DE2231747A1 - Feuerfeste masse, insbesondere stampfmasse - Google Patents

Feuerfeste masse, insbesondere stampfmasse

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Description

DRESSER INDUSTRIES, INC., Republic National Bank. Building Dallas, Texas 75 221 / USA
"Feuerfeste Masse, insbesondere Stampfmasse"
Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Masse, insbesondere Stampfmasse mit einem nichtwässrigen Binder.
Die Erfindung bezieht sich auf Verbindungen, die besonders für die Bildung monolithischer feuerfester Materialien geeignet sind. Ein Aspekt der Erfindung ist dabei die feuerfeste Auskleidung, wie sie in Sauerstoffaufblas-Konvertern zur Anwendung kommt.
In einigen metallurgischen Verfahren, beispielsweise Sauerstoffstahlherstellungsverfahren wie LD-Verfahren, Bessemer-Verfahren, Kaldo-Verfahren usw. besteht der Ofen (Konverter) aus einem Metallmantel, der im Inneren eine feuerfeste Auskleidung zur Bildung des Ofenraumes, in dem das Verfahren abläuft, aufweist.
Im wesentlichen besteht dabei die feuerfeste Auskleidung der Sauerstoffkonverter aus einer inneren "Arbeite-"auskleidung,
209864/1209
Bankkonto: W. Melciner, Berliner Bank AG, Depka36 Berlln-Halensee, Kurfareiendamm 130, Konto-Nr. 90 716
Postscheckkonto: W. Meltantr, Berlin Weit 122 82
-2- 2 2 317 Λ 7
wie Teer gebundenen, chemisch gebundenen oder gebrannten basischen Steinen, einer äußeren Auskleidung an der Innenwand des Metallmantels - gewöhnlich aus gebrannten Magnesitsteinen- und einer Zwischenschicht. Die Zwischenschicht ist normalerweise monolithisch und wird durch Stampfen einer feuerfesten Mischung an Ort und Stelle hergestellt. Die Zwischenschicht kann in der Stärke variieren in Abhängigkeit von dem Konverter und den Arbeitsparametern für die die Auskleidung bestimmt ist. Ein Beispiel für eine bekannte Stampfmasse, die als Zwischenschicht verwendet werden kann, ist ein totgebrannter Dolomit oder Magnesit oder eine Mischung von Dolomit und Magnesit mit Zusätzen wie Kreosot, Furfurol, Pech, Teer oder dergl. als Binder»
Diese bekannte Masse (US-PS 3 556 822) hat sich für den obigen Zweck als recht geeignet erwieseno
Es hat sich nun allerdings gezeigt, inbesondere
1) unter bestimmten extremen Temperaturbedingungen,
2) bei rauher Handhabung und
3) infolge unkontrollierbarer, chemischer Veränderungen in dem zurückbleibenden Material, dem ungesättigten Pech, daß der Binder - nach diesem Stand der Technik - sich in dem Versandbehälter absetzt oder einiges seiner ausgezeichneten Verarbeitbarkeit verliert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen neuen Binder zu schaffen, der eine verbesserte Lagerfähigkeit und Verarbeitbarkeit für Mischungen wie sie in dem US-PS 3 556 822 offenbart sind, aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs, wobei die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale weitere Ausgestaltungen wiedergeben.
2 0 3 8 ϊί 4 / 12U9
Erfindungsgemäß wird somit eine "basische feuerfeste Stampfmasse oder ein Stein, der aus einem größenklassierten basischen feuerfesten Material und einem neuen nichtwässrigen Binder besteht, geschaffen.
Dieser Binder enthält ein Schmieröl in Verbindung mit einem metallischen Stearat. Vorzugsweise beträgt die Gesamtmenge an Binder zwischen 3 bis 8 Gewichtsteile bezogen auf je 100 Gewichtsteile basischen, feuerfesten Materials, wobei auch 2 bis 12 Gewichtsteile möglich sind.
Das vorzugsweise verwendete basische feuerfeste Material wird ausgewählt aus der Gruppe totgebrannten Dolomit, totgebrannten Magnesit oder Mischungen davon. Die Verwendung und die Vorteile von verschiedenen Petroleumprodukten, beispielsweise verschiedenen Ölen zum Schmieren und Binden und zahlreichen Arten von Mischungen einschließ-lich der basischen Mischungsart der Erfindung, ist lange bekannte
Die Wirkung des Öls beruht im wesentlichen in dem Überziehen der einzelnen Körner mit einem Ölfilm und dem Schmieren der Körner, um ihre Bewegung gegeneinander zu erleichtern, d.h. die Verdi chtbarkeit während der Mischung und Formung.
Das Öl dient, infolge seiner kohäsiven Eigenschaft auch dazu, die feuerfesten Körner anfänglich zusammen zu binden, um zu einem erfolgreichen Formen der Verbindung beizutragen.
Eines der Hauptprobleme der Schmierölsysteme ist jedoch, daß keine ausreichende Grünfestigkeit in den nichtplastischen, feuerfesten Materialien erreichbar ist, und daß während der Formung Probleme auftreten.
Es wurde nun gefunden, daß die Vorteile des Schmieröls in Bezug auf die Grünfestigkeit erweitert werden können, durch Verwendung einer Mischung eines Schmieröls und eines metallischen Stearats.
209804/1209 - -.4-
öl und Stearat-Mischung dienen einem doppelten Zweck - das öl ergibt die notwendige Schmierung zur Erzielung der gewünschten gestampften Dichte, während das Stearat als Binder wirkt. Zusätzlich ist dieses Schmierstoff-Binder-System nichtwässrig. In diesem Zusammenhang dürfte es dem Fachmann bekannt sein, daß Wasser eine unerwünschte Komponente mit Mischungen basischen
anfeuerfesten Materials ist, infolge der Hydration und schließenden
Gefahr von Rissen.
Weitere Vorteile sollen anhand der nachfolgenden Beispiele gezeigt werden, die kennzeichnend sind für vergleichbare Labortests von erfindungsgemäßen Mischungen
Mischung A 100 Teile Magnesit, 3 1/2 Teile teilweise neutralisiertes Sojabohnen-Pech,
Mischung B 100 Teile Magnesit, 3 Teile nichtdetergentem 40 (weight) Motoröl und 1/2 Teilen Magnesiumstearatpuder.
Beide» Mischungen hatten ausgezeichnete Stampfeigenschaften und mit ihnen wurden Lagertests bei Raumtemperatur und bei 60°C durchgeführt.
Aussehen (gelagert in Polyäthylen überzogenen Säcken) nach fünftägiger Lagerung bei 600C:
Mischung A: leicht trockener und steifer, teilweise verdichtet aber leicht aufzubrechen
Mischung B: keine Veränderung
Nach acht Wochen langer Lagerung bei Raumtemperatur: Mischung A: dicht zusammengedrückt, schwer zu lösen Mischung B: keine Veränderung
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223174?
Während die obigen Beispiele die Anwendung von Magnesitkorn wiedergeben, sind Mischungen aus totgebranntem Dolomit und Magnesit genauso zufriedenstellend wie beispielsweise
Mischung C 60 Teile Dolomit, 40 Teile Magnesit, 2 Teile Ruß, 3 Teile nichtdetergentem 40 (weight) Motoröl und 1/2 Teile Magnesium-Stearatpuder.
Diese Mischung hat erhöhte Festigkeits-Eigenschaften im Vergleich zu gleichen Mischungen, die einen teilweise neutralisierten Sojabohnenpech-Binder enthalten. Zusätzlich weist diese Mischung ausgezeichnete Lagerfähigkeit auf, wobei es nach siebenwöchiger Lagerung bei Raumtemperatur sehr gut verarbeitbar ist.
Bei der Herstellung von feuerfesten Ansätzen unter Verwendung des Schmieröl-Binder-Systems, wird das Schmieröl zuerst mit dem feuerfesten Material gemischt und das Magnesium-Stearat wird dann der Mischung hinzugefügt.
Für den Fachmann ist es bekannt, daß es sich bei Stearat um ein Salz einer Fettsäure handelt. Während in den vorhergehenden Beispielen die Verwendung von Magnesiumstearat (Mg [,c' sH35°2 J2 ^ offenbart worden ist, wurden auch andere metallische Stearate wie Aluminium-, Kalcium-, Natrium- und Zinkstearat untersucht und erwiesen sich als gleich effektiv.
Das Öl, daß die notwendige Schmierung zur Erreichung der gewünschten Stampfdichte schafft, kann jedes öl sein, daß die ausreichende Schmierung bewirkt, wobei die Wirtschaftlichkeit und Erreichbarkeit die bestimmenden Faktoren sind für das bestimmte Öl, daß verwendet werden soll.
Es wurde - wie vorher erwähnt - gefunden, daß ein nichtdetergentes herkömmliches 40 (weight) Motoröl zufriedenstellend arbeitet.
- Patentansprüche 2098BA/I2UÜ
~ D —

Claims (6)

  1. Patentansprüche
    1» Feuerfeste Masse, insbesondere Stampfmasse mit einem nichtwässrigen Binder, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus etwa 100 Gewichtsteilen eines feuerfesten Materials und etwa 2-12 Gewichtsteilen eines .Binders besteht, wobei der Binder aus einem Schmieröl und einem metallischen Stearat besteht.
  2. 2. Feuerfeste Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material Magnesit ist.
  3. 3. Feuerfeste Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material Dolomit ist»
  4. 4. Feuerfeste Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material eine Mischung aus Dolomit und Magnesit ist.
  5. 5. Feuerfeste Masse» nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmieröl ein nichtdetergentes 40 (weight) Motoröl ist.
  6. 6. Feuerfeste Masse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Stearat aus der Gruppe bestehend aus Magnesoim-, Aluminium-, Kalcium-, Natrium- und Zinkstearat ist.
    Dipl.-lng. P. E. Meissner
    Patentanwalt
    0 9 8 8 4/1209
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