DE2048294A1 - Kaltgebundener kohlenstoffhaltiger feuerfester Stein - Google Patents

Kaltgebundener kohlenstoffhaltiger feuerfester Stein

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Description

VXa/P-Sa/Schn. Pall 2503
DIDIER-WEBKE AG 62 Wiesbaden, Lessingstr. 16
Kaltgebundener kohlenstoffhaltiger feuerfester Stein
Die Erfindung betrifft einen kalt gebundenen kohlenstoffhaltigen feuerfesten Stein aus Magnesitsinter und/oder Dolomitsinter für den Einsatz in metallurgischen Gefäßen, insbesondere Konvertern.
Für die feuerfeste Zustellung von metallurgischen Gefäßen werden in großem Umfang kohlenstoffhaltige basische Steine verwendet, z.B. teergebundene Dolomit- und Magnesitsteine getempert oder ungetempert, ferner gebrannte und anschließend mit kohlenstoffreichen Kohlenwasserstoffen, insbesondere Teer getränkte Dolomit- und Magnesitsteine. Die Haltbarkeit derartiger Stein gegenüber der Einwirkung hoher thermischer, mechanischer und chemischer Einflüsse im Betrieb hängt dabei wesentlich von der chemischen Zusammensetzung und Dichte des basischen feuerfesten Steinmaterials t der Dichte und Festigkeit des Steines sowie von der Hohe und Art des im Stein vorliegenden kohlenstoffhaltigen Materials ab. Allgemein bekannt ist die stark verschleißhemmende Wirkung des im Stein bei hohen Temperaturen vorhandenen Kohlenstoffes, dessen Wirkung auf die verminderte Benetzung durch die metallurgischen Schlacken, die Reduzierung der in den Schlacken vorhandenen Eisenoxide und die Verschließung von Poren im Stein zurückgeführt wird.
Haoh der österr. Patentschrift 252 102 ist bereits ein teergebundener getemperter Magnesit-Dolomit-Mischstein bekannt, der einen Zusatz von 2 bis 10 Teilen Graphit enthält. Durch den Graphitzusatz und das spezielle Verhältnis von Magnesit zu Dolomit wird dabei eine Verbesserung der Verschleißeigeneohaften angestrebt. Der Graphitzusatz führt in diesem Fall zwar zu einem erhöhten Kohlenstoffgehalt in Stein, doch läßt eich bedingt durch die Verwendung von Teer als Bindemittel ein hohes Raumgewicht sowie eine genügend hohe Festigkeit bei» Aufheizen der Steine nicht erzielen. Zudem ist eine Temperung des Steinmaterial erforderlich, um •ine genügende Hydratationsbeetändifjceit und Festigkeit beim Aufheizen *u gewährleisten.
209815/U07
Die US-Patentschrift 3 304 186 beschreibt einen mit Hatriumpolyphosphat chemisch gebundenen Magnesitstein, der einen Zusatz von 6 - 18 # gepulvertem Pech enthält. Durch die chemische Bindung wird eine ausreichende Festigkeit der Steine auch schon im Bereich relativ niedriger Temperaturen bewirkt. Es zeigt eich aber, daß durch den Zusatz von, gepulvertem Pech die Erzielung hoher Steinraumgewichte bei einem gleichzeitig hohen Gehalt an kohlenstoffhaltigem Material beeinträchtigt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kaltgebundenen kohlenstoffhaltigen basischen feuerfesten Stein dahingehend zu verbessern, daß bei einen hohen Raumgewicht zugleich ein gegen Schlackenangriff wirksamer hoher Kohlenstoffgehalt vorhanden ist.
Zur Losung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Stein 1 - 5 $> gepulvertes rech und 2 - 7 # feinteiligen Graphit enthält. Die Anwesenheit von gepulvertem Pech führt zu einer bei erhöhter Temperatur auftretenden Umhüllung der feuerfesten basischen Körnung mit kohlenstoffreiohem Material. Mit dem Gehalt an Graphit wird dagegen eine punktuelle Anreicherung von Kohlenetoff zwischen der feuerfesten basischen Körnung erzielt. Insgesamt ergibt sich durch die Kombination von gepulverten Pech und Graphit ein vorteilhaftes Terkokungsgerüst in Stein bei zugleich hohem Kohlenstoffgehalt. Durch den vorliegenden Anteil Qrapb.it tritt ferner eine spürbare Steigerung des Baumgewiohtes der Steinkörper ein.
Die kalt gebundenen kohlenstoffhaltigen feuerfesten Steine nach vorliegender Erfindung führen bei ihrem Einsatz in metallurgischen Gefäßen, insbesondere Konvertern aufgrund ihrer erhöhten Steindichte, des hohen Gehaltes an kohlenstoffreichen Material und des eich in Betrieb ausbildenden vorteilhaften Verkokungsgerüstes in Stein zu verbesserten Haltbarkeitsergebniesen. '
Ein weiteres Merknal der Erfindung besteht darin, daß bei einen feuerfesten Stein aus Magnesiasinter das Bindemittel aus einer wässrigen Lösung von Batriuapolyphosphat oder Magnesiumsulfat besteht.
Falls bei den feuerfesten Stein nach der Erfindung Sinter nit einen
-3- ■
20981 5/ U07
: 204829A
-ν
merklichen Gehalt an nicht gebundenem CaO vorliegt, soll das Bindemittel aus Kunstharz bestehen. Hierdurch lassen sich Schäden vermeiden, die durch eine Hydratation des CaO im Stein bei Anwendung von wässrigen Lösungen entstehen.
Vorzugsweise soll bei einem Stein aus Magnesitsinter nach der Erfindung der Magnesiasinter mindestens 93 ^ MgO, ein Kalk-Kieselsäure-Verhältnis
von 1,6 bis 2,2 sowie höchstens 1
Fe„O, aufweisen.
Aus den nachfolgenden Beispielen sind die Herstellung sowie die erzielten vorteilhaften Ergebnisse bei den feuerfesten Steinen nach vorliegender Erfindung zu ersehen.
Pie Beispiele wurden mit einer Sintermagnesia mit 95 5* MgO, 0,5 # Fe2O, und einem Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von 2,1 ausgeführt. Es werden drei im Hahnen der Erfindung mögliche Beispiele 2, 3 und 4 gezeigt, während Beispiel 1 vergleichsweise einen Versatz mit lediglich dem Zusatz von gepulvertem Pech darstellt. Die näheren Angaben zu den Beispielen sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.
Tabelle
Zusatzstoffe 1 Mischung 3 4 4 2 1
Elektrodenpeoh gepulvert Gew.jfi 16 2
Sintermagnesia, Körnung 7 - 10 mm Körnung im wesentlichen u. 0,09 ■■ 25
3 - 7 « Erweichungspunkt nach Kraemer-Sarnow
ca. 150 C. Verkokungsrückstand nach
Conradson 50 $> 		25 gleichbleibend 2 4 5
1 - 3 · Graphit
' Körnung im wesentlichen u. 0,5 am 		16 2 2 2
0-1 ». Katriuapolyphosphat ("dass E") Oew.ji
gelöst in Wasser 1»1 		18
Kehl (unter
0,09 m»)
6
0
2
209815/ UO 7
Fortsetzung der Tabelle ι
Mischung 2
Miechfolgei Der trockenen kornigen Mischung wird das in Wasser
gelöste Bindemittel zugesetzt.
Preßdruck 1000 kp/cm
Trocknung 110°C/24h
Eigenschaften
bei allen Mischungen gleichbleibend
Rauiagewicht, getrocknet 70 mm)kp/cm 2,75 2,82 2,88 2,91
Kaltdruckfestigkeit (Würfel π 2270 270 230 200
Festigkeit, 300°C im % 200 240 290 310 .
Kohlenstoff, nach Verkoken 3,0 3,8 4,5 5,0
Tammanofon i000°c/2h
Die Beispiele lassen erkennen, daß mit steigendem Oraphitgehalt bei gleichzeitiger Anwesenheit von gepulvertem Pech eine spürbare Zunahme des Raumgewichtes und des Kohlenstoffgehaltes im Stein erfolgt, wobei stets eine ausreichend hohe Festigkeit der Steine erhalten bleibt.

Claims (1)

  1. ■20A.829A
    Pate ntansprüche
    il .1 Kaltgebundener kohlenstoffhaltiger feuerfester Stein aus Magnesitsinter und/oder Dolomitsinter für den Einsatz in metallurgischen Gefäßen» insbesondere in Konvertern, dadurch gekennzeichnet, daß der Stein t - 5 $ gepulvertes Pech und 2 - 7 $ feinteiligen Graphit enthält«
    2, Feuerfester Stein aus Magneeitainter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daö das Bindemittel aus einer wässrigen Lösung von ITatriumpolyphoaphat oder Magnesiumsulfat "besteht.
    3. Feuerfester Stein aus Sinter mit einem merklichen Gehalt an nicht I gebundenes CaO nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet f daß das Bindemittel aus Kunstharz besteht.
    4« Feuerfester Stein aus Magnesitsinter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinter mindestens 93 $ MgO, ein Kalk-Kieselsäure-Terhältnis von 1,6 bis 2,2 sowie höchstens 1 $ ^ep^ aufweist.
    209815/1407
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