DE2240771C3

DE2240771C3 - Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Magnesiumoxid-Formkörpern

Info

Publication number: DE2240771C3
Application number: DE2240771A
Authority: DE
Inventors: Gunther L. Villach Mortl (Oesterreich); Ronald Cherry Hill N.J. Staut (V.St.A.)
Original assignee: General Refractories Co
Current assignee: General Refractories Co
Priority date: 1971-08-19
Filing date: 1972-08-18
Publication date: 1980-08-21
Also published as: CA979024A; US3833390A; DE2240771B2; FR2150804A1; DE2240771A1; SE385579B; IT974632B; ES405963A1; NL7211223A; GB1404805A; BE787721A; AT321180B; ES435606A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Magnesiumoxid-Formkörpern. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, solche Formkörper herzustellen, die auch bei hohen Temperaturen überlegene Festigkeitseigenschaften aufweisen.

Bei basischen feuerfesten Stoffen, die in basischen Sauerstoff-Stahlöfen verwendet werden, besteht ein ausgeprägter Zusammenhang zwischen guten Heißfestigkeitseigenschaften und einer gesteigerten Gebrauchsdauer. Somit hat der Betrieb von basischen Sauerstoff-Stahlöfen durch Stahlwerke einen erheblich erhöhten Bedarf an basischen feuerfesten Stoffen mit sich gebracht, die verbesserte Heißfestigkeitseigenschaften 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 Siliciums, Bors, Eisens und Aluminiums. Feuerfeste Stoffe, die einen relativ hohen prozentualen Gehalt an Calciumoxid besitzen, neigen dazu, beim Aussetzen an die Luft zu hydratisieren. Auf Grund ihrer verringerten Hydratisationsneigung besitzen feuerfeste Stoffe mit hohem Magnesiumoxid-Gehalt, die beispielsweise 96 bis 98 % MgO und relativ geringere Mengen von Calciumoxid enthalten, arteigen längere Lagerungszeiten als Massen, die höhere prozentuale Mengen von Calciumoxid enthalten.

¹S Derzeit werden hochfeste feuerfeste Magnesiumoxid-Massen herkömmlicherweise mit einem Magnesiumoxid-Korn mit niedrigem Flußmittelgehalt hergestellt, dessen B₂O₃-Gehalt weniger als 0,1%, vorzugsweise weniger als 0,05 Gew.-% beträgt, und bei

dem das CaO—SiO₂-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 Gewichtsprozent B₂O₃ zur Erzielung einer Heißfestig-

*5 keit von synthetischen Magnesiumoxid-Massen nachteilig ist und weil CaO—SiO₂-Molverhältnisse von etwa 2:1 die Bildung von Dicalciumsilikat fördern. Dieses Material besitzt gute feuerfeste Eigenschaften und bildet, wenn es als Teil eines Gemenges, das

mehr als 90 Gew.-% MgO enthält, gebrannt wird, isolierte Taschen an Stelle 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 Heißfestigkeit, da zwischen den lasttragenden Teilchen kein Flußmittel vorliegt, das schmelzen kann und das bei erhöhten Temperaturen schwache Stellen ausbilden kann.

«° Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein Korn, das einen hohen prozentualen Anteil von MgO, einen relativ hohen B₂O₃-Gehalt (mehr als 0,1%) und einen Bereich von CaO — SiO₂-Molverhältnissen besitzt, welcher ein relativ niedriges CaO — SiO₂-Ver-

♦5 hältnis einschließt, beispielsweise unterhalb etwa 2:1, zu einem feuerfesten Material mit hoher Heißfestigkeit verarbeitet werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Magnesium-Formkörpern aus einem feuerfesten Material mit 90 bis 99 Gewichtsprozent MgO und geringen Gehalten an Alkalimetalloxid und Boroxid mit guten Festigkeitseigenschaften bei ererhöhten Temperaturen ist dadurch gekennzeichnet, daß man zu einem Magnesiumoxid-Ausgangsmaterial aus 25 bis 40% groben Teilchen, 25 bis 4O°/o mittleren Teilchen und 25 bis 40% feinen Teilchen von kleiner als 0,149 mm mit 90 bis 99% MgO, über 0,1 GewichtsprozentB₂O., und einem niedrigen Fe₂O.,- und AI₂O.,-Gehalt, welches ein CaO-SiO_s-Molverhältnis von weniger als 2,0 besitzt, (a) feine Teilchen eines Alkalimetalloxids oder eine Alkalimetall-Verbindung, welche während des Brennens sich unter Bildung von Alkalimetalloxid zersetzt, in einer Menge, die ausreicht, um in der Masse auf Oxidbasis 0,2 bis 1 "/0 Alkalimetall zu ergeben, und (b) feine Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße unterhalb etwa 0,149 mm von Calcium und/oder Silicium enthaltenden Verbindungen, um das CaO—SiO₂-MoI-

verhältnis der Teilchen unterhalb 0,149 mm, die in der Masse vorhanden sind, auf mindestens 2:1 zu ererhöhen und um die gesamte prozentuale Gewichtsmenge von CaO plus SiO, in der Feinfraktion der Mischung zwischen 3 und 7 Gewichtsprozent zu erhöhen, zumischt und daß man das Gemisch zu einem Formkörper formt und dann brennt.

Unerwarteterweise ist ein Stein oder ein anderes feuerfestes Produkt, das aus einem Magnesiumoxid-Korn mit hohem Borgehalt gemäß dem Verfahren der *° Erfindung hergestellt worden ist, von einem ähnlichen feuerfesten Produkt kaum unterscheidbar, welches aus einem teuereren 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-Körner mit niedrigem Borgehalt vergleichbar ist. Die Festigkeitseigenschaften der erfindungsgemäß herge- *° stellten gebrannten feuerfesten Produkte sind ausgezeichnet. Sie scheinen durch die Verflüchtigung des Alkalimetaiis und des Bors während der Brennstufe nicht nachteilig beeinflußt worden zu sein.

Magnesiumoxid-Ausgangsmaterialien mit einem »5 BjOj-Gehalt oberhalb 0,1 Gewichtsprozent und einem niedrigen CaO — SiO₂-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-Ausgangsmaterialien gelagert werden, nämlich ein relativ teures Korn mit niedrigem B₂Oj-Gehalt, das auf Oxidbasis etwa 0,02% Bor enthielt und ein CaO — SiO₂-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 — SiO₂-Verhältnis von etwa 1:1, das erheblich höhere prozentuale Mengen von B₂O₃ enthielt. Nunmehr kann das letztgenannte Ausgangsmaterial unter erheblichen Kostenersparnissen für beide Zwecke verwendet werden.

Die US-PS 35 82 373 beschreibt die Herstellung eines totgebrannten, feuerfesten Magnesiumoxidmaterials, welches für die Herstellung von Magnesia-Formkörpern hoher Heißfestigkeit verwendbar ist. Dieses Verfahren dient lediglich zur Bereitstellung einer feuer- 5» festen Magnesiamasse zur weiteren Verarbeitung. Dagegen geht das erfindungsgemäße Verfahren von Magnesiumoxidmassen aus und betrifft die Erzeugung von Formkörpern daraus.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß bei dem bekannten Verfahren durch Zugabe von Alkalioxiden oder deren Vorläufern der Gehalt der feuerfesten, totgebrannten Magnesiumoxidmasse an Boroxid so weit herabgedrückt werden soll, daß der Maximalwert 0,1 Gewichtsprozent beträgt. Im Gegensatz dazu werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Magnesiumoxid-Sorten mit einem über 0,1 Gewichtsprozent liegenden Boroxid-Gehalt herangezogen und zu hochwertigen Steinen verarbeitet, wobei die erfindungsgemäßen Zusätze angewendet werden.

Die Erfindung macht also die in der US-PS 35 82 373 beschriebenen Maßnahmen überflüssig, da es nicht mehr erforderlich ist, zunächst eine Magnesiamasse mit einem Boroxid-Gehalt unter 0,1 Gewichtsprozent zu erzeugen und aus dieser vorbereiteten Masse Magnesiumoxidsteine herzustellen.

Die Ausschaltung des Bedarfs nach einem Ausgangsmaterial mit einem niedrigen B₂O₃-GeImIt gestattet die Verwendung eines billigeren Ausgangsinaterials und ergibt hinsichtlich der Investitionserfordernisse Kostenersparnisse. Weiterhin wird hierdurch die Verunreinigung der Mahlsysteme für das Magnesiumoxid ausgeschaltet. Schließlich werden die Reinigungskosten vermieden, die bei dem Wechsel von einem Magnesium-Korn zu einem anderen Korn auftreten.

Nach der vorliegenden Erfindung können feuerfeste Magnesiumoxid-Stoffe aus einer Vielzahl von im Handel erhältlichen synthetischen Magnesiumoxid-Körnern hergestellt weiden. Die vorliegende Erfindung ist auf ein Magnesiumoxid-Korn als Ausgangsmaterial anwendbar, das 90 bis 99^e/o MgO und über 0,1 Gewichtsprozent B₂O₃ enthält und das ein CaO — SiO₂-Molverhältnis von weniger als 2,0 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 ausgebildet sind. Die chemische Zusammensetzung eines typischen als Ausgangsstoff verwendbaren Magnesiumoxid-Korns in Gewichtsprozent ist wie folgt: 0,58% SiO₂, 0,30% Fe₂O₃, 0,23% AI₂O₃, 0,75% CaO, 97,8% MgO, 0,14% B₂O₃ sowie beim Brennen verlorengehende flüchtige Stoffe 0,19%.

Das bei diesem Verfahren verwendete Ansatzgemisch soll eine Mischung von Teilchengrößen enthalten, die eine enggepackte Masse ergeben. Das zur Bildung eines feuerfesten Formkörpers gemäß der Erfindung verwendete Ansatzgemisch enthält daher die Teilchen von drei üblichen Größenklassifizierungen in folgenden prozentualen Gewichtsmengen: 25 bis 40 Vo grobe Teilchen, 25 bis 4O°/o mittlere Teilchen und 25 bis 40% feine Teilchen von kleiner als 0,149 mm.

Gemäß 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 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, Na₂O sowie die entsprechenden Lithiumverbindungen.

Die Menge der Alkalimetall enthaltenden Verbindung, die mit dem Ausgangs-Magnesiumoxid-Korn vermengt wird, sollte ausreichend sein, um den B₂O₃-Gehalt der gebrannten Masse auf unterhalb 0,05 Gewichtsprozent zu vermindern. Dies wird dadurch erzielt, daß man die Alkalimetallverbindung in einer solchen Menge zusetzt, daß in dem Gemisch 0,2 bis 1, vorzugsweise 0,4 bis 0,6 Gewichtsprozent, Alkalimetall auf Oxidbasis zur Verfugung gestellt werden. Vorzugsweise wird die Alkalimetallverbindung 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.

Dem als Ausgangsmaterial ausgewählten Magne··

siumoxid-Korn mit einem CaO—SiO,-Molverhältnis gegenüber der feinverteilten Komponente (mit einer Teilchengröße unterhalb 0,149 mm) von weniger als 2,0 werden feine Teilchen von Calcium- und/oder Silicium enthaltenden Verbindungen zugemischt, um das CaO—SiO₂-Molverhältnis der Teilchen unterhalb 0,149 mm auf mindestens 2:1 und die gesamte prozentuale Gewichtsmenge von CaO plus SiO₂ In der feinen Fraktion der Mischung auf zwischen 3 und 7 Gew.-"/o zu erhöhen.

Die Calcium- und/oder Silicium enthaltenden Verbindungen können entweder vor oder nach der Zugabe des Alkalimetall enthaltenden Materials zugefügt werden. Die Siliciumoxid-Matrix der Masse enthält nach dem Brennen CaO und SiO₂ in einem Molverhältnis von 2 bis 5, vorzugsweise 2 bis 3, und in einer aggregierten Menge, die 3 bis 7 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3,5 bis 5,5 Gewichtsprozent der ursprünglichen Feinstoffe gleich ist.

Zur Erhöhung des CaO — SiO₂-Molverhältnisses *° und des in Gewichtsprozent ausgedrückten Anteils dieser Verbindungen in den feuerbeständigen Massen kann eine weite Vielzahl von Calcium- oder Silicium enthaltenden Verbindungen verwendet werden. Geeignete Quellen für Siliciumdioxyd sind z. B. Wollastonit *5 (CaSiO₃), Serpentin, Diopsid und SiO₂ oder Magnesiumoxid-Sorten mit hohem SiO₂-Gehalt. Geeignete Quellen für CaO sind z. B. Wollastonit, Calciumcarbonat, Calciumhydroxid, Dolomit, Calciumnitrat sowie Magnesiumoxid-Sorten mit hohem CaO-<Jehalt.

Die Alkalimetall enthaltende Verbindung und die Calcium und/oder 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 Verfestigungsmethoden 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 1410kpd/cm² verwendet. Nach der Bildung werden die feuerfesten Formkörper 1 bis 10 Stunden bei Temperaturen von 1538 bis 1760° C gebrannt. Bevorzugte Brenntemperaturen sind 1649 bis 1760°C.

Die erfindisngsgemäß hergestellten feuerfesten Materialien besitzen angestrebte Heißfestigkeitseigenschaften. Nach dem Brennen enthalten sie 90 bis 98 Gewichtsprozent MgO in Form von enggepackten 5<> MgO-Teilchen, die vorwiegend in einem Teilchen-an-Teilchen-Kontakt vorliegen. Eine diskontinuierlich« Siliciumdioxid enthaltende Phass enthält isolierte Taschen von Ca₂S. Die Heißdruckfestigkeit der erfindungsgemäß hergestellten feuerfesten Gegenstände liegt im allgemeinen oberhalb 316kp/cm^!, häufig oberhalb 352 kp/cm*.

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

3 e i s ρ i e 1 e 1 bis 21

Diese Beispiele zeigen, wie bei einem Ausgangsmaterial aus einem Magnesiumoxid-Korn mit einem niedrigen CaO — Si0₂-Molverhältnis, welches eine hohe prozentuale Menge von Bor (über 0,1%) enthält, eine hohe Heißfestigkeit erhalten werden kann. Die chemische Zusammensetzung des Ausgangs-Magnesiumoxid-Korns, ausgedrückt in Gewichtsprozent, ist wie folgt: 0,58% SiO₂, 0,30% Fe₂O₃, 0,23% Al₂O₃, 0,75% CaO, 97,8% MgO und 0,14% B₂O₃. Das Ausgangsmaterial besitzt ein CaO — SiO_£-Molverhältnis von 1,29, einen Glühverlust von 0,19% und enthält eine Teilchengröße-Verteilung, daß eine enggepackte Masse gebildet wird. Es enthält 65 Gewichtsprozent eines Materials mit 1,41 mm χ 0,50 mm und 35 % einer Feinfraktion, bei welcher 80 Gewichtsprozent eine Teilchengröße von —0,044 mm besitzen.

Das CaO — SiO₂-Molverhältnis der Feinfraktion wird bei jeder Probe auf die in Tabelle I gezeigten Mengen erhöht, indem Wollastonit (CaSiO₈) und CaCO₃ als Teilchen mit —0,044 mm zugegeben werden. Sodann werden zu den Proben genügend Na₂CO₃-Feinstoffe mit —0,044 mm gegeben, daß in jeder Masse ein Gehalt von 1 Gewichtsprozent Natrium auf Oxidbasis zur Verfügung gestellt wird.

Die Massen werden zu Zylindern mit einer Höhe von 2,54 cm und einem Durchmesser von 2,85 cm verformt, mit 1050 kp/cm² gepreßt und bei 1743° C gebrannt und bei dieser Temperatur 3 Stunden lang gehalten.

Die Tabelle I zeigt den Flußmittelgehalt der Feinfraktion, das CaO—SiO₂-Verhältnis der Feinfraktion, die Rohdichte des Preßlings, die Rohdichte des gebrannten Steins, die offene Porosität und die Heißdruckfestigkeit bei 1538⁰C von Massen, zu denen Na₂O gegeben worden war. Die Heißdruckfestigkeit gibt die Kraft wieder, die zum Zerpressen des gebrannten Zylinders erforderlich ist, wenn die Last entlang der Zylinderachse aufgebracht wird. In Tab. I gibt der Flußmittelgehalt die in den Feinstoffen vorhandene prozentuale Gewichtsmenge von CaO und SiO_r wieder.

Tkbefe L	Rohdichte	Rohdichte	Poreallt	VerMRiM	HeBmitteIttlelt	HeiBdrockfettifr
BeHpier	des Preß lings	des\|cbnmtea Steins	%	c/s	dcrFcimlofle	ititbel 1538° C *kBfisti·**
	2,84	2,83	M^	1,2*	1,33	134,4
t	2,80-	2,79	2&,&	2ß	4,0	344,9:
2	2,82	2,80	19,8	2,5	4,0	352
3	2,84	2,80	19,6	3,0	4,0	324,2.
4	2,83	2,80	19,8	3,5	4,0	352
5	2,81	2,78	20,2	4,0	4,0	346,5
6	2,82	2,79	20,1	4,5	4,0	319,4
7	2.83	2.80	19,7	5,0	4,0	338,2
8

Tabelle I (Fortsetzung)

Beispiel	Rohdichte	Rohdichte	Porosität	Verhältnis	Flußmittelgehalt	Heißdruckfesti
	des Preß	des gebrannten	%	C/S	der FeinstofTe	keil bei 1538- <
	lings	Steins				kp/cm^!
9	2.85	2,82	19,4	2,0	4,5	348,8
10	2,80	2,77	20,7	2,5	4,5	327,2
11	2,81	2,77	20,7	3,0	4,5	344,4
12	2,79	2,80	19,8	3,5	4,5	330,4
13	2,80	2,76	20,9	4,0	4,5	347,9
14	2,81	2,76	20,8	4,5	4,5	308,56
15	2,82	2,77	20,5	5,0	4,5	294,9
16	2,76	2,76	21,2	2,0	5,0	345,9
17	2,77	2,75	21,4	2,5	5,0	319,4
18	2,75	2,74	21,8	3,0	5,0	352
19	2,75	2,74	21,8	3,5	5,0	343
20	2,75	2,74	21,7	4,0	5,0	343,2
21	2,78	2,74	21,5	4,5	5,0	308,4

Nach der beschriebenen Arbeitsweise der Beispiele 1 bis 21 wurde eine weitere Reihe von feuerfesten Mate· rialien hergestellt, mit der Ausnahme, daß kein Natriumcarbonat zugefügt wurde. Tabelle H zeigt die entsprechen· den physikalischen Eigenschaften der bei diesen Kontrollversuchen ohne Alkalimetallzugabe erhaltenen feuer festen Materialien.

Tabelle II	Rohdichte	Rohdichte	Porosität	Verhältnis	Flußmittelgehalt	Heißdruckfestig
Biispiel	des Preß	des gebrannten	%	C/S	der Feinstoffe	keit bei 1538° C
	lings	Steins				kp/cm^!
	2,82	2,86	18,0	1,29	1,33	42,0
1	2,80	2,84	19,0	2,0	4,0	37,1
2	2,80	2,82	19,2	2,5	4,0	42,0
3	2,79	2,82	19,5	3,0	4,0	154,0
4	2,80	2,82	19,5	3,5	4,0	178,5
5	2,80	2,82	20,0	4,0	4,0	166,2
6	2.79	2.80	20,5	4,5	4,0	192,5
7	2,79	2,81	20,1	5,0	4,0	227,5
8	2,79	2,82	19,1	2,0	4,5	31,5
9	2,79	2,82	18,9	2,5	4,5	33,2
10	2,79	2,80	19,4	3,0	4,5	54,2
11	2,79	2,81	19,4	3,5	4,5	154,0
12	2,79	2,81	19,8	4,0	4,5	166,2
13	2,78	2,80	20,3	4,5	4,5	166,2
14	2,79	2,80	19,7	5,0	4,5	141,4
15	2,79	2,82	1 f\ Λ	2,0	5,0	29,7
16	2,79	2,81	19,8	2,5	5,0	29,7
17	2,78	2,80	20,0	3,0	5,0	126,0
18	2,79	2,80	20,6	3,5	5,0	175,0
19	2,78	2,80	20,7	4,0	5,0	220,5
20	2,78	2,78	20,8	4,5	5,0	135,5
21

Die Verbesserung der Heißdruckfestigkeit bei 1538^C C, weiche 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 entsprechenden Ergebnissen ohne Alkalimetalloxid gemäß Tabelle II ersichtlich. Die Heißbruchfestigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Produkte ist über den gesamten Testbereich erheblich größer als diejenige der

Kontrollmassen. Die Festigkeit steigt bei CaO—SiO₂ Verhältnissen zwischen 2 und 3 um einen Faktor voi 10 an und bei höheren CaO — SiO^Verhältnissen un einen Faktor von etwa 2 an.

Die Ergebnisse der Beispiele 1 bis 21 zeigen somit daß es möglich ist, aus Magnesiumoxid-Körnern mi einem hohen B₂O₃-Gehalt und einem niedrigei CaO—SiO₂-Molverhältnis gemäß der Erfindung feuerfeste Massen mit hoher Heißdruckfestigkeit herzustellen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Magnesiumoxid-Fonnkörpern aus einem feuerfesten Material mit 90 bis 99 Gewichtsprozent MgO und geringen Gehalten an Alkalimetalloxid und Boroxid mit guten Festigkeitseigenschaften bei erhöhten Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man zu einem Magnesiumoxid-Ausgangsmaterial aus 25 bis 4O°/o groben Teilchen, 25 bis 4O°/o mittleren Teilchen und 25 bis 40% feinen Teilchen von kleiner als 0,149 mm mit 90 bis 99 Gew.-% MgO, über 0,1 Gewichtsprozent B₂O₃ und einem niedrigen Fecund Al₂O₃-Gehalt, welches ein CaO—SiO₂-Molverhältnisvon weniger als 2,0 besitzt, (a) feine Teilchen eines Alkalimetalloxids oder einer Alkalimetall-Verbindung, welche während des Brennens sich unter Bildung eines Alkalimetalloxide zersetzt, in einer Menge, die ausreicht, um in der Masse auf Oxidbasis 0,2 bis 1 Gew.-% Alkalimetalle zu ergeben, und (b) feine Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße unterhalb etwa 0,149 mm von CaI-cuim und/oder Silicium enthaltenden Verbindungen, um das CaO—SiO₂-Molverhältnis der Teilchen unterhalb 0,149 mm, die in der Masse vorhanden sind, auf mindestens 2:1 zu erhöhen und um die gesamte prozentuale Gewichtsmenge von CaO plus SiO₂ in der Feinfraktion der Mischung auf zwischen 3 und 7 Gewichtsprozent zu erhöhen, zumischt und daß man das Gemisch zu einem Formkörper formt und dann brennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Magnesiumoxid-Korn vermischten Materialien alle eine Teilchengröße von kleiner als 0,044 mm haben.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Quellen für Silicium und Calcium feine Teilchen von Wollastonit und CaCO₃ zu dem Magnesiumoxid-Korn-Ausgangsmaterial gibt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß man zu dem Magnesiumoxid-Korn-Ausgangsmaterial als Quelle für das Alkalimetall Natriumcarbonat gibt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesiumoxid-Korn-Ausgangsmaterial etwa 98 Gewichtsprozent MgO enthält.