DE2100802C3

DE2100802C3 - Verfahren zur Herstellung von Feuerleichtsteinen zur Anwendung bei hohen Temperaturen

Info

Publication number: DE2100802C3
Application number: DE19712100802
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl.-Ing. Leoben Steiermark Bernt (Oesterreich)
Original assignee: STEIRISCHE MAGNESIT-INDUSTRIE AG WIEN
Current assignee: STEIRISCHE MAGNESIT-INDUSTRIE AG WIEN
Priority date: 1970-01-12
Filing date: 1971-01-08
Publication date: 1974-10-03
Also published as: AT302150B; SE371635B; FR2075328A5; DE2100802A1; NL7100113A; BE761436A; DE2100802B2

Description

Die Zusammensetzung eines solchen Feststoffgerüstes entspricht bei vollständiger Umwandlung etwa 50% Spinell und 50 V» Korund,

Durch Änderung der Menge an Porenbildnern bei gleicher Zusammensetzung des Feststoffgerüstes wie im Ausführungsbetspiel lassen sich die in der folgenden Tabelle angegebenen Werte wie folgt ändern:

Raumgewicht	Porosität	Kaltdruckfestigkeit
*(g/cm)**	(Volumprozent)	Ocp/cm«)
0,7	80	40
0,9	75	60
1,1	70	80
1,3	65	100
1,5	58	150
2,0	45	200

Ausfübrungsbeispiel 2 Zu einer Mischung von

50% Hohlkugelkorund,
35 % calcjnierte Tonerde und 15% kaustischer Magnesit

wurde Wasser bis zur annähernden Gießkonsistenz zugegeben und aus der Mischung Normalsteine, wie im Ausfuhrungsbeispiel 1 beschrieben, hergestellt

Die erhaltenen Feuerleichtsteine hatten folgende Kennwerte:

Raumgewicht, g/cm³ 1,5

Porosität, Volumprozent 60,0

»5 Kaltdruckfestigkeit, kp/cm* 125

Druckfeuerbeständigkeit (0,5 kp/cm* BcL) ⁰C

t_a-Punkt 1580°

te_lo-Punktüb 1650°

Claims

ι 2 Q bis etwa 0,2 mro angewandt und die Schamotte dem Patentansprüche: MgO-Material in solcher Menge zugemischt wird, daß nach dem anschließenden Brennen bei 1400 bis

1. Verfahren zur Herstellung von Feuerleicht- 1500° C das Endprodukt im wesentlichen aus Spinell, steinen zur Anwendung bei hohen Temperaturen, 5 MagnesiumorthosiJikat und MgO besteht. Der so erinsbesondere in stark reduzierender Ofenatmo- haltcne Formkörper ist indes silikathaltig und widersphäre, aus einer Mischung von 70 bis 95 Ge- steht einer stark reduzierenden Atmosphäre bei hoher wichtsprozent Tonerde, die teilweise auch als Temperatur nicht Das nach diesem Vorschlag er-Hoblkugelkorund vorliegen kann, 30 bis 5 Ge- haltene Endprodukt enthalt außerdem Magnesiumwichtsprozent kaustisch gebranntem Magnesit io oxid. Magnesiumoxid hat eine höhere Wärmeleitzahl und Porenbildnern, insbesondere Ausbrennstoffen als Mg-Al-SpineJl.

und Schaumbildnern, dadurch gekenn- Es wurde nun gefunden, daß eine Masse aus Tonzeichnet, daß diese Mischung unter Zugabe erde, kaustischem Magnesit und Porenbildnern mit von Wasser in eine Form eingebracht, darin Wasser nach dem Abformen unter Bildung von Madurch Magnesiumhydratbildung verfestigt und die 15 gnesiumhydroxid abbindet. Solche Formlinge können erhaltenen Formkörper zu porösen, teilweise nach dem Trocknen bis zur Verflüchtigung des gc- oder ganz aus Magnesium-Aluminium-Spinell be- bundenen Wassers und der Porenbildner ohne Zerstehenden Leichtsteinen gebrannt werden. fall erhitzt werden und bilden ein hochporöses Fest-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- stoffgerüst aus MgO und AI₂O₃. Bei hoher Temperakennzeichnet, daß der Mischung so viel Poren- 20 tür geht dieses ohne wesentliche Schwindung je nach bildner zugesetzt werden, daß der gebrannte Form- dem Mol-Verhältnis der Einsatzstoffe MgO : AL₁O₃ körper ein Raumgewicht zwischen 0,7 und teilweise oder ganz in hochfeuerfesten Magnesium-2,0 g/cm³ entsprechend einem Porenvolumen zwi- Aluminiumspinell über. Die Erfindung betrifft demgeschen 80 und 45 Volumprozent aufweist. maß ein Verfahren zur Herstellung von Feuerleicht-

»5 steinen zur Anwendung bei hohen Temperaturen, insbesondere in stark reduzierender Ofenatmosphäre, aus einer Mischung von 70 bis 95 Gewichtsprozent

Tonerde, die teilweise auch als Hohlkugelkorund vorliegen kann, 30 bis 5 Gewichtsprozent kaustisch gc-30 branntem Magnesit und Porenbildnern, insbesondere Ausbrennstoffen und Schaumbildnern. Bei diesem

Bekanntlich können hochtonerdehaltige Feuer- Verfahren kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, leichtsteine für hohe Anwendungstemperaturen unter daß diese Mischung unter Zugabe von Wasser in eine Verwendung von Korund mit nur wenig Ton und Form eingebracht, darin durch Magnesiumhydratbil-Porenbildnern, wie Hohlkugelkorund, oder Ausbrenn- 35 dung verfestigt und die erhaltenen Formkörper zu stoffen, gasentwickelnden Stoffen oder Schaumbild- porösen, teilweise oder ganz aus Magnesium-Alunern, unter Zugabe von Bindemitteln, wie calcinierte minium-Spinell bestehenden Leichtsteinen gebrannt Tonerde, oder organischen Stoffen hergestellt werden. werden. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung

Man kann reinste Tonerde und Ausbrennstoffe kann der Mischung so viel Porenbildner zugesetzt bzw. Schaumbildner z. B. auch mit Gips binden, um 40 werden, daß der gebrannte Formkörper ein Raumge-Isoliersteine zu erhalten, die für Temperaturen bis zu wicht zwischen 0,7 und 2,0 g/cm³ entsprechend einem 1530° C auch in stark reduzierender Ofenatmosphäre Porenvolumen zwischen 80 und 45 Volumprozent brauchbar sind. Solche Bedingungen liegen z. B. in aufweist.

manchen Wärmebehandlungsöfen, die mit reduzieren- . .... ,. ...

dem Schutzgas - meist Wasserstoff - betrieben 45 Ausfuhrungsbeispiel 1

werden, vor. Hier würden feuerfeste Steine mit bei 85 Gewichtsprozent Tonerde wurde gemeinsam mit

hoher Temperatur reduzierbaren Oxiden, wie z. B. 15% kaustisch gebranntem Magnesit feinst vermahlongebundene SiO₂-haItige Stoffe, ausreichende Halt- len und dem Mahlprodukt zusätzlich 15 Gewichtsbarkeit vermissen lassen. prozent Holzmehl sowie Wasser bis zu annähernder

Es ist ferner bekannt, daß sich durch Erhitzen 50 Gießkonsistenz zugegeben. Aus dieser Masse wurden von Tonerde und Magnesiumoxid ein Magnesium- Normalsteine in zerlegbaren Holzformen abgegossen. Aluminiumspinell (MgO ■ Al₂O₃) bildet, der hoch- Nach einigen Stunden konnten die Formlinge ausgefeuerfest ist. Der Magnesium-Aluminiumspinell hat schaltet werden. Sie erhärten durch weitergehende unter allen feuerfesten Oxiden die geringste Wärme- Magnesiumhydratbildung und sind nach 12 Stunden kitzahl und ist bis zu höchsten Temperaturen be- 55 Lagerung bei Raumtemperatur gut handhabungsfähig, ständig gegenüber reduzierender Atmosphäre, insbe- Nach weiterer Trocknung wurden die Formlinge bei sondere Wasserstoff. 165O⁰C 4 Stunden lang gebrannt Die Temperatur-

Durch die deutsche Patentschrift 914 477 ist ein steigerung betrug dabei 100° C/h.
Verfahren zur Herstellung von hochfeuerfesten po- Die erhaltenen Feuerleichtsteine hatten folgende

rösen Steinen und Massen mit einer Porosität von 60 Kennwerte:
über 30%, vorzüglich von etwa 50%, aus MgO-hal-

tigen oder MgO lieferndem Material, wie Sinter- oder Raumgewicht, g/cm³ ,.. 1,28

Schmelzmagnesia, kaustische Magnesia oder Magne- Porosität, Volumprozent 67,5

sit, und ALpMialtigen Stoffen, wie Schamotte, Bauxit, Kaltdruckfestigkeit, kp/cm² 100

Sillimanit, erforderlichenfalls unter Zusatz eines ge- 65

eigneten Bindemittels, insbesondere Ton, bekanntge- Druckfeuerbeständigkeit (0,5 kp/cm* Bei.) ° C

worden, Es wird dabei vorgeschlagen, daß die Scha- t_a-Punkt 1550°

motte und das MgO^Material mit einer Feinheit von te_lo-Punkt 1650°