Feuerfeste Werkstoffe und Verfahreä zu ihrer
Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung
von feuerfesten Werkstoffen und eine zu ihrer Her-
atellung geeignete zementartige Magnesia-M.aohung.
Diese Werkstoffe und Stoffmischungen eignen sich be-
sondern gut für den Bau von Behältern b$w. Vorrichtun-
gen oder Öfen zum Schmelzen von Metallen, zum Beispiel
von Einren, Stahl und Kupfer.
Auf dem Gebiet der Herstellung von feuerfesten Werkstof-
fen bestand seit langem der Wunsch, komplexe Formkörper
oder große Massen beispielsweise durch Gießen von feuer-
fentem Beton in leicht heretellbaren Gießformen. erzeugen
zu können, und bestimmte feuerfeste Werkstoffe hat man
bisher auch schon aus feuerfestem Beton fabriziert. Die
noch dem Stand der Technik nur Verfügung stehenden Zemente
haben jedoch in vielen Bällen eine-technieoh nicht
befrie-,
digende-Hitsebentändigkeit bzw. eiüe ungenügende Wider-
standsfähigkeit gegen Metalloxyde und baeinohe Schlecken
aufgewiesen, eo daß es nicht möglich war, solche Zemente
in Sohmelzräxnnen von Ofen und den hierzu gehörigen Ofen-
werkstoffen, wie nie beim Schmelzen von Eisen, Stahl,
Kupfer und dergleichen verwendet werden, zu ge-
brauchen.
Die bisher bekannte. Magnesia-Zemente weisen zusätz-
lich zu dem oben angegebenen Nachteil den Mangel auf,
da13 es ihnen an der erforderlichen Volumen--Stabilität
und an der notwendigen Quell-, Schrumpf- oder Rissbil-
dunga-Festigkeit während des Trocknens, des Brennens
oder während deqttehenlassene zwischen den Brennperio-
den fehlt; oder sie zeigen eine mangelhafte Festigkeit
bei kalten, mittleren oder hohen Temperaturen; oder
sie weisen schließlich noch andere Nachteile auf. Da-
rüber hinaus besitzen Formsteine aus Magnesia, Magnesia-
Spinellen oder Magnesia-Chromit-Mischungen keine aus-
reichende Verpressungefestigkeit, worunter die Festig-
keit verstanden werden soll, die sie unmittelbar nach
dem Herausnehmen aus der Pressform oder Matrize be-
sitzen, und es muß mit ihnen daher besonders vorsich-
tig umgegangen werden, um Übermäßige Bruchschäden oder
sonstige Schäden zu vermeiden.
Die bekannten Sorel-Zemente sind zwar brauchbar in
Gießkörpern, die aus plastischer oderaktiver Magnesia
hergestellt worden sind und die für einen Gebrauch in
der Kälte, das heißt für nicht feuerfedte Andendunge-
zrecke, bestimmt sind, doch ist bekannt, daß derartige
Körper beim Erhitzen auf Temperaturen oberhalb etwa
9000 über Gebühr quellen; und bei einer Temperatur um
oder oberhalb etwa 18000B bzw. ?0000C erleiden solche
Zemente eine aussergewöhnlich starke Schrumpfung, und
eine oder beide dieser Eigenschaften können zu
einer
meretörenden Biobildung in einem Beton-Werkstoff
führen, der mit einem solchen Zement gebunden ist.
3h der Regel weinen die Brgebnieae, die man bei der
Eraeugong von feuerfesten Pormkörpern oder Werkstoffen
durch Keltverfornung von Btoffmieohungen erßielt, *
ä3 .e
aus feuerfesten Zuschlagstoffen unü Negnesie-ßematten
bestehen, eine $u grobe Streuung auf oder sie sind
unvorhersehbar, b$w. sie sind auf $u kostspielige
Weise erzielt worden oder erfordern die Anwendung
von
Stoffen, die für die hiermit Beschäftigten gesund-
heitesohädlioh sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun ein voluaen-
etabilee, feuerfestes, sementertigee M.teriel auf der
Grundlage ton Nagnesie geaoheffen,. das aus einen" i«i-
gen Gemisch von fein verteilter, nicht-plastieoher
ltegneeia und einer kleinen äenge, des heißt bis zu 15
lewiohteprosent einer aliphstieohen Hydroxytrioarbon-
aäure, wie mm Beispiel Zitronenure oder einem Salz
oder einem Beter einer solchen Bänre bsw. aus ein.
beliebigen jemisoh Soloher Verbindungen besteht. Vor-
gugeweiee werden 0,01 bis 15 96 einte solchem. Zusatz..
etoffee verwendet. Um die Vorteile, die mit Hilfe der
vorliegenden Erfindung erzielt werden, am booten a»-
»schöpfen" sollen die Negneoia und die Sitroneneämrv
oder die andere Säure in einem einheitlichen innigen
Gemisch vorliegen. Die Säure oder den ßel$, die ver-
wendet werden, ®ollen vorzugeweiee@wasserlöslioh nein,
oder sie sollen zumindest in der An«oh-Blüesigkeit,
die verwendet wird, löslich sein. bis vorliegende Er-
findung umfallt auch eine Beton-Yischung, welche Zu-
eohlagetoffe im Gemisch mit der eben beschriebenen
zementartigen Stoffmischung enthält: gormeteine oder
andere Pormstttcke oder Werkstoffe können auch aus Ge-
mischen von feuerfesten Zuschlagstoffen und der zement-
artigen Stoffmischung erzeugt werden, wobei Druck an-
gewendet wird, um dieselben in. die entsprechenden Por-
men zu pressen.
Das aus der aliphatisehen Hydroxytricarbonaäure be-
stehende Hdateriel, das für die Zwecke der vorliegen-
den Erfindung Anwendung finden soll, besteht zum Bei-
spiel aus Zitronensäure, Agaricinsäure n-01583192
(COOH)C(OH)(C00H)CH2C00H, Caperatsäure n-C14%9CH
(COOH)C(On)(C00H)CH2000H, harieinsäure (HOOC)C3'20
(OH)(C00H)CH(C00H)C16%3 oder aus einem anorganischen
oder organischen Salz oder einem Ester einer solchen
Säure. Mit besonderem Vorzug wird Zitronensäure oder
ein Salz oder ein Ester derselben verwendet. GewUnaah-
tenfalle werden auch Gemische solcher Materialien
verwendet. In die zementartige Stoffmischung wird eine
geringe Menge, das heißt bis zu 15 %, Zitronensäure
oder ein Salz oder ein Beter derselben eingearbeitet;
und am besten werden 0,1 bis 6 96 ,bezogen auf das Ge-
wicht des Zemente, angewendet, wenn man die erßiMumge-
gemäße Stoffmieohung am bequemsten handhaben will.
Ausgezeichnete Brgebnisse erhält man, wenn man 0,5
bis 1 96 Zitronensäure verwendet. Geohtenfelle kön-
nen auch mehr als 15 96 verwendet werden, jedoch bin-
det der Zement dann schneller ab, und@aus dies« Gruaäe
werden bei der praktischen Durchführung nur bis
im
etwa 15 96 verwendet. Die Zitronensäure kann ans einer
Anzahl von Quellen gewonnen werden, liegt aber für
gewöhnlich als Zatrakt aus Zitronensaft vor; sie ist
auch als 2-Propenol-1,2,3-triaarbonsäure der pormel
(HOOC C82)2C(OH)(COOH) bekannt. Die Säure oder die
andere beschriebene Verbindung soll in dem fall, da8
sie in die trockene, nicht erhärtete Zementmischung
eingemischt wird, vorzugsweise in fein verteilter
Porm zur Anwendung kommen. Ein Verbindungstyp, der
sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als
besonders gut brauchbar erwiesen hat, ist ein
anor-
ganisches Balsa der Zitronensäure, zum Beispiel das
Zitrat einen Alkelimetalles, wie Natrium oder Kalium,
oder eines Erdalkalimetalles, wie Galcium, Barium oder
Strontium, oder ein Ammoniumsalz oder ein Salz des
Magnesiums, Silbers odor Kobalts und dergleichen mehr.
Besonders gute Ergebnisse werden bei Anwendung von
Zitronensäure, Ammoniumzitrat oder Magnesiumzitrat
erhalten. Die vorliegende Erfindung wird im folgenden
unter Anwendung von Zitronensäure und deren Metall-
salzen erläutert, doch können abweichend hiervon auch
sämtliche anderen oben angeführten Verbindungen An-
wendung finden.
Dasein der Zement Bischung verwendete Magnesia soll
nicht-
plaetisch und fein verteilt sein. Am besten wird es in
einer solchen Teilchengröße angewendet, daß im wesent-
lichen sämtliche Teilchen durch ein Sieb gehen, das
40 Naschen pro (lineorem) Zoll aufweist und die vorzugs-
weise durch ein 100-Maschensieb gehen. Die Magnesia
zeigt beim weiteren Brennen eine sehr geringe bleibende
Schrumpfung. Zu den hier verwendeten Bagnesie.-Sorten
gehören zum Beispiel Periklas, totgebranater äagneeit,
äfegnesit-Korn des als österreichischer Xagneeit
be-
kennten Typs (das heißt mit einem Gehalt von 3 bis 5
0901 etwa 2 g6 8102 und bin $u ? oder 8 y6 Ferrioxyd
)
oder Magnesiaepinell-Material, das überechüesigen oder
_ .
nicht gebundenes gagnesiumozyd enthält. Hartgebrannte
oder bei mittleren Temperaturen gebrannte Nagneoia ist
ebenfalls brauchbar. Bür die Erzeugung von Produkten
mit höchster Eitsebeat#ndigkeit verwendet man hoch-
feine Magnesia, wie Periklae, der nicht mehr als 2 %
Kalk Ca0 und nicht über 2 gi Siliciumdioxyd Si02 und
miedestene 95,0 % Magnesiumoayd enthält. Die Nagnesia
gewinnt man durch Caloinieren von natürlichen Minera-
lien, wie Magnesitoder Brucit; oder man erhält nie
durch Caloinieren einer Na gnesiumverbindung, die beim
Oalcn.eren Magnesiumoayd liefert,.zum Beispiel von
Begneigiumhydroxyd, »gnesiumoarbonat oder basischen
Oarbonat, Magneaiumaoetat.oder Nagneniumalkoäolat;
oder man gewinnt sie durch Oxydation von Nagneeium-
metall. Gemäß einer Ausführungsform wird eine brauch-
bare Nagne$is in der-Weine gewonnen, daß man eine
wäßrige lösung eines Nagneaiumeal$eo, wie eine _.Sals-
eole,. Seewasser, Nagnesiumahlor-idäblaugen und des=
.
gleichen, mit einem Alkaliealz, wie Kalk, caleinier-
tem Dolomit, Xtsnatron, Itzrali oder einem anderen Alkali,
umsetzt, um Nagnesiumhydroxyd auszufällen, das dann
gewaschen und oaloiniert oder gebrannt wird, um
Magnesia oder Periklas aerhalten. Magnesiumoarbonat,
dasAuroh die auf diesem Gebiet bekannten Yällung®-
methodengewonnen wird, kann gleichfalls caloiniert
werden, um Begnesia au liefern, die für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung brauohber ist. Die hier-
für geeignete Magnesie kann auch durch Brennen einer
geeigneten Nagnesiumverbindung in einem Drehrohrofen
oder in einem Bohaohtofen oder durch einen elektri®ohen
8ohmelevorgang gewonnen werden. Die für den Erfindungs-
zweck geeigneten totgpbrannten Maggesite enthalten
in der Regel etwa 82 bis 926 »g0, renn auch einige
Abarten etwas weniger Magnesiumoxyd' enthalten. 3e
können auch Gemische der ldagnesie-Komponenten
Amen-
dung finden. Die nioht-plastisohe Magnesie kann such
aus einem Gemisch von höher gebrannter Begnesia und
aus einer kleineren Menge von aktiver Magnesia be-
stehen, sollte aber*inagesamt ein fichüttgewioht von
min deetens 0,961 g/com (60 lbs. per: ou.ft.)
aufweaen.
Am besten verwendet man höher gebra@ante äagnesiemit
einem Schuttgewicht, das mindestens` dem eben genannten
Wert entspricht.
Die erfindungsgemäße zementartige Stoffmischung.ist
als solche für feuerfeste Anwendungszwecke ausge-
zeichnet brauchbar, zum Beispiel als Mörtel. 81e ist
ebenso gut geeignet als Zement oder'Bindemittel, der
oder das im Gemisch mit Zusohlagetoffen geeigneter
seilohengröße zur Herstellung von iörmkürpern dient,
wie zum Beispiel von 7ormeteinen oder Klinkern, oder
für feuerfesten Beton, der dann gegossen oder in
anderer Weise in die gewünschte porm gebracht werden
kann. Zu den niohteauren, das heißtau den basischen
oder neutralen Zuachlagetoffen bsw. dem nichteauren
Korn, die zum Einmischen in den erft,adungsgemäßen
Zement geeignet sind, gehören Periklas, totge-
brannter Magnesit, Chromiterz oder aufbereiteter
Chromit, Tonerde und Spinelle, wie zum Beispiel
Magnesiochromit, Magnesiumaluminat, Magnesioferrit,
Chrom/Eisenoxyd, ferner Olivin, Porsteritperiklas,
Kohle, Eisenerz, totgebrannter Dolomit, Chromit-
oder Magnesit-Klinkerbruch oder Gemische solcher
Materialien. Ein brauchbarer Typ eines
besteht zum Beispiel im wesentlichen aus
20 bis 80 Teilen Periklas Korn und 80 bis 20 Teilen
Chromit. Auch saure Zusohlagstoffe können in die
erfindungsgemäßen zementartigen Stoffmischungen ein-
gearbeitet werden, zum Beispiel bei der Herstellung
von feuerfesten Isoliermassen oder von Einheiten, die
aus einer Kombination von isolierenden und feuerfesten
Teilen bestehen. Als saure Zuschlagstoffe werden zum
Beispiel Quarzsand, Tonerde, Diatomeenerde, Glimmer,
geblähter Vermiculit und dergleichen verwendet. Im
allgemeinen werden die sauren Zuschlagstoffe bei
milderen Temperaturen verwendet, das heißt unterhalb
der Schmelzpunkte der Reaktionsprodukte aus solchen
Zuschlagstoffen und der Magnesia des Zementes.
Wird die zementartige Stoffmischung im Gemisch mit
den feuerfesten Zuschlagstoffen für die Herstellung
von gepressten Formartikeln. oder von Stampfmaseen
verwendet, zum Beispiel von Formsteinen, Ziegeln oder
Stampfmiechungen, so macht sie vorzugsweise etwa
10
bis etwa 60 yb der Gesamtmischung aus. Bei Verwendung
öle Mörtel wird der Zement entweder allein. oder mit
einem Zuschlag von geringer Korngröße verwendet. Wird
sie in feuerfestem Beton verwendet, so macht die
zementartige Stoffmieohung etwa 90 bis etwa 60 %,
vorzugsweise etwa 30 % des Betone aus; das heißt,
die X«ge, die eingearbeitet wird,. ist diejenige,
die dem Gemisch Verarbeitbarkeit verleiht. Die
Mengenangaben beziehen sich auf das Gesamt-Trooken-
gewioht der Bestandteile der nichtgebrannten Mischung.
Die cum Verformen oder Gießen de® Gemisches ver-
Wendete Wassermenge soll ausreichen, um das Gemisch
anmachen zu können oder um ihm Plastizität zu ver-
leihen und soll eich in den in der Praxis üblioher-
weise"verwendeten Grenzen bewegen. In der Regel
werden bei der Herstellung von Gußbeton unter An-
wendung eines grobkörnigen Zuschlagen 4 bis 15 %
Wasser verwendet. Stellt man Gußatüoke unter M.itver-
wendung von feiner gekörnten Zuschlagstoffen her,
zum Beispiel im Falle der Gießsohlicker, so werden
wesentlich höhere Wassermengen, nämlich 35 bin 40 96
oder mehr verwendet; und bei der Herstellung von
gepreßten Formkörpern, wie Klinkern, oder in Stampf-
messen oder Spritzmischungen werden 1 bis 7 % oder
mehr Wasser verwendet. Die Prozentangaben für das
Wasser sind auf trockene Feststoffe berechnet.
Bei der Herstellung der Ansätze wird die Korngröße
der Zuschlagstoffe gewünschtenfalle in bekannter Weine
so gewählt, daß sie eine dichte 1%okung ergeben.
Ab-
weichend hiervon können in zahlreichen Amähen auch
willkürliche Körnungen verwendet werden, und zwar
besondere dann, we= man Gegenstände erzeugt, die größe-
re Mengen Zement enthalten. 3e können such sehr
große Korngrößen, näml.ioh bis zu einem Durchmesser
von
?6,2 mm (3 inohes) oder mehr, in Beton mitvervendet
werden, weil zum Beispiel die zementartige Stoff--
miechung oder das Bindemittel-Gemieoh während des
Trockne» oder der Verformung in der Kälte oder
den ohenieohen Abbindene und euch während den Brennens
voluaenkonetant bleibt und daher den nachteilige
Sohrnmpfen, Quellen oder die Eieebildung, wie sie bei
den bekannten Stoftieohungen eintreten, hier ver-
mieden werden.
8e1 der erfindungsgemäßen Herstellung von Beton,
W3rteln, Formetüoken oder anderen Produkten werden
die fein verteilte Magnesia und die weiter oben be-
eohriebene Säure innig und gleichmäßig miteinander
vermischt, da= mit Wasser vermischt und -
gewtineoh=
tenfalls - mit den Zueohlagstoffen der weiter oben
beschriebenen Art und Menge vermischt, und das Ganze
wird dann gegossen oder in die gewUnsohte Yorm gepresst.
Die Bagneais und die Säure können in trockener form
miteinander vermischt werden, oder es kann die Säure
zuerst in Wasser oder in irgendeiner anderen erwUneoh-
ten Anmaohflüesigkeit gelöst und dann mit der Magnesia
vermischt werden. Soll ein Ansatz hergestellt werden,
der Begnesis-Zugeohlagetoffe enthält, so ist der
fein
verteilte Anteil des Zuschlages, besondere jener, der
durch ein 40-Besohensieb, vorzugsweise durch ein 100-
Meeohensieb geht, als Magnesiakomponente des Binde-
mittels gut geeignet. Die Gemische werden rau dem ge-
xUneohten Endprodukt entweder durch Gießen, Fressen,
Stampfen, Rütteln, Yereprühen, Spritzen oder andere
erwüneohte Arbeitewei.een verformt. Gemäß einer weiteren
AuefUhrungeform den Verfahrene wird eine halbpleetiaohe
Mene dieser Materialien zum Beispiel in einer Mörtel-
mühle verformt und hierbei in Rohlinge übergeführt, die
ihre endgültige Gestalt dann in einer DTachpreßoperation
erhalten, ähnlich wie es. bei den bisher vorzugsweise
mit Tonmineralien praktisch durchgeführten Arbeitswei-
aen der Fall ist.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß sie die Gewinnung von magnesia-haltigen feuerfesten
Materialien ermöglieht,'die gegen dimensionale .Änderungen
beständig sind. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daB
die erfindungsgemäß durch Pressen hergestellten Gegen-
stände eine erhöhte Bruchfestigkeit und auch eine'er-
höhte Massendichte oder ein Einheitsgewicht aufweisen
im Vergleich zu den Gegenständen, die auf gleiche Weise,
jedoch ohne ÄLnarbeitung von Zitronensäure hergestellt
worden sind. Bei der Herstellung von gepressten Gegen-
ständen werden ausgezeichnete Verpressungsfestigkeiten
erreicht, so saß das Herausnehmen des Gegenstandes aus
der Preßform erleiehbrt wird. Der erhärtete Zment
zeigt keine schädliche Rißbildung oder Schrumpfung,
und zwar weder in der Kälte, noch beim Erhitzen und
bzw. oder beim Brennen. Peuerfeste Betonmassen, die
gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden
sind, können mit großem Vorteil für eine Vielzahl von
Anwendungszwecken gebraucht werden. So können sie
als Arbeitsflächen an solchen Stellen verwendet werden,
wo sie unmittelbar heissen Ofengasen oder geschmolzenen
Metallen oder anderen heissen Ofeninhalten ausgesetzt
werden oder wo sie mit diesen Stoffen in Kontakt kommen.
Sie können zum Beispiel beim Gießen von Ofensohlen,
beispielsweise von Siemens-Martin-Öfen oder Elektro-
stahlöfen, Tieföfen, Konvertern oder anderen Noah-
temperatur-Ofensohlen, Anwendung finden. Der Beton
kann auch zum Gießen von anderen Teilen eines Ofens,
zum Beispiel der Wände, des Gewölbes, oder der Tür-
futter verwendet werden. Die Ofensohlen oder anderen
Ofenelemente können sektionsweise vorgegoseen und denn
gehärtet, getrocknet und eingebaut werden; oder sie
können, falle erwünscht, zunächst gebrannt und dann
eingebaut werden. Es kann nach dem Einbau wUneohens-
wert sein, die Zwischenräume zwischen den einzelnen
Sektoren mit dem Beton oder Zement in Mengen, die zum
Abbinden ausreichen, auszugießen, um so eine aus einem
Stück gearbeitete Sohle oder ein kontinuierlichen Ge-
füge zu schaffen. Gemäß, der vorliegenden Erfindung
können Einheiten von jeder gewünschten Form oder Grüße
fabriziert werden. Die Formstücke können so gestaltet
nein, daß sie sich miteinander verriegeln., wenn sie
.an ihrem Verwendungsplatz zusammengebaut werden. Es
können auch Verbund-formatücke hergestellt werden, das
heißt eolche,die@ aus mehr öle einem Typ eines feuer-
festen Betone, der jeweils durch verschiedenartige Zu-
aohlagstoffe gekennzeichnet ist, bestehen. So kann zum
Beispiel ein Teil aus einer zementartigen Stöffmisohung
gemäß der vorliegenden Erfindung und einem isolierenden
Zuschlag gefertigt werden; und ein anderer Teil aus
dem Zement und einem dichten feuerfesten Zuschlag,
wobei die beiden Teile zweckmäßig in Berührung mit-
einender gegossen werden. Trag- oder Bängeelemente oder
-vorrichtungen darstellende Verstärkungselemente,
die aus Metall oder aus einem feuerfesten Material
bestehen können, können mit dem Gußstüok oder Form-
körper als Ganzes fest verbunden gegossen werden. Der
feuerfeste Beton kann in oder fest verbunden mit
Metallbehältern oder -platten gegossen werden, die eine
oder mehrere Seiten der Gfießmsane bedecken oder auf nie
aufgebracht Bind. Der Metallbehälter oder die Metall-
platte können mit lasen oder Ösen bau. mit löchern oder
8finungen versehen sein, um erforderlichenfalls den
Verband $u gewährleisten. Anstelle einer Metallplatte
oder eines Metallbehälters kann auch ein aus einem
brennbaren Material bestehender Behälter oder eine
entsprechende Platte verwendet werden, die dann beim
Brennen wegbrennt. Der feuerfeste Beton ist auch zum
Umgießen eines Rohren oder einer Leitung geeignet, um
so dnen einheitlichen Werkstoff zu schaffen, der dann
zum Beispiel als Windsohutskaeten oder Brennerblook
Verwendung finden kann. Der Beton kann auch dazu dienen,
um Ofensohlen oder andere Ofenelemente zu
reparieren
oder mit einer neuen Obefläohe im versehen. Bin solcher
Ersatz erfolgt zweckmäßig mit Hilfe einer Beton-Spritz-
Torrichtung.
Die folgenden Versuche veranschaulichen die Wirkung,
die bereite bei Zusatz einer nur geringen Menge Zit-
ronemaäure oder eines anorganischen Balzen derselben
eintritt, zum Beispiel die Verbesserung der Beständig-
keit gegen eins Volumenänderung einen feuerfesten
Materiale auf Ragneeie-Banis. Eine bestimmte Menge
Periklae, der gemäß den Angaben in der ü8A-Patent-
sohrift 2 48? 290 von Auetin und Mitarbeitern herge-
stellt worden ist und die folgende typische Zusammen-
eetsung aufweist: 2,2 96 8i02, 1,3 % 0e0, 0,5 9d 1r0203:,
0,4 9: A1203, 0,25 % Qr203 und (als Differenz) 95,35
2g0, wird gebrooimn und gemahlen, eo 8a8 68,6 % durch
ein 6-Mesoheneieb gehen und von einem 14-Yanohen-
sieb zurückgehalten werden, und 31,4 9i durch ein 14-
Usaoheneieb gehen und von einem 65-Benoheneieb zurück-
gehalten werden. Dieses Material wird denn in zwei
Au-
eätze A und B aufgeteilt. Jeder Anaats wird selbst in
vier Portionen unterteilt, die a, b, o und d genannt
werden, und mit jeder Portion werden als Bindeatittel
30 96 fein verteilter Periklas dar gleichen Art ver-
mischt, der jedoch aus Teilchen mit den folgenden
spezifischen Oberflächen besteht, wie sie nach der
Methode von Blaise bestimmt wurde:
Porti n Spezifische Oberfläche des als Binde-
mittel dienenden Zeriklae
a 2200 oa2/g
b 3400 e2/g
0 5000 010 /g
d 6400 c102/6
Jeder Portion den Ansatzes A wurden dann 6 y6
Wasser
oder ao, viel Wasser zugemi®oht, wie nötig rar, um eigne
plastische, gießfähige Masse au gewinnen; und zu
jeder
Portion des Ansatzes B wurde die gleiche Menge Wasser
zugegeben, die jedoch 0,25 96 Zitronensture gelöst enthielt
bezogen auf die geeemtmenge der trockenen Peetatoffe.
Jede Portion wird dann grUndlioh durohgemisoht und
in Borns von Stäben gegossen, die dann üi
einen auf
99o0 erwärmten Ofen gestellt werden, dessen Atmosphäre
mit Pevohtigkeit gesättigt ist, und sie werden unter
diesen Bedingungen 20 Stunden darin gelassen. Bach
.Ablauf dieser Zeit wurde die prozentuale lineare
Änderung beatimt, wobei In einzelnen folgende Werte
gesessen wurdens
Tabelle_I
Unsere Inderung in 16
8
Portion ohne ßitroneneänre 0,25 9G 8itroneinsäu-
re
+ 2,6 -0,05
b + 4,9 + 0,03
o + 6,9 + 0,05 ;. ...@
d + e,9 + 0,12
Aus den Brgelniseen'ist ersichtlich, daß die Volumen-
stabilität oder die Beständigkeit gegen eine dimmeio-
nale Inder=« in den Alen, in denen Zitronensäure
zu-
gesetzt worden ist, ausgezeichnet ist,wohingegen ohne
diesen Zusatz " übermäßiges Quellen eintritt, und die
Beseitigung des Quelle= durch die Mitvezwrendung der
Zitronensäure ist abhängt« von der wechselnden Größe
der spezifischen Obefläohe bzw. der TeilohengrSBe.
Die folgenden Uatereuohungen veraneohaullohen die
Wirkungen von wechselnden Heugen der Zitronensäure
bei der Beeinflussung der Ausdehnung der feuerfesten
werketoffe auf. Xegneaiabasie. Se wird iunäobst ein
Ansatz der Zusohlagetoffe hergestellt, der aus Peri-
klae besteht und der, wie in der UfiA-Patentsohrift
2 487 290 Ton luatin und Mitarbeitern angegeben,
hergestellt wurde und die folgende
Verteilung aufwies:
durchgegangen durch ein 6-Moscheneieb und
surüakgehalten von einem 8-Maeohensieb 38
durchgegangen durch ein 8-Maecheneieb und
zurückgehalten von einem 14-Maschensieb 10 %
durchgegangen durch ein 10-Maschensieb und
zurückgehalten von einem 20-Masaheneieb 10 g6
.durchgegangen durch ein 14-Maschensieb und
zurückgehalten von einem 28-Masohensieb 10 %
durchgegangen durch ein 35-Maseheneieb und
zurückgehalten von einem 65-Maschensieb 2 %
in der Kugelmühle bis zu einer Teilchen-
größe vermahlen, die ein 10-Maaohens leb
passiert und eine spezifische Oberfläche
von 2400 am2/g aufweisend: 30
Dieses Perikles-Materiel wird dann trocken vermischt
und in mehrere Portionen unterteilt. Der lösliche Zu-
satzstoff, der in Tabelle II angegeben ist, wird in
etwa 6 g6 Anmaohwaoser gelöst und dann allmählich in
jede Portion der oben angegebenen PBriklas-Anoätd8
eingemischt, und zwar in den Prosenteät$en, die in
der Tabelle angeführt ßd. Die gründlich durchge-
mischte Portion wird dann. in jedem Palle in sirr.
rechteckiges Gefäß vom Format 5 X 5 a 22 cm gegossen.
Einen Sats dieser Test-Stücke läßt man dann 20
Stunden lang an der Luft härten, trocknet ihn 24
Stunden bei 120o0 und bestimmt dann den Bruchmodul;
die Brgebnieee sind in Tabelle II sueasmen,gentellt.
Der andere Satz der Test-Stücke wird in einen
PolyäthyZenbeutel eingeeohloesen, denn mit einer
Aluminiumfolie bedeckt und die angegebene Zeit lang
in einen auf 95°C erwärmten Ofen gestellt. Die
Ausdehnung wird bei diesen Teet-8tüoken mit einen
registrierenden Dilatometer gemessen. Diese Test-
etüake werden, wenn die Messung der Ausdehnung ab-
geschlossen ist, 24 Stunden lang bei 120°C
getrock-
net, und es wird dann ihr Bruohmodul.beotimmt.
Tabelle II
Por- % Zitro- lineare Ausdehnung Bruch-. an, der
tion nenoäu- in % nach modul nach fußt
re 14 1/2 Std. 20 Std. dem Aue- gehär-
dehnunge- tet
teat (nach k
P,
20 St@.)psi)
kg/en (Fei)
1 0,00 2,4 4,1 krümelig 6,4 91
2 0,05 0,4 1,3 2,7 39 19 271
3 0,10 0,1 0,4 6,9 98 23 329
4 0,25 0,02 0,02 105 1500 25. Q60
Eine weitere Xenge des weiter oben beschriebenen
Peri-
klas-Yaterials wird in zwei Portionen 5 und 6 unter-
teilt. Die Portion 5 wird. mit 8,75 % Wasser vermischt,
in dem 0,5 % Zitronensäure gelöst sind und in dem
ferner 1 % hydratisiertes Natriumeilioat diapergiert
ist. Die Portion 6 wird mit 795 % Wasser vermischt,
das 1 gb hydratieierteo Natriumailieat enthält, je-
doch keine Zitronensäure. Die Gemische werden dann
gegossen und ein Satz der so von jeder Portion erhalte-
nen Teststücke wird dann bebsndelt, um die Anedebrxngs-
Eigeneohaften zu beetimen, und zwar genauso, wie weiter
oben für Tabelle Ix beeahrieben wurde. Eine Portion
eines jeden Satzes, wurde nach Beendigung
diesen 'tonten
getrocknet und denn einer Bestimmung den Bruohmduls
unterworfen. Die Ergebnisse sind in der unten stehenden-
Tabelle III zusammengestellt.
Tabelle III
Test Nr. prozentuale lineare BruchWo dul
Ausdehnung nach kg/am2 (pei.)
14 1/2 0!d. 20 std.
5 0,0 0,14 23 330
.6 1,6 3,8 ä24Jselig
In einer weiteren Vereuchaoerie wurden Ansätze in der in
Verbindung mit den Tabellen II und III beschriebenes
Weise hergestellt, mit der Abweichung jedoch, daß in
diesen gereuchereihen als Biegneaia für die Versuche 7
und 8 ein feuerfestes Magnesiaspinell-ldaterial ver-
wendet wurde, das 50 96 Periklae-Kristalle enthielt,
und für die Versuche 9 und 10 wurde ein feuerfestes
Nagnesiaapinell-Xaterial verwendet, das 75 % Per:Lklae-
Krietalle enthielt. In beiden feuerfesten Xaterielkm
besteht der restliche Bestandteil, das heißt die
8pinellkomponente, im wesentlichen aus 33 %Magneelo-
ferrit und 67 % Nagneaiumalumine t. Tabelle IV gibt
die Irgebnisse wieder, die mit diesen StOffmieohua-
gen erhalten werden, wobei etwa 6 % Wasser verwendet
wurden, um den einzelnen, Portionen eine Gieß-Plseti-
sität zu verleihen. Die Xeaeungen wurden in der gleichen
weine, wie für die Tabellen. II und III oben angegeben,
durobgeiUhrt mit der Abweichung, deß die Ausdehnung
nach 14 1/2 Stunden gemessen wurde.
Tabelle IY
Portion Zitronen-- prozentuale lins- Bruchmodul
sä. e ere Auede nach ein Teet
ns /d .
k@t/ont ( pa i )
@r.r.rr rrwrr @.r@ .w @rw.r
7 0,0 4,8 krümelig
8 0,25 0,05. 19,1 273
9 0,00 5,4 krümelig
10 0225 0,15 1 ? 240
Die oben angetllhrten Testwerte lassen die wirkungs-
volle Herabsetzung der Ausdehnung unter diesen er-.
rohwerten Testbedingungen und zugleich die Erhöhung
der ]Festigkeit, die erreicht wird, erkennen. Zusätz-
lich ist gefmden worden, daß die Ausdebnung der
Xagneeis enthaltenden Zemente durch den Zusatz der
$itroneneauren Salze, zum Beispiel den Xalium-,
.Ammoniumk-, Qeloium--, Silber-, Begnegium-, Natrium-,
Barium- und anderer Zurate ao stark herabgesetzt
wird, deß nie einen Wert von etwa 0,5 96 nicht über-
schreitet. 86 ist beispielsweise durch den Zusatz
von 0,75 % einen derartigen Salzes au einer sementer-
tigen Stoffmiaohung gemäß der vorliegenden Irfixfövng
die lineare Ausdehnung von rund 8 9: auf weniger als
0j5 % herabgesetzt worden, ja ixt manchen Bällen eogra;r
auf weniger als 0,1 p6.
Die folgenden.8eiepiele sollen einige feuerfeste
8toffmizohungen gemäß der vorliegenden Erfindung
und die Arbeitaweieen zU deren Herstellung näher er-
läutern.
erspiel
1
Pexiklas-Pormteine werden in. folgender Weine herge-
stellt:
Ein aus Perikles bestehendes feuerfestes Material, das
aus lbgnesie hergestellt ist, die ihrerseits durch Um-
eetzung von Seeweseer mit oaloin3.ertem Dolomit gemäß
dem Verfahren der USA-Patentgehrift 2 537
014 von
Jlustin gewonnen wurde, wird gebrochen und auf die folgen-
den feilohengräßen vermahlen: 46,3 % gehen durch ein
4-Beeohensieb und werden von ehern 12-Masohenoieb surüok-
gehalten; 141.6 % gehen durch ein 20-Maeohemieb @tmd
werden von einem 40-gasohemieb zurückgehalten; 8,4 %
gehen durch ein 40-Moohenaieb und werden von einem
100-Maechensieb zurückgehalten; und 30,7 96 gehen durch
ein 100-lasoheneieb. Der Periklas wies die folgende
typieohe Zusammensetzung aufs 595 % 61029 1,3 96 080,
0,4 % 79203, 0,3 96 A3.203 und 9295 9d Mg0 (als Differenz).
Zu 93,46 Gewiohteteilen dieeee Periklas-Korns werden.
4943 Teile verflüchtigtes 8ilioium9.ioayd,
1,77 Teile
I%gneoiumsulfat und 0,34 Teile Zitronensäure gegeben.
Auf 100 Teile dieses Gemisches werden 5 Teile Wasser
eingemi$oht, des sind 5 %, bezogen auf des Geeamt-
gewtoht der trockenen äeet®toffe, um den Ansatz aneu-
maohen. Bei der Herstellung den Ansatzes wird su-
näobst die Zitronenaäure in dem Anwohwaseer gellst
und die Unung wird dann mit den restlichen Post-
stoffen innig durohgeminoht, um zu einer plastischen
Nasse zu gelangen, die gießfMig ist, und sie wird
dann in eine Gießform für formeteine gegossen und
härten gelassen und danach getrocknet, und die oo
gebildeten pormeteine werden dann aus der form ent-
nommen. Die Steine zeigen eine nur sehr geringe oder
im wesentlichen gar keine Neigung zum Quellen oder
Schrumpfen, und sie weisen gute feetigkeiten auf. Sie
werden.bei etwa 140000 gebrannt und zeigen keine
eohäd.-
liohe Rißbildung und kein Schrumpfen und besitzen dann
ausgezeichnete Warmfeetigkeiten.
Eeiuiel 2
Eine weitere Reihe von gegossenen Pormoteinen wird in
folgender Weise hergestellt:
Chromit-Ers (phülipinisohee 8r$), welches die folgende
typische Zusammeneetsung aufweist: 30 % 0r203, 27,5 7
A1203, 13 g6 7e203, 4,7 % 8102, 0,9 96 080
und (810
Differenz) 23,9 96 Mg0, wird gebrochen und vernhlen,
so daD 76,8 96 durch ein 4-Masohensieb gehen. und von
einen 14-Haeohensieb ßurüokgehalten werden, und 23,2
durch ein 14-Besohensieb gehen und von einem 40--
Naeohennieb surüokgehalten werden. Daneben wird eine be-
stimmte Range Perikl®e, der nach den Angeben in der
USA-Patentaahrift 2 487 290 von Anetin und Nitar-
beitern hergestellt wurde, gebrochen und zu
einer
solchen Teiloheföße vernshlen, de8 14 96 durch
ein 20-11aaoheneieb gehen und von einen 40- Neeaäen-
sieb ßurüokgehalten werdeng und daB 86 % durch ein
100-gaachensieb gehen. Diese werden in Verhältnis
von 65,47 Teilen Chromitmterial und 30,5 Teilen
Periklaamaterial sowie 0,73 Teilen Cr203 mitein-
ander vermischt, und dienen Gemisch wird in zwei
Portionen aufgeteilt. Portion 2e wird mit 2@,9 Teilen
Wasser, die 0,5 feile Zitronensäure enthalten; ver-
miaoht; und Portion 2b wird mit 3,4 feilen Wasser
ohne Zusatz an Zitronensäure vermischt. Hach einem
gründlichen Durchmischen werden die Ansätze in einer
Rüttelpresse unter einem geringen Druck von etwa
1,75 =2/kg (25 lbs. per eq. in.) in die gexibuohten
?formen gepreeet, und man läBt sie dann etwa 2.3tunden
lang härten, worauf sie aus den Formen genommen und
bei etwa 20500 (400°F) getrocknet und adhließlich in
einem rwnallofen bei etwa 1350°C annähernd 4 Stunden
lang gebrannt werden. Die Portion, welche die Zitronen-
säure enthält, neigt eine bessere Plaetisität und bleibt
eine längere Zeit verarbeitbar, selbst bei geringeren
Weoeerzueätsen; und beim Brennen weisen die no herge-
stellten Zormettioke im wesentlichen keine Rißbildung
auf, und eie'zeigen auch erhöhte 7eetigkeitewerte, wenn
man nie mit den lPor»tüoken vergleicht, die ohne
Zusatz
von Zitronensäure hergestellt worden sind. Ohne Ein-
arbeitung den beschriebenen Zunat$etoffeo ist na sehr
schwierig, das Brennen unter diesen Imtänden ohne die
Intetehung von Biesen durchzuführen.
Beispiel 3
Bd,n weiterer Ansatz wird ebenso wie der in Beispiel 2
beschriebene hergestellt mit der dbweiohung, das 28,24
Teile des Ghromite mit der dort angegebenen Teilchen-
größeaverteilung mit 65,88 Teilen der gleichen Periklaa-
art vermischt werden, dessen Korngrößen sich jedoch wie
folgt verteilen: 28,24 Teile gehen durch ein 6-ggoohen-
--iieb und werden von einem 12 Maschensieb zurückgehalten;
4977 Teile gehen durch ein 40-Baaohenaieb und werden von
einem 100-Yasehenaieb zurückgehalten; und 32,87 Teile gehen
durch ein 100--Mseohensieb. In diesem Beispiel werden
3,60 ?eile verflüohtigee eilioiumdioayd, 196 Teile l9gne-
eiumaultet und 0,5 'peile Zitronensäure eingemischt.
Darauf Werden 6 % Wasser zugesetzt, und das Ganze
wird
in einem Betonmischer duroheinandergemisoht. Es wird
dann in eine Form gegossen, um ein',# Segment einer
Seitenwand Auskleidung eines $lektroofens zu
Gießen erfolgt durch Rütteln mit Hilfe eines bekanntia
Betonrüttlern. Das so erhaltene Formstück ist etwa 1,8 m
hoch (6 Feet)., 34,3 cm tief (13 1/2 inohes)
und vor jü4
sich in der Breite von 47 cm auf 41,6 cm
(18 1/2 to
16 3/8 inohes),während sein Gewicht annähernd 771 kg
(1700 lbe) beträgt. Man läßt das Formstück etwa zwei
Wochen lang härten, und es wird denn aus der form ge-
nommen und durch etwa 8 Stunden langes Erhitzen bis
auf 26000 (500°P) getrocknet. Das getrocknete Porm-
etUok wird dann in einen Teetabeohnitt in der Beiten-
aand einer.Otenavafütterung installiert, wobei der
restliche Teil dieses Abschnittee aus gepreaoten ]Pbrm-
eteinen der gleichen Zusammensetzung besteht mit der
Ausnahme, das sur gsrgtellnag dieser Porasteine keine
Sttroneneäure mitvervendet Karde. Des gegossene Zorm-
stUok wird dann en Ort und Otelie gebrannt und
zeigt
keine schädliche Rißbildung und rein Sohrumplen und
er-
füllt *einen Zweck an der Stelle, en der es eingebaut
ist, zur besten Zufriedenheit. Hierin liegt ein uner-
warteter Vorteil, weil man eigentlich erwarten mußte,
daß in einem derart großen Abschnitt oder Teilstück
wesentliche Zug- und Druokbeanspruohungen auftreten.
8eieiel_ 4
Eine bestimmte Menge des Periklae, dessen chemische
bosaamamet$ung in Beispiel 1 bereite angegeben ist,
wird gebrochen und vermahlen und denn mit verflüchtig-
tem oilioiumdiosyd und Nagneeiumeulfat in folgenden
Mengenverhältnieeen vermisohts
der ein 4--1oeoheneieb passiert und
von einem 14-8esoheneieb zurückgehalten wird 20,1
der ein 14-ltaeohennieb passiert und
von einem 100-Ynsoheneieb zurückgehalten wird 19,6
der durch ein 100 Neschensieb geht 55,2
verflüchtigten Bilioiumdiozy8 3,5
Nsrgnesivssulfa t 196
.Dieses Otaisoh wird denn in zwei Portionen unter-
, teilt =d Portion 49 wird mit 3,9 !i Nenner angemacht.
Portion 4b wird mit 2,7 % Waeeer angemacht, den 0,5 %
ßitroneneäure enthält. Jede Portion wird gründlich
durohgemisoht und denn in einer Oteinpreeee nu Bors-.
steinen verßornt, und zwar unter einem l#retidruok
von
etwa 560 bis 700 kg/032 (8000 to 10000 lbe. per eq.fn.).
Die so erhaltenen Pormsteize zeigen die In Tabelle Y
zusammengestellten Zeunsahlen bzw. Eigenschaften.
Tabelle Y
forme@te@,r .
48 4b
8ohüttdiohte
ungebrannt, chemisch 3
abgebunden, g/om 2,75 2,82
(lbs./ou.ft.) 172 176
noch dem Brennen bei
140ä00 g/om 2,74 2,79
(lbs./ou.ßt.) 171 174
Scheinbare Porüsität nach dem
Brennen bei 140000 21 g6 18,7
Kalt-Druokßeetigkeit
1. nicht gebrannt, getrock-
net kg/om2 1435 1659
(lbe./sq.in.) 20500 23700
2. Zwischenprodukt nach
dem Brennen bei 0000 kg/on2 308 525
?lbs./aq.in.) 4400 7500
3. gebrannt nach dem 8°r
hitzen auf 140000 k wom2 683 1155
(lbu. sq.in.) 9750 16500
Selbstverständlich kann euch ein andere» Korn oder »ixt
anderer ßueoUeg bei den erfinduaogemäden feu«genten
Ansätzen oder de» erfinöuxs@gem@t@eoa Beton vedet wer-
den. So kann zum Beispiel der aiehtsenre Zuohlaptoff
in wesentlichen vollständig sun ähromiters oder ans
Aluminiumoxyd, 8pinell oder einem anderen Korn bestehen.
Wie weiter oben bereits erwMmt, käaawen als eine
andere Porm den Megneeie-Neteriale der sementertigen
8toffmiechuagen auch msgneeie-apinelle verrrmdäet werden,
die über die ßpinell-Kombinet%a hinaus gsahg»d eeies
40 enthalten, daß sie ele Xegnesie 83ndearittel oder
Bindemittelkomponente wirken kännen. Gewttnsohtmgalln
können auch andere 7lüeeigkeiten als Wasser als Anwoh-
f1üenigkeiten verwendet werden. 8o ist mm
Beispiel
Trimegneeium$itrat, das in Wasser nur sobwaoh löolioh
ist, In Alkohol löa,@ch, .und die: leUtgenennte MeBig-
keit kann bei der Verwendung diesen Salzen als Au»oh-
fltteeigkeit dienen. Die Megneeie und die oben beaohrie-
bene Säure oder deren Salz b$w. Beter können für hager-
oder Vernandsweoke auch trocken mitelnander vermischt
werden. Der erfindungsgemäß brauchbare Ester kann zum
Beispiel der Methyl-, Äthyl.- oder Butyleeter sein, bei-
spieleweioe Nethyl$itrat.
G0wUnaOhtenfalln können auch andere Bindemittel
3n den
erfindungsgemäßen feuerfesten Werkstoffen verwendet
werden. Die oben angeführten Beispiele verea»oWuliah«a
bereite die Verwendung einer kleinen Menge von feinver-
teilten 8iliciumdiosyd oder von wegnee:tu»ulfet oder
von
beiden. Weiter können hier mm Beispiel ®nah
Begneajua-
ohlorid, Ohroemerbindunget, Binder, wie sie in der iIBA-
Patenteohrift 2 537 013 von Anatin und Bioke angegeben
sind, Borsäure oder Batriumeilioat .Anwendung finden.
gewfteobtentells kamen andere Bittal, die eine
aachB@noag der hesti*eit gegen diomeionele
Indoran-
gen ia feuerfeatmn Verkatoffia auf der Beste von
»Penis zu bewirk= veradgea, wie nie aua Beispiel
An der ex 22. ]ebrmr 1955 svsgegebenal üBA-pstent-
eotn*itt 8 702 751 von Metin und Mitarbeitern er.»
tuet eiad, gleiohfa173 in die neetntertigen ßtorfmi-
eobtmgea oder Produkte ölet uor14egepdin Irfindmg ein-
gearbeitet werden. Besondere gateepe erhellt
mau, warn mm feverteite ,Ansätze oder feueiteeten
Betont unter Axrreaumg von aiohtesaren zusolilagatoffta
und von 10 bis 60 ü eines serentertigen Nittele ge-
aäß der vorliegenden @efiaäung,ase etwa 1/ß bis 1 ,
bereaöaet als Gr20@, einer Chroarerbindmg. iMd eine
geringe Beuge, alAAl,ioh bis zu 2 %, Utronen#dure
entMt, herstellt, .wobei die Bengeln der. dbmösverbin-
dmg und der Sitroneneäure auf des 0eeamtgevioht den
feuerfesten Ibterisie bezogen sind. GezU einer weiteren
Jbwendiuag kauen der Bueettertoff gemäß der ti@1iegeMen
mg, beiepieleweine die Zitronensäure oder ein
Setz dereelben, mit boaonderem Vorteil auoU.susemten
mit eint thsraoplaetisohen, kohleaaatoffbeltigea Binde-
mittel, wie einer wUrigen Oteinohianteer-7mlnion
vor.
wendet werden. Bei einer eolohen Aasfuhrunafoset wird
die Zitronemäere oder den ihr entepreohende Bittal
mit einer kleinen Menge Wasser vermisoht, und da= wird
mm&obat den torn oder der ZusoUegstoff eingeaisoht,
vti den letstgen amten en»feuohten, und erst hiernach
wird des kohle»toffheltige Bind«ittei in den #asets
eingearbeitet.
In dieser 3rfindungäbesohreibuag und in den zugehörigen
AasprUohen sollen die angegebenen Teile und Prosent.-
sahlem Gewichtsteils bslr. Gewichtsprozente bedeuttu,
sofern nichts anderes vermdet ist. Die angegeben=
Siabgrögen beziehen sich sui' Tyler-eiebe, wie sie auf
Seite 1719 des "Chexioal »ngiaee»' 88ndbook" von
Jobn B. Perry, 2. Auflage, 1941, herausgegeben von
lloGrev-gill Bock do., definiert pind. Der in der
Ertinduagebeeohreibung gebrauchte Auedruok "gießfähige
oder #gegogsen" soll auf eine atotwoohung Bezug
haben, die tllefifähig ist oder zu der gewünschten
Poret
oder im der Pore! des Behälters oder der Unterlage
unter ihrem Bigengerioht verformbar ist, bsw. die
durch
Rütteln (Vibration) oder unter nur mUigen Drucken in
der Orößenordnuag von 7 kg/am2 (100 pounds per aquere
lach) oder darunter verformbar ist, und die anschließend
au einem festen äörper oder Werkstoff aushärtet; diese
Ausdrücke sollen sich deutlich unterscheiden von dem
im Bohnel$flue erfolgenden Gießen von Naterielien,
die
auf eine so hohe Temperatur erhitzt worden sind, weldhe
den Gießen des Zateriale in geaohmolsener Fora gestattet.
Der in dieser Wiaäungabesohreibung weiter gebrauchte
Ausdruck *verflüchtigtes Bilioiumdiozyd" besieht
eich
auf ein Bilioiumdiozyd, des aus den Abgasen gewoxmen
wurde, die aus Öfen entweichen, in denen Perroeilioium
durch Umsetzung von Eigen mit Kohlenetoff.ero ein*-9M,",3
.. .
eilioinahsltigen Nateriei erzeugt wird, und das eine
sehr kleine 2eilohengröße aufweist. Die gleichfalls
erwähnte xXethode nach Blaine" entspricht der "A.8.2.8.
Standard Method 0 204-55". Die in der Beeohreibuag weiter
engegebeneta Schüttdichten oder Einheitsgewichte der rein
verteilten Yagsesie wurdbn an Nater9.almuetern ermit-
telt, die durch eia 200-IKasohenaieb gingen und die
unter ihrem eigenen ßeW:LQht in der Weise verdichtet
wurden, daß man den Behälter, in den man sie gefüllt
hatte, anzapfte-, und die entsprechenden Werte für
die
Formateine sind nach der "A.S.t.U. Standard gethod
0 134-410 bestimmt worden. Der Ausdruck v8e1$e der
organischen Säure soll im Rahmen der Ertindungebe-
schreibung auch ein organisches Salz oder einen Beter
Umfassen.
In Übereinstimmung mit der üblichen Praxis bei der
Anführung von chemischen Analysen von feuerfesten
Materialien sind in der vorliegenden Erfindungebe-
oohreibung und in den Ansprüchen die Pröportinnen
und Mengen der verschiedenen chemischen Bestandteile,
die in einem solchen Material vorhanden sind, so
angegeben, als ob diese Bestandteile in Form einfacher
Oxyde vorlägen, während sie in Wirklichkeit natürlich
auch in form einer oder mehrerer chemischer Verbin-
Jungen, die sie mit-eiriander eingehen" vorhanden
sein.
I=ö:niien. SD wird zum Beispiel der mng@fieal.umhaltige
Bestandteil einfach. nla LIDgnesiumoxyä 1.g0 und der
oiliciumhaltige Bestandteil einfach als Si.lici.um-
dioxyd S:002 angeführt, obwohl mindestens ein Teil
dieser
Komponenten in Wirklichkeit in Form des Magneeium-
eilioate vorliegen kann.
Refractory materials and procedures for their
Manufacturing
The present invention relates to manufacturing
of refractory materials and one of their
At least suitable cementitious magnesia emulsion.
These materials and mixtures of substances are suitable for
but good for building containers b $ w. Device
genes or furnaces for melting metals, for example
of iron, steel and copper.
In the field of production of refractory materials
For a long time, there has been a desire to produce complex moldings
or large masses, for example by pouring fire
fentem concrete in easy-to-manufacture casting molds. produce
and certain refractory materials are available
up to now also made of refractory concrete. the
cements that are still only available in the state of the art
However, in many balls they do not freeze a technology,
resistance to hits or insufficient resistance
Resistance to metal oxides and baeinohe licks
showed that it was not possible to use such cements
in Sohmelzräxnnen of furnace and the associated furnace
materials like never before in the smelting of iron, steel,
Copper and the like are used to
to need.
The previously known. Magnesia cements have additional
Lich to the disadvantage indicated above the defect,
that they have the required volume - stability
and at the necessary swelling, shrinkage or crack formation
dunga strength during drying, firing
or during deqttehenlassene between the burning periods
which is missing; or they show insufficient strength
at cold, medium or high temperatures; or
Finally, they have other disadvantages as well. There-
In addition, molded bricks made of magnesia, magnesia
Spinels or magnesia-chromite mixtures are no
sufficient compression strength, including the strength
that it should be understood immediately after
loading removal from the mold or die
sit, and you must therefore be particularly careful with them.
Be Done To Avoid Excessive Breakage Or
to avoid other damage.
The well-known Sorel cements can be used in
Castings made from plastic or active magnesia
have been manufactured and are intended for use in
of the cold, that is, for Andean dungeons that are not
stretch, are certain, but it is known that such
Body when heated to temperatures above about
9,000 over-source; and at a temperature around
or above about 18000B or? 0000C suffer such
Cements show an exceptionally strong shrinkage, and
either or both of these properties can result in a
disruptive bio-formation in a concrete material
lead bonded with such a cement.
3h usually weep the brgebnieae that one at the
Eraeugong of refractory bodies or materials
obtained through the Celtic deformation of fuel mining, * ä3 .e
made of refractory aggregates and negnesia mats
exist, a $ u gross scatter on or they are
unpredictable, b $ w. they are costly on $ u
W ith been achieved or require the use of
Substances that are healthy for the employees
heitesohädlioh are.
According to the present invention, a voluaen-
etabilee, refractory, cement-ready M.teriel on the
Basis ton nagnesie geaoheffen ,. that from an "i« i-
gen mixture of finely divided, non-plastic
ltegneeia and a small length, that is up to 15
lewiohteprosent of an aliphatic hy droxytrioarbon-
Acid, such as citric acid or a salt
or a prayer of such a band, bsw. from a.
there are any single connections. Before-
They are assigned 0.01 to 15 96 units of this type. Additive..
etoffee used. To take advantage of the
present invention can be achieved at boot a »-
The Negneoia and the Sitroneneämrv are supposed to "draw"
or the other acid in a uniform intimate
Mixture present. The acid or ßel $, which
be used, ® must be preweiee @ water soluble no,
or at least they should be
which is used to be soluble. until present
found, a concrete mixture also falls over, which
Eohlagetoffe in a mixture with the one just described
cementitious mixture contains: gormeteine or
other shapes or materials can also be made from
mixing of refractory aggregates and cement
like mixture of substances, whereby pressure
is turned to the same in. the corresponding port-
men to press.
The resulting from the aliphatic hydroxytricarboxylic acid
standing data, which for the purposes of the present
the invention is to be used, there is
game made from citric acid, agaricic acid n-01583192
(COOH) C (OH) (C00H) CH2C00H, caperic acid n-C14% 9CH
(COOH) C (On) (C00H) CH2000H, haric acid (HOOC) C3'20
(OH) (C00H) CH (C00H) C16% 3 or from an inorganic
or an organic salt or an ester thereof
Acid. Citric acid or
a salt or an ester thereof is used. GewUnaah-
Mixtures of such materials are also caught
used. A
small amount, i.e. up to 15%, citric acid
or incorporated a salt or a prayer of the same;
and ideally 0.1 to 6 96, based on the
weight of cement, applied when one
wants to use the most comfortable way of dealing with appropriate material behavior.
Excellent results are obtained when 0.5
to 1 96 citric acid used. Goatskins can
more than 15 96 can be used, but
The cement then sets off faster, and @ for this reason
are only used up to in the practical implementation
about 15 96 used. The citric acid can be used in one
Number of sources can be obtained, but lies for
usually as a zatrakt made from lemon juice; she is
also as 2-propenol-1,2,3-triaarboxylic acid of the formula
(HOOC C82) 2C (OH) (COOH) known. The acid or the
Another connection described should be used in the event that 8
them into the dry, uncured cement mix
is mixed in, preferably in finely divided
Porm come to use. A connection type that
for the purposes of the present invention as
has proven to be particularly useful, an abnormal
Ganic balsa of citric acid, for example that
Citrate of an alkali metal, such as sodium or potassium,
or an alkaline earth metal such as galcium, barium or
Strontium, or an ammonium salt or a salt of
Magnesium, silver or cobalt and the like.
Particularly good results are achieved when using
Citric acid, ammonium citrate or magnesium citrate
obtain. The present invention is as follows
using citric acid and its metal
salt explained, but can deviate from this too
all other connections listed above to
find application.
The magnesia used in the cement mixture should not -
be plastic and finely divided. It gets best in
of such a particle size that essentially
all particles go through a sieve that
40 nibbles per (lineorem) inch and the preferred
wisely go through a 100-mesh screen . The magnesia
shows very little persistence on further firing
Shrinkage. To the Bagnesie.-varieties used here
include, for example, periclase, dead burnt aagneeit,
äfegnesit grain of the known as Austrian Xagneeit
knew type (i.e. with a grade of 3 to 5
0901 about 2 g6 8102 and am $ u? or 8 y6 ferric oxide )
or magnesia pinel material, the overlapping or _.
Contains unbound gagnesiumozyd. Hard-burned
or Nagneoia baked at medium temperatures
also useful. For the production of products
with the highest degree of commitment one uses highly
fine magnesia, such as periclae, which does not contain more than 2%
Lime Ca0 and not more than 2 gi silicon dioxide Si02 and
Contains a minimum of 95.0% magnesium oxide. The Nagnesia
obtained by caloinising natural minerals
lien such as magnesite or brucite; or you never get
by calinating a sodium compound used in
Oalcn.eren supplies magnesium oxide, for example from
Begin ium hydroxide, »magnesium carbonate or basic
Carbonate, magneaium acetate, or nagnenium alcoholate;
or they are obtained by oxidation of nagneeium
metal. According to one embodiment, a
bare nagne $ is in the-wines won that one
aqueous solution of a Nagneaiumeal $ eo, like a _.Sals-
eole ,. Sea water, Nagnesiumahlor-idäblaugen and des = .
same, with an alkali metal such as lime, caleinier-
tem dolomite, soda ash, Itzrali or another alkali,
converts to precipitate magnesium hydroxide, which then
washed and oiled or burned to
Keep magnesia or periclase. Magnesium carbonate,
dasAuroh the Yällung® known in this field
method can also be caloined
will be to supply Begnesia au made for the purpose
of the present invention. This one-
for suitable magnesia can also be done by burning one
suitable magnesium compound in a rotary kiln
or in a Bohaohtofen or by an electric oven
8ohme process can be obtained. The for the invention
contain suitable dead-burned maggesite
usually around 82 to 926 »g0, run some too
Variants contain a little less magnesium oxide. 3e
Mixtures of the ldagnesia components Amen-
find application. The non-plastic magnesia can such
from a mixture of higher-fired Begnesia and
from a smaller amount of active magnesia
stand, but should be a total of
min deetens 0.961 g / com (60 lbs. per: ou.ft. ) .
It is best to use higher brewed @ ante äagnesiemit
a debris weight that is at least that just mentioned
Value corresponds.
The cementitious mixture according to the invention. Is
designated as such for refractory purposes
draws usable, for example as mortar. 81e is
equally well suited as cement or binder, the
or the more suitable in a mixture with additives
the size of the rope is used for the production of shaped bodies,
such as from 7ormeteinen or clinker, or
for refractory concrete that is then poured or in
be brought into the desired porm in another way
can. To the non-teal, that is to say, to the basic
or neutral additives bsw. the non-aura
Grain, which is intended to be mixed in with the erft
Suitable cement include periclase, dead
burned magnesite, chromite ore or processed
Chromite, clay and spinels, such as
Magnesiochromite, magnesium aluminate, magnesioferrite,
Chromium / iron oxide, furthermore olivine, porsterite periclase,
Coal, iron ore, dead-burned dolomite, chromite
or broken magnesite clinker or mixtures thereof
Materials. A useful type of one
consists essentially of, for example
20 to 80 parts periclase grain and 80 to 20 parts
Chromite. Acid additives can also be added to the
cementitious substance mixtures according to the invention
be worked on, for example in the production
of refractory insulation compounds or of units that
from a combination of insulating and fireproof
Share exist. As acidic aggregates are used for
Example quartz sand, clay, diatomaceous earth, mica,
expanded vermiculite and the like are used. in the
In general, the acidic additives are used
milder temperatures used, that is, below
the melting points of the reaction products from such
Aggregates and the magnesia of cement.
If the cementitious mixture is mixed with
the refractory aggregates for manufacturing
of pressed molded articles. or from rammed earth lakes
used, for example, of shaped stones, bricks or
Pounding smells, so it is preferably about 10
up to about 60 yb of the total mixture. Using
oils mortar is the cement either alone. or with
an aggregate of small grain size is used. Will
it is used in refractory concrete, so does that
cementitious material content about 90 to about 60%,
preferably about 30% of the concrete; That means,
the number that is incorporated. is the one
which gives the mixture processability. the
Quantities refer to the total trooken
dedicated to the constituents of the unbaked mixture.
The cum deforming or pouring de® mixture
The amount of water used should be sufficient to make the mixture
to be able to turn it on or to give it plasticity
borrow and should be calibrated in the usual practice
move wise "used boundaries. Usually
are used in the production of cast concrete under
use of a coarse-grained aggregate 4 to 15%
Water used. If you put Gußatüoke under M.itver-
use of finer grained aggregates,
for example in the case of the Gießsohlicker, so be
much higher amounts of water, namely 35 to 40 96
or more used; and in the production of
pressed moldings, such as clinker, or in rammed
measure or spray mixes are 1 to 7% or
used more water. The percentages for that
Water are calculated on dry solids.
When making the approaches, the grain size is
The desired additives trap in well-known wines
chosen so that they result in a dense 1% okening. Away-
deviating from this can also be done in numerous sewing
arbitrary grain sizes can be used, namely
special then, when one creates objects that are
Contains more cement. 3e can such a great deal
large grain sizes, namely up to a diameter of
6.2 mm (3 inohes) or more, used in concrete
because, for example, the cementitious substance--
miechung or the binder mixture during the
Dry » or deformation in the cold or
the ohenieohen setting and you during the burning
voluaenkonetant remains and therefore the disadvantageous
Socks, springs or the formation of the eggs, as they are with
enter the well-known Stoftheohungen, here
be avoided.
8e1 of the production of concrete according to the invention,
W3rteln, shaped paper or other products
the finely divided magnesia and the above
The acid is grated intimately and evenly with one another
mixed, da = mixed with water and - gewtineoh =
if necessary - with the ingredients above
described type and amount mixed, and the whole thing
is then poured or pressed into the desired Un sole Yorm.
The bagneais and the acid can be in dry form
be mixed together, or it can be the acid
first in water or in any other mentioned
ten suspicious liquid and then with the magnesia
be mixed. If an approach is to be made,
the Begnesis additive contains, it is fine
distributed portion of the surcharge, special those who
through a 40-line sieve, preferably through a 100-
Meeohensieb goes, as a magnesia component of the binding
means well suited. The mixtures are rough
x Unrequited end product either by pouring, milling,
Pounding, shaking, spraying, splashing or others
Desired work, deformed. According to another
Execution form the process will be a half-pleetiaohe
Mene of these materials, for example in a mortar
mill deformed and thereby converted into blanks that
their final shape then in a post-pressing operation
received, similar to it. with the previously preferred
practically performed work with clay minerals
aen is the case.
An advantage of the present invention is
that they are the extraction of magnesia-containing refractories
Materials enables' against dimensional changes
are persistent. Another advantage is that
the counterparts produced according to the invention by pressing
there would be an increased breaking strength and also an
have a higher mass density or a unit weight
compared to the items that are in the same way,
but made without the addition of citric acid
have been. In the production of pressed counter
stands will have excellent compression strengths
reached, the removal of the object sat out
the mold is experienced. The hardened cement
shows no harmful cracking or shrinkage,
and neither in the cold nor when heated and
or or when burning. Fireproof concrete masses that
according to the present invention
are can be of great benefit to a variety of
Applications are used. So they can
be used as work surfaces in such places,
where they are directly hot furnace gases or melted
Exposed to metals or other hot furnace contents
or where they come into contact with these substances.
For example, when casting oven soles,
for example from Siemens-Martin ovens or electrical
steel furnaces, soaking furnaces, converters or other Noah
temperature oven soles, find application. The concrete
can also be used to cast other parts of a furnace,
for example the walls, the vault, or the door
feed can be used. The oven soles or others
Oven elements can be pre-cast in sections and then
hardened, dried and installed; or you
can, if desired, first burned and then
to be built in. After installation, it can
be worth the spaces between each
Sectors with the concrete or cement in quantities intended for
Set enough to pour out to make one out of a
Piece of worked sole or a continuous
add to create. According to the present invention
can be units of any shape or size you want
are fabricated. The fittings can be designed that way
no, that they lock together. if they
. be assembled in their place of use. It
composite format pieces can also be produced that
is called eolche who @ made of more oils a type of fire
solid concretes, each of which is
are marked with a special ingredient. So can
Example of a part made from a cementitious mixture
according to the present invention and an insulating
Surcharge to be manufactured; and another part out
the cement and a dense refractory aggregate,
where the two parts are expediently in contact with
each other to be poured. Support or suspension elements or
- reinforcement elements representing devices,
those made of metal or of a refractory material
can exist, can with the casting or mold
body can be cast firmly connected as a whole. Of the
Refractory concrete can be in or permanently attached to
Metal containers or plates are cast, the one
or cover several sides of the pouring mane or never
applied bind. The metal container or metal
Plate can be constructed with lases or eyelets. with holes or
8finungen be provided to, if necessary, the
Association $ u ensure. Instead of a metal plate
or a metal container can also be one of a
flammable material existing container or a
corresponding plate can be used, which is then used at
Burn burns away. The refractory concrete is also used
Casting around a pipe or pipe suitable to
in this way to create a uniform material, which then
for example as a Windsohutskaeten or burner look
Can be used. The concrete can also serve to
to repair furnace soles or other furnace elements
or with a new surface in the . I am such
Replacement is expedient with the help of a concrete spray
Gate direction.
The following experiments illustrate the effect
with the addition of only a small amount of citric
ronemaic acid or one of its inorganic balances
occurs, for example improving the resistance
ability against a volume change a refractory
Materials on Ragneeie-Banis. A certain amount
Periklae, which according to the information in the U8A patent
sohrift 2 48? 290 produced by Auetin and co-workers
and the following typical compilation
eetsung has: 2.2 96 8i02, 1.3% 0e0, 0.5 9d 1r0203 :,
0.4 9: A1203, 0.25% Qr203 and (as a difference) 95.35
2g0, is roasted and ground, eo 8a8 68.6% through
a 6 mesohene sieve and a 14 yanohen
sieve to be retained, and 31.4 9i by a 14-
Usaoheneieb go and back from a 65-Benoheneieb-
being held. This material will then be
Set A and B divided. Each Anaats is self-made in
divided into four servings called a, b, o and d
and with each serving are used as a binding agent
30 96 finely divided periclase of the same species
mixes, however, of particles with the following
specific surfaces as they are after the
Method determined by Blaise:
Porti n Specific surface of the binding
medium-serving Zeriklae
a 2200 oa2 / g
b 3400 e 2 / g
0 5000 010 / g
d 6400 c102 / 6
Each portion of batch A was then 6 y6 water
or ao, a lot of water added, scarce as necessary to own
gain plastic, pourable mass; and to everyone
Portion of batch B was the same amount of water
added, which, however, contained 0.25% lemon curd in solution
based on the total amount of dry Peetatoffe.
Each portion is then thoroughly cooked and cooked
poured into Borns of rods, which then ui one on
99o0 heated furnace, its atmosphere
is saturated with peoples, and they become under
left in these conditions for 20 hours. Brook
After this time, the percentage became linear
Change beatimt, whereby In individual the following values
been sat
Table_I
Our change in 16
8th
Portion without lemon juice 0.25 9G 8
re
+ 2.6 -0.05
b + 4.9 + 0.03
o + 6.9 + 0.05; ... @
d + e, 9 + 0.12
From the Brgelniseen it can be seen that the volume
stability or resistance to dimming
nale Indians = « in the ales in which citric acid
has been set is excellent, whereas without
this addition "excessive swelling occurs, and the
Elimination of the source = by using the
Citric acid depends «on the changing size
the specific surface or the partial height.
The following utterances perverted the
Effects of changing heugen of citric acid
in influencing the expansion of the refractory
werketoffe on. Xegneaiabasia. It will be a fruit
Approach of the additives produced, which is made from peri-
klae exists and the, as in the UfiA-Patentohrift
2 487 290 Ton Luatin and coworkers stated
and the following
Distribution showed:
passed through a 6 mosque sieve and
held by an 8-Maeoh sieve 38
passed through an 8-machine sieve and
retained by a 14-mesh screen 10%
passed through a 10-mesh screen and
held back by a 20 masa sieve 10 g6
. passed through a 14-mesh screen and
retained by a 28-masoh sieve 10%
gone through a 35-masehene and
retained by a 65-mesh screen 2%
in the ball mill up to a particle
grind size , which is a 10-Maaohens life
happens and a specific surface
of 2400 am2 / g having: 30
This Pericles material is then mixed dry
and divided into several servings. The soluble additive
Substitute listed in Table II is given in
about 6 g6 Anmaohwaoser dissolved and then gradually in
each serving of the PBriklas-Anoätd8 given above
mixed in, in the prosperous establishments in
listed in the table ßd. The thoroughly
mixed portion will then. in every palle in sirr.
Cast rectangular vessel of the format 5 X 5 a 22 cm.
One sats of these test pieces is then left for 20
Cure in the air for hours, dry 24
Hours at 120o0 and then determines the modulus of rupture;
the results are given in Table II.
The other set of test pieces will turn into one
Polyethylene bags are loosened, because with a
Aluminum foil covered and for the specified time
placed in an oven heated to 95 ° C. the
Expansion is achieved with these tea towels with a
registered dilatometer. This test
etüake if the measurement of the expansion decreases
closed , dried for 24 hours at 120 ° C.
net, and your Bruoh module is then determined.
Table II
Por-% citric linear expansion fracture. to which
tion nenoäu- in% according to module according to feet
gehär- re 14 1/2 hrs. 20 hrs. the Aue
dehnunge- tet
teat (after k
P,
20 St @.) Psi)
kg / s (Fei)
1 0.00 2.4 4.1 crumbly 6.4 91
2 0.05 0.4 1.3 2.7 39 19 271
3 0.10 0.1 0.4 6.9 9 8 23 329
4 0.25 0.02 0.02 105 1500 25. Q60
Another Xenge of the Peri-
klas-Yaterials is divided into two portions 5 and 6.
Splits. Portion 5 is. mixed with 8.75% water,
in which 0.5% citric acid are dissolved and in which
also diapered 1% hydrated sodium partioate
is. Portion 6 is mixed with 795 % water,
which contains 1 gb of hydrated sodium alumina, each
but no citric acid. The mixtures are then
poured and a set that is obtained from each serving
nen test pieces is then bebsndelt to the Anedeb rxn GS
To beetimen of own liability, just like further
above for table Ix was rubbed. A portion
Each sentence was toned when it was finished
dried and then a determination the Bruohmduls
subject. The results are in the below-
Table III compiled.
Table III
Test No. Percentage Linear Break Wo dul
Expansion according to kg / am2 (pei.)
14 1/2 0! D. 20 hours
5 0.0 0.14 23 330
.6 1.6 3.8 Equal
In another Vereuchaoerie, approaches were made in the in
In connection with Tables II and III
Way, with the difference that in
this series as Biegneaia for the experiments 7
and 8 a refractory Magnesiaspinell-ldaterial comparable
which contained 50 96 crystals of Periklae ,
and for Trials 9 and 10, a refractory one was used
Nagnesiaapinell-X material is used, which is 75% Per : L klae-
Contained claws. In both fire-proof Xaterielkm
consists of the remaining component, that is, the
8pinel component, essentially made of 33% Magneelo
ferrite and 67% magnesium alumines t. Table IV there
the results obtained with these
genes using about 6% water
were made to give each portion a pouring
to give strength. The Xeaeungen were in the same
cry as for the tables. II and III indicated above,
durobgeiUhrt with the deviation, the extension
was measured after 14 1/2 hours.
Table IY
Portion of lemon - percentage of lins - breaking modulus
sä. E ere Aued e after a tea
ns / d. k @ t / ont ( pa i )
@rrrr rrwrr @ .r @ .w @ rw.r
7 0.0 4, 8 crumbly
8 0.25 0.05. 19.1 273
9 0.00 5.4 crumbly
10 0225 0.15 1? 240
The above test values show the effective
full reduction of the extent among these.
raw test conditions and at the same time the increase
the] firmness that is achieved. Additional
Lich ge fm is the been that the Ausdebnung
Xagneeis containing cements by adding the
Itronic acid salts, for example the Xalium,
Ammonium, qeloium, silver, begnegium, sodium,
Barium and other accessories ao greatly reduced
will never exceed a value of about 0.5 96
strides. 86 is for example by the addition
of 0.75% of such a salt from a cementitious
term material agreement in accordance with the present Ir fixfövng
the linear expansion from around 8 9: to less than
0j5% has been reduced, yes ixt some balls eogra ; r
to less than 0.1 p6.
The following games are intended to be some fireproof
8toffmizohungen according to the present invention
and the working instructions for their production
purify.
game 1
Pexiklas porcelain stones are produced in the following wines
represents:
A refractory material made from Pericles that
is made of lbgnesia, which in turn
etting of Seeweseer with oaloin 3rd dolomite according to
the procedure of U.S. Patent 2,537,014 of
Jlustin is broken and on the following
grind the feilohengrächen: 46.3% go through
4-bee sieve and are made of brazen 12-masohenoieb surüok-
held; 141.6 % go through a 20 Maeohemieb @tmd
are held back by a 40-gas trap; 8.4%
go through a 40 moohenaieb and be from one
100 mesh sieve withheld; and 30.7 96 go through
a 100-laso strainer. The periclase had the following
typical composition to 595 % 61 029 1.3 96 080,
0.4% 79203, 0.3 96 A3.203 and 9295 9d Mg0 (as difference) .
The periclase grains become 93.46 parts by weight.
4943 parts volatilized 8ilioiu m 9.ioayd, 1.77 parts
I% gneoium sulfate and 0.34 parts citric acid added.
5 parts of water per 100 parts of this mixture
included, that's 5%, based on the total
accustomed to the dry äeet® fabrics to renew the approach
maohen. When making the approach is su-
The citric acid is poured into the A nwohwaseer
and the unung will then be sent with the rest of the mail
fabrics intimately durohgeminoht to a plastic
Get wet, which is gießfMig, and it is
then poured into a mold for molded stones and
left to harden and then dried, and the oo
formed pormeteins are then derived from the form
took. The stones show only a very slight or
essentially no tendency to swell or
Shrink, and they have good feet. she
are burned at about 140000 and show no eohäd.-
lio cracking and no shrinkage and then have
excellent warmth.
Eeiuiel 2
Another series of cast Pormoteins is in
manufactured in the following way:
Chromite-ers (phülipinisohee 8r $), which the following
typical composition has: 30% 0r203, 27.5 7
A1203, 13 g6 7e203, 4.7% 81 02, 0.9 96 080 and (810
Difference) 23.9 96 Mg0, is broken and nested,
so that 76.8 96 go through a 4-masoh sieve. and from
a 14-Haeohensieb ßurüok be held, and 23.2
go through a 14-wire sieve and from a 40--
Naeohennieb surüok maintained. In addition, a
agreed Range Perikl®e, which according to the information in the
USA -Patentaahrift 2 487 290 from Anetin and Nitar-
beitern was made, broken and become a
such partial wheezes, de8 14 96 through
a 20- 11a aoheneieb go and from a 40- neeaä-
sieve to be held and that 86% by a
Go 100-gaach sieve. These are in proportion
of 65.47 parts of chromite material and 30.5 parts
Periclaa material and 0.73 parts of Cr203 with one
mixed together, and serve mixture will be in two
Portions divided. Portion 2e is made with 2 @.9 parts
Water containing 0.5 parts citric acid; ver
miaoht; and portion 2b is mixed with 3.4 parts water
mixed without the addition of citric acid. Ah one
Thoroughly mixing the approaches in one
Vibrating press under a low pressure of about
1.75 = 2 / kg (25 lbs. Per eq. In.) In the gexibuohten
Forms are prreeed, and then left for about 2.3 hours
long hardening, after which they are taken out of the molds and
dried at about 20500 (400 ° F) and finally in
in a rwnall oven at around 1350 ° C for approximately 4 hours
be burned for a long time. The portion that the lemon
contains acid, tends to have better plaeteness and remains
can be processed for a longer period of time, even with less
Weoeerzueätsen; and when burning, the no
Zormettioke exhibited essentially no cracking
on, and they also show increased steadiness values, if
one never compares with the lP or »tüoken those without an addition
made of citric acid. Without a
Working the described Zunat $ etoffeo is very good
difficult to burn under these conditions without the
To carry out intetehing of tucks.
Example 3
Bd, n Another approach is just like that in Example 2
described made with the dbweiohung, the 28.24
Parts of the Ghromite with the particle size specified there
size distribution with 65.88 parts of the same perikla-
art are mixed, but the grain sizes are like
distribute as follows: 28.24 parts go through a 6-ggoohen-
- sieve and are held back by a 12 mesh sieve;
4977 parts go through a 40 baaohenaieb and are made by
restrained a 100 yasehenaieb; and 32.87 parts go
through a 100-Mseoh sieve. This example will be
3.60? Eile verflüohtigee eilioiumdioayd, 196 parts l9gne-
Eiumaultet and mixed in 0.5 'of citric acid.
Then 6% water is added and the whole thing becomes
mixed together in a concrete mixer. It will
then poured into a mold to make a ', # segment of a
Side wall lining of an electric oven too
Pouring is done by shaking with the help of a known i a
Concrete vibrators. The shaped piece obtained in this way is about 1.8 m
high (6 feet)., 34.3 cm deep (13 1/2 inohes ) and before jü4
in width from 47 cm to 41.6 cm (18 1/2 to
16 3/8 inohes), while its weight is approximately 771 kg
(1700 lbe). Leave the fitting for about two
Cure for weeks and it will be out of shape
and by heating for about 8 hours
dried to 26,000 (500 ° P). The dried porm
etUok is then placed in a tea room in the Beiten-
aand an Otenava feeding system, whereby the
remaining part of this section from preached ] P brm-
e has the same composition as the
Exception, the sur gsrgtellnag of these Pora stones no
Cardoon is also used. Of the cast Zorm-
stUok is then burned in place and Otelie and shows
no harmful crack formation and purely sohrumplen and
* fills a purpose at the point where it was incorporated
is to the best of satisfaction. This is an un-
Waited advantage because one actually had to expect
that in such a large section or section
significant tensile and pressure loads occur.
8eieiel_ 4
A certain amount of the periclae, its chemical
bosaamamet $ ung is already given in example 1 ,
is broken and ground and then with volatilized
tem oilioiumdiosyd and Nagneeiumeulfat in the following
Quantitative proportions are not misused
the 4--1oeoheneieb happens and
is retained by a 14-8th sieve 20.1
who passed a 14-ltaeohennieb and
retained by a 100-ynsohene sieve 19.6
which goes through a 100 Neschensieb 55.2
volatilized bilioium diocytes8 3.5
Nsrgnesivssulfat 196
This Otaisoh is then divided into two portions
, divides = d portion 49 is made up with 3.9! i denominator.
Portion 4b is made up with 2.7% waeeer, the 0.5%
Contains citric acid. Each serving is thorough
durohgemisoht and then in an Oteinpreeee nu Bors-.
stones forgotten, under a l # retidruok of
about 560 to 700 kg / 032 (8000 to 10000 lbe. per eq.fn.).
The Pormsteize thus obtained show the In Table Y.
compiled Zeun numbers or properties.
Table Y
form @ te @, r .
48 4b
8ohüttdiohte
unfired, chemical 3
tied, g / om 2.75 2.82
(lbs./ou.ft.) 172 176
still burning
140-00 g / om 2.74 2.79
(lbs./ou.asst.) 171 174
Apparent porusity after
Firing at 140000 21 g6 18.7
Cold pressure continuity
1. not fired, dried
net kg / om2 1435 1659
(lbe./sq.in.) 20500 23700
2. Intermediate product after
burning at 0000 kg / on2 308 525
? lbs./aq.in.) 4400 7500
3rd fired after the 8 ° r
heat to 140,000 k wom2 683 1155
(lbu. sq.in.) 9750 16500
Of course, another »Korn or» ixt
There is a different impression among the inventor shops
Approaches or de »erfinöuxs @ gem @ t @ eoa concrete are used
the. For example, the external Zuohlaptoff
essentially completely sun ähromiters or ans
Aluminum oxide, 8pinell or another grain.
As already mentioned above, we can be considered as one
other porm the Megneeie-Neteriale of the sementertigen
8toffmiechuagen also msgneeie-apinelle verrrmdäet,
which beyond the ßpinell-Kombinet% a gsahg »d eeies
40 contain that they are ele xegnesia 83ndearittel or
Binder component can act. Gewttnsohtmgalln
other liquids than water can also be used as
resources are used. 8o is mm example
Trimegneeium $ itrat, which sobwaoh löolioh in water only
is, In alcohol löa, @ ch,. and the: leUtgenennte MeBig-
when these salts are used as an excipient
Serve pastry. The Megneeie and the beaohrie-
acid or its salt b $ w. Prayers can for gaunt
or Vernandsweoke mixed dry with each other
will. The ester which can be used according to the invention can be used for
Example of methyl, ethyl or butyl ethers, both
Spieleweioe Nethyl itrat.
G0wUna Ohtenfalln, other binder 3n the
refractory materials according to the invention used
will. The examples given above verea "oWuliah" a
prepare the use of a small amount of finely divided
shared 8 Siliciumdiosyd or von wegnee : t u »ulfet or von
both n . You can also use the example near Begneajua-
ohlorid, Ohroemerbandet, Binder, as they are in the iIBA-
Patent No. 2,537,013 to Anatin and Bioke
are, boric acid or sodium elioate .Application.
gew forces obtentells other Bittal that one came
aachB @ noag der hesti * eit against dio m eionele Indoran-
gen ia feuerfeatmn Verkatoffia on the best of
»To bring about a penis = veradgea, like never before an example
At the ex 22.] ebrmr 1955 svsgendal üBA-pstent-
eotn * itt 8 702 751 by Metin and co-workers. "
tuet eiad, gleiohfa173 in the nine-tent
eobtmgea or products oil uor14egepdin Irfindmg a
to be worked. Particular gateepe illuminates
mau, warn mm feverteite, approaches or feueiteeten
Emphasized under axrreaumg by aiohtesaren zuolilagatoffta
and from 10 to 60 ü of a serviceable midnight
According to the present statement, ase about 1 / ß to 1,
bereaöaet as Gr20 @, a Chroarerbindmg. iMd a
slight flexion, alAAl, ioh up to 2%, utrones # dure
entMt, manufactures,. being the villains of the. dbmösverbin-
dmg and sitronic acid on the 0eeamtgevioht the
Refractory Ib terisie are related. Go for another
Jbwendiuag chew the Bueettertoff according to the ti @ 1iegeMen
mg, for example citric acid or a
Put the same, with special advantage auoU.susemten
with eint thsraoplaetisohen, kohleaaatoffbeltigea connective
medium, like an aqueous Oteinohianteer-7 m lnion .
be turned. In the case of an eolohen carrion unafoset
the Zitronemäere or the entepreohende Bittal
mixed with a small amount of water, and there = becomes
mm & obat the torn or the additive,
vti the last post, and only afterwards
becomes the coal "toffheltige binding" ittei in the #asets
incorporated.
In this 3 rfindungäbesohreibuag and in the associated
The indicated parts and Prosent.-
sahlem part by weight bslr. Weight percent means
unless otherwise expected. The specified =
Siabgrögen refer sui 'Tyler-eiebe as they are on
Page 1719 of the "Chexioal» ngiaee »'88ndbook" by
Jobn B. Perry, 2nd edition, 1941, edited by
lloGrev-gill Bock do., defines pind. The Indian
Ertinduagebeeohreibung used Auedruok "pourable
or #gegogsen "should refer to an atotwoohung
which is capable of being fed or to the desired poret
or in the pore! of the container or the base
is deformable under her big closer, bsw. by
Shaking (vibration) or taking only moderate pressure in
the order of magnitude of 7 kg / am2 (100 pounds per aquere
laugh) or below, and the subsequent
hardens on a solid body or material; these
Expressions should be clearly different from that
in the bean flue pouring of materials that
have been heated to such a high temperature that they
the pouring of the Zateriale allowed in geaohmolsener fora.
The one further used in this Wiaäungabesohreibung
The expression * volatilized bilioium diocide "is valid
on a bilioium diocide that was foxed out of the exhaust gases
was that escape from ovens in which perroeilioium
by implementing Eigen with Kohlenetoff.ero a * -9M, ", 3 ...
Eilioinhaltigen Nateriei is generated, and the one
has a very small 2eilohen size. Likewise
The Blaine xX method mentioned "corresponds to" A.8.2.8.
Standard Method 0 204-55 ". Which continues in the Beeohreibuag
engegneta bulk densities or unit weights of the pure
distributed Yagsesie were determined at Nater9.almuetern-
telt who went through a 200-IKasohenaieb and the
under their own ßW : L Qht condensed in the way
were that they were the container in which they were filled
had, tapped, and the corresponding values for the
Formats are based on the "AStU Standard gethod
0 134-410. The expression v8e1 $ e der
organic acid should be
also write an organic salt or a prayer
Include.
In accordance with normal practice in the
Conducting chemical analyzes of refractories
Materials are in the present invention
ear rubbing and in the claims the porters
and amounts of the various chemical constituents,
which are present in such a material, so
indicated as if these ingredients were in simpler form
Oxides exist when in reality they are natural
also in the form of one or more chemical compounds
Boys who they enter into one another "be present .
I = ö: niien. For example, SD becomes mng@fieal.umhaltige
Component simply. nla LIDg Magnesiumoxyä 1.g0 and the
oil containing component simply as Si.lici.um-
dioxyd S: 002, although at least part of this
Components in reality in the form of the magnetic
eilioate may be present.