DE2137654C3 - Feuerfeste Masse auf der Basis von gebranntem Dolomit und gegebenenfalls gebranntem Magnesit - Google Patents

Description

Seit der Erfindung des Thomasprozesses zum Frischen von Roheisen zu Stahl am Ende der siebziger Jahre des 19. Jahrhunderts wurde bis hevte gebrannter Dolomit in großem Umfang in der metallurgischen Industrie als basisches feuerfestes Material verwendet. Hierzu trägt sicherlich bei, daß Dolomit, MgCa(CO3)2, in den meisten Stahl erzeugenden Landem vorkommt so daß gebrannter Dolomit, MgO · CaO, zu verhältnismäßig niedrigen Kosten in der Nähe der Verbraucher gewonnen werden kann. Ein Nachteil des gebrannten Dolomits besteht darin, daß sein Kalziumanteil mit Wasser reagieren kann, sogar schon mit normaler Luftfeuchtigkeit, wobei Kalziumhydroxyd, Ca(OH)2, gebildet wird. Bei der Hydratisierung tritt eine Volumenvergrößerung ein, so daß bei Gegenwart von Wasser oder Luftfeuchtigkeite eine Quellung und ein mechanischer Zerfall der 5« einzelnen Dolomitkörner erfolgt.

Um die Neigung von gebranntem Dolomit, mit Wasser zu reagieren, möglichst zu reduzieren, wird in der Regel der Dolomit bei einer möglichst hohen Temperatur gebrannt, so daß ein sogenanntes totgebranntes Produkt erhalten wird. Aber selbst bei einem derartigen Produkt muß bei industrieller Verwendung Rücksicht auf seine Reaktionsfähigkeit genommen werden.

Hydratisierungshemmende silikathaltige Mittel als stabilisierende Zusätze für feinteilige, pulverförmige, dolomitenthaltende feuerfeste keramische Mischungen, die auch mit Wasser mischbar sind, sind bereits aus der britischen Patentschrift 878 483 bekannt. In dem Werke von Harders-Kinow »Feuerfestkünde« S. 828 ist auch die dolomitsiabilisierende Wirkung verschiedener Silikate, sowie von Wasserßlas. bereits beschrieben. Es ist bekannt, den Dolomit mit solchen hydratisierungshemmenden Mitteln, die beim Brennen mit dem Ausgangsmaterial chemisch reagieren, zu erhitzen, so daß als. Endprodukt ein sogenannter stabilisierter gebrannter Dolomit erhalten wird. Dieser zeigt zwar eine geringere Neigung, mit Wasser zu reagieren, besitzt aber in der Regel etwas schlechtere Feuerfestigkeit als ein ohne Zusätze gebrannter Dolomit.

Bei der Verarbeitung zu Steinen oder Blöcken oder beim Auftragen des Materials als Schicht auf einer Unterlage geht man in der Regel von georochenem gebranntem Dolomit aus, der, um ein möglichst dichtes Endprodukt zu sichern, eine sehr feine Fraktion mit einer Korngröße unter etwa 0,25 mm enthalten soll. Die feinsten Fraktionen besitzen auf Grund ihrer verhältnismäßig großen aktiven Oberfläche eine besonders hohe Reaktionsneigung und müssen daher gegen die Einwirkung von Wasser und Feuchtigkeit geschützt werden. Nach einem bekannten Verfahren wird zu diesem Zweck das gebrochene Material mit Steinkohlenteer vermischt, welcher dem gepreßten oder gestampften Gegenstand nicht nur eine genügende mechanische Zusammenhaltung gibt, sondern darüber hinaus die Dolomitkörner nach dem Verformen gegen den Angriff der Luftfeuchtigkeit schützt.

Diese in der Technologie feuerfester Stoffe bekannten Methoden, bei denen Wasser oder wasserhaltige Stoffe, z. B. beim Formen, Gießen oder Spritzen, verwendet werden, konnte bis jetzt in den Fällen, wo die feinsten Fraktionen des körnigen, feuerfesten Materials aus gebranntem Dolomit bestehen, nicht benutzt werden. Zweck der Erfindung ist es, dieses zu ermögüchen.

Die Erfindung betrifft eine mit Wasser mischbare feuerfeste keramische Masse auf der Bacis von gebranntem Dolomit und gegebenenfalls gebranntem Magnesit, bestehend aus einer Mischung von Kornfraktionen dieses feuerfesten Materials innerhalb eines Korngrößenbereichs von O bis 2,5 mm, wobei wenigstens ein Teil der feinsten Fraktionen mit einer Korngröße von maximal 0,1 mm aus gebranntem Dolomit besteht, und einem in dieser Mischung gleichmäßig verteilt vorliegenden hydratisierungshemmenden Mittel. Das Neue der Erfindung besteht darin, daß dieses hydratisierungshemmende Mittel aus einer im Wasser löslichen, Fluor enthaltenden chemischen Verbindung besteht, vorzugsweise handelt es sich hierbei um pulverförmiges Natriumsilikofluorid.

Die Erfindung soll an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden.

Beispiel 1

Eine Masse gemäß der Erfindung, die besonders zum Ausbessern des Futters, beispielsweise in einem Lichtbogenofen zur Herstellung von Stahl, geeignet ist, kann in der folgenden Weise hergestellt werden.

Gebrannter Dolomit wird in einem Hammerbrecher oder einem Konbrecher feingebrochen und dann fraktioniert. 40 bis 50 Teile einer Fraktion mit einer Korngröße von 0 bis 0,25 mm werden mit 50 bis 60 Teilen einer Fraktion mit einer Korngröße von 0,25 bis 2,5 mm vermischt. Während der Mischung werden 3 bis 5 Teile pulverförmiges Wasserglas als Bindemittel und 3 bis 5 Teile von pulverförmigem Natriumsilikofluorid als hydratisierungshemmendes Mittel zugesetzt.

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WMSIST)BS: Ausbessern des Futters kann während einer mal etwa 2,5 mm feingebrochen. Ein Teil des ge-"**"'* zm Zeitspanne zwischen dem Leeren des Ofens brochenen Dolomite wird in einer Kugelmühle auf I der nächsten Beschickung vorgenommen werden. eine Korngröße von höchstens etwa 0,1 mm gemahpDje trockene Ausbesserungsmasse wird an die be- lec Etwa 85 Teile der im Hammerbrecher oder Konttirtffende Stelle im Ofen durch ein langes rohrförmi- 5 brecher erhaltenen Fraktion mit einer Korngröße von ■V^ges Mundstück mittels Druckluft eingespritzt; gleich- 0 bis 2,5 mm werden mit etwa 15 Teilen der in der zeitig wird Wasser, das sich mit dem feuerfesten Ma- Kugelmühle erhaltenen Fraktion mit 0 bis 0,1mm ΐ ferial vermischt, eingeblasen, soviel, daß sich eine Korngröße vermischt. Bei der Mischung werden zu kompakte Schicht an der vorgesehenen Stelle im 100 Teilen gebranntem Dolomit 3 Teile pulverförmi-Ofen absetzt Das Bindemittel und das hydratisie- io ges Wasserglas als Bindemittel und 1 Teii pulverrungshemmende Mittel lösen sich schnell in Wasser. förmiges Natriumsilikofluorid als hydratisierungs-Auf Grund der hohen Temperatur des Ofens trock- hemmendes Mittel zugesetzt, net die aufgebrachte Schicht von feuerfestem Material sehr schnell, worauf das Bindemittel chemisch Beispiel 4 zu reagieren beginnt. Die chemische Bindung gibt »5 _nn τ ι dem rufgebrachten Material eine genügende Festig- Eine Mischung, bestehend aus etwa 70 leilen gek-it, bis das Material später bei der Arbeitstempera- branntem Dolomit und etwa 30 Teilen gebranntem tür des Ofens in der Ofenwand festgesintert wird. Magnesit, wird in einem Hammerbrecher oder Kon-Das hydratisierungshemmende Mittel verhindert eine brecher auf eine Korngröße von höchstens etwi» chemische Reaktion zwischen den feinen Körnern in »o 2,5 mm gebrochen. Ein Teil der Mischung wirdim der feuerfesten Masse und dem mit der Masse ver- einer Kugelmühle bis zu einer Korngroße yon tiocnmischten Wasser während der kurzen Zeit, bis die stens etwa 0,1 mm gemahlen. Etwa 85 Teile der Masse eetrocknet ist. Fraktion mit einer Korngröße von 0 bis 2,5 mnvwer-Eine spritzbare Masse der oben genannten Zu- den mit etwa 75 Teilen der Fraktion mit einer Kornsammensetzung, bei der nicht nur die feinsten, son- _a5 größe von 0 bis 0,1 mm vermischt. Bei der Mischung Smauch die groben Anteile aus gebranntem DoIo- werden auf 100 Teile der feuerfesten Masse 3 Teile mit bestehen, läßt sich besonders dann mit gutem Bindemittel in der Form von pi Erfolg verwenden, wenn ein Ofenfutter ausgebessert serglas und 1 Teil pulverformige werden soll, das nur aus gebranntem Dolomit besteht. rid als hydratisierungshemmendes Mittel Es ist ein Vorteil, wenn die aufgespritzte Masse die- ₃o Das Verhältnis zwischen dem Dolomit und dem selben physikalischen und chemischen Eigenschaften

1 dadurch das Festbren- u\

erleichtert und die Fe- nen

vpi-hpnsprt wird ken uuei ju"""-" ·»■■«· -— — — .

veibessert ₃, Ofenfuttern verwendet werden, wobei das hydrati-

' sierungshemmende Mittel die unerwünschte Reak-B e i s ρ i e 1 2 tion zwischen den feinsten Dolomitkörnern und dem

Gebrannter Dolomit wird in einem Hammerbrecher ^sYs/offensicht'lich nicht notwendig, daß das was-

oder Konbrecher feingebrochen und fraktioniert. Die _losliche Bindemittel schon in der trockenen kera-

folgenden Fraktionen werden in den angegebenen _{mischen Masse} vorhanden ist, sondern das Bindemit-

Mengenverhältnissen miteinander vermischt. ^ _{kann wenn erwünscn}t, erst dann zugesetzt wer-

1,0 bis 2,5 mm
0,25 bis 1,0 mm
0 bis 0,25 mm 4.5

Bindemittel in trockenem ZAisianu uci »*.«....

Zu 100 Teilen der Dolomitmasse werden während _Masse zugesetzt wird. Bei der fabnkmaUigen nerdes Mischens 3 Teile Bindemittel als pulverförmiges stellung von feuerfesten Steinen kann auch das reWasserglas und 1 Teil pulverförmiges Natriumfluorid aktionshemmende Mittel erst beim Einmischen^ des als hydfatisierungshemmendes Mittel zugesetzt. ,._{0 Wassers in} die getrocknete Masse aus» gebranntem

^y Dolomit zugesetzt werden, aber dies scheint aus praK

tischen Gründen nicht zweckmäßig, denn es durfte

Beispiel 3 schwierig sein, eine längere Lagerungsdauer fur den

. ° „ ■—^ _.. ..„,OTo^on so daß dieser

Claims (4)

Patentansprüche: 21 I 654

1. Mit Wasser mischbare feuerfeste keramische Masse auf der Basis von gebranntem Dolomit und gegebenenfalls gebranntem Magnesit, bestehend aus einer Mischung von Koinfraktionen dieser Feuerfest-Materialien innerhalb eines Korngrößenbereichs von 0 bis 2,5 mm, wobei wenigstens ein Teil der feinsten Fraktionen mit einer *° Korngröße von maximal 0,1 mm aus gebranntem Dolomit besteht, und einem in dieser Mischung gleichmäßig verteilt vorliegenden hydratisierungshemmenden Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß das hydratisierungshemmende »5 Mittel aus einer im Wasser löslichen, Fluor enthaltenden chemischen Verbindung besteht.

2. Keramische Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydratisierungshemmende Mittel aus pulverförmigem Natrium- ao silikofluorid besteht.

3. Keramische Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse zusätzlich pulverförmiges Wasserglas oder ein anderes in Wasser lösliches Bindemittel, wie z. B. Natrium- »5 polyphosphat enthält.

4. Keramische Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurdi gekennzeichnet, daß in ihr das hydratisierungshemmende Mittel in einer Menge von 1 bis 3 Gewichtsprozent enthalten ist.