DE2021469B

DE2021469B - Verwendung von Mischungen als schnellhärtendes Teerbindemittel zur Herstellung von Stichlochstopf- und Rinnenauskleidungsmassen für die Eisen- und Stahlerzeugung

Info

Publication number: DE2021469B
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. 8910 Königsbrunn· Smits Jürgen Dr. 4130 Meers; Franck Heinz-Gerhard Dr.; Oberkobusch Rudolf Dr.; Collin Gerd Dr. 4100 Duisburg-Meiderich Scholz
Original assignee: Ruetgerswerke AG
Current assignee: Ruetgers Germany GmbH

Description

Als Bindemittel zur Herstellung von Stichlochstopf- und Rinnenauskleidungsmassen werden derzeit vielfach Steinkohlenteerprodukte verwendet. Die daraus zusammen mit Gesteinsmehlen oder Sanden und gegebenenfalls mit Femkohle hergestellten Stichlochstopf- und Rinnenauskleidungsmassen haben eiiie verhältnismäßig lange Abbinde- bzw. Erhärtungszeit

Es sind aber auch schnellhärtende Massen für Auskleide- und Dichtungszwecke bekannt. Diese Massen, ebenfalls aus Sanden und Gesteinsmehlen hergestellt, enthalten als Bindemittel neben Pech oder Teer Resole. Auf Grund der Anwesenheit von Resolen darf die Herstellung dieser Massen nur kalt erfolgen, da sonst bereits der Härtungsprozeß einsetzt. Bei Verwendung von gemahlenem Pech werden die Mischungen infolge der schlechten Benetzung der Resole nicht homogen. Nimmt man Teere an Stelle von Pech, so gestaltet sich die Verarbeitung bei Normaltemperatur wegen langer Mischzeiten und großem Kräfteaufwand schwierig. Weiterhin haben die Resole enthaltenden Massen den Nachteil, daß ihre Lagerfähigkeit nur begrenzt ist. Der Härtungsprozeß setzt nämlich bereits bei Zimmertemperatur ein, so daß die Massen nach einiger Lagerung steif geworden sind und eine weitere Verformung große Schwierigkeiten bereitet.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Mischung aus 80 bis 98 Gewichtsprozent eines hocharomatischen Teeres mit einem Siedebeginn von 180° C oder eines Gemisches aus 30 bis 70 Gewichtsprozent hocharomatischer bituminöser Destillationsrückstände mit einem Erweichungspunkt von 30 bis 130° C und 70 bis 30 Gewichtsprozent eines damit verträglichen Öls im Siedebereich von 180 bis 450° C und 20 bis 2 Gewichtsprozent Polyvinylchlorid als schnellhärtendes Teerbindemittel zur Herstellung von Stichlochstopf- und Rinnenauskleidungsmassen für die Eisen- und Stahlerzeugung.

Die eingangs erwähnten Nachteile der bereits genannten bekannten schnellhärtenden Massen werden durch die erfindungsgemäße Verwendung der soeben genannten Mischungen beseitigt, da sich bei ihrer Verwendung als schnellhärtendes Teerbindemittel im Gemisch mit Sand oder Gesteinsmehl Stichlochstopf- und Rinnenauskleidungsmassen ergeben, die bei den gegebenen Anwendungstemperaturen im Hochofenbetrieb schneller erhärten als die mit den bisher vielfach verwendeten Teerbindemitteln hergestellten Massen, die weiterhin eine gute Temperaturstabilität bis etwa 14O⁰C aufweisen und die unter Erwärmen hergestellt werden können, was

ίο einen geringeren Kräfteaufwand bei der Hersteilung zur Folge hat und gute Homogenität ergibt

Mischungen aus Teer und Polyvinylchlorid sind an sich bereits bekannt (vgl. z. B. die britische Patentschrift 1154910), sie wurden aber noch nicht

zur Herstellung von Stichlochstopf- und Rinnenauskleidungsmassen für die Eisen- und Stahlerzeugung vorgeschlagen.

Die verwendeten hocharomatischen Teere können durch fraktionierte Kondensation oder Destillation

ao aus Rohteeren erhalten werden, oder es können Mischungen von hocharomatischen bituminösen Destillationsrückständen mit entsprechenden, damit verträglichen ölen hergestellt werden. Der Erweichungspunkt der bituminösen DestMationsrück-

a5 stände liegt vorzugsweise im Bereich von 65 bis HO⁰C.

Neben den Teeren oder den genannten Mischungen enthalten die erfindungsgemäßen Bindemitte! Polyvinylchlorid. Der Zusatz von Polyvinylchlorid

im Anteil zwischen 2 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis 10 Gewichtsprozent, kann durch direkte Zugabe zum Teer oder dem Gemisch erfolgen. Es ist auch möglich, daß eine beispielsweise etwa lOprozentige Polyvinylchloriddispersion in öl her-

gestellt wird, die mit dem Teer bzw. dem entsprechenden Gemisch vereint wird. Um eine nachträgliche Viskositätserhöhung des Bindemittels bei Wiedererwärmung zu vermeiden, erfolgt die Herstellung der öldispersion am besten bei höherer Temperatur,

vorzugsweise im Bereich von 80 bis 110⁰C. Auch die direkte Zumischung des Kunststoffes sollte warm, am besten im genannten Temperaturbereich vorgenommen werden. Dadurch läßt sich auch bei Herstellung der verfüllten Massen mit den Bindemitteln

die Endkonsistenz besser unter Kontrolle halten. Die Herstellung der Stichlochstopf- und Rinnenauskleidungsmassen mit den Teerbindemitteln erfolgt am besten ebenfalls bei erhöhter Temperatur von etwa 90 bis 100° C. Durch Zugabe der entsprechenden Bindemittelmenge zu dem Gesteinsmehl, Sand oder Gemischen davon und gegebenenfalls von Feinkohle kann die gewünschte Plastizität eingestellt werden.
Wenn das Polyvinylchlorid warm in den Teer

bzw. das Gemisch eingearbeitet wird, ist ein Nachquellen und damit verbunden ein Viskositätsanstieg bei Nonnaltemperatur nicht zu befürchten. Eine Lagerung bei erhöhter Temperatur, bis etwa zur Höhe der Herstellungstemperatur des Bindemittels, hat keine wesentliche Eindickung zur Folge.

Mit solchen Bindemitteln hergestellte Stichlochstopfmassen zeigen kerne wesentliche Erhöhung der Plastizität nach einer 30minütigen Wärmebehandlung bei 150° C. Dagegen wurde nach einer Wärmebehandlung von 20 Minuten bei 250° C erne leichte Erhärtung gegenüber mit unmodifiziertem Teerbindemittel hergestellten Massen beobachtet. Nach 15 Minuten bei 400° C waren die mit polyvinylchlorid-

haltigem Bindemittel hergestellten Massen hart, während die mit unmodifiziertem Teerbindemittel zubereiteten Massen nicht gehaltet waren.

Zur Erläuterung seien nachstehend einige Beispiele aufgeführt

Beispiel 1

In ein aromalisches öl vom Siedebereich etwa 290 bis 400° C (Anthracenöl aus Steinkohlenteer) werden 10 Gewichtsprozent Polyvinylchlorid (Emulsionspolymerisat mit einem K-Wert von 71,5) bei etwa 90° C eindispergiert. 20 Gewichtsprozent dieser öldispersion werden ebenfalls bei 90° C mit 8ft Gewichtsprozent einer Mischung, bestehend je zur Hälfte aus Steinkohlenteerpech (EP 68° C KS) und einem Teeröl im Siedebereich von etwa 200 bis 400° C, vermischt.

20 Gewichtsprozent dieses Bindemittels, 70 Gewichtsprozent Kaolin und 10 Gewichtsprozent Feinkohle werden bei Raumtemperatur zu einer plasti- ao sehen Masse verknetet. Die Konsistenz dieser Masse war nach einer Wärmebehandlung bei 150° C über 30 Miauten nicht nennenswert verändert Nach 20 Minuten bei 250° C wurde eine leichte Erhärtung beobachtet Nach 15 Minuten bei 400° C war die Masse erhärtet.

Beispiel 2

40 Gewichtsprozent der unter Beispiel 1 aufgeführten Polyvinylchlorid-Öldispersion und 60 Gewichtsprozent Steinkohlenteerpech (EP 67° C KS) werden bei etwa 90° C vermischt 15 Gewichtsprozent dieses Bindemittels ergeben, mit 75 Gewichtsprozent Kaolin und 10 Gewichtsprozent Feinkohle verknetet, eine krümelige Masse, die nach 15 Minuten bei 400° C einwandfrei erhärtet

Massen, hergestellt mit einem unmodifizierten Teerbindemittel, bestehend aus 40 Gewichtsprozent Steinkohlenteerpech (EP 67° C KS) und 60 Gewichtsprozent Teeröl im Siedebereich 200 bis 400° C, zeigen nach 15 Minuten bei 400° C keine vergleichbare Erhärtung.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung einer Mischung aus 80 bis 98 Gewichtsprozent eines hocharomatischen Teeres mit einem Siedebeginn von 180° C oder eines Gemisches aus 30 bis 70 Gewichtsprozent hocharomatischer bituminöser Destillationsrückstände mit einem Erweichungspunkt von 30 bis 130° C und 70 bis 30 Gewichtsprozent eines damit verträglichen Öls im Siedebereich von 180 bis 450° C und 20 bis 2 Gewichtsprozent Polyvinylchlorid als schnellhärtendes Teerbindemittel zur Herstellung von Stichlochstopf- und Rinnenauskleidungsmassen für die Eisen- und Stahlerzeugung.