DE1815557C3 - Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Masse, insbesondere für Stahlwerksöfenauskleidungen, sowie danach hergestelltes feuerfestes Material - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Masse, insbesondere für Stahlwerksöfenauskleidungen, sowie danach hergestelltes feuerfestes MaterialInfo
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- DE1815557C3 DE1815557C3 DE1815557A DE1815557A DE1815557C3 DE 1815557 C3 DE1815557 C3 DE 1815557C3 DE 1815557 A DE1815557 A DE 1815557A DE 1815557 A DE1815557 A DE 1815557A DE 1815557 C3 DE1815557 C3 DE 1815557C3
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Description
15
30
33
fiin bekanntes Verfahren /in Herstellung von
feuerfesten Auskleidungsstcinen od. dgl. für Stahl wcrksöfcn besteht darin, die Steine auf der Basis
von Magnesium-Material in einem selbständigen Verfahren herzustellen. Die Herstellung dieser
Steine, die den geforderten Hcü'ispruchiingcn grün.I-sät/.lich
genügen, ist jedoch außergewöhnlich teuer Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin,
daß das Huupimaterial Dolomit und/oder Magnesit in Pulver- oder Körnerform oder in Form größere·,
Stücke unter Zumisehurig von Bindemitteln au!
Silikat- oder Alka!ihy-J-;itba..is oder von BirulemiUdn
wie Sulfatlösungen, Teer, Pech oder Biiunvjn zu
den Formsteinen gepreßt werden. Auch dieses Veifahren ist sehr teuer. Weiterhin ist es bekannt, die
eben erwähnten Materialien zur Herstellung einer Monolithauskleidung, z. B. für die Auskleidung der
Ofensohle, zu verwenden, und zwar indem .die Ofensohle aus den genannten Materialien in einem Stück
direkt im Ofen an Ort und Stelle gepreßt bzw. durch Anpressen der Materialien an den metallenen Ofenmantel
hergestellt wird. Diese Monolithauskleidunccn
erfüllen jedoch nicht immer die technischen Anforderungen von Stahlwerksöfen, insbesondere von
modernen Siahlwerksöfen.
Bei der Stahlgewinnung mittels der Stahlwerk· öfen ist es ferner bekannt, daß die anfallende
Schlacke dazu benutzt wird, die bei der Stahlveredelung verwendeten, jedoch nicht aufgebrauchten
oder aus sonstigen Gründen in d?r Stahlschmelze
enthaltenen und wieder zu entfernenden Magnesium oxyd- und oder Dolomii&nteile durch die beim Veredelungsprozeß
anfallende Schlacke zu binden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in eier Schrrfung
eines Verfahrens zur Herstellung von feuerfester: Massen als Auskleidungsmau-rial zur \orzugsweisei.
Verwendung in Stahlwerksöfen, mit dessen Hill'·.·
die Auskleidungen billiger hergestellt werden küii:v:i
und wobei dessen Resultat feuerfeste Massen ereil ι deren technische Eigenschaften .-Is StahUverk'-ofenauskleidungen
verbessert sind.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß i·ο;
dem einleitend angeführten Verfahren die Ma-.
die aus 65 bi< 95" ο Dolomit und oder Mapne-r.
sowie 5 bis 35" ο basischer Schlacke :. steht, bei
einer Temperatur von !800 bis 2500 L unniittelbai
in einem für diese Arbcitstcmperaiur geeigneter.
Schmelzofen durch Mischung eines Zuschlags \,ir.
Dolomit und oder Magnesit mit basischer Schlacke
während des laufenden Verfahrens zur Aufbereitung der Metallschmelze hergestellt wird und daß eii<·
aus lIjiii Zuschlag und ι'.τ Schlacke gebildete, n:t
der Metall-rtimelZe schwimmende Mischung nach
Erreichen eines j.'c'.v'ii.inlz.enen oder baibgcschmolzenen
Zust'.md', au' Α':λ\ O'er, entfernt und cefoünt
wird.
N.ieli weiteren vo: te !!haften Merkmalen whd de;
feuerfeste Zuschlag aus einem Anteil \eii mindesten-7n"»
Dolnmit und Oder Magnesit und im übrigen
aus einem oder mehreren folgender Materialien
bestehend in Ί'.η Ofen eingebiacht. nanilicb Ion.
Kaolin mit πκ-hr al- 4Π'1 ο ΛΙ.,Ο... Rrihinarüiesium
silikate. Hau:·,]! und Chnimeisencr/. l-enui wird
da«; der Schlacke bci^c^d)·.nc ZuschUigmateiiai in
pulveriser oder feinkörniger I arm oder in Form von Stücken in einer Größenordnung bis zu 130 mm
Angeschlagen. Das nach i!er Erfindung voigeschlagene
Verfahren kann in einem I ;; htbogenofen durchgeführt
werden.
Nach diesem Verfahren können feuerfeste Auskkidiuigsmiissen
b/.w. -steine für Stahlwerksöfen
billiger hergestellt werden als bisher. Das ist hauptsächlich ();<r.uif zurückzuführen, daß zur Gewinnung
der flüssigen Mischung aus Dolomit und/oder Magnesit sowie basischer Schlacke zum einen die
ohnehin beim Veredlungsprozeß in einem Schmelzofen
vorhandene hohe Temperatur ausgenutzt wird, pabei ist keinerlei zusätzlicher Bauaufwand für die
Mamihuhung der Mischung im Dien nötig, denn
diese schwimmt einfach auf der Oberfläche -J er !Metallschmelze, womit der Schmelzofen neben seiner
eigentlichen Aufgabe einem zweifachen Zweck dient. Nach der Erfindung ist weiter vorteilhaft, daß zum
anderen die beim Veredlungsprozeß anfallende Schlacke oder die bekannte grauschwarze basische
Hochofenschlacke, die in ihrer gewöhnlichsten Form 48 bis 60ü,o CaO enthält, verwendet wird. Es ist
auch möglich, andere Schlacke, die bei einem Metailgewmnungsprozeß
anfällt, zu verwenden. Es sei betont, daß durch den Zusatz von Dolomit und/oder Magnesit in die sich in dem Schmelzofen bildende
und/oder eingebrachte Schlacke zwecks Herstellung der basischen feuerfesten Masse, soweit die Heritellung
im Schmelzofen betroffen ist. die Aufbereitung der Metallschmelze in dem Schmelzofen in
keiner Weise beeinträchtigt wird. Es findet lediglich eine geringe, in keiner Weise schädliche Wärmeöbsorption
statt.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Auskleidungsmateriai zeichnet sich dadurch
aus, daß es unter gleichen Betriebsbedingungen gegenüber den bekannten feuerfesten Massen insbesondere
folgende Eigenschaften besitzt: eine stärkere innere E.ndekraft, eine höhere Dichte, eine
geringere Tendenz zum Abblättern (Abbrand) bei hohen Temperaturen, eine iiöhere mechanische
Festigkeil und Beständigen geg nüber mechanischen
Einwirkungen.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel im einzelnen erläutert.
Zur Durchführung des nach der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens wird wie folgt vorgegangen:
In Pulver- und/oder Körnerform verwendetes Material, das aus d5 bis 950O Dolomit und,oder Magnesit
besteht, wird in einen Schmelzofen, z. ß. ein Licht- 4 ·
bogenoien oder ein Konverter, eingebracht, und zwar
vorzugsweise nachdem der ersten Schlackenanfal! (der zu stark oxydiert und/oder mit verschiedenen
Verunreinigungen gesättigt ist) entfernt worden ist. Nach einer Zeit von etwa 40 bis lOOMiini'cn wird
die geschmolzene oder halbgeschmolzcne Masse aus. Dolomit und/oder Magnesit sowie Schlacke aus dem
Schmelzofen herausgenommen und in Gußformen gegossen. Die genannte Zeit von 40 bis 100 Minuten
hängt von der Menge des in den Ofen eingebrachten Materials ab. Bei den Lichtbogenofen, denen man
im allgemeinen bei jeder Schmelze zwei oder drei Schrottladungen beigibt, hat man die Möglichkeit
zu erreichen, daß die Bildung der geschmolzenen oder halbgeschmolzenen Masse während der Phase
der Verschmelzung einer dieser Schiottladiingcn vor
sich geht, und zwar entweder in der Anfangsphasr
oder in der Schlußphase der Behandlung der Metallschmelze. Es kann auch nützlich sein, die Herstellung
der gießfähigen Masse nach der Erfindung erst ßo
während der letzten Ofenschmelzcn vorzunehmen, d. h. vor tier Erneuerung der Auskleidung des
Schmelzofens. Auf jeden Fall kann nach dem Abstich der geschmolzenen oder halbgcschmolzencn gießfähigen
Masse mit der normalen Weiterbehandlung der Metallschmelze fortgefahren werden, indem die
bekannten schlackenbildendcn Zusätze zugeschlagen werden.
Wenn z. B. eine besonders große Menge an feuerfester
Masse hergestellt werden soli, ist es möglich, eine pieMHhige Masse in Schlackenform bis zu einem
mengenmäßige!·. Anteil von 15 bis 50 Gev.ichisprnzeiuen
des Meiallschmeizbadts zu erhalten. In
diesem Fall wird das Volumen der Metallschmelze auf "., bis '/j der Ofenkapazitä't verringert, so daß
ein großes Restvolumen für eine Reihe aufeinanderfolgender Chargen an gewonnener Masse in
Schlackenform zur Verfügung steht. Insbesondere wenn die gießfähige hasische Masse in einem Sauerstoffkonverter
gewonnen wird, ist es möglich, das Λ-Jsgapgsnuiterial zur Bildung der gießfähigen Masse
in Pulver-oder Körnerform in einem mengen mäßigen
Ameiisvcrhättnis einzubringen, daß das Vier- bis
Sechsfache der normalerweise verwendeten schlackenbildenden Materialien darstellt. Sobald die geschmolzene
oder halbgeschmolzene basische Masse in Schlackenform aus dem Schmelzofen abgestochen
worden ist, kann sie entweder unmittelbar weitetverwendet werden, wie noch erläutert wird, oder
sie kann in Wärmeöfen eingefüllt werden, so dall es möglich ist, die Schlacke im geschmolzenen oder
halbeeschmolzenen Z.us;a:id zu halten und gegebenenfalls
Zusätze beizugeben, um die Masse noch gewissen, Veränderungen zu unterwerfen.
Nachdem die basische Masse in den geschmolzenen oder halbgeschmolzenen Zustand gebracht worden
ist, kann sie gleichzeitig mit einem gewissen Anteil an festem feuerbeständigem Material in eine Gußfonn
zur Herstellung der feuerfesten Auskleidungssteine gegossen werden. In diesem Fall so! lie ·1ϋ-feste
feuerbeständige Material vorzugsweise in Pulver- oJ,r Körntrfonn oder in Form kleiner
Stücke bis zu Größenabmessur.gen von 130 mm vorbereitet
sein. Das feste feuerbeständige Material kann yuch voiher in die Gußfonr. eingegeben werden.
In diesem Fall verwende man vorzugsweise .stückiges
Matciial mit Abmessungen zwischen 70 und 130mm.
Dieses Material wird abwechselnd schichtweise zusammen
mit der geschmolzenen oder halbgeschrnolzer.en basischen feuerfesten Masse in Schlackenform
in die Gußfonn eingefüllt, so daß die geschmolzene Masse clic Hohhäiimt /wischen dem festen Matenal
aiisfi'ilii.
Auf diese Weise entsteht cm feuerfestes Aus
kk-idung^iatcriai mit hoher Festigkeit und hoher
Haltbarkeit. Der Anteil an festem Zusatzmaterial kann bis zu 50 bis fi.V'u der Masse des crsiarrtep
Fertigekmenlcs cncichen. Bei einem hohen Anteil
an festem Zusaizmatcrial ist es jedoch angebracht,
auch eine kleinere Menge an feinpulvrigem oder
feinkörnigem Material /u benutzen. Vor dem hingiclW-n
der geschmolzenen oder hnlbgeschmol/encn
Mns'-e in die C:iißform besteht nie Möglichkeit, in
diese GuRiornif.n ein Metallgerippe einzulegen, das
mit air. der Gurion.1 hcrausNigcndcn HnUn \ersehen
ist. Mit Hilfe dieser Haken ist es noaMch,
das Fertigelcmcni einfacher zu transportieren. Gegebenenfalls
wird ein solches metallische Gerüst zuvor mit einer isolierenden oder feuerfesten Schicht
versehen, beispielsweise in Form einer entsprechenden Lackierung. Um noch stabilere Auskleidimgselcmentc
zu erhalten, besteht darüber hinau? noch die Möglichkeit, in die in die Gußfonn eingefüllte
Masse metallische Stanztcilc, runde Eisenteile oder Stahlabfälle in an sich bekannter Weise einzubetten.
Wie bereits erwähnt, besteht die geschmolzene
s Ιό
iider halbgesehmulzene Musst· in Schlackenform uns besteht darm, dull cine Blechform verwendet wird,
65 bis 95 "/ι.· Dolomit und/oder Magnesit. Der deren Innenwände eine 5 his 20 nun starke feuerfeste
erwähnte feste und feuerfeste Zuschlag kann aus Schutzschicht aufweisen,
Ton, Kaulin mit mehr als 4(H u AU).,, Rohmagnc- Hs einpflchll sich, insbesondere wenn die Au.-.-
siuirisilikate, Bauxit und Chromeisenerz bestehen. 5 klekiungseleinente sehi großflächig sind, die gc-
Die nachfolgend im einzelnen aufgeführten Male- sehmolzene oder halbgeschmolzene Masse in auf-
[iaigcmische, die in Anteilen zwischen 65 und (ί5"(ι einunderfnlgendcn übereinander gelagerten oder
dur grauschwarzen basischen Schlacke beigefügt nebeneinander gelagerten Schichten in die Gußform
werden, führen zu ausgezeichneten praktischen /u gießen. Auf diese Weise ist es möglich, zwischen
Ergebnissen. Diese Gemische können unmittelbar io den Schichten eine Differenzierung vorzunehmen,
zusammen mit dem zu verschmelzenden Metall- indem für die dem Zentrum eines Schmelzofens
abfall, mit dem sie eine schlackenbildende Verbin- zugewandten Schichten ein Material verwendet wird,
dung eingehen, in den Schmelzofen eingebracht das besonders gute feuerfeste Eigenschaften besitzt,
werden. Dabei entsteht schon die feuerfeste Masse Das Vergießen der gewonnenen Masse in Gußformen
in geschmolzener oder halbgcschmolzener Schlacken- 15 oder Gesenke erfolgt auf direktem Wege oder über
form. Selbstverständlich bleibt stets die Möglichkeit eine Gießpfanne. Es besteht auch die Möglichkeil,
gegeben, vor dem Erschmelzen der feuerfesten Masse die Gußforinc-n und/oder Gesenke auf Vorrichtungen
korrigierende Zusätze beizugeben. Die Material- zu montieren, die so ausgebildet sind, daß sie in
e-;:iis(.he sind folgende: Rotationsbewegung und/oder in Vibration versetz*.
ao werden können. Auf diese Weise wird die Verdich-
l'mzent (ung fcs feuerfesten Mai' rials begünstigt. Somit
1. kalzinierter Dolomit 70 bis 90 können folgende feuerfeste Auskleidungselemente
kalziniertes Magnesit 10 bis 30 hergestellt werden: große Blöcke zur Auskleidung
2. kalzinierter Dolomit 70 der Innenwände von Lichtbogenofen, Elemente zum
kalziniertes Magnesit 20 25 Bau der Ofengewölbe, Blöcke zur Auskleidung von
Bauxit 10 Sauerstoffkonveitern, Steine für Herd- oder Ofen-
3. kalzinierter Dolomit 100 sohlen, Elemente zur Auskleidung von Gießpfannen,
4. Dolomit 60 bis 80 Gußkopfteile oder ganze Gußköpfe. Um die Kohä-
Rohmagnesiumsilikate 40 bis 20 sions- und Festigkeitseigenschaften in ihrer Gesaml-
5. kalzinierter Dolomit 50 30 heil noch zu steigern, können die geschaffenen feuerkalziniertes
Magnesit 30 festen Auskleidungselemente entsprechenden Glühfeuerfester Ton (42% Al2O1) K) behandlungsverfahren bei Temperaturen von 800
Rohmagnesiumsilikate 10 bis 900° C unterworfen werden.
6. kalzinierter Dolomit 60 Die nach dem beschriebenen Verfahren gewonnene
kalziniertes Magnesit 20 35 basische feuerfeste Masse in Schlackenform kann
Rohchromeisenerz 20 auch dazu verwendet werden, feuerfeste und aus
7. Magnesit 60 einem Stück bestehende Auskleidungen direkt an
Chromeisenerz 20 Ort und Stelle herzustellen, z. B. wenn komplette,
Roiiniagnesiumsilikate 20 ' aus einem Stück bestehende Herd- oder Ofensohlen
8. Magnesit 80 to sowie Wände oder Wandelemente hergestellt werden
Rohmagnesiumsilikate 20 sollen. Schließlich umfaßt die Erfindung auch den
Fall, bei dem die feuerfeste basische Masse in
Bei den Gußformen zur Herstellung der feuer- Schlackenform abgekühlt, zu Körner- oder Pulverfesten Auskleidungssteine handelt es sich um Formen, form zcrmahlen und unter Anwendung bekannter
deren Wände aus Metallblech bestehen, wobei es 45 Verfahren, z. B. des Kaltkompressionsverfahrens, zur
sich bei diesen Formen um sogenannte verlorene Herstellung von Auskleidungselementen verwendet
Formen handelt. Eine Variante dieser Gußformen wird.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung einer basischen
feuerfesten Masse, insbesondere zur Anfertigung von feuerfesten Auskleidungen für Stahlwerksöfen,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Masse, die aus 65 bis 05"» Dolomit und/oder
Magnesit sowie 5 bis 35 "u basischer Schlacke besteht, bei einer Temperatur von IKOO bis
2500 C unmittelbar in einem für diese Arbeits-' temperatur geeigneten Schmelzofen durch Mischung
eines Zuschlags von Dolomit und oder Magnesit mit basischer Schlacke während des
laufenden Verfahrens zur Aufbereitung der Metallschmelze hergestellt wird und daß die aus
dem Zuschlag und der Schlacke gebildete, auf der Metallschmelze schwimmende Mischung
nach Erreichen eines geschmolzenen oder halbgeschmolzenen Zustands aus dem Ofen entfernt
und geformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feuerfeste Zuschlag aus
einem Anteil von mindestens 7O0O Dolomit und/oder Magnesit und im übrigen aus einem
oder mehreren folgender Materialien bestehend, in den Ofen eingebracht wird, p.ämlich Ton,
Kaolin mit mehr als 40° 0 ALO1, Rohmagnesiumsilikatc,
Bauxit und Chromeisenerz.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2. dadurch gekennzeichnet, daß das der Schlacke
beigegebene Zuschlagmaterial in pulveriger oder feinkörniger Form oder in Form von Stikken
in einer Größenordnung bis zu 130 mm zugeschlagen
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichne!, daß es in einem 1 ichibogenofen
durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3.
dadurch gekennzeichnet, daß es in einem mit flüssigen oder gasförmigen Heizmittein betriebenen
Ofen oder in einem SauerstolTKu:ner'er
durchgeführt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das feueriesle
Zuschlagmalcrial in einer der vier bis sechs
fachen Menge des normalerweise /ui.'evj'zieii
schiackenbildenden Materials entsprechenden Menge in den Schmelzofen eingeführt wird.
7. Feuerfestes Material nach den Ansprüchen I
und 2. dadurch gekennzeichnet, daß 1 s aus 7;»
bis 85°'(, Dolomit und im übrigen au·, eiiv,m
Gemisch von Materialien besteht, die auf Polon: t
einen stabilisierenden Ivffckt ausüben, wie lonerdc.
Chromeisenerz. Bauxit und Rutm-iagn^^m-Silikate.
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|---|---|---|---|
| SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
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