DE1583971B2

DE1583971B2 - Verfahren zum Schutz der feuerfesten Zustellung metallurgischer Öfen und Gefäße

Info

Publication number: DE1583971B2
Application number: DE1968H0065429
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hoesch Werke AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1968-02-28
Filing date: 1968-02-28
Publication date: 1975-11-27
Also published as: DE1583971A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schutz feuerfester Zustellungen metallurgischer öfen und Gefäße auf Basis Magnesit oder Tonerde, insbesondere von Vakuumgefäßen, gegen den Angriff durch flüssigen Stahl oder Schlacke, bei dem eine keramische Schutzschicht auf die Zustellung gebracht wird.

Feuerfeste Zustellungen auf Basis Magnesit oder Aluminiumoxyd besitzen in vielen Fällen eine unzureichende Haltbarkeit, was sich insbesondere bei den feuerfest ausgekleideten Gefäßen zur Vakuumbehandlung von Stahl bemerkbar macht. Die mangelnde Haltbarkeit der feuerfesten Zustellungen ist dadurch bedingt, daß deren Widerstandsfähigkeit gegen den Angriff des schmelzflüssigen Stahls, insbesondere aber gegen den Schlackenangriff nicht ausreichend ist. So dringen insbesondere dünnflüssige Schlacken in die Poren der feuerfesten Zustellungen ein und bilden mit dieser niedrigschmelzende Verbindungen. Dies gilt auch für Vakuumgefäße, da die zu entgasende Schmelze in der Regel von einer gewissen Schlackenmenge begleitet wird.

Es ist aus der deutschen Auslegeschrift 10 63 954 bekannt, basische und saure Schamottesteine durch eine aus Kieselsäure, Tonerde und Vanadiumpentoxyd bestehende Glasur gegen den Angriff alkalienhaltiger Gase zu schützen. Wegen ihres niedrigen Schmelzpunktes eignet sich eine derartige keramische Schutzschicht jedoch nicht für den Schutz feuerfester Ofenzustellungen, da sie bei der Temperatur des flüssigen Stahls abschmelzen und lediglich die Schlackenmenge vergrößern würde.

Nach einem aus der deutschen Patentschrift 12 09 930 bekannten Verfahren wird die feuerfeste Zustellung von Entgasungsgefäßen durch eine bei der Temperatur des Stahls beständige und an der Gefäßausmauerung haftende Schutzschicht gegen den Angriff der Schmelze und Schlacke gesichert. Die Schutzschicht wird dabei in der Weise erzeugt, daß eine feuerfeste Mischung aus 55% Sillimanit, 30% Magnesiumoxyd, 10% Aluminiumoxyd und 5% Flußspat in einer 2 bis 3 mm starken Schutzschicht auf das Mauerwerk der feuerfesten Zustellung aufgebracht wird. Obgleich sich das bekannte Verfahren in der Praxis durchaus bewährt

ίο hat, ist es mit dem Nachteil behaftet, daß der Flußmittelzusatz zu einem verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt der Schutzschicht führt und diese je nach der Temperatur der Schmelze einem mehr oder minder starken Schlackenangriff unterliegt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, unter Vermeidung des vorerwähnten Nachteils auf einer feuerfesten Zustellung der eingangs erwähnten Art eine festhaftende und auch bei hohen Badtemperaturen beständige Schutzschicht zu schaffen.

μ Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, auf einer feuerfesten Zustellung aus Magnesit oder Tonerde durch Zugabe des jeweiligen Komplementäroxyds eine im wesentlichen aus Spinell bestehende Schutzschicht zu erzeugen. Im einzelnen besteht die Erfindung

»5 darin, daß aus dem Material der Schutzschicht und einem Zusatz von Tonerde bei einer Ausmauerung auf Basis Magnesit oder Magnesiumoxyd bei einer Ausmauerung auf Basis Tonerde in Gegenwart der Schmelze eine im wesentlichen aus Spinell bestehende Schutzschicht erzeugt wird. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt einmal in dem über 2000⁰C liegenden Schmelzpunkt des Spinells und zum anderen darin, daß der Spinell durch eine Reaktion des Komplementäroxyds mit der feuerfesten Zustellung entsteht. Auf diese Weise bildet die Schutzschicht praktisch einen integrierenden Bestandteil der feuerfesten Ausmauerung, so daß die Gefahr eines mechanischen Lösens sehr gering ist.
Die spinellbildende Reaktion an der Oberfläche einer Magnesitausmauerung ergibt sich bereits bei einem Tonerdezusatz von 0,3 bis 3 kg je m² Oberfläche der Zustellung im Bereich des Bades. Das Komplementäroxyd wird auf den Boden des zu schützenden Ofens oder Gefäßes aufgegeben und durch die einlaufende Schmelze unter Reaktion mit der vorhandenen feuerfesten Ausmauerung sowie etwaiger Schlacke gleichmäßig verteilt. Dabei bildet sich eine mit der feuerfesten Zustellung innig verbundene zusammenhängende Schicht, die im wesentlichen aus Spinell mit einem gewissen Anteil an Magnesiumsilikaten besteht.

Im Rahmen eines Versuches wurden bei einem Stahlentgasungsgefäß, das mit Magnesitsteinen zugestellt war und eine Bodenfläche von 5 m² besaß, nach jeder Behandlung von flüssigem Stahl 5 kg Tonerde in das Gefäß eingebracht. Dadurch wurde die Lebensdauer der Zustellung des Gefäßes gegenüber einem herkömmlichen Entgasungsgefäß verdoppelt. Eine Untersuchung von Steinproben ergab, daß sich eine Schutzschicht von 0,5 bis 3 mm Dicke gebildet hatte.

An Stelle von Tonerde können auch andere hochtonerdehaltige keramische Massen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Entscheidend ist dabei jedoch, daß diese ebenso wie ein Magnesitzusatz flußmittelfrei sind und daher der

Schutzschicht die sich aus dem hohen Schmelzpunkt des Spinells ergebende Widerstandsfähigkeit verleihen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schutz der feuerfesten Zustellung metallurgischer öfen und Gefäße auf Basis Magnesit oder Tonerde, insbesondere von Vakuumgefäßen, gegen den Angriff durch flüssigen Stahl und Schlacke, bei dem eine keramische Schutzschicht auf die feuerfeste Zustellung aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Oberflächenreaktion der feuerfesten Zustellung mit dem jeweiligen Komplementäroxyd eine im wesentlichen aus Spinell bestehende Schutzschicht erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß bei einer aus Magnesit bestehenden Zustellung Tonerde aufgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Zustellung auf Basis Tonerde Magnesiumoxyd aufgetragen wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 0,3 bis 3 kg reine Tonerde je m² mit der Schmelze in Berührung kommender Oberfläche aufgetragen werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Komplementäroxyd zusammen mit der Schmelze eingetragen wird.