DE1771144B1 - PROCESS FOR PRODUCING A BODY PRODUCED FROM MELT IN THE ARC FURNACE, ALUMINUM OXYDE-CONTAINING MELT, WITH REDUCED POROSITY AND / OR STAINING - Google Patents

PROCESS FOR PRODUCING A BODY PRODUCED FROM MELT IN THE ARC FURNACE, ALUMINUM OXYDE-CONTAINING MELT, WITH REDUCED POROSITY AND / OR STAINING

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DE1771144B1
DE1771144B1 DE19681771144 DE1771144A DE1771144B1 DE 1771144 B1 DE1771144 B1 DE 1771144B1 DE 19681771144 DE19681771144 DE 19681771144 DE 1771144 A DE1771144 A DE 1771144A DE 1771144 B1 DE1771144 B1 DE 1771144B1
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Ferenc Feher
Laszlo Gurubi
Walter Harrach
Alfred Romwalter
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Description

braucherwünschen entsprechend — zwischen viel weiteren Grenzen veränderbar als die der praktisch nur aus Aluminiumoxyd bestehenden Steine.according to consumer wishes - between a lot further limits changeable than those of the stones, which practically only consist of aluminum oxide.

Die in einer aluminiumoxydhaltigen Schmelze vorhandenen, unerwünschten Bestandteile können die Ursache von Porosität, Schichtenbildung und Verfärbung im aus dieser entstandenen Erzeugnis sein sowie den Grund für störende Nebenerscheinungen — bei der Benutzung dessen — ergeben. Es sind deshalb auch solche Verfahren bekannt, welche mittels gaserzeugender Zusätze einen die gesamte Schmelze durchrührenden Gasstrom erzeugen.The unwanted constituents present in a melt containing aluminum oxide can cause the Be the cause of porosity, stratification and discoloration in the resulting product as well as the reason for annoying side effects - when using it - result. It is therefore Such processes are also known which use gas-generating additives to unite the entire melt Generate stirring gas stream.

Das fallweise in im Lichtbogenofen erschmolzenen Material der aluminiumoxydhaltigen Gußsteine entstehende schwammig-porige Gefüge wird durch aus den Ofenelektroden in die Schmelze übergegangenen Kohlenstoffgehalt verursacht; wobei auch der Gehalt an gelöstem Gas noch mitwirkt.The material of the cast stones containing aluminum oxide which is melted in the arc furnace in some cases The spongy-pore structure is transferred from the furnace electrodes into the melt Carbon content causes; the content of dissolved gas also still plays a role.

Als Ergebnis der zwischen Kohlenstoffgehalt und der aluminiumoxydhaltigen Schmelze möglichen, verschiedenen Reaktionen, z. B.:As a result of the possible differences between the carbon content and the aluminum oxide-containing melt Reactions, e.g. B .:

Al2O3 +Al 2 O 3 + 3C ====3C ==== 2Al +2Al + 3CO3CO COCO 2 Al2O3 2 Al 2 O 3 + 9C====+ 9C ==== Al4C3 ^Al 4 C 3 ^ -6CO-6CO + 6CO+ 6CO Al2O3 +Al 2 O 3 + Al4C3Al 4 C 3 - 6Al +6Al + 3CO3CO f 6COf 6CO 3 Al2O3 3 Al 2 O 3 + C =#=+ C = # = 2 (AlO2 (AlO • Al2O3) +• Al 2 O 3 ) + 6CO6CO 8 Al2O3 8 Al 2 O 3 + 6C===+ 6C === (3 Al2O(3 Al 2 O • 5 Al2O3)• 5 Al 2 O 3 ) 6 Al2O3 6 Al 2 O 3 + 9C=S-+ 9C = S- (4 A12O; (4 A1 2 O ; 3 · Al4C3) -3 Al 4 C 3 ) - 3 Al2O3 3 Al 2 O 3 + 9C =#=+ 9C = # = (Al2O3(Al 2 O 3 Al4C3) +Al 4 C 3 ) +

SiO2 + 2
SiO2 + C
SiO 2 + 2
SiO 2 + C

=== Si + 2 CO=== Si + 2 CO

==?= SiO + CO==? = SiO + CO

Die so entstandenen sowie die in der Schmelze gelösten. Gase und Dämpfe sind Ursache der in erstarrenden Steingießlingen zwischen den wachsenden Kristallen in der Schmelzphase entstehenden Blasen, welche die Porigkeit der Gußsteine verursachen. Diese Porosität ist für einzelne Steinzusammensetzungen charakteristisch und tritt als zusammenhängendes Porennetz auf. Glas-Schmelzfluß, Schlacken sowie weitere mit den porösen Steinen in Berührung tretende Schmelzen und Lösungen dringen meistens ziemlich tief in die Porenkanäle dieser ein. Wegen der hierdurch vergrößerten Berührungsfläche zwischen dem porösen Steingefüge und der korrosierenden Schmelze ist eine erhöhte Abnützung gegenüber Steinen dichten Gefüges feststellbar.Those created in this way as well as those dissolved in the melt. Gases and vapors are cause of solidification Stone castings between the growing crystals in the melting phase bubbles, which cause the porosity of the cast stones. This porosity is for individual stone compositions characteristic and occurs as a coherent network of pores. Glass melt flow, slag and others Melts and solutions that come into contact with the porous stones usually penetrate quite a bit deep into the pore canals of this one. Because of the increased contact area between the porous Stone structure and the corrosive melt is an increased wear compared to stone dense structure detectable.

Die Erfindung, die auf Verhinderung des Entstehens eines porigen Gefüges in aluminiumoxydhaltigen, gegossenen Formsteinen abzielt, geht vom folgenden Gedankengang aus:The invention, which is aimed at preventing the formation of a porous structure in aluminum oxide-containing, cast blocks is based on the following train of thought:

Die in eine im Lichtbogenofen entstandene, aluminiumoxydhaltige Schmelze eingebrachten, in letzterer im geschmolzenen Zustand gut verteilten und hierbei größtenteils während der Bildung von — unter 180O0C flüchtigen Reaktionsprodukten sich reduzierende, sauerstoffhaltige Verbindung oder eine Mischung solcher — zweckmäßig die Oxyde des Zinks, des Kadmiums, des Magnesiums, des Bleies, des Antimons oder deren aluminiumoxydhaltige Verbindung und/ oder deren bis 150O0C erhitzt rückstandlos in Oxyd und in gasförmige Zerfallsprodukte übergehenden, anorganischen oder organischen Salze — vermindern oder verhindern nach ausreichender Einwirkungsdauer die Porigkeit des Gefüges der aluminiumoxydhaltigen Formsteine, wodurch deren Gefügedichte und Raumgewicht ansteigen. The oxygen-containing compound or a mixture of such compounds, which are reducing below 180O 0 C and which is largely reduced during the formation of reaction products volatile below 180O 0 C, or a mixture of such - appropriately the oxides of zinc, of cadmium , magnesium, lead, antimony or their aluminum oxide-containing compounds and / or their inorganic or organic salts, heated up to 150O 0 C without residue, transforming into oxide and gaseous decomposition products - reduce or prevent the porosity of the structure of the aluminum oxide-containing molded bricks after sufficient exposure time, whereby their structural density and density increase.

An einer im Lichtbogenofen erschmolzenen, durch den aus Kohle- oder Graphitelektroden stammenden Kohlegehalt verunreinigten aluminiumoxydhaltigen Schmelze werden einige, bei Anwendung der obenerwähnten und beispielsweise ausgewählten, oxydierenden Zusätze möglichen Reaktionsgleichungen in der Folge aufgezeigt:On one melted in an electric arc furnace through the one made from carbon or graphite electrodes Alumina-containing melt contaminated with carbon content will be some when using the above-mentioned and, for example, selected oxidizing additives in possible reaction equations shown in the sequence:

entstehen im Inneren der gegossenen Steine — bis zu deren vollständiger Erstarrung — Gase und Dämpfe. Ähnliche Reaktionen sind auch bei Anwesenheit von die Tonerde verunreinigenden oder sonstwie zügegebenen Oxyden möglich, z. B.:gases and vapors are created inside the cast stones - until they are completely solidified. Similar reactions are also produced in the presence of those contaminating or otherwise adding to the clay Oxides possible, e.g. B .:

9 ZnO + Al4C3
PbO + Sb2O5 + 6 C
9 ZnO + Al 4 C 3
PbO + Sb 2 O 5 + 6 C

6 MgO + (3 Al2O · 5 Al2O3)
MgCO3 + 2 C
(MgC2O4 · 2 H2O) + C
6 MgO + (3 Al 2 O 5 Al 2 O 3 )
MgCO 3 + 2 C
(MgC 2 O 4 · 2 H 2 O) + C

9 ZnO + Al4C3 9 ZnO + Al 4 C 3

9 Zn (Dampf)
+ 2 Al2O3
+ 3 CO (Gas)
9 Zn (steam)
+ 2 Al 2 O 3
+ 3 CO (gas)

Pb (Dampf)
+ 2 Sb (Dampf) + 6 CO (Gas)
Pb (steam)
+ 2 Sb (steam) + 6 CO (gas)

6 Mg (Dampf)
+ 8 Al2O3
6 mg (steam)
+ 8 Al 2 O 3

==== Mg (Dampf)
+ 3 CO (Gas)
==== Mg (steam)
+ 3 CO (gas)

===== Mg (Dampf)
+ CO2 (Gas)
+ 2 CO (Gas)
+ 2H2O
(Dampf)
===== Mg (steam)
+ CO 2 (gas)
+ 2 CO (gas)
+ 2H 2 O
(Steam)

===== 9 Zn (Dampf)
+ 2 Al2O3
+ 3 CO (Gas)
===== 9 Zn (steam)
+ 2 Al 2 O 3
+ 3 CO (gas)

ZnSO4 + 4 (AlO · Al2O3) =====ZnSO 4 + 4 (AlO · Al 2 O 3 ) =====

PbO + Sb2O5 + 6 CPbO + Sb 2 O 5 + 6 C

3 PbSO4 + 4 Al3 PbSO 4 + 4 Al

Zn (Dampf)Zn (steam)

+ 6 Al2O3 + 6 Al 2 O 3

+ SO2 (Dampf)+ SO 2 (steam)

===== Pb (Dampf)
+ 2 Sb (Dampf) + 6 CO (Gas)
===== Pb (steam)
+ 2 Sb (steam) + 6 CO (gas)

===== 3 Pb (Dampf)
+ 2 Al2O3
+ 3 SO2 (Gas)
===== 3 Pb (steam)
+ 2 Al 2 O 3
+ 3 SO 2 (gas)

Aus obigen Gleichungen ist ersichtlich, daß verschiedene Zugaben während ihrer Reduktion die verschiedenen Formen der aus den Elektroden des Lichtbogenofens in die aluminiumoxydhaltige Schmelze übergehende Kohle wirksam oxydieren. Ein Teil der Reaktionsprodukte entweicht aus der Schmelze in gasförmigem Zustand. Die in der aluminiumoxydhaltigen Schmelze entstandenen, reduzierend wirkenden Schmelzprodukte werden von den oxydierenden Zusätzen — während deren Reduktion — auch oxydiert. From the above equations it can be seen that various additions during their reduction the various forms of the from the electrodes of the electric arc furnace in the aluminum oxide-containing melt Effectively oxidize the charcoal. Some of the reaction products escape from the melt in gaseous state. The reducing effects created in the aluminum oxide-containing melt Melt products are also oxidized by the oxidizing additives - during their reduction.

Als Ergebnis der angeführten sowie ähnlicher Reaktionen kann der Kohlegehalt von im Lichtbogenofen erschmolzenen Oxydschmelzen in dem Maß vermindert werden, daß die in Wechselwirkung mit Aluminiumoxyd und anderer Oxyde auftretende Gasentwicklung ausfällt. Die Voraussetzung für einen gasentwickelungsfreien Zustand der Schmelze ist die ausreichende Verminderung ihres Kohlegehaltes. Eine ausreichende Verminderung des Kohlegehaltes tritt nur nach einer entsprechenden Einwirkungsdauer des Oxydationsmittels ein, weil der Ablauf des letzten Reaktionsabschnittes immer träger wird.As a result of the above and similar reactions, the carbon content of in the electric arc furnace molten oxide melts are reduced to the extent that the interaction with Aluminum oxide and other oxides occurring gas development fails. The requirement for one The gas-free state of the melt is the sufficient reduction in its carbon content. One sufficient reduction of the coal content occurs only after a corresponding period of exposure to the An oxidizing agent, because the last stage of the reaction becomes more and more sluggish.

Die eine angestrebte Verminderung des Kohle-The desired reduction in the coal

5 65 6

gehaltes herbeiführende Einwirkungsdauer des Oxy- (ZnO) — eingebracht und laufend eingeschmolzen, dationsmittels beträgt in Abhängigkeit von der Gleich- Nach erfolgtem Einschmelzen der letzten Gemengemäßigkeit seiner Verteilung in der Schmelze, und von partie wird die Schmelze durchgerührt und zwecks der Menge der Schmelze, von 10 bis 120 Minuten. Die Sicherung der erwünschten Wirkung des Oxydations-Einschmelzdauer des Oxydationsmittels beträgt — von 5 mittels 45 Minuten lang auf eine 50 bis 150° C über seiner Aufgabe in den Ofen an gerechnet — etwa dem Schmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt.
10 Minuten. Obwohl in den Öfen üblicher Abmessun- . .
content causing exposure time of the oxy- (ZnO) - introduced and continuously melted, dationsmittel amounts to depending on the equal- 10 to 120 minutes. The safeguarding of the desired effect of the oxidation melting time of the oxidizing agent is - from 5 means 45 minutes to a 50 to 150 ° C above its task in the furnace - heated to about the melting point temperature.
10 mins. Although the dimensions are common in ovens. .

gen die in der Schmelze vorhandenen, durch Tempera- e ι s ρ ι egen those present in the melt, due to the tempera- e ι s ρ ι e

turunterschiede sowie elektrodynamische Kräfte ver- In die Schmelzwanne des Lichtbogenofens wirddifferences in temperature and electrodynamic forces. In the melting tank of the arc furnace

ursachten Strömungen die Verteilung des geschmolze- io partienweise das gleichmäßig vermischte Gemenge nen Oxydationsmittels beschleunigen, ist hierzu noch — bestehend aus 78 Gewichtsteilen Tonerde (Al2O3), weitere Zeit nötig. 6 Gewichtsteilen Natriumkarbonat (Na2CO3), 2 Ge-If currents caused the distribution of the molten material to accelerate the uniformly mixed oxidizing agent in batches, further time is required for this - consisting of 78 parts by weight of alumina (Al 2 O 3). 6 parts by weight of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), 2 parts

Durch Abnahme der Wirkmittelkonzentration nimmt wichtsteilen zusätzlicher Bestandteile aus den übrigen auch die Reaktionsgeschwindigkeit ab. Es kann des- Gemengekomponenten sowie aus 11 Gewichtsteilen halb die zur Erreichung des erwünschten Maßes im 15 Magnesit (MgCO3) als Oxydationsmittel — einge-Reaktionsablauf nötige Zeitdauer ziemlich lang sein. bracht. Nach erfolgtem Einschmelzen der letzten Diese Zeitdauer gilt — durch den Umstand, daß die Möllerpartie erfolgt die Zugabe von 3 Gewichtsteilen Schmelze betriebsbedingterweise längere Zeit im Ofen Zinkoxyd (ZnO). Nach beendetem Einschmelzen des verweilt — als gesichert. letzteren wird die Schmelze durchgeführt und zwecksBy reducing the concentration of the active agent, additional components by weight from the rest also decrease the rate of reaction. The time required to achieve the desired level in magnesite (MgCO 3 ) as an oxidizing agent - the reaction process involved - can therefore be quite long. brings. After the last meltdown has taken place, this period of time applies - due to the fact that the Möllerpartie, 3 parts by weight of melt are added for operational reasons in the furnace of zinc oxide (ZnO) for a longer period of time. After the meltdown has ended, the lingers - as secured. the latter, the melt is carried out and for the purpose

Die Verminderung der Einwirkungsdauer des Wirk- 20 Sicherung der Wirkung des Oxydationsmittels 40 Mistoffes ist nur durch Erhöhung seiner Konzentration nuten lang auf eine mit 50 bis 1500C über dem durchführbar, wodurch aber ein Erzeugnis ganz Schmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt. m The reduction in the duration of action of the active 20 secure the effect of the oxidant 40 Mistoffes is only by increasing its concentration nutes to a temperature of 50 to 150 0 C above but feasible, whereby a product completely melting point temperature heated. m

abweichender Art (Spinellstein) entstehen kann. . ■ λ λ deviating type (spinel stone) can arise. . ■ λ λ

Die zur Verwirklichung der Erfindung, in die Beispiel 4The implementation of the invention, in the example 4

aluminiumoxydhaltige Schmelze eingebrachten und 25 In die Schmelzwanne des Lichtbogenofens wird ein deren nach Herbeiführung ihrer Oxydationswirkung gleichmäßig vermischtes Gemenge — bestehend aus im Formsteinmaterial verbleibenden Überschüsse ein- 99,2 Gewichtsprozent Tonerde (Al2O3) und 0,8 Gezelner Zusätze vermindern — auf das Gewicht der wichtsprozent Bleiacetat (Pb/CH3COO/2 ■ 3 H2O) —· gegossenen Steine bezogen — auch in verhältnismäßig eingebracht und laufend eingeschmolzen. Nach erkleinen Mengen, über das Maß der herbeigeführten 30 folgtem Einschmelzen der letzten Gemengepartie wird Porositätsverminderung hinausgehend, den durch die Schmelze zwecks schneller Vermengung des kleinen Eisenoxydschmelzen verursachten Angriff der Steine. Bleiacetatzusatzes und zur Sicherung seiner Wirkung In der Folge legen wir die Erfindung^ auf Grund durchgerührt. Hiernach wird zur möglichst wirksamenAlumina-containing melt introduced and 25 into the melting tank of the electric arc furnace is a mixture evenly mixed after its oxidation effect - consisting of excess remaining in the molded stone material - 99.2 percent by weight of alumina (Al 2 O 3 ) and 0.8 Gezelner additives - reduce to the Weight of the weight percent lead acetate (Pb / CH 3 COO / 2 ■ 3 H 2 O) - · based on cast stones - also in proportionately introduced and continuously melted down. After small quantities of the last batch of batches melted down beyond the level that was brought about, there is a decrease in porosity, the attack on the stones caused by the melt for the purpose of rapid mixing of the small iron oxide melts. Lead acetate additive and to ensure its effect. In the following we shall lay down the invention. After that it becomes the most effective possible

solcher Beispiele dar, die die Erzeugung von Form- Entfernung seines verbleibenden Überschusses die steinen aus aluminiumoxydhaltigen Schmelzen mittels 35 Schmelze, vom Zeitpunkt der Aufgabe der letzten des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulichen. Möllerpartie an gerechnet, 45 Minuten lang auf einesuch examples represent the generation of mold- removal of its remaining excess the stones from alumina-containing melts by means of 35 melt, from the time the last one was added illustrate the method according to the invention. Möllerpartie counted, 45 minutes on one

. . mit 50 bis 1500C über dem Schmelzpunkt liegende. . with 50 to 150 0 C above the melting point

B e 1 s P 1 e [ J Temperatur erhitzt. B e 1 s P 1 e [J temperature heated.

In 3000 kg einer im Lichtbogenofen erzeugten . -rcIn 3000 kg one produced in an electric arc furnace. -rc

Schmelze, deren analytisch festgestellte Zusammen- 40 e 1 s ρ 1 e 1Melt whose analytically determined composition 40 e 1 s ρ 1 e 1

Setzung 94 Gewichtsprozent Al2O3, 5 Gewichtsprozent In die Schmelzwanne des Lichtbogenofens werdenSettlement 94 percent by weight Al 2 O 3 , 5 percent by weight in the melting tank of the electric arc furnace

Na2O und 1 Gewichtsprozent weitere Bestandteile ent- partienweise 300 kg Tonerde (Al2O3) eingebracht und hält, werden durch Aufstreuen auf die Oberfläche der laufend eingeschmolzen; hiernach erfolgt —■ in 1 bis ä Schmelze, auf das Gewicht letzterer bezogen, 0,5 °/0 2 cm dicken Schichten, auf die Schmelzen-Oberfläche ™ (d.h. 15 kg) Bleisulfat (PbSO4) als Oxydationsmittel 45 auf gestreut — die Zugabe von 700 kg eines gleichmäßig eingetragen. Nach erfolgtem Einschmelzen des Blei- vermischten Gemenges, bestehend aus 384 kg Zinksulfatzusatzes wird die im Ofen vorhandene Schmelze oxyd (ZnO), 276 kg Tonerde (Al2O3), 17 kg reinem durchgeführt und zwecks Sicherung der Wirkung des Quarzsand und 23 kg Natriumkarbonat (Na2CO3). Oxydationsmittels 50 Minuten lang auf eine 50 bis Sodann wird die Schmelze — zwecks Sicherung derNa 2 O and 1 percent by weight of other constituents, in parts 300 kg of alumina (Al 2 O 3 ) are introduced and held, are continuously melted down by sprinkling on the surface of the; carried hereinafter - ■ scattered in 1 to melt the like, based on the weight of the latter, 0.5 ° / 0 2 cm thick layer on the melt surface ™ (ie, 15 kg) of lead sulfate (PbSO4) as Oxidant 45 - the Addition of 700 kg of a uniformly entered. After the lead-mixed mixture, consisting of 384 kg of zinc sulfate additive, has been melted down, the melt in the furnace is oxide (ZnO), 276 kg of alumina (Al 2 O 3 ), 17 kg of pure and to ensure the effectiveness of the quartz sand and 23 kg of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ). Oxidizing agent for 50 minutes on a 50 to then the melt - for the purpose of securing the

1500C über dem Schmelzpunkt liegende Temperatur 50 Wirkung des Oxydationsmittels — von der Zugabe erhitzt. der letzten Gemengepartie an gerechnet, 10 Minuten150 0 C above the melting point temperature 50 Effect of the oxidizing agent - heated by the addition. counting from the last batch of batches, 10 minutes

Während der Dauer des Schmelzens dürfen in allen lang auf eine 50 bis 1500C über dem Schmelzpunkt angeführten Beispielen die Graphitelektroden des liegende Temperatur erhitzt.
Lichtbogenofens nicht in die Schmelze eintauchen, R . . ,
During the duration of the melting, the graphite electrodes may be heated to a temperature that is 50 to 150 ° C. above the melting point in all examples listed for a long time.
Do not immerse the arc furnace in the melt, R. . ,

sondern nur in kleiner Entfernung über deren Ober- 55 B e 1 s ρ 1 e 1 0but only at a short distance above their upper 55 B e 1 s ρ 1 e 1 0

fläche eingestellt werden. Hierdurch wird der durch In die Schmelzwanne des Lichtbogenofens wirdarea can be adjusted. This causes the through into the melting tank of the arc furnace

das in die Schmelze eingetragene Oxydationsmittel vorerst partienweise ein gleichmäßig vermischtes verursachte —■ nutzlose Elektrodenmehrverbrauch — Gemenge — bestehend aus 63 Gewichtsteilen Tonerde verhindert. (Al2O3), 26 Gewichtsteilen Magnesiumoxyd (MgO) —the oxidizing agent introduced into the melt initially in batches prevents a uniformly mixed caused - ■ useless excess electrode consumption - mixture - consisting of 63 parts by weight of alumina. (Al 2 O 3 ), 26 parts by weight of magnesium oxide (MgO) -

B e i s π i e 1 2 6o emgetraSen UQd laufend eingeschmolzen. Nach demB is π ie 1 2 6o em g etra S en UQ d continuously melted down. After this

Einschmelzen der letzten Gemengepartie wird nochThe last batch of batches is still being melted down

In die Schmelzwanne des Lichtbogenofens wird eine Mischung aus 7 Gewichtsteilen Tonerde (Al2O3) partienweise ein gleichmäßig vermischtes Gemenge und 6 Gewichtsteilen Zinkoxyd (ZnO) auch in den — bestehend aus 68 Gewichtsteilen Tonerde (Al2O3), Ofen zugegeben. Vom erfolgten Einschmelzen der 24 Gewichtsteilen Quarzsand mit mindestens 99,5 Ge- 65 restlichen Partie letzterer Mischung an gerechnet wird wichtsprozent SiO2-Gehalt, 1 Gewichtsteil zusätzliche zur Sicherung der Wirkung des Oxydationsmittels die Bestandteile aus den übrigen Gemengekomponenten Schmelze 15 Minuten lang auf eine Temperatur und als Oxydationsmittel 7 Gewichtsteilen Zinkoxyd 50 bis 1500C über dem Schmelzpunkt erhitzt.A mixture of 7 parts by weight of alumina (Al 2 O 3 ) and 6 parts by weight of zinc oxide (ZnO) are added to the furnace - consisting of 68 parts by weight of alumina (Al 2 O 3). From the time the 24 parts by weight of quartz sand has been melted with at least 99.5 parts by weight of the latter mixture, weight percent SiO 2 content, 1 part by weight additional to ensure the effectiveness of the oxidizing agent, the constituents from the remaining mixture components melt for 15 minutes at a temperature and heated as oxidizing agent 7 parts by weight of zinc oxide 50 to 150 0 C above the melting point.

Bei allen beschriebenen obigen Ausführungsbeispielen wurden — an gegossenen, aluminiumoxydhaltigen Steinen bekannter Zusammensetzung — die zweckmäßigsten Anwendungsarten eines oxydierenden Zusatzes erfindungsgemäß dargelegt.In all of the above-described exemplary embodiments - on cast aluminum oxide-containing Stones of known composition - the most expedient types of application of an oxidizing Addition set out according to the invention.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die die Haltbarkeit der gegossenen, feuerfesten Steine stark vermindernde Porigkeit auf ein erträgliches Maß zu verringern und/oder deren durch reduzierende Stoffe verursachte Verfärbung aufzuheben. Die Verminderung der Porosität sowie die Minderung der Intensität der wegen der Anwesenheit reduzierender Stoffe entstandenen Verfärbung der Steine bewirkt nicht nur eine Verlängerung ihrer Benützungsdauer, sondern es entstehen hierdurch noch weitere Vorteile. So z. B. verursachen die in den Glasfluß gelangenden, reduzierenden Verunreinigungen durch Blasenbildung Glasfehler. Das Entstehen von Ausschuß wegen derartiger Glasfehler tritt bei Benützung von Wannensteinen gemäß der Erfindung nicht ein.
Es kann auch die gegenüber einzelnen Stoffen bestehende chemische Widerstandsfähigkeit der Steine erhöht werden, wenn bei der Auswahl des zweckmäßigen Oxydationsmittels die Umstände der Anwendung der Steine auch in Betracht gezogen werden.
This method according to the invention enables the porosity, which greatly reduces the durability of the cast, refractory bricks, to be reduced to a tolerable level and / or the discoloration thereof caused by reducing substances to be eliminated. The reduction in porosity and the reduction in the intensity of the discoloration of the stones caused by the presence of reducing substances not only extends their useful life, but also gives rise to other advantages. So z. B. cause the reducing impurities getting into the glass flow through the formation of bubbles. The occurrence of rejects due to such glass defects does not occur when using tub blocks according to the invention.
The chemical resistance of the stones to individual substances can also be increased if the circumstances in which the stones are to be used are also taken into account when selecting the appropriate oxidizing agent.

ίο Die Verminderung der Verfärbung einzelner Korunderzeugnisse (Schleifmittel) verbessert deren Qualität und Brauchbarkeit.ίο The reduction in the discoloration of individual corundum products (Abrasives) improve their quality and usability.

Die obigen Beispiele dienen nur zur näheren Darlegung des erfindungsgemäßen Verfahrens, es ist hierzu aber zu bemerken, daß das Anwendungsgebiet der Erfindung durch diese nicht begrenzt ist.The above examples only serve to illustrate the method according to the invention in more detail; it is However, it should be noted in this regard that the field of application of the invention is not limited by this.

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Claims (1)

nehmend benutztes Material des Ofenbaues. Als ihre Patentansprüche: Anwendungsgebiete gelten: Konstruktions- sowietaking used material of furnace construction. As their patent claims: Areas of application apply: construction as well as Auskleidungsmaterial in Industrieöfen mit hoher 1. Verfahren zur Herstellung eines aus im Innentemperatur.Lining material in industrial furnaces with high 1. Process for producing one from in the internal temperature. Lichtbogenofen erschmolzener, aluminiumoxyd- 5 Besonders als Innenauskleidung von Glasschmelzhaltiger Schmelze erzeugten Körpers mit ver- öfen ist ein gegen Glasschmelzfluß chemisch beständiminderter Porosität und/oder Verfärbung be- ges Ofenbaumaterial, welches die mit ihm in Berührung sonders zur Verminderung deren Gehaltes an aus stehende Glasschmelze nicht verunreinigt, vorteilhaft, den Ofenelektroden stammender Elementarkohle Die in Hochleistungsöfen nötige, höhere Innentempe- bzw. der durch Einwirkung zwischen Kohle und io ratur bestimmt die weitere Entwicklungsrichtung der aluminiumoxydhaltiger Schmelze entstandenen erwünschten Eigenschaften von Ofenauskleidungsweiteren Reaktionsprodukte, dadurch ge- materialien. Die zur Erhöhung der Feuerfestigkeit in kennzeichnet, daß ein von 10 bis 20 Minuten die Ofenauskleidungsmateriale eingebrachten Zusätze lang einwirkender, in der Schmelze sich vermen- dürfen keine, mit der Substanz der Ofenauskleidungsgender Zusatzstoff in einer Menge von 0,5 bis 15 steine bei Betriebstemperatur entstehende, dünnflüssige 44 Gewichtsprozent, auf die aluminiumoxydhaltige Schmelze mit glasflußähnlicher Viskosität ergeben. Schmelze bezogen, zweckmäßig sauerstoffhaltige Dieser Bedingung entspricht z. B. ein überwiegend aus Verbindungen von Kadmium, Blei, Antimon und Korund- und Spinellkristallen aufgebauter, über-Zink und/oder deren Mischung eingeführt wird. wiegend aus geschmolzenem Aluminiumoxyd ent-Arc furnace of molten aluminum oxide 5 Especially as the inner lining of molten glass Melt-produced body with furnace is one that is chemically less resistant to the flow of glass melt Porosity and / or discoloration due to furnace construction material which is in contact with it especially to reduce their content of outstanding molten glass not contaminated, advantageous, elementary carbon from the furnace electrodes The higher internal temperature required in high-performance furnaces or the temperature caused by the action between coal and io determines the further development of the Aluminum oxide-containing melt also resulted in desirable properties of furnace linings Reaction products, thereby materials. To increase the fire resistance in indicates that additives have been added to the furnace lining materials for from 10 to 20 minutes Long-acting, none must be mixed in the melt, with the substance of the furnace lining Additive in an amount of 0.5 to 15 stones, thin liquid that occurs at operating temperature 44 percent by weight on the aluminum oxide-containing melt with a viscosity similar to glass flux. Melt-based, appropriately oxygen-containing This condition corresponds to z. B. a predominantly off Compounds of cadmium, lead, antimony and corundum and spinel crystals built up over zinc and / or their mixture is introduced. mainly made of molten aluminum oxide 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 standener — mit 2 bis 10% MgO-Gehalt ·— gezeichnet, daß die gleichmäßige Verteilung des gossener, hochfeuerfester Stoff (USA.-Patent 2 019 208 — sauerstoffhaltigen Zusatzstoffes durch Rühren vor aus 1933). % Beginn der Einwirkungsdauer gesichert wird. Weit verbreitet ist die Verwendung von aluminium-2. The method according to claim 1, characterized in that - with 2 to 10% MgO content · - drawn that the even distribution of the cast, highly refractory substance (USA.-Patent 2 019 208 - oxygen-containing additive by stirring before from 1933 ). % Start of the exposure period is secured. The use of aluminum 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch oxydhaltigen, gegossenen Formsteinen in bis 13000C gekennzeichnet, daß der sauerstoffhaltige Zusatz- 25 erhitzten Vorwärme-, Schmiede- und Stoßöfen als stoff in das zur Erzeugung der aluminiumoxydhalti- Material der Ofensohle; in letzteren können die gen Schmelze verwendete Gemenge in gewünsch- Formsteine als Bauelemente der Stoßofenschienen vertem Verhältnis zugegeben wird. wendet werden. Im allgemeinen nimmt bei höheren3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the oxide-containing, cast bricks in up to 1300 0 C, that the oxygen-containing additional 25 heated preheating, forging and pusher furnaces as the material in the production of the aluminiumoxydhalti- material of the furnace base; in the latter, the mixture used in the melt can be added in the desired form bricks as components of the pusher-furnace rails vertem ratio. be turned. Generally increases at higher levels 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Temperaturen die Reaktionsfähigkeit der feuerfesten gekennzeichnet, daß die gesamte Menge des 30 Steine gegenüber den verschiedenen, in die Öfen einsauerstoffhaltigen Zusatzstoffes auf einmal im gebrachten Einsatzmaterialien zu. In allen diesen gewünschten Verhältnis in die aluminiumoxyd- Fällen sind die an der Oberfläche der Stahlblöcke enthaltige Schmelze eingeführt wird. stehenden Eisenoxyde (FeO, Fe3O4 sowie Fe2O3)4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the reactivity of the refractory temperatures, the total amount of 30 bricks compared to the various, oxygen-containing additive in the furnaces at once in the input materials. In all these desired proportions in the aluminum oxide cases, the melt contained on the surface of the steel blocks is introduced. standing iron oxides (FeO, Fe 3 O 4 and Fe 2 O 3 ) 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Ursache einer raschen Zerstörung der aluminiumoxydgekennzeich.net, daß der sauerstoffhaltige Zusatz- 35 haltigen Steine. Es soll deshalb die Feuerfestigkeit der stoff in mehreren Partien und im gewünschten Steine durch ihren Schmelzpunkt erhöhende Zusätze Gewichtsverhältnis in die aluminiumoxydhaltige verbessert werden. Dieses Ziel wurde durch die EntSchmelze eingeführt wird. wicklung der MgO-reichen Steine erreicht. Es gilt als5. The method according to claim 1 or 2, thereby causing a rapid destruction of the aluminiumoxydgekennzeich.net, that the oxygen-containing additive- 35 containing stones. It should therefore improve the fire resistance of the Substance in several parts and in the desired stones by their melting point increasing additives Weight ratio in the alumina can be improved. This goal was achieved by the EntSmmelze is introduced. winding of the MgO-rich stones achieved. It is considered 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 und 3 oder bekannt, daß der Widerstand gegen bestimmte chemi-4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die 40 sehe Angriffe sowie die Feuerfestigkeit von aluminium-Schmelze verschiedene, sauerstoffhaltige Zusatz- oxydhaltigen Steinen mit höherem, 25 bis 45°/0 stoffe in der Reihenfolge ihrer zunehmenden MgO-Gehalt — in Richtung des ansteigenden MgO-thermodynamischen Wirksamkeit eingeführt wer- Zusatzes und der höheren Temperatur — zunimmt ä den. (Spinellsteine). Die Wärmestoßfestigkeit von Alu- ^6. The method according to claim 1 or 2 and 3 or known that the resistance to certain chemi-4 or 5, characterized in that in the 40 see attacks and the fire resistance of aluminum melt different, oxygen-containing additional oxide-containing stones with higher, advertising inserted in the direction of the rising MgO thermodynamic efficiency additive and the higher temperature - - 25 to 45 ° / 0 materials in order of increasing MgO content increases the like. (Spinel stones). The thermal shock resistance of Alu- ^ 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn- 45 miniumoxydsteinen mit höherem MgO-Gehalt ist im zeichnet, daß in eine Schmelze, welche auch Magne- allgemeinen ·— wegen der durch den MgO-Gehalt siumoxyd enthält, noch eine oder mehrere sauer- verursachten starken Zunahme der Wärmedehnungsstoffhaltige Zinkverbindung(en) zugegeben wird werte — ziemlich ungünstig.7. The method according to claim 6, characterized in 45 miniumoxydsteinen with a higher MgO content is im draws that in a melt, which is also magne- general · - because of the MgO content siumoxide contains, nor one or more acid-induced strong increases in thermal expansion substances Zinc compound (s) added value - quite unfavorable. (werden). Zur Verlängerung der Ofenreisen sowie zwecks(will). To extend the oven trips as well as for the purpose of 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn- 50 Erhöhung des Widerstandes gegen sehr verschiedene, zeichnet, daß die oxydierenden Wirkstoffe in in Industrieöfen auftretende Inanspruchnahmen (hohe Form von ihren mit anderen, vorzugsweise im Temperatur, Erosion, chemische Einwirkungen, Ab-Steinmaterial selbst vorhandenen Oxyden gebilde- trieb, Wärmestöße, usw.) wurden seitens der Erzeuger ten Verbindungen eingeführt werden. feuerfester Steine innerhalb der letzten 30 Jahre8. The method according to claim 6, characterized in 50 increasing the resistance to very different, shows that the oxidizing agents in the demands occurring in industrial furnaces (high Shape of their with others, preferably in temperature, erosion, chemical agents, ab-stone material Even existing oxides formed, heat shocks, etc.) were made by the producers th connections are introduced. refractory bricks within the last 30 years 55 zahlreiche, in ihrer Zusammensetzung ziemlich unterschiedliche, gegossene aluminiumoxydhaltige Steine55 numerous, quite different in their composition, cast stones containing alumina entwickelt.developed. Um die Voraussetzungen für die verschiedenen, gegenüber aluminiumoxydhaltiger Steine gestelltenTo meet the requirements for the various stones containing aluminum oxide Die Erfindung ist ein Verfahren zur Verminderung 60 Betriebsforderungen zu schaffen und um die recht der Porigkeit und/oder Verfärbung eines aus im unterschiedlichen Wünsche in bezug der Qualität zu Lichtbogenofen erschmolzener, aluminiumoxydhaltiger erfüllen, wurde das Einbringen von verschiedenen Schmelze erzeugten Körpers. Zusätzen in die aluminiumoxydhaltige Schmelze vor-The invention is a method of reducing 60 operational demands to create and right the porosity and / or discoloration of one out of different desires in terms of quality Electric arc furnace to meet molten, alumina-containing, the introduction of various Melt produced body. Add additives to the aluminum oxide-containing melt. Die aus erschmolzenem Aluminiumoxyd erzeugten geschlagen. Die meistverwendeten Zusatzstoffe sind: Guß-Formsteine sind wegen des hohen Schmelz- 65 SiO2, Na2O, Cr2O3, ZrO2, B2O3, MgO und TiO2. punktes ihrer Substanz, wegen ihrer großen Festigkeit Die Eigenschaften der die erwähnten Zusätze ent-The whipped produced from molten alumina. The most commonly used additives are: Due to their high melting point, cast stones are SiO 2 , Na 2 O, Cr 2 O 3 , ZrO 2 , B 2 O 3 , MgO and TiO 2 . point of their substance, because of their great strength The properties of the additives mentioned und ihrer Beständigkeit gegen Abrieb sowie gegenüber haltenden aluminiumoxydhaltigen Steine sind durch dem Angriff von Hochtemperaturschmelzen ein zu- die zweckmäßige Auswahl der ersteren — den Ver-and their resistance to abrasion and to holding alumina-containing stones are through the attack by high-temperature melts an additional - the appropriate selection of the former - the
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