DE2231747C3 - Feuerfeste Masse, insbesondere Stampfmasse - Google Patents

Feuerfeste Masse, insbesondere Stampfmasse

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Description

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 »Arbeits«-auskleidung, 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 od. dgl. als Binder.
Diese bekannte Masse (US-PS 35 56 822) hat sich für den obigen Zweck als recht geeignet erwiesen.
Es hat sich nun allerdings gezeigt, insbesondere
1. Unter bestimmten extremen Temperaturbedingungen,
2. bei rauher Handhabung und
3. infolge unkontrollierbarer, chemischer Verände^ rungen 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 35 56 822 offenbart sind, aufweist Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch
ίο die Merkmale des Hauptanspruchs, wobei die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale weitere Ausgestaltungen wiedergeben.
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 Vorzugswei,e 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 Grappe 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 einschließlich der basischen Mischungsart der Erfindung, ist lange bekannt.
Die Wirkung des Öls beruht im wesentlichen in dem Oberziehen der einzelnen Körper mit einem Ölfilm und dem Schmieren der Körner, um ihre Bewegung gegeneinander zu erleichtern, d. h. die Verdichtbarkeit während der Mischung und Formung zu erhöhen.
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 Problerne 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. öl und Stearat-Mischung dienen einem doppelten Zweck —
das öl ergibt die notwendige Schmierung zur Erzielung der gewünschten gestampften Dichte, während das Steaiat 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 feuerfesten Materials ist. infolge der Hydration und anschließenden Gefahr von Rissen.
Weitere Vorteile sollen anhand der nachfolgenden Beispiele gezeigt werden, die kennzeichnend sind für
bo vergleichbare Labortests von erfindungsgemäßen Mischungen.
Mischung Ai 100 Teile Magnesia, 3 '/2 Teile teilweise neutralisiertes Sojabohnen-Pech,
Mischung B: 100 Teile Magnesia, 3 Teile nichtdeter-
gentem 40 (weight) Motoröt und V2 Teilen Magnesiumstearatpuder,
Beide Mischungen hatten ausgezeichnete Stampfel· genschaften und mit ihnen wurden Lagertests bei
Raumtemperatur und bei 60°C durchgeführt
Aussehen (gelagert in Polyäthylen überzogenen Säcken) nach fünftägiger Lagerung bei 60° C:
Mischung A: leicht trockener und steifer, teilweise verdichtet aber leicht aufzubrechen, g
Mischung B: keine Veränderung.
Nach acht Wochen langer Lagerung bei Raumtemperatur:
Mischung A: dicht zusammengedrückt, schwer zu lösen, Mischung B: keine Veränderung.
Während die obigen Beispiele die Anwendung von Magnesiakorn wiedergeben, sind Mischungen aus totgebranntem Dolomit und Magnesit genauso zufriedenstellend wie beispielsweise
Mischung C: 60 Teile totgebrannter Dolomit, 40 Teile Magnesia, 2 Teile Ruß, 3 Teile nichtdetergentem 40 (weight) Motoröl und Vz 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 Währt nd in den vorhergehenden Beispielen die Verwendung von Magnesiumstearat (Mg C8H35O2J2) offenbart worden ist, wurden auch andere metallische Stearate wie Aluminium-, Kalcium-, Natrium- und Zinkstearat untersucht und erwiesen sich als gleich wirkungsvoll.
Das öl, daß die notwendige Schmierung zur En eichung 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 nichtdelergentes herkömmliches 40 (weight) Motoröl zufriedenstellend arbeitet.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Feuerfeste Masse, insbesondere Stampfmasse mit einem nichtwäßrigen Binder, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen 100 Gewichtsteile eines feuerfesten Materials und 2 bis 12 Gewichtsteile eines aus einem Schmieröl und einem metallischen Stearat bestehenden Binders enthält.
Z Feuerfeste Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material Magnesia ist.
3. Feuerfeste Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material totgebrannter Dolomit ist
4. Feuerfeste Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material eine Mischung aus totgebranntem Dolomit und Magnesia ist
5. Feuerfeste Masse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmieröl ein nichtdetergentes 40 (weight) Motoröl ist
6. Feuerfeste Masse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Stearat ein Magnesium-, Aluminium-, Kalcium-, Natriumoder Zinkstearat ist
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