DE2324523A1 - Monolithische feuerfeste materialien und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Monolithische feuerfeste materialien und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
fATENTANWSLTE
DR. E. WIEGAND DfPL-ING. W. NIEAAANN
DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 2324523
TEIEGRAMME: KARPATENT MATHILDENSTRASSE
15.MAI-1973
W 41 617/73
Nippon Crucible Co., Ltd., Tokyo ( Japan )
Monolithische feuerfeste Materialien und
Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft monolithische feuerfeste Materialien (schwer schmelzbare Materialien), mit einer ausgezeichneten
Erosionsbeständiglceit gegen geschmolzenes Metall und geschmolzene
Schlacke, die beispielsweise für Auskleidungen von Abstichrinnen (runners) oder Durchgängen (troughs) in Hochöfen
zum Übertragen von geschmolzenem Metall, geschmolzener Schlacke
und dergleichen verwendet werden können, sowie ein Verfahren
zu ihrer Herstellung.
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Die Auskleidung von Abstichrinnen in Hochöfen und dergleichen
wurde bisher aus feuerfesten Materialien, wie Gemischen aus'
feinteiliger Schamotte, Siiiciumdioxydsand oder dergleichen,
Tonpulver (als Bindemittel), Graphit (als Kohlenstoffquelle
zur Verbesserung der Erosionsbeständigkeit gegen geschmolzenes
Roheisen) und Wasser hergestellt durch Aufbringen der Mischungen auf die Abstichrinne und dergleichen unter· Pressen oder Stampfer·.
Derzeit werden auch Gemische aus Schaniottepartikein und, als
Bindemittel, kohlenstoffhaltigen Materialien, wie Teer; und
dergleichenj zum Stampfen verwendet.zur Herstellung feuerfester.
Auskleidungen/ Heutzutage ist jedoch der Druck im oberen Abschnitt von Hochöfen größer geworden durch Verwendung größerer
Hochöfen und durch Entwicklung moderner Hochofenbetriebsverfahren.
Außerdem hat die ,Menge an in einem Hochofenzyklus pros
duziertem Roheisen zugenommen, die Geschwindigkeit der Über« tragung des Roheisens i^t größer geworden und die Temperatur
des Roheisens ist höher geworden. Außerdem sind bei dem kürzlich entwickelten Verfahren zum gleichzeitigen Abstechen von
Roheisen und Schlacke die feuerfesten Auskleidungsmaterialien
der Abstichrinne zum Übertragen von geschmolzenem Eisen durch
das Roheisen "und die Schlacke einem chemischen und mechanischen
Angriff ausgesetzt.. Das Reparieren, der erodierten Teile muß
bei hohen Temperaturen vor dem Hochofen durchgeführt werden,
was mit beträchtlichen Schwierigkeiten verbunden ist. Dementsprechend
muß die Auskleidung einer Abstichrinne zum Übertragen
von Roheisen eine hohe Erosionsbeständigkeit gegenüber Roheisen und Schlacken auf weisen und leicht verarbeitbar sind.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Erosionsbe- ;
ständigkeit von monolithischen feuerfesten Materialien gegenüber
geschmolzenem Metall und geschmolzener Schlacke sowie die
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Verarbeitbarkeit desselben zu verbessern.
Es wurde gefunden, daß dieses Ziel durch die erfindungsgeraäßen
monolithischen feuerfesten !Materialien erreicht werden kann,
die aus 35 bis 75 Gew.-% Aluminiumoxyd, 10 bis 30 Gew.-% Siliciumcarbid
und 5 bis 20 Gew.-% Kohlenstoff bestehen. Darin ist ein chemisches Bindemittel in einer Menge von 5 bis 12 %
des Gesamtgewichtes der Mischungen aus Aluminiumoxyd, Siliciumcarbid und Kohlenstoff vorhanden. Die erfindungsgemäßen feuerfesten
Materialien weisen eine ausgezeichnete Erosionsbeständigkeit gegen geschmolzenes Metall und geschmolzene Schlacke
auf.
Die beiliegende Zeichnung zeigt ein ternäres Diagramm des AIuminiumoxyd/Siliciumcarbid/Kohlenstoff-Systems,
welche die erfindungs gemäß en, amorphen, feuerfesten Materialien darstellt.
Nach umfangreichen Untersuchungen des Phänomens der Erosion von feuerfesten Materialien durch den Angriff, durch geschmolzene
Metalle und Schlacke, wurde gefunden, daß die Erosion von
verhältnismäßig großen Partikeln in Zusammensetzungen von feuerfesten Materialien durch geschmolzene Metalle und Schlacke
verhältnismäßig gering ist, da gx-oße Partikel eine kleine spezifische
Oberflächengröße aufweisen, während die Erosion von kleinen Partikeln und der feuerfesten Matrix, welche die groben
Partikel miteinander verbindet, verhältnismäßig stark ist, während die groben Partikel zwar nicht erodieren, aber allmählich
aus der Oberfläche der verhältnismäßxg schnell erodierenden Matrix herausragen.
Es wurde nun gefunden, daß durch eine Erhöhung der Erosionsbe-
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ständigkeit der feuerfesten 'Matrix und eine Verringerung der
Oberflächengröße der feuerfesten Matrix die Erosionsbeständigkeit
des feuerfesten Materials insgesamt verbessert werden kann. Außerdem wurde gefunden, daß durch Auswahl eines geeigneten
Bindemittels die Verarbeitbarkeit des resultierenden feuerfesten Material verbessert werden kann.
Nachfolgend werden die durch Verwendung der erfindungsgcniäß
eingesetzten jeweiligen Ausgangsmaterialien und ihrer Mengen
erzielten.Vorteile näher erläutert.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Aluminiumoxyd handelt es
sich vorzugsweise um geschmolzenes Aluminiumoxyd, gesintertes Aluminiumoxyd oder eine Mischung davon mit einem Aluminiumoxid-,
gehalt von 94 Gew.-% oder mehr. Aluminiumoxyd mit einer hohen
Reinheit hat verschiedene vorteilhafte Eigenschaften, beispielsweise hoch—feuerfeste Eigenschaften (hochschmelzende Eigenschaften),
eine hohe Erweichungstemperatur unter Belastung,
eine hohe mechanische Festigkeit, eine hohe Erosionsbeständigkeit
gegen geschmolzene Metalle_und verschiedene Schlackearten.
Erfindungsgemäß wird ein Aluminiumoxyd verwendet, in dem 75 %
oder mehr des Aluminiumoxyds grobe Partikel mit einer Teilchengröße von 1,5 mm oder mehr darstellen. Die Menge des verwendeten
Aluminiumoxyds beträgt 35 bis 75, vorzugsweise 55 bis 75 %. Obwohl nur 35 % Aluminiumoxyd verwendet werden können,
nehmen die Erosionsbeständigkeit und die feuerfesten (schwerschmelzbaren) Eigenschaften der feuerfesten Materialien ab,
wenn die Äluminiumoxydmenge weniger als 55 % beträgt, während dann, wenn die Menge mehr als 75 % beträgt, die Festigkeit der
feuerfesten Brodukte gering ist. Geschmolzenes Aluminiumoxyd
ist ^bevorzugt, da die geschmolzenen Aluminiumoxydpartikel eine ·
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ziemlich unempfindliche Oberfläche haben und mit der feuerfesten Matrix verflochten werden können, um den feuerfesten
Produkten eine hohe mechanische Festigkeit zu verleihen'. Andererseits
ist auch gesintertes Aluminiumoxyd insofern bevorzugt,
als seine Partikel feine Poren oder Hohlräume aufweisen, die den feuerfesten Produkten eine hohe mechanische Festigkeit
verleihen, da die feuerfeste Matrix in ibxe Poren eindringt.
Das erfindungsgemäß verwendete Siliciumcarbid hat verschiedene
Vorteile, beispielsweise eine hohe'Erosionsbeständigkeit gegen verschiedene Schlackearten, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und
eine niedrige Wärmedehnung. Das Siliciumcarbid dient auch dazu, die Hohlräume der Aluniiniumoxy dp artikel zu füllen unter Bildung
einer feuerfesten Matrix und deshalb beträgt der Partikeldurchmesser
des Siliciumcarbids vorzugsweise 3,4 mm oder weniger.
Es ist insbesondere ex~f order lieh, daß 60 % oder mehr des SiIiciumscarbids
feine Partikel mit einer Partikelgröße von 0,15 ram oder mehr darstellen. Das Siliciumcarbid wird zweckmäßig in
einer Menge von 10 bis 30 % verwendet tind ein Überschuß gegenüber
diesem Bereich ist nicht bevorzugt, da dadurch die Verarbeitbarkeit und Erosionsbestandigkeit verschlechtert werden.
Als Kohlenstoff enthaltendes Ausgangsmaterial werden natürliehei
Graphit und amorphe Kohle, die bei gewöhnlichen Temperaturen
fest ist und flüchtige Bestandteile, wie Pech, enthält, gemeinsam verwendet odesr der natürliche Graphit und die amorphe Kohle
können einzeln verwendet werden. Das Kohlenstoff enthaltende
Ausgangsmaterial isfc vorteilhaft, da es von geschmolzenen Me«
tallent und Schlacke nur schwer erodiert und benetzt wird.
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Als natürlicher Graphit kann irgendein Graphit verwendet werden,
der im allgemeinen als Komponente zur Herstellung von · feuerfesten Materialien verwendet wird, und er kann jede belie^·
bige Form haben, z.B. in Form von Flocken, Fasern (veins) und dergleichen vorliegen, solange sein. Asehegehalt 25 Gew.-%
nicht übersteigt. Zu große Kohlepartikel sind jedoch nicht geeignet,
da sie eine schlechte Bispergierbarkeit besitzen. Pulverisierte Kohlepartikel mit einer Größe von 0,3 mm oder weniger
sind bevorzugt, ■
Das amorphe, Kohlenstoff enthaltende flüchtige Material, wie
Pech, wird nach dem Erhitzen flüssig und dringt in die Hohlräume oder Poren der Partikel der anderen Komponenten ein und
haftet daran und bei weiterer Erhöhung der Erhitzungstemperatur setzt der Kohlenstoff das flüchtige Material frei, wobei er
sieh verfestigt und eine Kohlenstoff bindung bildet. Der amorphe
Kohlenstoff wird in Form von pulverisierten Partikeln mit einer
Größe von 0,5 mm oder weniger verwendet, um die Dispersion beim
Mischen der Ausgangsmaterialien zu verbessern.
Die Gesamtmenge an Kohlenstoffkomponente, bestehend aus Graphit
und/oder ,amorphein Kohlenstoff, beträgt vorzugsweise 5 bis 20 %.'
Wenn die Menge weniger als 5 % beträgt, haben die resultierenden feuerfestem Materialien gegenüber geschmolzenen Metallen und
Schlacke ©tee geringe Erosionsbestatidigkmifc und außerdem kann
keine geringe lernetzbarkeit durch geschmolzene Metalle und
Sehläeke ©r53ie.lt werden* wenn aiadertrieits die Müüg@ 20 % über»
gtelgt, ßiromt dig Ffesfcigkgifc dar rei:ulfci©reuden''£eii#r£epten
ieri&lien ato_» wa§ imgiinsfcig ist»
Bezüglich ά®£ bgiliegeud@ii geiehnung sei darauf hiagewiesen, da0
zur Erzielung sämtlicher erfindungsgemäßer Vorteile, d.h. wenn
der Aluminiumoxydgehalt 55 bis 75 % beträgt, der Mengenanteil der drei Komponenten Aluminiumoxyd, Siliciumcarbid und Kohlenstoff
in Form einer Mischung von feinen Partikeln der Ausgangsmaterialien innerhalb der schraffierten Zone liegen muß, die
von den folgenden Punkten 1 bis 6 uneben ist:
Punkt 1 (Aluminiumoxyd 75%, Siliciumcarbid 20%, Kohlenstoff 5%).
Punkt 2 (Aluminiumoxyd 75%, Siliciumcarbid -10%, Kohlenstoff 15%)
Punkt 3 (Aluminiumoxyd 70%, Siliciumcarbid 10%, Kohlenstoff 20%)
Punkt 4 (Aluminiumoxyd 55%, Siliciumcarbid 25%, Kohlenstoff 20%)
Punkt 5 (Aluminiumoxyd 55%, Siliciumcarbid 30%, Kohlenstoff 15%)
Punkt 6 (Aluminiumoxyd 65%, Siliciumcarbid 30%, Kohlenstoff 5%)
Zu der oben beschriebenen Mischung von feinen Partikeln, wird
ein chemisches Bindemittel zugegeben und sie werden miteinander gemischt und verarbeitet. Als chemisches Bindemittel wird ein Sol
mit einem Feststoffgehalt von mehr als 5 Gew.-%, wie z.B. ein
Siliciumdioxydsol, ein Aluminiumoxydsol, ein Mullitsol und dergleichen,
verwendet. Als Bindemittel wurde-bisher in dieser Art
von amorphen feuerfesten Materialien allgemein eine Mischung aus einem keramischen Bindemittel, wie Ton oder dergleichen, und
Wasser verwendet. Ein solches übliches Bindemittel schrumpft jedoch häufig während des Trocknens, so daß Risse in den feuerfesten
Produkten entstehen und die Erosion durch den Angriff der Schlacke und dergleichen von den Rissen aus schnell fortschreitet.
Außerdem hat das keramische Bindemittel den weiteren
Nachteil, daß auf der Oberflächenschicht der resultierenden feuerfesten
Produkteauf Grund der Viskosität des Tons im Verlaufe
des Stampfens der feuerfesten Zusammensetzungen eine harte
Schicht gebildet id.rd, so daß der Stampfdruck durch die harte
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Oberflächenschicht absorbiert wird und die tieferen Teile der
; feuerfesten Zusammensetzung nicht erreichen kann.
Im Gegensatz dazu schrumpft das erfindungsgemäße chemische Bindemittel
beim Trocknen nicht und deshalb haben die feuerfesten Produkte eine hohe Erosionsbeständigkeit. Außerdem ist die Verwendung
eines solchen chemischen Bindemittels für die Herstellung einer feuerfesten Schicht einer großen Ausdehnung extrem
vorteilhaft. Das chemische Bindemittel verliert in Form eines
Ions nicht seine Fließfähigkeit während des Stampfens der das Bindemittel enthaltenden Zusammensetzung und deshalb wird der
Stampfdruck auch auf die tieferen Teile der feuerfesten Zusammensetzung gleichmäßig übertragen. Darüber hinaus hat das chemische Bindemittelsol thixotrope Eigenschaften und wenn man auf"
die das chemische Bindemittel enthaltende Mischung eine äußere Vibrationskraft einwirken läßt, wird die Mischung erweicht und
fließfähig. Infolgedessen kann erfindungsgemäß leicht ein sogenanntes
Vibrationsgießen oder Feststoffgießen durchgeführt
werden.
Die Menge des erf indungs gemäß verwendeten chemischen Bindemittelsols
beträgt notwendigerweise 5 bis 12 Gew.-%, bezogen auf die oben beschriebene pulverförmige Partikelmischung. Wenn die Menge
weniger als 5 % beträgt, ist die Bindekraft ungenügend, während
andererseits dann, wenn die Menge 12 % übersteigt, die Verarbeitbarkeit
der feuerfesten Zusammensetzung verschlechtert wird.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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In der folgenden Tabelle I sind die Mengenanteile der erfindungsgemäB
verwendeten feuerfesten Materialien in Gew. -% 'angegeben.
| 1,5 mm oder mehr |
I | Produkt B | Produkt C | |
| Tabelle | weniger als 1,5 mm |
Produkt A | 60% | - |
| Ausgangsmateria- Partikelgröße lien |
1,5 mm oder mehr |
60% | 7% | — |
| geschmolzenes Aluminiumoxyd · |
weniger als 1,5 mm |
12% | - | 50% |
| tt | 0,15 mm oder mehr |
- | — | 8% |
| gesintertes Aluminiumoxyd |
weniger als 0,15 mm |
— | 7% | 10% |
| 0,18 mm oder weniger |
4% | 16% | 17% | |
| S iliciumcarbid | 0,5 mm oder weniger |
9% | 4% | ■ 8% |
| tt | 8% | 6% | 7% | |
| natürlicher Graphit |
7% | |||
| Pech |
(Gesaratmenge der Partikelmischung) (100%) (100%)
Siliciumdioxyd-Sol (Feststoffgehalt
20%) 7% .
Aluminiumoxyd-Sol (Feststoffgehalt
10%) · - 9%
Mullit-Sol {Feststoffgehalt 12%)
(100%)
Die Zusammensetzung der Partikelmischung jedes der erfiiidungsgemäßen
Produkte A, B und G entspricht den Punkten A9 B bzw- C
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in der beiliegenden Zeichnung.
Die Mischungen A, B und C in der obigen Tabelle I wurden jeweils gut gemischt und dann wurden durch Ausstampfen (Pressen)
Proben daraus geformt. Die Proben wurden in einen Trocknungsofen gebracht und die Temperatur x^urde zum Trocknen der Probe
allmählich auf 120 C erhöht. Die so getrockneten Proben wurden in einer reduzierenden Atmosphäre bei Temperaturen von 800 bis
1450 C gebrannt unter Bildung der Produkte A, B bzw. G. Die
Brenntemperaturen von 800 bis 1450 C beruhen auf der folgenden Annahme: Beim Brennen bei 1450 C wurde berücksichtigt, daß dies
die Temperatur des Oberflächenteils einer feuerfesten Form war, die mit dem Roheisen in Kontakt kamj beim Brennen bei 800 C wurde
berücksichtigt, daß dies die Temperatur des inneren Teils der feuerfesten Form war (etwa 100 mm von der mit dem Roheisen
in Kontakt stehenden Oberfläche entfernt).
Zum Vergleich wurde eine Partikelmischung aus 58 Gew.-% hartgebrannter
Schamotte mit einer Partikelgröße von 5,7 mm oder weniger, 20 Gew.-% natürlichem Graphit mit einer Partikelgröße
von 0,15 mm oder weniger und 22 Gew.-^ Kibushi-Ton mit einer
Partikelgröße von 0,7 mm oder weniger mit 11 Gew.-% Wasser, bezogen auf die Mischung, gemischt und die dabei erhaltene Mischung
wurde geformt, getrocknet und gebrannt unter Bildung eines Vergleichsproduktes nach dem oben beschriebenen Verfahren. Die Eigenschaften
der so hergestellt en Produkte wurden miteinander verglichen,
wobei die in der folgenden Tabelle II angegebenen Ergebnisse
erhalten wurden. . "
| 120°G | Tabelle | II | Produkt C | Vergleichs- proclukt |
|
| 800°C | Produkt A | Produkt B | ' 2,53 | 1,95 | |
| Schüttdichte | 1450°C | 2,63 | 2,68 | 2,53 | 1,80 |
| 120°C 800°C |
2,53 | 2,51 | 2,54 | 1,78 | |
| 145O°C | 2,52 | 2,53 | 0,15 0,23 |
0,80 1,12 |
|
| Lineare Schrump fung in % |
800°G 1450°C |
0,04 0,03 |
0,09 0,17 |
0,03 | 1,21 |
| 8 00° C 1450°C |
0,06 | 0,19 | 25,5 25,5 |
24,5 • 22,3 |
|
| Scheinbare Poro sität in % |
Rohei sen |
25,8 26,1 |
24,9. 24,6 |
220 247 |
200 220 |
| Druckfestigkeit in kg/cm^ |
. 200 208 |
183 210 |
0,27 | 1,0 | |
| Erosionsbestän- dißkeit+ (Ver- |
0,20 | 0,21 | |||
gleichsdaten)
Schlacke 0,31
0,23
0,21
Die Erosion jedes der erfindungsgeinäßen Produkte A, B und C
ist angegeben,bezogen auf die Erosion des Vergleichsproduktes, die auf 1,0 festgesetzt wurde. Je kleiner die Zahl ist, umso
höher war die Erosionsbeständigkeit. Die Schüttdichte und der Prozentsatz der linearen Schrumpfung wurden unter Bezugnahme
auf die Größe jeder Probe nach der Verformung derselben errechnet und die Porosität und die Druckfestigkeit wurden nach üblichen
Testverfahren bestimmt. Die Messung der Erosionsbeständigkeit wurde wie folgt durchgeführt:
Eine Vielzahl von feuerfesten Stabproben mit einem trapezförmigen
Querschnitt wurde auf die innere Seitenwand eines geneigten, rotierenden Rohrofens aufgebracht, so daß die innere Oberfläche
ein polygonales Rohr bildete. In den rotierenden Ofen
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wurde Metall oder Schlacke eingeführt und zum Schmelzen des
Metalls oder der Schlacke wurde eine Säuerstoff/Propan-Flamme darauf gerichtet. Nach einer vorher festgelegten Zeitspanne
wurde die Erosion auf der inneren Oberfläche des polygonalen Rohres gemessen.' Bei dem verwendeten Metall und der verwendeten
Schlacke handelte es sich um Hochofen-Roheisen und Hochofen-Schlacke mit einer Basizität von jeweils etwa 1,2. Wie aus der
vorstehenden Tabelle II hervorgeht, betrug der Prozentsatz der linearen Schrumpfung der erfindungsgemäßen Produkte A, B und G
etwa 1/5 bis etwa 1/10 desjenigen d.es Vergleichsproduktes und die Erosionsbeständigkeit der Produkte A, B und G betrug das
3- bis 4-fache derjenigen des Vergleichsproduktes. Dies zeigt, daß die erfindungs gemäß en Produkte A, B und C dem (konventionellen)
Vergleichsprodukt überlegen waren.
Die pulverförmigen Ausgangsmaterialien (Par tike lmis.chting") und
Bindemittel in den in der Tabelle I des Beispiels 1 angegebenen Mischungsverhältnissen wurden gut miteinander gemischt und 'die
dabei erhaltenen Mischungen wurden in eine Form gegossen, die unter Verwendung eines Vibrators, von 1,2 KW mit einer Geschwindigkeit
von 3600 UpM in Vibration versetzt wurde. Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurden die dabei erhaltenen
geformten Proben in einen Trocknungsofen gebracht, die Temperatur
wurde allmählich auf 120 C erhöht und die Proben wurden getrocknet.
Dann wurden die so erhaltenen getrockneten Proben in· einer reduzierenden Atmosphäre bei Temperaturen von 800 bis
1450 G gebrannt. Die Messung der physikalischen Eigenschaften
der dabei erhaltenen Produkte wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1■durchgeführt.
30 9848/095 2
Andererseits wurde unter Anwendung des gleichen Verfahrens ein Vergleichsprodukt (übliches Produkt) hergestellt, bei dem
selbst dann, wenn es inVibration versetzt wurde, keine Fließfähigkeit (Fluidität) au/trat, und.es konnten nicht die gewünschten
geformten Produkte daraus hergestellt werden. Die physikalischen Eigenschaften der erf inching s gemäß en geformten Produkte
sind in der folgenden Tabelle III angegeben.
| 120°C | Produkt A | Produkt B | Produkt C | |
| Schüttdichte | 800°C | 3,03 | 3,10 | 3,02 |
| 1450°C | 2,70 | 2,75 | 2,70 | |
| 120°C | 2,67 | 2,71 | 2,65 | |
| Lineare Schrump | 800°C | 0,04 | 0,09 | 0,11 |
| fung in % | 1450°G | 0,03 | 0,15 | 0,14 |
| 800°G | 0,07 | 0,17 | 0,09 | |
| Scheinbare Poro | 1450°C | 23,0 | 22,8 | 24,2 |
| sität in % | 800°G | 22,3 | 22,1 | 23,8 |
| Druckfestigkeit | 1450°C | 210 | ■ 200 | 234 |
| 222 | 230 | 255 | ||
Ein Vergleich der Daten in der Tabelle Ii mit denjenigen in der
Tabelle III zeigt, daß die "in Vibration versetzten" erfindungsgemäßen
Produkte eine höhere Schüttdichte und eine niedrigere Porosität aufwiesen als die durch Ausstanzen (Stampfen)
gebildeten erfindungsgemäßen Produkte. Daraus ergibt sich, daß die monolithischen feuerfesten Materialien der Erfindung sehr
gut geeignet sind für die Herstellung durch Vibration.
Aus den Ergebnissen der Verwendung des Produktes A in dem Hsupt-
309848/0952
durchgang eines Hochofens ergibt sich, daß die Erosion in der feuerfesten Auskleidung pro 1000 Tonnen übertragenem Roheisen
eine Tiefe von 4,2 mm erreichte. Andererseits erreichte die Erosion bei einem konventionellen Produkt pro 1000 Tonnen übertragenem Roheisen eine Tiefe von 15 mm. Daraus ergibt sich, daß
die Erosionsbeständigkeit des Produktes A das 3,5-fa.che derjenigen
des konventionellen Produktes betrug. Bei Verwendung
des Produktes B in dem Hauptdurchgang eines Hochofens ergab sich, daß die Erosion eine Tiefe von 4,5 mm erreichte, so daß die
Erosionsbeständigkeit dieses Produktes etwa das 3,3-fache derjenigen
des oben beschriebenen konventionellen Produktes betrug.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf spezifische
Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch klar, daß diese in vielerlei Hinsicht abgeändert und modifiziert werden
können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
3098,40/0952
Claims (13)
1. Monolithisches feuerfestes Material, dadurch· gekennzeichnet,
daß es besteht aus einer gebrannten, harten Zusammensetzung
aus 35 bis 75 % eines Aluminiuraoxydmaterials, 10 bis 30 % Siliciumcarbid, 5 bis 20 % Kohlenstoff,bis auf eine Gesamtmenge
von 100 Gew.-%, und 5 bis 12 % eines chemischen Bindemittels,
bezogen auf das Gesamtgewicht von Aluminiumoxyd, Siliciumcarbid und Kohlenstoff.
2. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß es als Aluminiumoxydmaterial ein geschmolzenes oder gesintertes Aluminiumoxyd mit einem Aluminiumoxyd gehalt
von 94% oder mehr enthält.
3. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das darin enthaltene Aluminiumoxyd partikelförmig
ist und eine Partikelgröße von weniger als 1,5 mm aufweist.
4. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als chemisches Bindemittel ein Sol mit
einem Feststoffgehalt von mehr als 5 Gew.-% enthält.
5. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Sol ein Siliciumdioxydsol, ein AIuminiumoxydsol
oder ein Mullitsol enthält.
6. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Siliciumcarbid in Form von feinen Par-
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232Λ523
tikeln rait einer Größe von 3,4 mm oder weniger enthält.
7. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß es Siliciumcarbid mit einer Partikelgröße von 3,4 mm. oder weniger enthält.
8. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß es als Kohlenstoff natürlichen Graphit und/ oder amorphen Kohlenstoff enthält.
9. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der natürliche Kohlenstoff (Naturkohle) einen Aschegehalt von 25% oder weniger aufweist.
10. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der natürliche Kohlenstoff partikelförmig ist und eine Partikelgröße von 0,3 mm oder weniger aufweist.
11. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der amorphe Kohlenstoff partikelförmig ist
und eine Partikelgröße von 0,5 mm oder weniger aufweist.
12. Monolithisches feuerfestes Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als amorphen Kohlenstoff Pech enthält.
13. Verfahren zur Herstellung eines feuerfesten Materials, dadurch
gekennzeichnet, daß man ein aus 35 bis 75% Aluminiumoxydmaterial, 10 bis 30% Siliciumcarbid,'. 5 bis 20% Kohlenstoff,bis auf eine
Gesamtmenge von lOO Gew.-%jUnd 5 bis 12 % eines chemischen Bindemitteis,
bezogen auf das Gesamtgewicht von Aluminiumoxyd, Siliciumcarbid und Kohlenstoff, bestehendes feuerfestes Material
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vergießt, während man es in Vibration versetzt, wodurch die thixotrope Zusammensetzung erweicht und fließfähiger V7ird.
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