DE2240771A1

DE2240771A1 - Verfahren zur herstellung eines feuerfesten magnesiumoxid-materials

Info

Publication number: DE2240771A1
Application number: DE2240771A
Authority: DE
Inventors: Gunther L Mortl; Ronald Staut
Original assignee: GEN REFRACTORIES CO; General Refractories Co
Current assignee: GEN REFRACTORIES CO; General Refractories Co
Priority date: 1971-08-19
Filing date: 1972-08-18
Publication date: 1973-03-08
Also published as: ES435606A1; BE787721A; IT974632B; GB1404805A; CA979024A; DE2240771C3; SE385579B; NL7211223A; US3833390A; FR2150804A1; DE2240771B2; ES405963A1; AT321180B

Description

DIt. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DK. RE». NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE D.8000 MDNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

22

GENERAL REFRACTORIES COMPANY, . Philadelphia, PA. / USA

Verfahren zur Herstellung eines feuerfesten Magnesiumoxid-Materials

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Magnesiumoxid-Formkörpern. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Herstellung von feuerfesten Magnesiumoxid-Materialien, die überlegene Heißfestigkeitseigenschaften. besitzen»

Es wurde gefunden, daß für basische feuerfeste Stoffe, die in basischen Sauerstoff-Stahlöfen verwendet werden, ein ausgeprägter Zusammenhang zwischen guten Heißfestigkeitseigenschaften und einer gesteigerten Gebrauchsdauer besteht. Somit heit die Verwendung von basischen Sauerstoff-Stahlöfen durch Stahlfabriken einen erheblich erhöhten Bedarf nach basischen

309810/0990

feuerfesten Stoffen mit sich gebracht, die verbesserte Helßfestigkeitseigenschaften besitzen.

Feuerfeste Materialien, die in basischen Sauerstoff-Stahlöfen verwendet werden, enthalten typischerweise die Oxide von Magnesium und Calcium zusammen mit geringen Mengen von Oxiden des Silicium«, Bors, Eisens und Aluminiums. Feuerfeste Stoffe, die einen relativ hohen prozentualen Gehalt an Calciumoxid besitzen, neigen dazu, beim Aussetzen an die Luft zu hydratisieren. Aufgrund ihrer verringerten Hydratisationsneigung besitzen feuerfeste Stoffe mit hohem Magnesiumoxid-Gehalt, die beispielsweise 96 bis 98$ MgO und relativ geringere Mengen von Calciumoxid enthalten, inherent längere Lagerungszeiten als Massen, · die höhere prozentuale Mengen von Calciumoxid enthalten.

Derzeit werden hochfeste feuerfeste Magnesiumoxid-Massen her·'· kömmlicherweise mit einem Magnesiumoxid-Korn mit niedrigem Flußmittelgehalt hergestellt, dessen BpO^-Gehalt weniger als o,l$, vorzugsweise weniger als 0,05$ beträgt, und bei dem das CaO/SiOo Molverhältnis im Bereich von 2 : 1 liegt. Die Verwendung eines solchen Magnesiumoxid-Korns als Ausgangsmaterial ist deswegen zweckmäßig, weil die Anwesenheit von mehr als 0,05 Gew.-% B₂O^₅ zur Erzielung einer Heißfestigkeit von synthetischen Magnesiumoxid-Massen nachteilig ist und weil CaO/SiOo Molverhältnisse von etwa 2 : 1 die Bildung von Diealciumsilikat fördern. Dieses Material besitzt. · gute feuerfeste Eigenschaften, und bildet, wenn es als Teil eines Gemenges, das mehr als 9o# MgO enthält, gebrannt wird, isolierte Taschen anstelle einer kontinuierlichen Matrix. In einer gebrannten Magnesiumoxid-Masse mit hoher Reinheit fördert daher die Anwesenheit von Dicalciumsilikat einen Teilchen an Teilchen Kontakt zwischen den MgO-Teilchen. Diese Beziehung ergibt eine gute Reißfestigkeit, da zwischen den Last tragenden Teilchen

309810/0990 - 3 -

kein Flußmittel vorliegt, das schmelzen kann und das bei erhöhten Temperaturen schwache Stellen ausbilden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde nun gefunden, daß ein Korn, das einen hohen prozentualen Anteil von MgO, einen relativ hohen BoO^-Gehalt (mehr als 0,1$!) und einen Bereich von CaO/SiOp Molverhäl'cnisse besitzt, welcher ein relativ niedriges CaO/SiOp-Verhäitnis einschließt, beispielsweise unterhalb etwa 2 : !_, zu einem feuerfesten Material mit hoher Heißfestigkeit verarbeitet worden kann.

Die Erfindung stellt somit ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines feuerfesten Magnesiumoxid-Materials zur Verfügung, welches bei erhöhten Temperaturen gute Festigkeitseigenschaften besitzt. Bei diesem Verfahren geht man so vor, daß man feine Teilchen einer Alkalimetall enthaltenden Verbindung mit einem kornförmigen Magnesiumoxid-Ausgangsmaterial mit niedrigem Fe₃O-*- und ΑΙρΟ-,-Gehalt, welches 9o bis 99^ MgO und über o,l Gew.-% BpO-, enthält, vermischt und daß man das Gemisch brennt, um die Alkalimetallverbindung und das Bor zu verflüchtigen.

Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der einfachen Erhältlichkeit besitzt das Ausgangsmaterial vorzugsweise ein Ca-Si-Molverhältnis von weniger als 2,ο und es werden feine Teilchen von Calcium- und Silicium enthaltenden Verbindungen mit dem Magnesiumoxid-Ausgangsmaterial vermischt, um das CaO-SiO₂-MoI-verhältnis der feinteiligen Komponente der Masse auf mindestens 2, ο zu erhöhen und um das prozentuale■Aggregatgewicht von Ca und Si auf Oxidbasis auf zwischen J> bis 7 Gew.-% der feinteiligen Komponente der Masse zu erhöhen.

Unerwarteterweise ist ein Ziegel oder ein anderes feuerfestes Produkt, das aus einem Magnesiumoxid-Korn mit hohem Borgehalt, fjernäß dem Verfahren der Erfindung hergestellt worden ist, von

309810/0990

einem ähnlichen feuerfesten Produkt kaum unterscheidbar, welches aus einem teureren Magnesiumoxid-Korn mit niedrigem Borgehalt hergestellt worden ist. Nach dem Brennen finden sich fast keine Spuren der Alkalimetallverbindung und der Borgehalt kann im allgemeinen auf einen Wert vermindert werden, der mit demjenigen der handelsüblichen sogenannten Magnesiumoxid-Korner mit niedrigem Borgehalt vergleichbar ist. Die Festigkeitseigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten gebrannten feuerfesten Produkte sind ausgezeichnet, ,'jie scheinen durch die .Verflüchtigung des Alkalimetalle u».>d der; Bors während der Bronnstufe nicht nachteilig beeinflußt worden zu sein.

Magnesiumoxid-Ausgangsniateri allen mit einem BpO-,-Gehalt oberhalb o,l Gew.-% und einem niedrigen Cp O/Si (^-Verhältnis, wie sie herkömmlicherweise bei direkt gebundenen feuerfesten Stoffen verwendet werden, können gemäß der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von feuerfesten Formkörpern für basische Sauerstoff-Stahlöfen eingesetzt werden. Vor der vorliegenden'Erfindung mußten von den Herstellern von feuerfesten Stoffen zwei Typen von Magnesiumoxid-Ausgangsm.ilerialien gestapelt werden, nämlich ein relativ teures Korn mit niedrigem B_o0,~Gehalt, das auf Oxidbasis etwa o,o2# Bor enthielt und ein CaO/SiÜp-Verhältnis von etwa 2 : 1 besaß, zur Verwendung für basische Sauerstoff-Öfen und weiterhin ein billigeres Magnesiumoxid-Ausgangskorn für gebundene feuerfeste Stoffe mit einem CaO/ßiCt,-Verhältnis von etwa 1:1, das erheblich höhere prozentuale Mengen von BpO-, enthielt. Nunmehr kann das letztgenannte Ausgangsmaterial unter erheblichen Kostenersparnissen für· beide Zwecke verwendet werden.

Die Ausschaltung des Bedarfs nach einem Ausgangsmateria] mit einem niedrigen BgO,-Gehalt Gestaltet die Verwendung eine;; billigeren Ausgangsmaterials und ergibt hinsichtlich der In-

309810/0990 - '3

> vestitionserfordernisse Kostenersparnisse. Weiterhin wird hierdurch die Verunreinigung der Mahlsysteme für das Magnesiumoxid ausgeschaltet. Schließlich werden die Reinigurigs-

\ kosten vermieden, die bei dem Wechsel von einem Magnesium-/ Korn zu einem anderen Korn auftreten.

Nach der vorliegenden Erfindung können feuerfeste Magnesium-/ oxid-Stoffe aus einer Vielzahl von im Handel erhältlichen ι synthetischen Magnesiumoxid-Körnern hergestellt werden. Die I vorliegende Erfindung ist besonders gut auf ein Magnesiumoxid-/ Korn als Ausgangomaterial anwendbar, das 9o bis 99$ MgO und j über o,l Gew.-Jo B₂O₅ enthält und das ein CaO zu SiO₂ Molv-erhält·

nis von weniger als. 2,ο besitzt. Ein solches Magnesiumoxid-Korn "^; ist im Handel erhältlich und wird üblicherweise in direkt gebundenen feuerfesten Stoffen verwendet,'die für weniger scharfe Umweltsbedingungen als basische Sauerstoff-Stahlöfen ausgebil-• det sind. Die chemische Zusammensetzung eines typischen als

Ausgangsstoff verwendbaren Magnesiumoxid-Korns in Gew.-$ ist ( wie folgt: 0,58$ SiO₂, ο,3ο$ Fe₂O-,, ο,23$ AlgO·,, ο,75$ CaO, / 97,Qyo MgO, ο, 14$ B₂O, sowie beim Brennen verlorengehende flüch-[ tige Stoffe Q,19$.

bei diesem Verfahren verwendete Ansatzgemisch sollte eine I Mischung von Teilchengrößen enthalten, die eine eng gepackte \ Masse ergeben. Das zur Bildung eines feuerfesten Ziegels gemäß / der Erfindung verwendete Ansatzgemisch sollte vorzugsweise die

Teilchen von d.rei üblichen Größenklassifizierungen in folgenden j prozentualen Gewichtsmengen enthalten: 25 bis 4o$ grobe Teilchen, 25 bis 4o$ mittlere Teilchen und 25 bis 4o$ feine Teil-I chen mit -o,1^9 mm (-loo mesh).

J Gernäß der Erfindung wird eine Alkalimetall enthaltende Verbindung zu dem Magnesiumoxid-Ausgangsmaterial gegeben, um die Verflüchtigung des in dem Magnesiumoxid-Korn enthaltenen Bors zu unterstützen. Die Alkalimetall enthaltende Verbindung sollte

-*/ 309810/0990

f ORIGINAL INSPECTED

ein Oxid sein oder eine Verbindung, die beim Brennen leicht in das Oxid umgewandelt wird, beispielsweise ein Hydrat, ein Carbonat oder ein Hydroxid. Typische Alkalimetall enthaltende Verbindungen, die gemäß der Erfindung verwendet werden können sind z.B. KOH, NaOH, K₂CO₃, Na₂CO₃, KNO₃, NaNO₃, K₂O, NapO sowie die entsprechenden Lithiumverbindungen.

Die Menge der Alkalimetall enthaltenden Verbindung, die mit dem Ausgangs-Magnesiitnioxid-Korn vermengt wird, sollte ausreichend sein, um den BpO^-Gehalt der gebrannten Masse auf unterhalb 0,05 Gew.-% zu vermindern. Gewöhnlicherweise wird die Alkalimetall-Verbindung in solchen Mengen zugesetzt, daß in dem Gemisch o,2 bis Y/o, vorzugsweise o,4 bis 0,6 Gew.-^, Alkalimetall auf Oxidbasis zur Verfügung gestellt werden. Vorzugsweise wird die Aikalimetall-Verbindung in fein verteilter Form zugesetzt, weil eine gleichförmige Verteilung des Alkalimetalls durch die Masse hindurch beim Brennen eine gleichförmige Verflüchtigung des Bors aus der Mischung unterstützt.

Wenn das als Ausgangsinaterial ausgewählte Magnesiumoxid-Korn ein CaO zu SiOp-Molverhältnis gegenüber der feinverteilten Komponente (mit einer Teilchengröße unterhalb o,l49 mm « unterhalb loo mesh) von weniger als 2,ο besitzt, oder wenn der gesamte CaO + SiOg-Gehalt der Peinfraktion unterhalb "$% liegt, dann ist es zweckmäßig, dem Ausgangsmaterial feine Teilchen von Calcium- und/oder Silicium enthaltenden Verbindungen zuzumischen, um zu diesen Werten zu kommen. Das Ca-Si-Mölverhältnis der Feinstoffe und die gesamten prozentualen Gewichtsmengen von CaO und SiO₂, die in den Feinstoffen vorhanden sind, müssen diesen Werten gleich sein oder darüber liegen, um in dem erhaltenen feuerfesten Produkt hohe Heißfestigkeitseigenschaften zu erhalten.

Die Calcium- und/oder Silicium enthaltenden Verbindungen können entweder vor oder nach der Zugabe des Alkalimetall ent-

309810/0990 _?

..»•T,ti:ti,;_: j. -j

haltenden Materials zugefügt werden. Die Silieiumoxid-Matrix der Masse enthält nach dem Brennen CaO und SiOp in einem Molverhältnis von 2 bis 5* vorzugsweise 2 bis 3, und in einer aggregierten Menge, die 5 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 3,5 bis 5*5 Gew.-$ der ursprünglichen Feinstoffe gleich ist.

Zur Erhöhung des CaO/SiOg-Molverhaltnisses und des in Gew.-^ ausgedrückten Anteils dieser Verbindungen in den feuerbe-" ständigen Massen kann sine weite Vielzahl von Calcium- oder Silicium enthaltenden Verbindungen verwendet werden. Geeignete Quellen für Siliciumdioxid sind z.B. Wollastonifc (CaSiQ-* Serpentin, Diopsid* und SiOpOder Magiiesiumox.i d-Sorten mit hohem SiOp-Gehalt. Geeignete Quellen für CaO sind z.B. Wollas tonit, Calciumcarbonate Calciumhydroxid,. Dolomit, Calciumnitrat sowie Magnesiumoxid-Sorten mit hohem CaO-Gehalt.

Die Alkalimetall enthaltende Verbindung und die Calcium- und Silicium enthaltenden Verbindungen können zu dem Magnesiumoxid-Ausgangs-Korn in einem geeigneten Mischer bequem zugefügt werden. Nach der Zugabe der Alkalimetall-Verbindung, und erforderlichenfalls nach Zugabe der Silicium-- und Calciumverbindungen wird das resultierende Gemisch nach beliebigen Verfestigungsinethoden der Praxis in die gewünschte Gestalt verformt, beispielsweise durch Stampfen, Vibrationsverdichten oder durch Pressen. Zur Erzielung der gewünschten Preßdichten werden gewöhnlich Drücke von etwa 352 bis 14-1 ο kpd/cm^£ (5ooo bis 2O.OOO psi) verwendet. Nach' der Bildung werdenbie feuerfesten Formkörper 1 bis Io Stunden bei Temperaturen 1538 bis I76O Q (2800 bis 32oo°F) gebrannt. Bevorzugte Brenntemperaturen sind 1649 bis 1760⁰C(3000 bis 32oo°F).

Die erfindungsgemäß hergestellten feuerfesten Materialien besitzen angestrebte Heißfestigkeitseigenschaften. Nach dem Brennen enthalten sie 9o bis 98 Gew.-$ MgO in Form von enggepackten MgO-Teilchen, die vorwiegend in einem Tellchen-an-

309810/0990 B

Teilchen-Kontakt vorliegen. Eine diskontinuierliche Siliciumdioxid enthaltende Phase enthält isolierte Taschen von Ca_?S. Die Heißbruchfestigkeit der erfindungsgemäß hergestellten feuerfesten Gegenstände liegt im allgemeinen oberhalb 516 kpd/cm (45oo psi), häufig oberhalb 352 kpd/cm" (5ooo psi).

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Darin sind, wenn nichts anderes angegeben ist, sämtliche Teile- und Prozentmengen auf das Gewicht bezogen.

Beispiele 1 bis 21;

Diese Beispiele zeigen, wie bei einem Ausgang.smaterial aus einem Magnesiumoxid-Korn mit einem niedrigen CaO/SiOg-Molverhältnis, welches eine hohe prozentuale Menge von Bor (über o,l$) enthält, eine hohe Heißfestigkeit erhalten werden kann. Die chemische Zusammensetzung des Ausgangs-Magnesiumoxid-Korns, ausgedrückt in Gew.-^ ist wie folgt: 0,58$ SiO₂, 0,50^ Fe₂O₇, 0,23$ AIgO-,, o,75£ CaO, 97,85s MgO und o,l4# B₂O₅. Das Ausgangsmaterial besitzt ein CaO/SiOo-Molverhältnls von 1,29, einen Glühverlust von 0,19$ und enthält eine Teilchengröße-Verteilung, daß eine eng gepackte Masse gebildet wird; Es enthält 65 Gew.-% eines Materials mit 1,41 mm χ o,5o mm (14 χ 35 mesh) und 35$ einer Feinfraktion, bei welcher 80 Gew.-# eine Teilchengröße von -o,o44 mm (-325 mesh) besitzen.

Das CaO/SiOg-Molverhältnis der Feinfraktion wird bei jeder Probe auf die in Tabelle I gezeigten Mengen erhöht, indem Wollastronit (CaSiO-,) und CaCO-, als Teilchen mit -o,o44 mm (-325 mesh) zugegeben werden. Sodann v/erden zu den Proben genügend NagCO^-Feinstoffe mit -o,o44 mm (-325 mesh) gegeben, daß in jeder Masse ein Gehalt von 1 Gew.-% Natrium auf Oxidbasis zur Verfügung gestellt wird.

Die Massen vier den zu Zylindern mit einer Höhe von 2,54 cm und einem Durchmesser von 2,85 cm verformt, mit Io5o kpd/cm

309810/0990

gepreßt und bei 1743°C gebrannt und bei dieser Temperatur 3 Stunden lang gehalten.

Die Tabelle I zeigt den Flußmittelgehalt der Feinfraktion, das CaO/SiOo Verhältnis der Feinfraktion, die Grün-Schüttdichte, die gebrannte Schüttdichte, die offene Porosität und die Heißbruchfestigkeit bei 1538 C von Massen, zu denen Na₂O gegeben worden war. Die Heißbruchfestigkeit gibt die Kraft wieder, die zum Zerpressen des gebrannten Zylinders erforderlich ist, wenn die Last entlang der Zylinderachse aufgebracht wird. In Tabelle I gibt der Flußmittelgehalt die in den Feinstoffen vorhandene prozentuale Gewichtsmenge von CaO und SiOp wieder.

Tabelle I

Beispiel Nr.	grüne Schütt dichte	gebrannte Schütt dichte	Porosität	C/S Verhält nis	Fluß- mittel- gehalt der Fein stoffe	Heißbrucb- festigkeit bei 1538pC (kpd/cm )
1	2,84-	2,83	18,9	1,29	1,33	134,4
2	2,8o	2,79	2o,o	2,o	4,o	344,9
3	2,82	2,80	19,3	2,5	4,o	352
4	2,84	2,80	19,6	3,0	4,o	324,2
5	2,83	2,80	19,8	3,5	4,0	352
6	2,81	2,78	2o,2	4,o	4,o	346,5
7	2,82	2,79	2o,l	4,5	4,o	319,4
8	2,83	2,80	19,7	5,o	4,o	338,2
9	2,85	2,82	19,4	2,0	4,5	348,8
Io	2,80	2,77	2o,7	2,5	4,5	327,2
11	2,81	2,77	2o,7	3,o	4,5	344,4
12	2,79	2,80	19,8	3,5	4,5	33o,4
13	2,8o	2,76	2o,9	4,o	4,5	347,9
14	2,81	2,76	2o,8	4,5	4,5	/308,56
15	2,-82	2,77	2o,5	5,o	4,5	294,9

309810/0

- Io -

Fortsetzung der Tabelle I

Beispiel Nr.	grüne Schütt dichte	gebrannte Schütt dichte	Porosität	C/S Verhält nis	Fluß- mittei gehalt der Fein stoffe	Heißbruch- , festigkeit ' bei 1338 (.; i (kpd/cm'"):
16	2,76	2,76	21,2	2, ο	5,o	345,9
17	2,77	2,75	21,4	2,5	5,ο	319,4. !
18	2,75	2,74	21,8	3, ο	5,o	352 :
19	2,75	2,74	21,8	5,5	5,o	343
2o	2,75	2,74	21,7	4,o	5, ο	343,2
21	2,78 .	2,74	21,5	4,5	5,o	308,4
22	2,79	2,75	21,3	5,o	5,o	306,6

Nach der beschriebenen Arbeitsweise der Deispiele 1 bis 21 wurde eine weitere Reihe von feuerfesten Materialien hergestellt, mit der Ausnahme, daß kein Natriumcarbonat zugefügt wurde. Tabelle II zeigt die entsprechenden physikalischen Eigenschaften der bei diesen Kontrollversuchen ohne Alkalimetallzugabe erhaltenen feuerfesten Materialien.

Tabelle II

Beispiel Nr.	grüne Schütt dichte	gebrannte Schütt dichte	Porosität	C/S Verhält nis	Fluß mittel gehalt der Fein stoffe	Heißbr-uob· festigkeit bei 1533 ?> (kpd/cm";
1	2,82	2,86	18,0	1,29	1,33	42,o
2	2,8o	2,84	19,o	2,o	4,0 .	37,1
3	2,8o	2,82	19,2	2,5	4,o	42,0
4	2,79	2,82	19,5	3,0	4,0	15V>

309810/0990

- 11 -

Fortsetzung der Tabelle II

Beispiel Hr.	grüne Schütt dichte	gebrannte Schütt dichte	% porösität	c/s Verhält nis	Fluß mittel gehalt der Fein st of fe	Heißbruch-· festigkeit bei 1538pO (kpd/cm~)
5	2,8o	2,82	19,5	■ 3,5	4,o	/178,5
6	2,8o	2,82	2o,o	4,o	4,o	166,2
7	2,79	2,8o	2o,5	4,5	4,o	192,5
8	2,79	2,81	2o,l	5,o	4,o	227,5
9	2,79	2,82	19,1	2,o	4,5	31,5
Io	2,79 ·	2,82	■ 18,9	2,5	4,5	33,2
11	2,79	2,8o	19,4	3,o	4,5	54,2
12	2,79	2,81	19,4	3,5	4,5	154,O
13	2,79	2,81	19,8	4,o	4,5	I66, 2
14	2,78	2,8ο	2o,3	4,5	4,5 .	166,2
15	2,79	2,8o	19,7 '	5,o	4,5	141,4
16	2,79	2,82	19,4	2,o	5,o	29,7
17	2,79	2,81	19,8	2,5	5,o	29,7
18	2,78	2,8o	2o,o	3,o	5,o	126,0
19	2,79	2,80	2o,6	3,5	5,o	175,o
2o	2,78	2,8o	2o,7	4,o	5,o	22o,5
21	2,78	2, 78	2o,8	4,5	5,o	135,5
22	2,77	2,78	2o,8	5,0	5,o	lol,5

Die Verbesserung der.Heißbruchfestigkeit bei 1538 G, welche durch die Zugabe von Alkalimetalloxiden zu dem Ansatzgemisch, das zur Herstellung der Magnesiumoxid-feuerfesten Körper · gebrannt wird, zugemischt wird.,, wird durch Vergleich der Ergebnisse der Beispiele 1 bis 21 der Tabelle I mit den ent-

309810/0990

- .12 -

sprechenden Ergebnissen ohne Allcaliinetalloxid gemäß Tabelle II ersichtlich. Die Heißbruchfestigkeit der erfindungsgenäß hergestellten Produkte ist über den gesamten Testbereich erheblich größer als diejenige der Kontrollmassen. Die Festigkeit steigt bei CaO/S.i(^-Verhältnissen zwischen 2 und 3 um einen Paktor von Io an und bei höheren CaO/SiOp-Verhältnissen um einen Faktor von etwa 2 an.

Die Ergebnisse der Beispiele 1 bis 21 zeigen somit, daß es möglich ist, aus Magnesiiunoxid-Körnern mit einem hohqn B₀O., Gehalt und einem niedrigen CaO/SiO^-Molverhältnis gemäß der Erfindimg feuerfeste Massen mit hoher Ileißfestigkelt herzustellen.

309810/0990 -13-

Claims

Patentansprüche

1. Vorfahren zur Herstellung eines feuerfesten Magnesiunioxid-Matex'ials mit guten Festigkeitseigenschaften bei erhöhten Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man zu einem Magnesiumoxid-Korn-Ausgangsmaterial' mit 9o bis 995?'MgO," über o, 1 Gew.-% B₂0-, und einem niedrigen Fe₂O^₅- und A1₂O_V-Gehalt, welches ein Ca-Si-Molverhältnis von weniger als 2,ο besitzt (a) feine Teilchen eines Alkalimetalloxids oder einer Alkalimetall-Verbindung, welche während des Brennens sich unter Bildung, eines Alkalimetalloxids "zersetzt und (b) feine Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße unterhalb etwa o, 1^9 mm (loo mesh) von Calcium- und Silicium enthaltenden Verbindungen, um das Ca-Si-Mo.Iverhältnis der Teilchen unterhalb o,l49 mm (unterhalb loo mesh), die in der Masse vorhanden sind, auf mindestens 2 : zu erhöhen und um die gesamte prozentuale Gewichtsmenge auf Oxidbasin von Ca plus Si in der Feinfraktion der Mischung auf zwischen j5 bis 7 Gew,-$ zu erhöhen,zurrdSGhtund daß man das Gemisch brennt. " "

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Magnesiumoxid-Korn vermischten Materialien alle eine-Teilchengröße von -ο,ο44 mm (-525 mesh) besitzen. " ■

J5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ken η ζ ei chnet , daß man als Quellen für Silicium und Calcium feine Teilchen von Wollastonit und CaCO·* zu dem Magnesiumoxid-Korn-Ausgangsmaterial gibt.

- Ik 0810/0990

h. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis ~5, dadurch gekennzeichnet, daß man zu dem Magnesiumoxid-Kom-Ausgangsmaterial als Quelle für dag Alkalimetall Natriumcarbonat gibt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzei chnet, daß man genügend Alkalimetall enthaltende Verbindung zumischt, um in der Masse auf Oxidbasis o,2 bis \% Natrium zu ergeben.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch geken'nzei chnet , daß das Magnesiumoxid-Korn-Ausgangsmaterial etwa 98 Gew.-^j MgO enthalt.

7. Verfahren zur Herstellung eines feuerfesten Magnesiumoxid-Gegenstands mit guten Festigkeit.seigensehaften bei erhöhten Temperaturen, dadurch gekennzei chnet, daß man feine Teilchen eines Alkalimetalloxids oder Alkalimetall-Verbindung, die während des Brennens sich unter Bildung eines Alkalimetalloxids zersetzt, zu einem Magnesiumoxid-Korn-Ausgangsmaterial aus 92 bis 99$ MgO und über o,l Gew.-^ B₂O-2LBiiLse]:it,um den Alkalimetallgehalt des Gemisches auf oberhalb o,2 Gew.-^ auf Oxidbasis zu erhöhen und daß man das Gemisch brennt.

O. Verfahren nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gemisch feine Teilchen einer Natriumverbindung in einer Menge von o,2 bis 1 Gew.-% auf Oxidbasis vorhanden sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Natriumgehalt des Gemisches o,4 bis 0,6 Gew.-^ auf Oxidbasis beträgt.

- 15 309810/0990

lo. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9.»

dadurch ge k e η η ζ ei c h η e*^:t /₅ »daß man das. Gemisch bei Temperaturen oberhalb

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9*

dadurch gekennzei chnet , daß man das Cernisch bei Temperaturen oberhalb l649°C (5ooo°P) brennt.

309810/0990