DE2213913B2 - Verfahren zur Herstellung eines dichten hydrationsbeständigen feuerfesten Korns - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung tines dichten hydratationsbeständigen, feuerfesten Korns, durch leichtes Brennen von Dolomit, Hydratisierung des gebrannten Dolomits und Zugabe von MgO oder einer Verbindung, die sich beim Brennen hierzu zersetzt, und Brennen des gemischten Materials.

Gebrannter Dolomit ist ein attraktives feuerfestes Material für die Herstellung von Stahl, was auf den hohen Schmelzpunkt des CaO-MgO-Gemisches zurück-Jtuführen ist. Die eutektische Temperatur für dieses System beträgt 2400⁰C.

Demgemäß werden feuerfeste Materialien auf der Basis von gebranntem oder gesintertem Dolomit, die (durch einen Hochtemperaturbrand und Sinterung von tlolomitischen Erzen hergestellt worden sind, in der Stahlindustrie in großem Ausmaß verwendet, und zwar um die Herde von basischen Elektroöfen und SM-Öfen zu reparieren.

Weiterhin dienen solche feuerfesten Produkte oftmals für die Arbeitsauskleidung von Konvertern beim Sauerstoff-Konverterprozeß zur Herstellung von Stahl. Dolomitische feuerfeste Materialien werden auch für die Auskleidungen von Drehöfen in der Zement- und Kalkindustrie in weitem Ausmaß verwendet.

Trotz des hohen Schmelzpunktes des CaO-MgO-Ge-

misches, das in dolomitischen feuerfesten Materialien' vorhanden ist. ist der Gebrauch eingeschränkt, weil die Oxide insbesondere Calciumoxid, die Neigung haben, sich in Hydroxide oder Carbonate umzuwandeln, wenn sie der Feuchtigkeit oder dem Kohlendioxid in der Atmosphäre ausgesetzt werden. Ein weiteres Problem ist die relativ geringe Beständigkeit solcher feuerfester Materialien gegenüber hocheisenhaltigen Schlacken.

Es sind schon verschiedene Versuche angestellt worden um die Hydratationsbeständigkeit von dolomitischen feuerfesten Materialien zu verbessern. Zur Verbesserung der Hydratationsbeständigkeit ist beispielsweise der Zusatz bestimmter Stoffe, wie Ton, Siliciumdioxid, Eisenoxid und anderer Flußmittel vorgeschlagen worden. Die Anwesenheit solcher Flußmittel übt aber auf die Feuerfestigkeit und insbesondere die Dichte des resultierenden Produkts eine nachteilige Wirkung aus. Demgemäß sind Flußmittel enthaltende dolomitische feuerfeste Materialien oftmals nicut in der Lage, den Anforderungen der derzeitigen Stahlherstellungs'verfahren zu genügen. Dies trifft insbesondere für das Sauerstoff-Konverter-Verfahren zu, bei welchem zwecks größerer Schmelz- und Feinungsgeschwindigkeiten relativ höhere Temperaturen angewandt werden.

Andere Arbeitsweisen, die bislang zur Herstellung von dolomitischen feuerfesten Materialien verwendet worden sind, haben die Vermischung des Dolomits mit Koksstücken und die Sinterung der Gemische in Schachtofen vorgesehen. Die Verbrennung des Koks ergibt die zum Sintern erforderliche Wärme. Die zurückbleibende Asche des Koks trägt jedoch in nachteiliger Weise zur Vermehrung der Verunreinigungen in dem fertigen, totgebrannten Produkt bei. Daher haben, wie bei der Zufügung von Flußmitteln, auch die nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte nur eine erniedrigte Feuerfestigkeit.

Demgemäß wurde die Suche fortgesetzt, um Verfahren ausfindig zu machen, mit deren Hilfe dolomitische, feuerfeste Materialien hergestellt werden können, ohne daß es notwendig ist, Verunreinigungen einer beliebigen Art einzubringen. Nach einem Vorschlag wird der Dolomit zunächst calciniert, um dolomitischen gebrannten Kalk, ein inniges Gemisch von Calciumoxid und Magnesiumoxid, herzustellen. Sodann wird der gebrannte Kalk unter Druck hydratisiert, bis die Calcium- und Magnesiumbestandteile vollkommen hydratisiert sind. Der völlig hydratisierte gebrannte Kalk wird in eine geeignete feuerfeste Form gebrach i. und gesintert oder totgebrannt, bis der gewünschte feuerfeste Gegenstand erhalten wird.

Dieses Verfahren ermöglicht es, dolomitische feuerfeste Materialien ohne die Zugabe von Flußmitteln herzustellen. Der Dolomit muß jedoch vollkommen hydratisiert werden, wobei eine solche Hydratisierung die Anwendung von Druck erfordert. Daher erfordert dieses Verfahren die Verwendung von speziellen Einrichtungen und Maßnahmen, beispielsweise eine Autoklavenbehandlung, die teuer und zeitraubend sind und die die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ungünstig gestalten. Den bei einer völligen Hydratisierung des gebrannten Kalks erhaltenen gebrannten dolomitischen feuerfesten Materialien ermangelt es auch im allgemeinen einer genügenden Dichte und Hydratationsbeständigkeit, als daß sie erfolgreich verwendet werden könnten.

Es ist auch schon ναrgeschlagen worden, Kalk oder Dolomit mit geringer Reinheit zu Magnesiumhydroxid zu geben und hierauf dieses Gemisch zu einem synthe-

tischen Klinker zu brennen. Im allgemeinen ist es jedoch schwierig gewesen, feuerfeste Materialien mit einer gewünschten niedrigen Porosität aus synthetischen Klinkern zu erhalten, die nach diesem Verfahren hergestellt werden. Ferner ist, sofern man nicht für Steine, die aus solchen Klinkern hergestellt werden, hohe Brenntemperaturen anwendet, der Heiß-Bruchmodul zumeist unerwünscht niedrig.

Ein Versuch zur Stabilisierung von dolomitischen feuerfesten Körpern, der sich als erfolgreich erwiesen Jiat, besteht darin, ein dichtes, hochreines Dolomitkorn pit einer geringen Oberfläche herzustellen. Diese geringe Oberfläche macht die kinetischen Verhältnisse für die Umwandlungsreaktion des CaO in das Hydroxid oder das Carbonat weniger günstig. Ein derartiges Verfahren ist in der USA-Patentanmeldung Serial 28 040 vom 13. April 1970 beschrieben. Das dort beschriebene Verfahren ist sehr günstig, da keine Flußmittel zugesetzt werden und das feuerfeste Material seine ausgezeichneten Hochtemperatureigenschaften beibehält. Dieses Verfahren ergibt aber ein Produkt, das immer noch hydratationsanfällig ist, doch erhöht die hohe Dichte des Produkts die Gebrauchsdauer, indem die verfügbare Oberfläche, die durch die Feuchtigkeit angegriffen werden kann, vermindert wird. Daher kann das Hydratations- und Schlackenbestär.jigkeitsverhalten des in der US-Anmeldung S.N. 28 040 beschriebenen Korns noch nicht befriedigen.

In der DL-PS 55 094 ist ein Verfahren zur Herstellung feuerfesten dich'-'n Dolomitsinters beschrieben, worin entsäuerter Dolomit durch Wasserzugabe zu Dolomithydrat hydratisiert, mit Magnesia vermischt und bei Temperaturen oberhalb 1200° C -u Sinterdolomit gebrannt wird. Dieser Druckschrift lassen sich jedoch keinerlei Hinweise auf eine partielle Hydratisierung von leicht vorgebranntem Dolomit auf einen spezifischen MgO-Gehalt und einen nachfolgenden Zusatz einer Magnesia liefernden Verbindung, damit ein definierter vorbestimmter MgO-Gehalt erzielt wird, entnehmen. Daher können die erzeugten Massen im Hinblick auf Dichte, Porosität und Schlackenbeständigkeitsverhalten noch nicht befriedigen.

Nach der in der US-PS 30 26 211 angegebenen Methodik wird gebrannter Dolomit nach dem Entsäuern zu Calcium- und Magnesiumhydroxid hydratisiert, nach dem Austreiben des Wassers kompaktiert und zu einem feuerfesten Endprodukt bei 1400 bis 1600⁰C gesintert. Eine definierte Hydratation unter Ausschluß eines spezifischen MgO-Gehalles und ein Zusatz einer MgO liefernden Verbindung nach der Hydratation erfolgt bei diesem Verfahren nicht, weshalb sich keine MgO-Matrix in dem gebrannten Korn, die die CaO-Körner umgibt, ausbilden kann.

In Budnikow, »Technologie der keramischen Erzeugnisse«, 1950, S. 359, ist angegeben, daß die Hydratation durch Verminderung des Gehaltes an freiem CaO im gebrannten Dolomit verzögert werden kann. Nach dem bekannten Verfahren wird jedoch der CaO-Gehalt durch Zusatz von »Flußmitteln«, wie FeO, Fe2O3 oder AI2O3 verringert, die die Feuerfestigkeitseigenschaften des Dolomite verschlechtern.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren der eingangs genannten Art geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

a) den bei 1000 bis 1400°C gebrannten Dolomit bis zu einem Gehalt von 3 bis 40 Gewichtsprozent MgO teilweise hydratisiert,

b) eine Magnesium enthaltende Verbindung, die sich

unter Bildung von MgO zersetzt, oder leicht gebranntes MgO mit dem leicht gebrannten Dolomit vermischt, so daß eine Masse erhalten wird, die nach dem Brennen 45 bis 98% MgO enthält

Hierbei ist es vorteilhaft, daß die Menge der Magnesium enthaltenden Verbindung, die mit dem Gemisch der Oxide vermengt ist, ausreichend ist, um eine feuerfeste Masse zu ergeben, die nach dem Brennen 65 bis 75 % MgO enthält

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren derart durchgeführt, daß man das teilweise hydratisierte Gemisch durch Pressen verformt, trocknet und hierauf bei Temperaturen von 1500 bis 1700⁰C brennt

Nach der Erfindung wird ein feuerfestes Material erhalten, das die Vorteile eines feuerfesten Materials auf der Basis von Magnesiumoxid allein, d. h. eine gute Hydratationsbeständigkeit und eine gute Beständigkeit gegenüber einer stark eisenhaltigen Schlacke, besitzt. Feuerfeste Materialien, die gemäß der Erfindung hergestellt werden, besitzen auch die erwünschten Eigenschaften von doiomitischen feuerfesten Materialien mit niedrigem Flußmittelgehalt, nämlich eine gute Festigkeit bei hohen Temperaturen und eine verminderte Neigung zum Abplatzen nach Schlackeninfiltration. Die Kosten für das neue Dolomit-Magnesit-Korn liegen zwischen denjenigen der teureren hochreinen Magnesitkörnungen und denjenigen von Dolomitkörnungen mit niedrigem Flußmittelgehalt.

Dolomitische feuerfeste Materialien können gemäß der Erfindung aus den meisten leicht gebrannten, inländischen, im Handel erhältlichen Dolomitmaterialien mit niedrigem Flußmittelgehalt hergestellt werden, d. h. aus Massen, die mindestens etwa 97 Gewichtsprozent Ca und Mg auf Oxidbasis enthalten. Es wird jedoch bevorzugt, ein Dolomitgestein mit hoher Reinheit, d. h. eines, das mindestens 99% CaO und MgO enthält, zu verwenden. Solche hochreinen Dolomite ergeben Produkte mit größerer Feuerfestigkeit als Dolomite, die höhere Prozentgehalte an Verunreinigungen enthalten. Das in Nordwest-Ohio gefundene Dolomitgestein des Niagran-Typs ist ein besonders gutes Ausgangsmaterial für die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Der für das Verfahren nach der Erfindung verwendete Dolomit ist leicht gebrannt. Das leichte Brennen erfolgt durch eine Calcinierung des Dolomits bei Temperaturen im Bereich von etwa 1000 bis 1400⁰C. Die für das leichte Brennen erforderliche Zeit variiert mit der angewendeten Temperatur. Sie liegt normalerweise im Bereich von etwa einer halben bis zwei Stunden. Ein leichtes Brennen zerstört die Carbonatstruktur des Dolomits, bewirkt aber keine Agglomerierung des DoIomils zu großen Klumpen.

Zum leichten Brennen des Dolomits kann jeder geeignete Ofen, überlicherweise ein Schacht- oder Drehofen, verwendet werden. Der in dem Ofen verwendete Brennstoff sollte ein solcher sein, der keine überschüssigen Mengen von Verunreinigungen in das calcinierte Produkt hineinbringt. Bei Drehofen werden am besten Kohle mit mäßigem oder niedrigem Aschegehalt oder Gas oder Heizöle verwendet. Ein Typ eines Schaftofens, der als Arnold-Ofen bekannt ist, wird mittels kohlenbeheizter öfen erhitzt, die in den unteren .Teil des Ofens hineinreichen, Andererseits werden Schachtofen des Azbe-Typs vorzugsweise mit Generatorgas oder Naturgas beheizt.

Die Stückgröße des zu calcinierenden Dolomitsteins wird im Hinblick auf den jeweilig verwendeten Ofen

ausgewählt, wobei die wirksamste und wirtschaftlichste Verwendung des Ofens das primSre Kriterium ist und anderen speziellen Prozeßtechniken vorangeht

Bekanntlich ergibt die Calcinierung des rohen Dolomitsteins ein Gemisch von Oxiden, hauptsächlich von CaO und MgO₁ das überlicherweise als gebrannter Kalk bezeichnet wird. Gemäß der Erfindung wird nun der gebrannte Kalk mit Wasser gelöscht, bis er teilweise hydratisiert ist Die hierin gebrauchte Bezeichnung »teilweise hyuratisiert« soll bedeuten, daß der gebrannte Kalk zu einem Gemisch umgewandelt worden ist, das Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Magnesiumoxid umfaßt

Insbesondere enthält der gemäß der Erfindung teilweise hydratisierte gebrannte Kalk etwa 3 bis 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent Magnesiumoxid. Der Rest des teilweise hydratisierten gebrannten Kalks ist ein Gemisch von Calciumhydroxid und Magnesiumhydroxid.

Der gebrannte Kalk wird teilweise hydratisiert, indem der calcinierte Dolomit im Wasser bei Atmosphärendruck gelöscht wird. Mindestens 80 Gewichtsteile Wasser werden jeweils zu 100 Gewichtste-len Dolomit in dieser Löschstufe zugesetzt Vorzugsweise werden 100 bis 150 Gewichtsteile Wasser je 100 Gewichtsteile Dolomit verwendet

Die teilweise Hydratisierung des gebrannten Kalks gemäß der Erfindung erfolgt überlicherweise in etwa •A bis 72 Stunden, je nach der Teilchengröße der gemischten Oxide. Sie kann dadurch bewirkt werden, daß beispielsweise der calcinierte Dolomit und Wasser in einen Trommelmischer gegeben werden. Der gewünschte Hydratisierungsgrad wird in etwa einer halben bis zehn Stunden erreicht. Die Erreichung des gewünschten Hydratisierungsgrades kann durch routinemäßig durchgeführte chemische Analysen bestimmt werden.

Gemäß der Erfindung wird eine Magnesiumverbindung, die sich unter Bildung von MgO zersetzt, oder leicht gebranntes MgO mit den teilweise hydratisierten gemischten Oxiden vermischt, um den Magnesiumgenalt des Gemisches auf mindestens 45 Gewichtsprozent tu erhöhen. Vorzugsweise wird genügend von dem Ma gnesium enthaltenden Material zugesetzt, um nach dem Brennen des Gemisches eine kontinuierliche MgO-P!ia-Ie zu erhalten. Obgleich schon eine verbesserte Hydratationsbeständigkeit und Absplitterungsbeständigkeit nach Schlackeninfiltration erhalten wird, wenn man genügend Magnesium enthaltendes Material zusetzt, um den MgO-Gehalt auf geringfügig weniger als 50 Volumprozent zu erhöhen, wird doch eine merkliche Ver besserung der Eigenschaften erhalten, wenn die MgO-Phase kontinuierlich ist. Die gewünschte kontinuierliche MgO-Phase wird immer gebildet, wenn die ge brannte Masse 65 bis 75% MgO enthält, was derzeit als die optimale Zusammensetzung angeschen wird.

Das Magnesium liefernde Material sollte MgO oder ein zersetzbares Magnesiumsalz sein, das sich beim Erhitzen in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff ohne weiteres in die Oxidform zersetzt. Typische ohne weiteres zersetzbare Salze sind z. B. MgCO3, Mg(OH)2 und Mg(NO3)2 sowie Magnesiumacetat und Magnesiumhydrogencarbonat.

Das Magnesium enthaltende Material wird vorzugsweise zu den teilweise 'iiydratisierten gemischten Oxiden in dem Trommelmischer, Schraubenförderer oder einer anderen Mischvorrichtung gegeben, Zweckmäßigerweise Übersteigt nach dem Vermischen des Ma gnesium liefernden Materials mit den teilweise hydratisierten Oxiden in einer solchen Mühle die mittlere Teilchengröße des Gemisches den Wert von etwa 10 μ nicht Die Hydratisierung des leicht gebrannten DoIomits kann auch nach Zugabe des Magnesium enthalten den Materials durchgeführt werden.

Wenn MgO oder ein sonstiges Magnesiummaterial mit Ausnahme von Mg(HO)2 zu den teilweise hyd^ratisierten Oxiden gegeben wird, dann kann es zweckmä- Big sein, mehr Wasser zuzugeben, um einen Teil des MgO teilweise zu hydratisieren, damit die Verarbeitung erleichtert wird, indem das Materia! bei einer plastischen Konsistenz gehalten wird. Nach Zugabe der Magnesium enthaltenden Verbin dung, wie oben angegeben, wird das resultierende Ge misch zu Körpern verformt, die für das Sintern (Totbrennen) geeignet sind, und hierauf gewöhnlich getrocknet. In manchen Fällen wird eine gesonderte Trocknungsstufe weggelassen, und das geringe Ausmaß der Trocknung, das erforderlich ist, um während des Brennens die Abriebbeständig' .it zu ergeben, findet in der Erhitzungsstufe des Brennverfrhrens statt.

Das Gemisch kann agglomeriert, stranggepreßt oder zu Granalien oder Briketts verpreßt werden. Die Verformungsstufe umfaßt irn allgemeinen einen Verdichtungs- oder Preßvorgang, bei welchem herkömmliche Einrichtungen verwendet werden, die einen genügenden Druck ergeben, um eine zusammenhängende, dichte feuerfeste Form zu erzielen. Man kann entweder hydraulische oder mechanische Pressen verwenden. Drücke im Bereich von etwa 316 bis 703 kg/cm^: haben sich als zufriedenstellend erwiesen, obgleich man auch mit höheren Drücken arbeiten kann, die sich ungefähr bis zu 2110 kg/cm² erstrecken. In manchen Fällen sind höhere Drücke zu bevorzugen, damit festere feuerfeste Formkörper erhalten werden können, die während des Gebrauchs eine bessere Abriebbertändigkeit aufweisen.

Es ist möglich, die Trocknung»- und Verformungsstufen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zu kombinieren, indem man strangpreßt oder auf einem Kettentrockiier agglomeriert.

Die gebildeten feuerfesten Formkörper können gelagert oder unmittelbar gebrannt oder gesintert werden.

Es hat sich ergeben, daß die feuerfesten Formkörper zu einem Erhärten neigen, was auf die Bildung einer Carbonathaut zurückzuführen ist, und daß sie stärker abriebbeständig werden, wenn man sie nach dem Verformen und vor dem Sintern etwa 24 Stunden trocknen läßt.

Zur Erzielung der gewünschten feuerfesten Eigenschaften wird das dolomitische Material gemäß der Erfindung, das 7ugesetztes Magnesium enthält, gesintert oder totgebrannt. Die Sinterung oder das Totbrennen des geformten feuerfesten Körpers erfolgt in jedem beliebigen geeigneten Dreh- oder Schachtofen, der dazu imstande ist, die gewünschten hohen Temperaturen zu liefern. Als Brennstoff zum Beheizen des Ofens kann Naturgas, Brennöl, Kohlenstaub oder ein anderer ge eigneter Brennstoff verwendet werden. Die Verwen dung von Naturgas oder Brennöl wird bevorzugt, da diese Brennstoffe im Gegensatz zu Kohle in das Produkt keine weiteren Verunreinigungen einbringen. Die Zeit zum Totbrennen oder Sintern variiert natur gemäß mit der angewendeten Temperatur. Erwar tungsgemäß ist bei höheren Temperaturen eine kürzere Sinterungszeit erforderlich. So wurde z. B. gefunden, daß ein Brennen der feuerfesten Formkörper ungefähr

20 bis 25 Minuten bei etwa 1700⁰C ein gesintertes dolomitisches feuerfestes Material ergibt, das eine relativ hohe Dichte besitzt. Im allgemeinen liegt die Sinterungstemperatur im Bereich von etwa 1300 bis 180O⁰C, vorzugsweise 1500 bis 1700° C. Das Verfahren der vor- s liegenden Erfindung gestattet die Herstellung von dichten feuerfesten Körnern mit hohem Magnesiumoxidanteil bei merklich geringeren Endbrenntemperaturen, als sie herkömmlich angewendet werden.

Nach dem Sintern kann das feuerfeste Produkt dirckt verwendet werden, oder es kann mit Pech zu Steinen verpreßt und diese auf die herkömmliche Weise getempert werden. Sehr häufig werden die dolomilischen feuerfesten Körner mit Pech überzogen, bevor sie zur endgültigen Form verpreßt werden. Naturgemaß kann das gesinterte feuerfeste Produkt auch zu einem geeigneten Steinformat gepreßt und hierauf auf die herkömmliche Weise gebrannt werden.

Die am meisten gewünschte MikroStruktur für das nach der Erfindung hergestellte feuerfeste Korn ist eine kontinuierliche MgO-Matrix, die isolierte Taschen von CaO enthält. Diese MikroStruktur unterscheidet sich ausgeprägt von der Mikrostruktur des natürlichen dolomitischen feuerfesten Korns mit allerhöchster Reinheit (< I % Verunreinigungen), das gewöhnlich etwa 40 % MgO und 60% CaO enthält und das eine kontinuierliche CaO-Matrix aufweist, die isolierte Taschen von MgO enthält.

Die Dichte des gemäß der Erfindung hergestellten Materials ist nach dem Sintern sehr hoch, nämlich oberhalb etwa 3.3 g/cm'. Die Porosität des Materials ist sehr gering.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Darin sind sämtliche Angaben über Teile und Prozentmengen auf das Gewicht bezogen, falls nichts anderes angegebcn wird.

B e i s ρ i c I e 1 bis 3

Ein Dolomit mit niedrigem Flußmittelgehalt (< I % Verunreinigungen) wurde etwa 2 Stunden in einem elektrischen Ofen bei 1200°C calciniert. Dieser Dolomit enthielt 40 Gewichtsprozent MgO und 60 Gewichtsprozent CaO.

Vier getrennte Proben des calcinierten Dolomits wurden teilweise hydratisiert, indem etwa 150 Teile Wasser je 100 Teife des calcinierten Dolomits zugesetzt wurden, worauf dann etwa 2 Stunden in einem Trommelmischer durchgemischt wurde.

Zu drei von diesen Proben wurde sodann so viel Mg(OH)J zugesetzt, daß Massen erhalten wurden, die nach dem Brennen folgende Zusammensetzung hatten: Beispiel I: MgO 48,8%, CaO 51,2%;
Beispiel 2: MgO 68,4%, CaO 31,4% und
Beispiel 3: MgO 74.4%. CaO 25,6%.

Zu der vierten Probe, die als Kontrollversuch diente, wurde kein MgO zugesetzt.

Hierauf wurden die vier Proben zu Tabletten verformt und etwa 2 Stunden bei 1600"C gebrannt.

Ein Ätzen mit Wasser der nach der oben beschriebenen Weise hergestellten feuerfesten Materialien zeigt, daß die Mikrostruktur des Materials des Beispiels 1 und des Kontrollmaterials eine kontinuierliche CaO-Matrix enthält, während die feuerfesten Materialien der Beispiele 2 und 3 eine kontinuierliche MgO-Matrix besitzen.

Die vier erhaltenen feuerfesten Materialien wurden hinsichtlich der Hydratationsbeständigkeit untersucht. Eine Probe des jeweiligen feuerfesten Materials wird auf ein erhöhtes Gestell in einem geschlossenen Gefäß gebracht, dessen Bobenoberfläche mit Wasser bedeckt ist. Das Wasser wird bei einer Temperatur von 22.2' C gehalten, und der Wasserdampf sättigt die Atmosphäre im Inntren des Gefäßes. Im Kontrollversuch versagte ein feuerfestes Material mit niedrigem Flußmittelgehalt, das kein zugesetztes MgO enthielt, und das Material des Beispiels ! nach 30 Tagen in dieser Umgebung, wobei die Kontrollprobe eine größere Hydratationsgeschwindigkeit zeigte. Das Dolomit-Magnesit-Korn des Beispiels 2 mit einer kontinuierlichen MgO-Matrix (68.4% MgO. 31.6% CaO) zeigte erst nach 78 Tagen in dem Gefäß eine Rißbildung. Das feuerfeste Korn des Beispiels 3 (74,4 % MgO. 25.6 % CaO) zeigte nach 8C Tagen in dem Gefäß nur eine geringe Staubbildung an der Oberfläche. Diese Ergebnisse zeigen eindringlich die verbesserte Hydratationsbeständigkeit, die durch die feuerfesten Materialien gemäß der Erfindung erzielt wird.

Die Materialien der Beispiele I bis 3 ergeben aucr eine bessere Schlackenbeständigkeit als natürliche do lomitische feuerfeste Materialien mit niedrigem Fluß mitlelgehall. Sie zeigen schließlich auch höhere Festig kcitseigenschaftcn und eine bessere Beständigkeit ge gen Absplitterung nach Schlackeninfiltration, wenn si< mit reinen feuerfesten MgO-Materialien erglichei werden.

509 513/2

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung eines dichten, hydratationsbeständigen feuerfesten Korns, durch leichtes Brennen von Dolomit, Hydratisierung des gebrannten Dolomits und Zugabe von MgO oder einer Verbindung, die sich beim Brennen hierzu zersetzt und Brennen des gemischten Materials, d a durch gekennzeichnet, daß man

a) den bei 1000 bis 1400°C gebrannten Dolomit bis zu einem Gehalt von 3 bis 40 Gewichtsprozent MgO teilweise hydratisiert,

b) eine Magnesium enthaltende Verbindung, die sich unter Bildung von MgO zersetzt, oder leicht gebranntes MgO mit dem leicht gebrannten Dolomit vermischt, so daß eine Masse erhalten wird, die nach dem Brennen 45 bis 98 % enthält

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ausreichende einer Magnesium enthaltenden Verbindung, die mit dem Gemisch der Oxide vermengt ist, verwendet wird, um eine feuerfeste Masse, die nach dem Brennen 65 bis 75 % MgO enthält, herzustellen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das teilweise hydratisierte Gemisch durch Pressen verformt, trocknet und hierauf bei Temperaturen von 1500 bis 170O⁰C brennt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man genügend Magnesium enthaltende Verbindungen oder MgO zusetzt, um ein feuerfestes Korn zu erhalten, das eine kontinuierliche MgO-Matrix besitzt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den leicht gebrannten Dolomit teilweise hydratisiert, indem man ihn je 100 Teile des Oxides mit mehr als 80 Teilen bis zu 150 Teilen Wasser vermischt.

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