DE2223142B2 - Verwendung kolloidaler Kieselsäure für feuerfeste Auskleidungsmaterialien oder Futter - Google Patents

Verwendung kolloidaler Kieselsäure für feuerfeste Auskleidungsmaterialien oder Futter

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Description

Feuerfeste Auskleidungen auf der Basis von Silici- -<>
jim/Jwwi/l AInmininmeiHlfat \vnAlnAt»r Aluminiumoxid besitzen bekanntlich gute feuerfeste Eigenschaften, haben aber auch den Nachteil, daß sie von basischen Schlacken stark angegriffen werden, was ihre Brauchbarkeit beträchtlich einschränkt. -'·
Die GB-PS 966792 beschreibt die Verwendung wäßriger Suspensionen kolloidaler Kieselsäure als Vorläufer für Bindemittel in Formmassen für feuerfeste Schalenformen. Durch Zugabe eines Geliermittels wird die kolloidale Kieselsäure geliert und dient nicht der Verbesserung bestimmter Eigenschaften von Auskleidungsmaterialien.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand nun darin, feuerfeste Auskleidungsmaterialien oder Futter auf der Basis von Siliciumdioxid, Alumi- r> niumsilikat und/oder Aluminiumoxid zu bekommen, die die Nachteile bekannter Auskleidungsmaterialien oder Futter nicht besitzen und basischen Schlacken möglichst gut widerstehen.
Erfindungsgemäß verwendet man eine wäßrige w Suspension kolloidaler Kieselsäure einer Teilchengröße bis zu 30 nm zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit feuerfester AuskJeidungsmaterialien oder Futter auf der Basis von Siliciumdioxid, Aluminiumsilikat und/oder Aluminiumoxid gegen den Angriff 4> durch basische Schlacken.
Es wurde gefunden, daß der Angriff basischer Schlacken auf feuerfeste Auskleidungen auf der Basis von Siliciumdioxid, Aluminiumsilikat und/oder Aluminiumoxid auf der Tatsache beruht, daß alkalische v> Substanzen aus der Schlacke mit den feuerfesten Materialien unter Bildung von Silikaten oder Aluminaten reagieren, insbesondere in Poren und Rissen, wo neben dem chemischen Angriff ein Bersten infolge der Quellung der Aluminate und Silikate eintritt. r>
Die erfindungsgemäß in wäßriger Suspension verwendete kolloidale Kieselsäure mit einer Teilchengröße bis zu 30 nm, vorzugsweise zwischen 5 und 30 nm, füllt solche Poren und Risse in der Auskleidung, die mit der basischen Schlacke in Berührung ho kommen können, weitgehend aus und quillt bei der Reaktion mit den basischen Bestandteilen der Schlacke nicht. Derartige wäßrige Suspensionen kolloidaler Kieselsäuren sind im Handel erhältlich, wie beispielsweise mit einer Konzentration entsprechend etwa 40 Gew.-% SiO2.
Die Erfindung beruht auf der Arbeitshypothese, daß die kolloidale Kieselsäure mit Alkali aus der Schlacke und mit Aluminium aus Aluminium enthaltenden feuerfesten Stoffen unter Bildung nicht quellender Verbindungen vom Caraegittyp (Na2O · Al2O3 · 2SiO2) reagiert, während in sauren feuerfesten Stoffen die Gegenwart kolloidaler Kieselsäure die Bildung von Tridymit und Cristobalit ansteigen läßt. Unabhängig davon, ob diese Hypothese zutrifft oder nicht, haben' praktische Versuche gezeigt, daß die Behandlung der oben erwähnten feuerfesten Materialtypen mit kolloidaler Kieselsäure ihre Widerstandsfähigkeit gegen den Angriff basischer Schlacken beträchtlich verbessert.
Die Auskleidungsmaterialien oder fertige λ Futter können auf einem der üblichen Wege hergestellt werden. Das Zumischen der kolloidalen Kieselsäure kann Hiirnh Tränken nder Vnllsaueenlassen des Futters von der Oberfläche her erfolgen, doch ist es bevorzugt, die kolloidale Kieselsäuresuspension direkt mit den Massen, aus denen Futter, Ziegel und sonstige feuerfeste Gegenstände zum Auskleiden von öfen, Pfannen und dergleichen gefertigt werden, zu vermischen. Um sonstige Eigenschaften solcher Auskleidungsmaterialien und Futter nicht zu verändern, wird ihnen vorzugsweise nicht mehr kolloidale Kieselsäure zugemischt, als etwa 2 Gew.-% SiO2, bezogen auf das fertige Auskleidungsmaterial oder Futter. Selbst wenn man dieses Material als Stampfmasse benutzt, ist es ratsam, nach vollständiger Fertigung der Auskleidung eine Nachbehandlung mit der kolloidalen Kieselsäuresuspension durchzuführen, um noch verbliebene Oberflächenporen auszufüllen. Vorzugsweise verwendet man eine Suspension kolloidaler Kieselsäure mit einer Konzentration entsprechend etwa 40 Gew.-% SiO2.
Beispiel 1
Herstellung von feuerfesten Ziegeln für Ofenfutter
Ziegel auf der Grundlage von Siliciumdioxid, Aluminiumsilikat oder Aluminiumoxid wurden in bekannter Weise gefertigt und nach dem Brennen mit einer Suspension von kolloidaler Kieselsäure einer Teilgröße von 5 bis 30 nm imprägniert. Die Ziegel wurden getrocknet und waren gebrauchsfertig.
Beispiel 2
Herstellung von feuerfestem Auskleidungsmaterial
Eine Masse, wie sie gewöhnlich für ungetränkte Ziegel gemäß Beispiel 1 gebraucht wird, jedoch mit einem so niedrigen Alkaligehalt wie praktisch möglich, wurde mit etwa 5 Gew.-% einer 40%igen Suspension kolloidaler Kieselsäure vermischt. Eine in dieser Weise hergestellte Masse war besonders geeignet für die Ausfütterung von Gießpfannenöfen zur Stahlerzeugung.
Gemäß Beispiel 1 hergestellte Ziegel wurden mit einer Masse nach Beispiel 2 verbunden, und das Wasser wurde durch Trocknung bei etwa HO0C entfernt, worauf die Auskleidung gebrauchsfertig war.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verwendung einer wäßrigen Suspension kolloidaler Kieselsäure einer Teilchengröße bis zu > 30 nm zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit feuerfester Auskleidungsmaterialien oder Futter auf der Basis von Siliciumdioxid, Aluminiumsilikat und/oder Aluminiumoxid gegen den Angriff durch basische Schlacken. «'
2. Verwendung einer wäßrigen Suspension kolloidaler Kieselsäure mit einer Konzentration entsprechend 40 Gew.-% SiO2 nach Anspruch 1.
DE2223142A 1971-05-14 1972-05-12 Verwendung kolloidaler Kieselsäure für feuerfeste Auskleidungsmaterialien oder Futter Withdrawn DE2223142B2 (de)

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