US3258353A

Description

Dr. Expl.

Hussell Pearoe Heuer in Philadelphia» Pa. (U.a.A,)

Basisches feuerfestes Erzeugnis und Verfahren zu seiner Herstellung.

Die Erfindung "bezieht sich auf "basische feuerfeste Produkte, deren Hauptbestandteil gebrannte Magnesia darstellt, und auf Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die Erfindung'zielt darauf ab, ein feuerfestes Erzeugnis auf der Grundlage von Magnesia oder Magnesitchrom zu schaffen, das bei hohen !Temperaturen verbesserte Eigenschaften aufweist und mit niedrigeren Kosten hergestellt werden kann. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, eine gebrannte Magnesia zu verwenden, die einen sehr niedrigen Kieselsäuregehalt aufweist, nämlich einen Gehalt

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ORIGINAL INSPECTED

an Kieselsäure zwischen 0,05 ^u&d 2 % und vorzugsweise nicht über 1 %, und die ferner Dikalziumferrit in einer Menge von nicht über 7 % enthält, und dabei die sich bisher 'ergebenden Nachteile, die auf die schlechten feuerfesten Eigenschaften einer solchen Magnesia zurückzuführen sind, dadurch zu beseitigen, daß der Dikalziumferrit mit Chromoxyd, das noch nicht umgesetzt ist, also in grünem Zustand vorliegt* und 1 bis iO % ausmacht, bei einer Temperatur von über 1000° C reagieren gelassen wird. Auf diese Weise bildet der Dikalziumferrit an Stelle von niedrig schmelzenden Verbindungen, durch die die Feuerfestigkeit des üteines oder eines anderen feuerfesten Produktes verschlechtert wird, einen feuerfesten Spinell, der eine Bindung bei hohen Temperaturen bewirkt.

Weitere Zwecke der Erfindung werden im folgenden noch dargelegt werden.

Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, die darauf abzielen, aus den zur Verfügung stehenden Quellen an gebrannter Magnesia ein hochfeuerfestes Material zu schaffen.

Es ist schon früher erkannt worden, daß feuerfeste Materialien mit einem Gehalt an gebrannter Magnesia bei einer Verwendung bei hohen Temperaturen, wie bei den Arbeitsbedingungen in der Deckeι den Wänden oder der Auskleidung eines metallurgischen Ofens, bessere Ergebnisse zeitigen, wenn das Raumgewicht der gebrannten Magnesia hoch ist und beispielsweise mindestens" 3,10

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und vorzugsweise über 3»25 beträgt. Eine Aufgabe der Feuerfest-Industrie besteht daher darin, Verfahren zur Herstellung einer gebrannten Magnesia eines solchen Eaumgewichtes zu schaffen.

Eine gebrannte Magnesia von hohem Raumgewicht läßt in vielen Fällen ferner auch bessere Ergebnisse erhalten, wenn ihr Kieselsauregehalt niedrig gehalten -wird und z.B. zwischen 0,05 und 2 % und vorzugsweise nicht über 1 % beträgt.

Es sind bereits mehrere Verfahren bekannt, bei welchen eine gebrannte Magnesia von hohem Raumgewicht und niedrigem Kieselsauregehalt erhalten wird»

1) Beispielsweise sind in der amerikanischen Patentschrift 3,060.000 umfangreiche und kostspielige Arbeitsweisen beschrieben, bei welchen eine Magnesia von hohem Raumgewicht mit einem niedrigen Kieselsäuregehalt erhalten werden kann. Für viele Zwecke können jedoch solche teure Produkte aus preislichen Gründen nicht verwendet werden.

2) Eine allgemein übliche Maßnahme zur Herstellung einer gebrannten Magnesia von hohem Raumgewicht besteht in einem Zusatz von Kieselsäure vor dem Brennen. In diesem Falle wird ein geeignetes AU£.gangsmaterial, v<ie iuagnesiumhydrat, Ivlagnesiumkc.rbonat oder eine andere geeignete liagiiesiumverbindung, mit Kie-

seisäure vermischt, um eine gebrannte Magnesia zu erhalten, die einen Kieseleäurs^rehalt von 2 bis 6 % h; t. Das Raumge^icht kann auf einfache weire hoch gemacht werden, so daß es 3»20 oder

~ 3 ·.
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darüber beträgt, doch ist das Vorliegen der Kieselsäure nachteilig.

5) Gemäß einem anderen zum Stand der (Technik gehörenden Verfahren, das die Gewinnung einer gebrannten Magnesia von niedrigem Kieselsäuregehalt und hohem Raumgewicht ermöglicht, erfolgt vor dem Brennen ein Zusatz von Eisenoxyd. Die Anwesenheit von Dikalziumf erril; während des Brennens erleichtert den Brennvorgang und erhöht das Raumgewicht. Es ist jedoch schwierig, eine derartige Magnesia für eine Verwendung bei hohen Temperaturen zubinden, weil keine Silikate vorhanden sind, die als Bindemittel wirken können, und ferner Dikalziiirn ferrit bei einer Temperatur von etwa 1200° 0 bekanntlich eine flüssige Phase ausbildete Solche feuerfeste Materialien halten einer statischen

Belastung von 1,75 kg/cm bei einer Laboratoriumsprüfung bei einer Temperatur unter 1600° 0 nicht stand.

In der Anmeldung H 44.044 ist ein Verfahren zur Zerstörung des Dikalziumferrits und dadurch zur Verhinderung der Ausbildung einer flüssigen Phase bei niedrigen Temperaturen beschrieben, bei welchem zu diesem Zweck zwei verschiedene Arten von Magnesia der folgenden Art miteinander vermischt werden:

a) Eine gebrannte Magnesia mit einem Gehalt an Dikalziumferrit.

b) Eine gebrannte Magnesia, die Kieselsäure in Form von Porsterit oder Monticellit enthält.

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Λ;

'. . Wenn diese "Mischung auf eine hohe Temperatur erhitzt .wird, reagiert die Kieselsäure mit dem schmelzbaren Dikalziumferrit unter Bildung von Dikalziumsilikat und Magnesiumferritι die beide feuerfestere Komponenten darstellen. Das erhaltene feuerfeste Material hat einen höheren Kieselsäuregehalt als die eine als . Ausgangsmaterial verwendete gebrannte Magnesia und es ist daher in dieser Hinsicht weniger wünschenswert.

Es wurde nun festgestellt, daß die Vorteile, einer höheren Beständigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit in chemischer Hinsicht im lalle einer Magnesia von hohem Raumgewicht auch dann, wenn diese Magnesia Dikalziumferrit in einer Menge von nicht über 7 % enthält, erhalten werden können, wenn dem feuerfesten Material 1 bis 10 % und vorzugsweise 3 bis 3 % Ohromoxyd zugesetzt werden, das mit dem Dikalziumferrit beim Erhitzen unter Zerstörung desselben reagiert, so daß sich die Hachteile, die sich auf Grund der niedrigen Schmelztemperatur von Dikalziumferrit ergeben, beseitigt werden. Es ist nachdrücklichst festzuhalten, daß das erwähnte öhromoxyd ein nicht umgesetztes, also grünes Ohromoxyd, und keineswegs ein Ohromoxyd ist, das bereits einen Teil einer Verbindung, z.B. eines Spinells, bildet, wie er in einem feuerfesten Chromerz oder Ohromit vorliegt. Ein solches bereits umgesetztes öhromoxyd ist nicht in der Lage, eine Zerstörung des Dikalziumferrits, wie sie gemäß der vorliegenden Erfindung erforderlich ist, zu bewirken.

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IHir die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird demnach eine gebrannte Magnesia mit einem hohen Baumgewicht und niedrigen Kieselsäuregehalt benötigt, die Dikalziumferrit enthält, und •diese gebrannte Magnesia wird mit 1 bis 10 % Ohrornoxyd, bezogen auf das Gewicht der Mischung, vermischt. Beim Erhitzen einer solchen Mischung reagiert das nicht umgesetzte Ohromoxyd mit dem leicht schmelzbaren Dikalziumferrit unter Bildung eines sehr feuerfesten Spinells der Type RO.RpO,, der Or₂O, enthält. Diese Umsetzung beginnt bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, j. z.B. Temperaturen von 1000° 0. Die erhaltene feuerfeste.gebrann-

\ te Magnesia ist im wesentlichen frei von schmelzbaren Stoffen

' 2

j und hält einer statischen Belastung von 1,75 kg/cm unter Labo-

ratoriuMsbedingungen bis zu einer Temperatur von über 1700° 0 stand.
i

Ohromoxyd kann gegebenenfalls aus den handelsüblichen

\ Quellen erhalten werden. Ein Weg zu seiner Herstellung besteht darin, daß Ohromit mit .Kalk und Soda zur Bildung von Matriumahromat gebrannt wird. Das' auf diese Weise gebildete üTatrium-

; chrcmat wird mit Wasser extrahiert, wobei die anderen Oxyde, die ursprünglich in dem Ohromit vorhanden waren, entfernt werden· Dann wird das Natriumchromat mit Hilfe von geeigneten Reduktionsmitteln, z.B. durch Kochen mit Schwefel, unter Bildung von Ohromhydroxyd reduziert, das in Wasser unlöslich ist und durch Pil- · trieren abgetrennt werden kann, wogegen das Matriumsalz in Wasser

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löslich let. Das Ohromoxyd wird dann getrocknet und Je nach Wunsch "bei einer mäßigen oder hohen Temperatur gebrannt.

Gemäß der Erfindung wird das drromoxyd in gekörnter Form oder in Pulverform verwendet. Bei einer Arbeitsweise wird Ohrom- oxyd in Form eines feinen Pulvers einer Korngröße von unter 0,174- mm (100 Maschen) oder unter 0,063 Ma (250 Maschen) oder gegebenenfalls noch feiner verwendet · .Für bestimmte Zwecke kann* jedoch das Ohromoxyd in gekörnter Form verwendet werden,.beispielsweise in einer Korngröße von unter 4,699 mm (4· Maschen) oder 2,362 mm (8 Maschen) und über 0,833 mm (20 Maschen) oder 0,589 mm (28 Maschen). Für andere Zwecke kann das Ohromoxyd eine dazwischenliegende Korngröße aufweisen, beispielsweise eine Größe zwischen 0,833 mm (20 Maschen) und 0,589 mm (28 Maschen) .

Die gebrannte Magnesia kann von einer natürlichen mineralischen Lagerstätte, aus See- bzw. Meerwasser oder aus Solen bzw. Ablaugen erhalten werden. Eine wünschenswerte Magnesia wird aus österreichischem Magnesit erhalten. Der natürliche Magnesit kann zur Entfernung von nicht erwünschten Verunreinigungen aufbereitet werden. Der gegebenenfalls gereinigte Magnesit wird, erforderlichenfalls in brikettierter Form, in einem Ofen bei einer Temperatur von vorzugsweise über I5OO C gebrannt, um die erwünschte physikalische Form und das hohe Raumgewicht zu-erhalten.

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Bei Verwendung von aus See- bzw. Meerwasser oder Solen bzw. Ablaugen gewonnenem Magnesiumhydrat kann das Material vor dem endgültigen Brennen, gegebenenfalls schwach gebrannt werden.

Um die sich auf Grund eines hohen'Raumgewichtes ergebenden Vorteile in wirtschaftlicher Weise ohne Zusätze von Kieselsäure zu erhalten, wird Eisenoxyd, sof erne es nicht schon vorhanden ist, und ferner Kalk, wenn er noch nicht vorhanden ist, zugesetzt, um einen Gehalt an Dikalziumferrit einzustellen, der 7 %$ bezogen auf das Gewicht der gebrannten Magnesia, nicht überschreitet. Es ist nicht erforderlich, vorher zu brennen, doch können das Eisenoxyd und der Kalk gegebenenfalls vor einem Vorbrand zugesetzt und der erforderliche Gehalt an Dikalziumferrit erhalten werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung soll der Kieselsäuregehalt weniger als 2 % und vorzugsweise weniger als 1 % betragen, so daß die Eigenschaften der erhaltenen feuerfesten Erzeugnisse in chemischer Hinsicht außergewöhnlich gut sind.

In der folgenden Tabelle I sind unter, den Nummern 1 und 2 Brennprodukte angeführt, die aus natürlichem österreichischem Magnesit erhalten werden und einen niedrigen Kalkgehalt aufweisen. Das Brennprodukt 3 stammt aus einem natürlichen Magnesit, der einen durchschnittlichen Kalkgehalt von etwa 7 % hat} das Brennprodukt 4 stammt aus einem natürlichen Magnesit mit hohem Kalkgehalt (bis zu 15 %) und das Brennprodukt 5 ist eine aus Seewasser oder Sole bzw. Ablaugen erhaltene Magnesia.

i-r 8 ··

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Tabelle I

Glühverlust	0.46	0.23	0.40	0.60	0.20
SiO₂	0.53	0.86	0.75	1.35	1.Q1
Ie₂O₃	6.47	6.21	5.75	5.45	4.90
Al₂O₃	0„34	0.76	0.59	0.55	0.21 .
OaO	1.81	2.52	6.07	14.10	3.18
MgO (Differenz)	90.39	89.42	86.48	77.95	90.50
Raumgewicht	3.31	3.26	3.20	3.09	3.30

Die gebrannte Magnesia kann auf übliche Weise zu Steinen verformt werden. Zu diesem Zweck kann das Brennprodukt zerkleinert, gemahlen und gesiebt werden, um grobe Teilchen A, die.durch ein Sieb mit 4 oder 5 Maschen (4,699 oder 4,00 mm) hindurchgehen und auf einem Sieb mit 8 oder 10 Maschen (2,362 oder 1,651 mm) zurückbleiben, grobe Teilchen B, die durch ein Sieb mit 8 oder 10 Maschen (2,362 oder 1,651 mm) hindurchgehen und auf einem Sieb mit 20 oder 28 Maschen (0,833 oder 0,589 mm) zurückbleiben, und feine Teilchen 0, die durch ein Sieb mit 48 oder 100 Maschen (0,295 oder 0,147 ram) hindurchgehen oder gegebenenfalls noch feiner sind, zu bilden.

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Diese gesiebten Teilchen können auf die im folgenden angegebene Weise miteinander vermischt werden, wobei jedocfc Voraussetzung ist, daß die Gesamtmenge an groben Teilchen A und B zu- -sammen über 60 Gew.-$ ausmacht:

Tabelle II

Gewichtsteile

Grobe Teilchen A 0 bis 60

Grobe Teilchen B 0 bis 60

Feine Teilchen 0 15 bis 40

Die Magnesiateilchen enthalten zwischen 0 % oder 0,05 % und 2 °/o_% vorzugsweise nicht über 1 %, Kieselsäure, nicht über · 7 % Dikalziumferrit, z.B. etwa 1,5 bis 7 % Dikalziumferrit, und 0,6 bis 15 °/o Kalk, wobei der Kalkgehalt für manche Zwecke auf 5 % oder in gewissen Fällen auf 7 °/° begrenzt wirdj es ist selbstverständlich, daß der in dem Dikalziumferrit enthaltene Kalk in der angeführten Kalkmenge eingeschlossen ist. Der Rest ist, abgesehen von in geringer Menge vorhandenen Verunreinigungen, wie Tonerde, die üblicherweise unter 1 % betragen, Magnesia. Bei der bevorzugten Ausführungsform liegt der MgO-Gehalt der gebrannten Magnesia über 90 %* Den Magnesiateilchen werden 1 bis 10 % CroO,, bezogen auf das Gewicht der Magnesiateilchen, zugesetzt.

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Das feuerfeste Material wird dann mit Wasser vermischt und, wenn es in ungebranntem Zustand ohne vorheriges Brennen im Ofen verwendet werden soll, wird ein Bindemittel der für ungebrannte feuerfeste Materialien, auf der Grundlage, von Magnesia üblichen Art, wie Schwefelsäure, Magnesiumsulfat« Magnesiumchlorid oder ein anderes anorganisches Bindemittel, oder ein organisches Bindemittel, wie Sulfitablauge, Stärke oder Dextrin, zugesetzt. Die·

ti - ? -

Menge an Bindemittel beträgt im !"alle von Schwefelsäure 0,5 bis 1,1 %, bezogen auf das Trockengewicht des Steines, und im allgemeinen liegt der Gehalt an einem Bindemittel der angeführten Art «wischen 0,5 und 5t° % bezogen auf das Trockengewicht des Steines. Es ist festzuhalten, daß die Menge an Bindemittel nicht in der· 100 % ausmachenden Zusammensetzung der feuerfesten Bestandteile, wie Magnesia, gegebenenfalls Chromit, und Ohromoxyd eingeschlossen ist.

Üblicherweise wird das feuerfeste Material zu Steinen oder

anderen· Formlingen verpreßt, wobei ein Preßdruck von über

2 2

350 kg/cm und vorzugsv/eise über 1050 kg/cm angewandt wird.

Die Steine oder Formlinge werden dann getrocknet und, wenn sie ohne vorheriges Brennen im Ofen verwendet werden sollen, nech dem Trocknen vorzugsweise mit gasförmigem Kohlendioxyd behandelt, um ihre Bindung bei niedriger Temperatur zu verbessern. ' ·

Im Falle von ungebrannten Steinen kann das feuerfeste Material mit Einlagen oder Innenplatten aus Stahl oder einem an-

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deren oxydierbaren Metall und/oder mit Außenplatten bzw· einer Außenbewehrung aus Stahl oder einem anderen oxydierbaren Metall. Verpreßt werden. Ferner können sowohl im Falle von gebrannten Steinen, als auch im Falle von .ungebrannten Steinen diese nach dem Verpressen oder unmittelbar vor ihrem Einbau in den metallurgischen Ofen, für dessen Zustellung sie verwendet werden, mit einer Außenbewehrung oder Außenplatten aus Stahl oder einem anderen, oxydierbaren Metall versehen werden«

In manchen Fällen ist es wünschenswert, den Stein vor seiner Verwendung in einem Ofen zu brennen, doch kann dieser Brand auf * Grund der Umsetzung des Ohromoxydes mit dem.Dikalziumferrlt_f durch welche eich bereits bei einer Temperatur von 1000° 0 eine Bindung auszubilden beginnt, bei etwas niedrigeren Temperaturen erfolgen als dies ansonst erforderlich ist. Die Brenntemperatur soll bei 1400° O oder darüber liegen·

Die Steine gemäß der Erfindung lassen bei ihrer Verwendung in Wänden, Auskleidungen und Decken von metallurgischen öfen, wie öfen zur Stahlherstellung, z.B. Siemens-Martin-Öfen, Elek-. troöfen und sauerstoffgeblasenen Gefäßen bzw. Konvertern, bessere Ergebnisse erhalten und sind auch für eine Verwendung in anderen metallurgischen Öfen und Industrieöfen gut geeignet.

Für die meisten Zwecke enthält die beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendete gebrannte Magnesia mehr als 90 % MgO · In vielen fällen soll der Kalkgehalt der Magnesia auf 5 % beschränkt

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sein. Für manche Anwendungszwecke jedoch, wie für eine Verwendung in sauerstoffblasenden Konvertern für das LD-Verfahren, kann der Kalkgehalt bis zu 7 % oder sogar bis 15 % und darüber betragen, wobei der Kalk, der in dem Dikalziumferrit enthalten ist, mitgerechnet wird. Bei der Herstellung von solchen Steinen mit einem hohen Kalkgehalt können Zusätze von Wasser erfolgen und die oben angeführten Bindemittel verwendet werden, wenn der Kalkgehalt 7 % oder weniger beträgt, so daß kein freier, also ungebundener Kalk vorliegte Wenn der Kalkgehalt wesentlich höher als 7 % ist, und insbesondere wenn etwa 15 % Kalk vorliegen, ist eine Verwendung von Wasser zu vermeiden und für die Herstellung der feuerfesten Steine bzw. Materialien soll eine Teerbindung verwendet werden·

In manchen !Fällen kann den feuerfesten Erzeugnissen gemäß der Erfindung auf der Grundlage von Magnesia feuerfestes Chromerz oder Ohr omit in einer Menge von etwa 40 %_f bezogen auf das Gewicht der trockenen Erzeugnisse bzw. Steine, einverleibt werden. Es ist festzuhalten, daß in diesem IPaIl das Chromoxyd in dem Chromit bereits ein unter Bildung eines Spinells umgesetztes ohromoxyd ist, und dies ist gänzlich verschieden von dem Zusatz von freiem Ghromoxyd zu Magnesia, die Dikalziumferrit enthält, weil das freie Ohromoxyd unter Bildung eines neuen Spinells reagiert, wogegen das gebundene Ohromoxyd in Chromerz bereits in Form eines Spinells vorliegt und nicht einen neuen Spinell bildet. Das feuerfeste Chromerz bzw. der Ohromit wird

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nicht zu dem Zwecke zugesetzt, die Zusammensetzung der Magnesia zu beeinflussen, sondern zu dem Zweck, dem feuerfesten Material* seine eigenen Eigenschaften zu verleihen·

In der Anmeldung H 44.044 1st ein Verfahren beschrieben, gemäß welchem Chromerz einer Magnesia zugesetzt wird, die eine wesentliche Menge von Kieselsäure als Verunreinigung enthält· Die Kieselsäure verbessert die Eigenschaften des feuerfesten Materials dadurch, daß sie sich mit dem in dem Dikalziumferrit vorhandenen Kalk umsetzt und auf diese Weise in einem gewissen Umfang den Dikalziumferrit zerstört· Gemäß der vorliegenden Erfindung hingegen ist der Gehalt an Kieselsäure sehr niedrig und der Dikalziumf errit wird durch Chromoxyd zerstört.

Vorzugsweise wird ein Chromerz mit niedrigem Kieselsäuregehalt verwendet, d.h. einem Kieselsäuregehalt von unter 6 %, und die Menge an feuerfestem Chromerz soll zwischen 5 und 40 %\ vorzugsweise 10 bis 20 %, des Gewichtes des trockenen feuerfesten Materials betragen.

Die Erfindung bezieht sich vor allem auf die Herstellung von feuerfesten Steinen, doch können die gemäß der Erfindung erhaltenen Mischungen auch in trockener gekörnter Form als Stampfmassen oder Spritzmassen verwendet werden, wobei sie dann sintern, so daß sie zur Zustellung oder Reparatur des Herdes von metallurgischen Schmelzöfen oder Industrieöfen verwendet werden können. Für diesen Zweck werden die Mischungen mit Wasser, z.B.

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5 % Wasser« oder !Deer, z.B. 7 % Teer, angemacht und gestampft oder auf andere Weise in Lage gebracht, um einen monolithischen Teil eines metallurgischen Ofens bzw. Industrieofens zu bilden. Die Mischungen können mit Wasser auch in form einer Dispersion oder Suspension verwendet werden, wobei etwa 11,3 kg bis 13,6 kg Wasser für je 45,3 kg des auf die Decken oder Wände eines metallurgischen Ofens während des Ofenbetriebes aufzuspritzenden bzw.· aufzusprühenden feuerfesten Materials verwendet werden können.

Die Menge an Dikalziumferrit wird auf die im folgenden angegebene Weise bestimmt! Zuerst wird die Menge an Kalk berechnet, die erforderlich ist, um mit der vorhandenen Kieselsäure Dikalziumsilikat (G₂S) zu bilden, und diese Menge an Kalk wird von der gesamten vorhandenen Kalkmenge abgezogen, um die Menge an Kalk zu finden, die im Überschuß vorliegt. Von dem überschüssigen Kalk wird angenommen, daß er sich in der entsprechenden Menge mit Bisenoxyd unter Bildung von Dikalziumferrit (OgF) vereinigt· Eine allenfalls vorhandene geringe Menge an Tonerde, die üblicherweise nicht mehr als 1 % beträgt, bildet Tetrakalziumaluminiumferrit (C^AIT), doch wird angenommen, daß die Menge an Tonerde in der berechneten Menge an Dikalziumferrit eingeschlossen ist, da die Menge an Tetrakalziumaluminiumferrit gering ist und dieser sich ähnlich verhält wie Dikalziumferrit·

Es ist selbstverständlich, daß dann, wenn der Kalkgehalt einer Magnesia erwähnt ist, der gesamte Kalkgehalt gemeint ist,

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gleichgültig ob der Kalk als Kalziumsilikat, Dikalzlumferrit

■ ι -

oder freier Kalk oder in einer Kombination von diesen Stoffen vorliegt·

Beispiel 1 .

Eine aus natürlichem Magnesiumkarbonat erhalten· gebrannte Magnesia, die 90 % MgO, 0,5 % Kieselsäure und 1,7 % Dikalsium« ferrit enthält, wird mit Chromoxyd vermischt« Das Baumgewicht der Magnesia beträgt über 3,2. Pie Größe der Magnesiateilchen und der Ohromoxydteilohen und deren Mengen in Gewichtsteilen Bind wie folgtt

Gewiohtsteile

Magnesia 4x8 Maschen

(4,699 his 2,36 mm)

Magnesia 8 χ 28 Maschen

(2,36 bis 0,589 mm)

Magnesia durch 48 Maschen 27,5

(0,295 mm)

Ohromoxyd durch 100 Maschen 5

(0,147 mm)

Die Mischung wird mit 2 % Wasser und 1 % Schwefelsäure, die in dem Wasser enthalten ist, bezogen auf das Gewicht der trockenen Mischung, angefeuchtet. Dann wird die Mischung unter einem

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ff

2.

Druck von über 1050 kg/cm zu Steinen verformt. Die Steine werden getrocknet und mit gasförmigem Kohlendioxyd behandelt, um .die Bindung, zu verbessern· Die Steine haben folgende Eigenschaften}

Raumgewioht 5,00

Kaltdruckfestigkeit 189,84 kg/cm²

Heißdruokfestigkeit bei 1260° 0 40,95 kg/cm²

Zusammenbruchstemperatur bei ei- ₂

ner statischen Belastung von 1,75 kg/cm über 1770 0

Schwindung nach Erhitzen auf 1650° 0

0,60 % (linear)

Beispiel 2

In diesem Fall wird eine feuerfeste Mischung von der in Beispiel 1 angeführten Art, jedoch mit einem Gehalt von 10 % an Ohromoxyd verwendete Es werden zufriedenstellende Magnesitsteine erhalten. . ■

Beispiel 3

Es wird die in Beispiel 1 angeführte Arbeitsweise einge- ■ halten, jedoch werden in Abweichung davon die Steine bei einer Temperatur von über 1500° 0 gebrannt. Die Eigenschaften der gebrannten Steine sind ähnlich wie im Falle von Beispiel 1,

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Beispiel 4

Es wird eine Steinmischung von der im folgenden angeführten Zusammensetzung hergestellt, in der die verwendete Magnesia ' eine Magnesia der oben in Tabelle I mit 2 bezeichneten Art ist und der feuerfeste Ohromit bzw. das Chromerz vorzugsweise ein Transvaalchromit ist, dessen Zusammensetzung z.B, in der amerikanischen Patentschrift 2,656*280 angegeben ist»

Gewichtsteile

Magnesia

4x8 Maschen (4,699 bis 2,562 mm) 57»5 durch 100 Maschen (0,147 mm) 30,0

Chromitteilchen

4x8 Maschen (4,699 bis 2,362 mm) 12,5

Or₂O₃ 5,0

Es ist selbstverständlich, daß der feuerfeste Ohromit Kieselsäure als Verunreinigung enthält und sich diese Kieselsaure mit einem Teil des in dem Dikalziumferrit vorhandenen Kalkes ^umsetzt, wobei der Ferrit zum Teil zerstört wird» Das Chromoxyd vervollständigt die Zerstörung des Dikalziumferrits»

Die Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen feuerfesten Magnesitchromsteine sind wie folgt ι

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Λ?

Raumgewicht 3,05

Kaltdruokfestigkeit ' 179,20 kg/cm²

Heißdruckfestigkeit bei 1260° 0 47,39 kg/cm²

Zusammenbruchstemperatur bei einer ₂

statischen Belastung von 1,75 kg/om über 1770 0

Sohwindung nach dem Erhitzen auf 1650 0 0,1 % (linear)

Biese Steine sind für eine Verwendung in Ofen zur Stahlherstellung hervorragend geeignet·

Bei der Herstellung von Magnesitchromsteinen gemäß der Erfindung können 59 bis 94- % Teilchen von gebrannter Magnesia der hier beschriebenen Art mit 5 his 4O % Teilchen von feuerfestem Chromerz und 1 bis 10 % Teilchen von nicht umgesetztem Ohromoacyd verwendet werden, üblicherweise wird auch ein Bindemittel verweHdet, doch ist der Gehalt an Bindemittel nicht in den 100 % des trockenen feuerfesten Materials eingeschlossen, sondern wird getrennt dazugerechnet.

Alle Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsprozente, soferne nicht aus dem Zusammenhang klar hervorgeht, daß andere Prozentangaben gemeint sind, wie im Falle der Prozentangabe bezug» lieh der linearen Schwindung· Alle angegebenen Maschengrößen beziehen sich auf Maschen pro linearen Zoll 'nach dem Tyler-Siebsatz.

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Claims

io P a tentansprüphe t

1. Basisches feuerfestes Erzeugnis, das als Hauptbestandteil gebrannte Magnesia enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Magnesia, die 0,05 bis 2 % Kieselsäure, eine größere Menge an Kalk als für die Bildung von Dikalziumsilikat erforderlich ist, so daß ein !Teil des Kales als Dikalziumferrit vorliegt, und als Rest, abgesehen von in geringer Menge vorhandenen Verunreinigungen, MgO enthält, und Λ bis 10 % grünem Ohromoxyd aufgebaut ist.

2. Basisches feuerfestes Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesia nicht über Λ % Kieselsäure enthält.

3· Basisches feuerfestes Erzeugnis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenneeichnet, daß die Magnesia nicht über 7 % Kalk enthält.

4. Basisches feuerfestes Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der MgO-Gehalt der Magnesia über 90 % beträgt.

5· Basisches feuerfestes Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß grünes Chromoxyd in Mengen von 3 bis 3 % vorliegt·

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6. Basisches feuerfestes Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 Ms 5t dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 40 % feuerfestes Chromerz enthält»

7· Basisches feuerfestes Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 Ma 6» dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 5 % grünes Ohromoxyd, 10 Ms 20 % Chromerz und gebrannte Magnesia enthält, die einen Kieselsäuregehalt von nicht über 1 %_% einen Kalkgehalt von nicht über 7 % und. einen MgO-G-ehalt von über 90 % aufweist.

8, Verfahren zur Herstellung eines basischen feuerfesten Erzeugnisses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen von gebrannter Magnesia, die ein Eaumgewicht von mindestens 3_S10 aufweist, 0,05 bis 2 % Kieselsäure, eine größere Menge von Kalk als für die Bildung von Dikalziumsilikat erforderlich ist, so daß ein Teil des Kalkes als Dikalziumferrit vorliegt, und als Hest, abgesehen von in geringer Menge vorhandenen Verunreinigungen, MgO enthält, mit 1 bis 10 % Teilchen von grünem Ohromoxyd und einem Bindemittel vermischt werden und die Mischung gegebenenfalls verformt wird, worauf dann das Erzeugnis vor oder während seiner Verwendung bei einer Temperatur von über 1000° O gebrannt wird»

9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnesia mit einem Kieselsäuregehalt von nicht über 1 % verwendet wird. ' .

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10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9t dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnesia mit einem MgO-Gehalt von übeiJ90 % verwendet wird β

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß 3 bis 5 % grünes Chromoxyd verwendet werden.

12ο Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnesia mit einem Kalkgehalt von nicht über 7 % verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine· Magnesia mit einem Kalkgehalt von 0,6 bis 15 % verwendet wird«,

14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß 59 bis 94 % gebrannte Magnesia, vorzugsweise mit einem Kalkgehalt von 0,6 bis 5 %, 5 bis 40 % Chromerz und 1 bis 10 % grünes Chromoxyd verwendet werden.

15« Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 20 % Chromerz und 3 bis 5 % grünes Chromoxyd verwendet werden.

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