DE1934345A1

DE1934345A1 - Feuerfester,gebrannter Magnesitstein

Info

Publication number: DE1934345A1
Application number: DE19691934345
Authority: DE
Inventors: Moertl Dipl-Ing Dr Guen Lorenz
Original assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Current assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Priority date: 1968-08-05
Filing date: 1969-07-07
Publication date: 1970-02-05
Also published as: FR2016863A6; SE352879B; DE1934345C3; NL6911800A; DE1934345B2; AT286160B; ES369232A2

Description

österreichisch-Amerikanische ί-iagnesit /.ktiengesellschaft in Radenthein, liärnten, Österreich.

Feuerfester, gebrannter Magnesitstein.

Pen Gegenstand eines früheren Vorschlages der Anmelderin bildet ein feuerfester, gebrannter Magnesitstein, der unter 1 %. FöpQ," enthält und dadurch gekennzeichnet ist, daß er ,,ein Kalk-iiieselsäure-Verhältnis von mindestens 1,65,' v&J^iugsweis^e.' etwa 1,87, bis 2,50 aufweist und aus über 50 % l"agnesiagrobkorn von mindestens 0,3 mm und unter 50 % iviagnesiafeinkom von höchstens 0,2 mm aufgebaut int, wobei das Hagnesiagrobkorn ausschließlich aus einer Magnesia mit einem KaIk-M. eselsäure-Verhältnis von 1,87 bis 5,0, vorzugsweise über 2,0, besteht, mindestens 2 % Magnesiafeinkorn mit einem Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von unter 1,0 vorhanden sind und das Magnesiagrobkorn und auch das gesamte Magnesiafeinkorn

unter i # ^βοΟχ enthalten. . ' - -

Die Erfindung zielt darauf ab, einen gebrannten Üagnesitstein mit einem Gehalt von unter 1 %, vorzugsweise unter 0,5 %* PepO, zu schaffen, der sich durch eine sehr gute Temperaturwechselbeständigkeit und günstige aerte für die Heißbiegefestigkeit ~ auszeichnet und ferner auch eine gute Druckfeuerbeständigkeit bei ausreichender Kaltdruckfestigkeit aufweist. ·

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ORlQlNAL INSPECTED

■-./■■

■ Es wurde festgestellt, daß sich diese Ziele dann erreichen-lassen, wenn ein Stein der angeführten Art einen Zusatz von 1 bis 8 % Tonerde enthält. Die in diesem Zusammenhang verwendete Bezeichnung "Zusatz von 1 bis 8 ■% Tonerde" bedeutet, daß =di<jse Mengen an Tonerde nicht von vornherein in der als Ausgangsraaterial verwendeten Magnesia, die eine Sinter- oder aber auch -eine Schmelzmagnesia sein kann, vorhanden sind, sondern erst bei der Herstellung des Steinsatzes eingebracht werden. Demnach betrifft die Erfindung einen feuerfesten, gebrannten 'vTagnesitstein, der unter 1 %, vorzugsweise unter 0,5 %_y FeJD-, enthält, ein Kalk-Kieselsäure-Verhältnis (Gewichtsverhältnis) von mindestens 1,65,· vorzugsweise etwa 1,37, bis 2,50 aufweist und aus über $0 %' iviagnesiagrobkorn-von mindestens 0,3 mm: und unter 50 % ^agnesiafeinkorn von höchstens 0,2 cn aufgebaut ist, wobei das !.lagneslagiObkorji ausschließlich aus einsr Magnesia mit einem KaIk-Ki es el— säure-Verhältnis von Ί,?0 bis 5»0, vorzugsweise etwa 2_r0, Gesteht, mindestens 2 °ί Lagnesiafeinkorn mit einem Kalk-Kieselsäure-Yerhältnis von unter 1,0 vorhanden sind und das Magnesiagrobkorn und auch das gesamte Magnesiafeinkorn unter 1 %, vorzugsweise :. unter 0,5^, Fe₂O, enthalten, v;obei dieser Stein in seinem diesen. darin besteht, daß er einen Zusatz von 1 bis 8 %, yorzugsweiseily 2 bis 5 °/o_r Tonerde enthält* _; . ;'-■ · . .;

Die zugesetzte Tonerde, die auch in Form von Korund odeo? ·.. Schmelzkorund vorliegen kann, soll zweckmäßig eine Korngröße von unter ^ mm haben. Im allgemeinen erfolgt die Zugabe iiT-eng en.· Xorngrenzen, z.B. in einer Korngröße von unter 0,12 mm,■ 0,3* '

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bis 1 mm oder 1 "bis 2,5 mm. Bei Verwendung der Tonerde in einer •Korngröße von -höchstens 0,12 mm ist es günstig, ferner auch 1 "bis 10 %_r-vorzugsweise 2 bis 5 %, eines Stabilisierungsriitteis, das die ß->'-Umwandlung (Zerrieseln) von Pikalziumsilikat verhindert, zuzusetzen. Als solche Stabilisierungsmittel bev/ähren sich vor allem Phosphate, wie beispielsweise Natriummetaphosphat oder Dikalziuraphosphat. . '

Die Steine gercäi: der Erfindung dürfen keinesfalls über 1 % Fe^O, enthalten-, da bei einer Erhöhung des "Fe^O^-Gehaltes auf über 1 % die Heißbiegefestigkeit bei höheren Temperaturen verschlechtert wird und ferner bei Verblendung der Steine eine Sam- · melkristallisation cos rerilclas und damit in weiterer Folge nachteilige bzw. schädliche Gofügeänderungen auftreten.

Die Steine gemäJ'· der Erfindung höben nach einem Brand bei etwa 1580 bic 16JO⁰ C eine gute keramische Bindung und die angestrebten wertvoller. Eigenschaften» Dadurch ergibt sich ein weiterer Vorteil gegenüber den bekannten Liagnesitsteinen mit einem. Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von etwa 2, für deren Herstellung im allgemeinen Brenntemperati:ren von 1750 bis 1800° C mit allen r.it ihnen verbundenen ilachteilen in arbeitstechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht erforderlich' sind, um eine gute keramische: Bindung zu erreichen. -

In den Steinen gemäß der Erfindung kann im Grenzfall das gesamte Magnesiafeinkorn ein Kalk-Ivieselsäure-Verhältnis von unter 1,0 haben, oder aber es kann neben dieser Feinkornfralction ' noch, zumindest eine weitere Feinkornfraktion mit einem Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von über 1,0, z.B. einem solchen von 1,70

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"bis 5>0, vorliegen. Ganz allgemein können gleichzeitig verschiedene Arten von Grobkor-n -und/oder Feinkorn verwendet werden, so- ' ferne die Bedingungen erfüllt sind, daß das Magnesiagrobkorri ein · Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von 1,70 bis 5»0 hat, mindestens 2 % Magnesiafeinkorn ein KaIk-Kieselsaure-Verhältnis von unter. 1,Q - ' aufweisen und dieses Verhältnis im Stein 1,65 bis 2,50 ausmacht. \

Nach Iviöglicliiceit soll in den Steinen die Hauptmenge der anwesenden Silikate aus Dikalziumsilikat bestehen.

In den Steinen geimi^ der Erfindung liegt die Menge an Liagnesiafeinkorn im allgemeinen zwischen 20 und 4-0 %, vorzugsweise zwischen 25 bis 35 '^-Ferner ist es für den Erhalt bester Ergebnisse von Bedeutung, daß die Steine von Borverbindungen bzw. BpO₇. frei, sind, das heißt, nicht mehr als 0,05 % Bp^x enthalten. Bei Verwendung eines Lc-gnesiagrobkorns mit einem K-alk-Kieselsäure-Vcrhältnis von 5»O i^l^ darüber wird vorzugsweise ein •nicht-wässeriges Bindemittel, wie Teer, Pech oder'Bitumen, verwendet oder die Steinmischungen werden trocken ohne Bindemittel zu'.Steinen verpreßt. .'""■.-.' ·.:-... ."■ .; ■■--■-■'- ·. , "·■■ · ■..·."""

Die Steine gemäß der Erfindung sind für die Zustellung von bei hoher Temperatur betriebenen Industrieöfen und -gefäßen aller Art geeignet. Sie können gewünschtenfalls "auch mit Teer, Pech, Bitumen oder Mischungen dieser Stoffe imprägniert werden".

Die Erfindung v/ird an Hand der folgenden Beispiele "näher erläutert. · *

Beispiel 1.· Dieses Beispiel bezieht sich auf gebrannte Magnesitsteine, die ■"...".

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a). einen. Zusatz von Feinmehl mit einem Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von unter 1 ohne Tonerde,

b) einen Zusatz von Tonerde ohne das in a) erwähnte Feinmehl und ■ _ :

c) gemäß der Erfindung einen Zusatz an diesem Feinmehl und an Tonerde enthalten·

Die Herstellung der Steine erfolgte in den Fällen a), b) und c) auf folgende Weise:

a) Als Grobkorn und als Feinkorn wurden zwei Arten von Sintermagnesia der folgenden Zusammensetzung verwendetί

SiO₂	1,06 %	5,50 %
Fe₂O₃	0,4-0 %	0,50 %
Al₂O₅	0,50 % \-	-0,50 %
CaO	2,15 %	1,70 %
MgO	96,11 %	9^,20 %
GlV. c/s	0,0 % 2,01	0,0 % 0,49

67 % Magnesiagrobkorn mit C/S (Kalk-Kieselsäure-Verhältnis) 2,01 wurden mit 28 % der gleichen Sintennagnesia als Feinkorn und ferner mit 5 % Magnesiafeinkorn mit C/S 0,49 .vermischt. Als Bindemittel wurde 1 % Zellpech zusammen mit Wasser verwendet. Die Steinmischung war demnach wie folgt zusammengesetzt:

G/S Korngröße in mm Sintermagnesiä 2,01 5 - 5

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Korngröße in mn

0,3 -3 0 - 0,12 0 - 0,12

C/3

52 -c Sintermagnesia 2,01 28 ?* Sintermagnesia 2,01 5 % Sintermagnesia 0,49 1 % Zellpech, trocken 2,1 1 Yi^: as se r/1 C G kg Steinmischung

b) 67 % Llarcnesiaisrobkorn mit C/S 2,01 und 33 % Magnesiafeinkorn ir.it C/o 2,01 v/urden mit 2 >. Tonerde einer Korngröße von 0 bis 0,12 mm, 1 „ üellpeoi: und 2,1 1 »Vasser/1CC kg I.lischung vermischt.-Die Korngrößenverteilung v/ar die gleiche wie unter a).

c) 67 V" I.'agnesiaorobkorn r.iit C/S 2,01, 29 % Magnesiafeinkorn mit C/S 2,01 und 4 "% l^aßneslafeinkorn mit C/S 0,49 vnirden mit 2 ^ct'o Tonerde. eint:r Korngröße von 1 bis 2,5 nm, 1 % Zellpech und 2,1 1 Vi as rs er/IGG kg Steinmischung vermischt.

Aus den drei angeführten Lischungen vmrden unter einem Druck

2 ■

von 1000 kg/cm Steine gepreßt, getrocknet und bei einer Temperatur von 1600° C gebrannt. Die Eigenschaften der Steine sind im folgenden angegeben (Kittelwerte aus der Prüfung von je zehn Steinen), wobei die verwendeten Abkürzungen die nachstehend angeführte Bedeutung haben:

.. Raungewicht

.-. Kaltdruckfestigkeit Biegedruckfestigkeit

"... Heißbiegefestigkeit .. Temperaturwechselbeständigkeit

RG

BDF HBF TWB DFB

... Druclcf euerbeständigkeit 909886/1049

-6-

"1

BDF (kp/cm ) nach

40 Abschreckungen . +)

DFB

abgesunken

>1700^υ C O

>1700° C

Eigens chaften	TVVB	a)	b)	C	)
RG (g/cm⁵)	2,93	2,89	2	,93
Porosität	16,7 %	17,1 %	16	,5 %
KDF (kp/cm²)	530	461	' W
BDF (kp/cm²)	105	53'	151
HBF (kp/cm²)
bei 1260° C	120,1 '	34,9	78	rZ
bei 1480° C	56,3	8,1	43	,7
38	>40 ·	>40

135

>17OO° σ ο

+) bei 38 Abschreckungen abgebrochen

Die chemische Zusammensetzung der Steine war wie folgt (in Gewichtsprozent):

SiO₂

a) .. -	"b)	C)
1,16,	1,06	1,18
0,40	0,38	0,56
0,30	2,08	2,15
2,11	2,13	2,10
95,82	94,00	93,99
0,21	0,35	0,22
1,'82	2,01 .	1,78

Al₂O₅ . . CaO ■ KgO GIv. C/S

Aus der oben angegebenen Gegenüberstellung ist die Überlegen heit der" Steine c) gemäß der Erfindung gegenüber Steinen a) und · b) zu ersehen. 909886/1049

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Beispiel 2s Dieses Beispiel betrifft gebrannte Magnesitsteine, die einerseits a) nur .einen Zusatz von 'Tonerde einer Körnung von O bis 0,12 mm, anderseits b) eine solche Tonerde zusammen mit 4 -%. ■ Sintermagnesiafeinkorn mit C/S 0,49 und Natriummetaphosphat.enthalten. ■

Die Herstellung der Steine erfolgte auf genau die gleiche Weise wie dies in Beispiel 1b) und 1c) angegeben ist, mit der Abweichung, daß statt eines Zusatzes von 2 % Tonerde im vorliegenden Beispiel 2 a) ein Zusatz von· 5 % Tonerde, in Beispiel 2b) ein Zusatz von 5β Tonerde und 5 % Natriummetaphosphat erfolgte, wobei die Tonerde jeweils eine Körnung von 0 bis 0,12 mm aufwies. Es sind also die Beispiele 1 b) und 2 a) und die Beispiele 1 c) und 2 b) analog.

Die erhaltenen Steine hatten die folgenden Eigenschaften:

Eigenschaften	a)	13)
RG (g/cm^)	2,90	5,06'
Porosität % KDF (kp/cm²)	16,4 524	15,0 5^5
BDF (kp/em²)	: ^: ;■■··.^: 52	. 81
HBF (kp/ern²) ■
"'■■' ^:: bei <I2'60° C		158,6
TWB ; ; . :	>40	>40
BDFV C^p/crn ) nach ; 40 Abs ehre eist
DFB;-.';; ■ ^;: b ■--.-. . ■ -■■■-■■ abgesunken	>1700° σ O	>1700° C - ■■■■:'■■'■-■■ o :■
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Claims

Patentansprüche: . ·

/iy Feuerfester, gebrannter Magnesitstein, der unter 1 %, vorzugsweise unter 0,5 %, ^Fe2°3 eathält, ein Kalk-Kieselsäure-Verhältnis (Gewichtsverhältnis) von mindestens 1,65» vorzugsweise etwa 1,87, "bis 2,50 aufweist und aus über 50 % Magnesiagrobkorn von mindestens 0,3 mm und unter 5 0 %■ Magnesiafeinkorn von höchstens 0,2 mm aufgebaut ist, wobei das Magnesiagrobkorn ausschließlich aus einer Magnesia mit einem Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von 1,70 bis 5»0, vorzugsweise etwa 2,0, besteht, mindestens 2 % Magnesiafeinkorn mit einem Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von unter 1,0 vorhanden sind und das Magnesiagrobkorn und auch das gesamte Magnesiafeinkorn unter 1 %_t vorzugsweise unter'0,5 %, FegO* enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Stein einen Zusatz von 1 bis 8 % Tonerde, bezogen auf die Menge an Magnesia, enthält»

2, Feuerfester, gebrannter Magnesitstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Zusatz von 2 bis 5 % Tonerde enthält.

J. Feuerfester, gebrannter Magnesitstein nach Anspruch 1 ■ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerde eine Korngröße von unter 4 mm, vorzugsweise von 1 bis 2,5 ^My hat.

4. Feuerfester, gebrannter Magnesitstein nach Anspruch 1 Oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerde eine Korngröße VQn höchstens 0,12 mm aufweist, :

5. Feuerfester, gebrannter Magnesit st ein nach Anspruch 4_t dadurch gekennzeiehnet, daß er 1 bis 10 %_y vorzugsweise 2 bis 5 %?

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bezogen auf die Menge an Magnesia, Stabilisierungsmittel gegen Zerrieseln von Dikalziumsilikat enthält.

6. Feuerfester,„gebrannter Magnesitsteih nach Anspruch !5, dadurch gekennzeichnet, daß er als Stabilisierungsmittel ein Phosphat, insbesondere Natriummetaphosphat oder Bikalziumphos·* phat, enthält..

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