DE2320470C3 - Verwendung von Calciumzirkonat zur Herstellung von feuerfesten Formkörpern - Google Patents
Verwendung von Calciumzirkonat zur Herstellung von feuerfesten FormkörpernInfo
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Claims (1)
1 2
Patentanspruch· Überraschenderweise wurde nun gefanden, daß man
' ein Calciumzirkonat zur Herstellung von feuerfesten
Verwendung von Calciumzirkonat, das durch Formkörpern verwenden kann, das durch Calcinieren
Calcinieren von feingemahlenem Zirkonoxid einer von feingemahlenem Zirkonoxid einer Teilchengröße
Teilchengröße von <60μ und Calciumcarbonat 5 von
<60μ und Calciumcarbonat in einem Molin einem Molverhältnis von 1:0,8 bis 1: 0,95 in verhältnis von 1: 0,8 bis 1: 0,95 in Gegenwart von
Gegenwart von 1 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen 1 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf Gesamtauf
Gesamtmischuna, Calciumfluorid innerhalb mischung, Calciumfluorid innerhalb eines Temperatureines
Temperaturbereiches von 900 bis 12500C bereiches von 900 bis 12500C erhalten worden ist
erhalten worden ist, zur Herstellung von feuer- io Der Bereich d*?r Reaktionstemperatur wird nach
festen Formkörpern. unten durch die Reaktivität bei der Cakinierungs-
reaktion begrenzt. Unterhalb von 9000C findet kein
nennenswerter Umsatz zwischen CaO und ZrOt statt.
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Calcium- Die obere Grenze des Temperaturbereiches ist dadurch
zirkonat zur Herstellung von feuerfesten Formkörpern. 15 gegeben, daß sich das monokline Zirkonoxid, insbe-
Zur Herstellung von feuerfesten Formkörpern, sondere bei Temperaturen über 12500C, in chemisch
insbesondere bei der Stahlherstellung und besonders inaktives, kubisch stabilisiertes Zirkonoxid umwandelt,
bevorzugt bei dem sogenannten Stranggußverfahren, welches sich der Calciumzirkonatbildung entzieht
werden Formkörper auf Aluminiumsilicatbasis ver- Das Calciumfluorid, das in Form von Flußspat wendet. Diese Formkörper, z. B. Steine, Düsen, 20 eingesetzt werden kann, verbleibt im Reaktions-Schieber, haben den Nachteil, daß sie durch den hoch- produkt, stört jedoch nicht bei der Herstellung der erhitzten Stahl angegriffen werden, da die Kieselsäure Formkörper, da derartigen Formkörpem auf der teilweise zu Silicium reduziert wird, welches wiederum Basis von Calciumcarbonat im Regelfall noch fluoridzum Teil vom Stahl aufgenommen wird, andererseits haltige Mineralien, wie z. B. Apatit, zugesetzt werden, die Formkörper brüchig macht. Ähnlich liegen die as Das so erhaltene Calciumzirkonat, welches im Verhältnisse, wenn man das Aluminium ganz oder wesentlichen frei von ungebundenem Calciumoxid ist, teilweise durch Oxide des Calciums oder Magnesiums eignet sich hervorragend zur Herstellung von feuerersetzt festen silicatfreien Formkörpem, insbesondere für die
werden Formkörper auf Aluminiumsilicatbasis ver- Das Calciumfluorid, das in Form von Flußspat wendet. Diese Formkörper, z. B. Steine, Düsen, 20 eingesetzt werden kann, verbleibt im Reaktions-Schieber, haben den Nachteil, daß sie durch den hoch- produkt, stört jedoch nicht bei der Herstellung der erhitzten Stahl angegriffen werden, da die Kieselsäure Formkörper, da derartigen Formkörpem auf der teilweise zu Silicium reduziert wird, welches wiederum Basis von Calciumcarbonat im Regelfall noch fluoridzum Teil vom Stahl aufgenommen wird, andererseits haltige Mineralien, wie z. B. Apatit, zugesetzt werden, die Formkörper brüchig macht. Ähnlich liegen die as Das so erhaltene Calciumzirkonat, welches im Verhältnisse, wenn man das Aluminium ganz oder wesentlichen frei von ungebundenem Calciumoxid ist, teilweise durch Oxide des Calciums oder Magnesiums eignet sich hervorragend zur Herstellung von feuerersetzt festen silicatfreien Formkörpem, insbesondere für die
Die Kieselsäure hat in diesen gesinterten Form- stahlerzeugende Industrie und innerhalb dieser insbe-
körpern die Aufgabe, das Aluminiumoxid und/oder 30 sondere für die Erzeugung von hochwertigen Stählen
die Erdalkalioxide durch Verglasung (Vitrinkation) zu nach dem Stranggußverfahren,
mechanisch festen Gebilden zu binden. Die Herstellung des erfindungsgemäß zu verwen-
Die Gefahr der Reduktion der Kieselsäurekompo- denden Calciumzirkonats soll an Hand des folgenden
nente tritt besonders bei hochwertigen niedriglegierten, Beispiels noch näher erläutert werden:
insbesondere mit SE-Metallen entschwefelten Stählen 35
insbesondere mit SE-Metallen entschwefelten Stählen 35
auf, so daß aus dem Verbund der Formkörper Partikeln Beispiel
von der Stahlschmelze herausgerissen werden und im
von der Stahlschmelze herausgerissen werden und im
Stahl suspendiert bleiben. Als Ausgangsmaterial wird feingemahlener, reiner,
Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, die SiO2- natürlicher Baddeleyit der folgenden Zusammen-
Komponente durch eine andere Komponente zu er- 40 Setzung verwendet:
setzen, die ähnliche Eigenschaften hat, jtdoch nicht ^rO + HfO 98 8
mit der heißen Stahlschmelze reagiert. Als geeignetes 2 HfO* 15
Material wurde hierfür Zirkonoxid gefunden, das in q-q * q'ö
Form des Calciumzirkonats verwendet werden kann. jjq2
0*4
Dabei hat sich jedoch herausgestellt, daß bereits ge- 45 pe Λ
q'-j
ringe Anteile an freiem CaO im Calciumzirkonat die MeO3
01
mechanische Festigkeit der Formkörper herabsetzen. ^Jq
<005
Entsprechend dem Stand der Technik bereitet es ρ q
<θΌΐ
nun große Schwierigkeiten, ein praktisch CaO-freies 2 3
'
Calciumzirkonat herzustellen, da im Zirkonoxid 50 Der feingemahlene Baddeleyit hat einen Siebrück-
— Zr — O — Zr —Bindungen enthalten sind, die, je stand von 1 bis 3 % beim DIN 100 Sieb (10 000 Ma-
weiter die Reaktion mit dem Calciumcarbonat bei der sehen) bzw. 6 bis 8 % beim DIN 130 Sieb (16 900 Ma-
Calcinierung fortschreitet, nicht mehr gelöst werden, sehen).
so daß immer nennenswerte, meist mehrere Gewichts- 133 g Baddeleyit (entsprechend 1,06 Mol hafnium-
prozent betragende Anteile an Calciumoxid im CaI- 55 haltiges Zirkonoxid) werden mit 100 g Calciumcarbo-
ciumzirkonat enthalten sind. Diese bewirken aber bei nat (1 Mol CaCO3) und 3,9 g Flußspat (0,05 Mol CaF1)
der Herstellung der Formkörper, wie Steine, Düsen, gut gemischt und im elektrischen Muffelofen bei
Schieber u.dgl., daß die Formkörper rissig werden 1140cC geglüht. Die Haltezeit bei 11400C beträgt
und mechanisch ungenügende Stabilität aufweisen. 12 Stunden.
Alle Versuche, das nicht an Zirkonoxid gebundene 60 Es entsteht ein porös gesintertes Calcinationspro-
Calciumoxid selektiv aus dem Calcinierungsgemisch, dukt, das auf einfache Art zerkleinert werden kann,
z. B. durch Phosphorsäure oder Salzsäure verschie- Das Endprodukt hat die folgende chemische Zusam-
denster Konzentrationen, herauszulösen, schlugen mensetzung:
fehl. Man kann zwar das Calciumoxid selektiv durch
fehl. Man kann zwar das Calciumoxid selektiv durch
hochkonzentrierte Zuckerlösungen entfernen, jedoch 65 Calciumzirkonat 93,8 %
sind derartige selektive Abtrennungen technisch auf freies Zirkonoxid 3,8 %
Grund der damit verbundenen hohen Kosten nicht Flußspat 2,0%
durchführbar. freies Calciumoxid 0,1 %
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732320470 DE2320470C3 (de) | 1973-04-21 | Verwendung von Calciumzirkonat zur Herstellung von feuerfesten Formkörpern | |
ZA00741700A ZA741700B (en) | 1973-04-21 | 1974-03-14 | A method of producing calcium zirconate |
GB1596674A GB1405744A (en) | 1973-04-21 | 1974-04-10 | Method of producing calcium zirconate |
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DE19732320470 DE2320470C3 (de) | 1973-04-21 | Verwendung von Calciumzirkonat zur Herstellung von feuerfesten Formkörpern |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2320470A1 DE2320470A1 (de) | 1974-12-05 |
DE2320470B2 DE2320470B2 (de) | 1976-01-08 |
DE2320470C3 true DE2320470C3 (de) | 1976-08-05 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012003483B3 (de) * | 2012-02-21 | 2013-02-21 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Thermoschock- und korrosionsbeständiger Keramikwerkstoff auf der Basis von Calciumzirkonat und Verfahren zu seiner Herstellung |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102012003483B3 (de) * | 2012-02-21 | 2013-02-21 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Thermoschock- und korrosionsbeständiger Keramikwerkstoff auf der Basis von Calciumzirkonat und Verfahren zu seiner Herstellung |
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