DE2441494B2 - Feuerfeste keramische masse - Google Patents
Feuerfeste keramische masseInfo
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- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
- B22D41/52—Manufacturing or repairing thereof
- B22D41/54—Manufacturing or repairing thereof characterised by the materials used therefor
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine feuerfeste, keramische Masse auf der Basis von Siliciumdioxyd und
einem Anteil an Kohlenstoff, aus welcher Gegenstände hergestellt werden, die sich durch hohe Temperaturschockbeständigkeit,
hohe Kalt- und Heißdruckfestigkeit und durch hohe Verschleißbeständigkeit gegenüber Metallschmelzen und den entsprechenden
Schlacken auszeichnen. Aus der DT-AS 1646576 sind bereits feuerfeste Stampfmassen auf
der Basis von Sand und Kohlenstoff für metallurgische
öfen bekanntgeworden.
Die Verwendung von geschmolzenem Siliciumdioxyd als feuerfester Rohstoff ist ebenfalls bekannt.
Es ist bis jetzt jedoch angenommen worden, daß das geschmolzene Siliciumdioxyd und die daraus hergestellten
Gegenstände möglichst rein sein müssen. Es werden Gehalte von 98% und mehr Siliciumdioxyd
verlangt.
Das für die Herstellung solcher Gegenstände übliche Verfahren ist der Schlickerguß: Ein feinkörniges
geschmolzenes Siliciumdioxyd wird mit einer äußerst fein gemahlenen, wäßrigen Aufschlämmung von gleichem
Material zu einem gießbaren Schlicker angemacht, der in Gipsformen vergossen wird. Nach dem
Entformen werden die Formlinge vorsichtig getrocknet und nach einer exakt einzuhaltenden Brennkurve
je «ach Haltezeit zwischen 1100 und 1220° C gebrannt. Ziel des Brennens ist, daß ein bestimmter, jedoch
geringer Anteil von etwa 3 % des geschmolzenen SüiciuiudioxydsrekrisiaUisieri, wodurch der Formung
seine Kaltdruckfestigkeit erhält.
Während des gesamten Verfahrensablaufs ist insbesondere darauf zu achten, daß das Material nicht
verunreinigt wird. Zahlreiche Stoffe, insbesondere Alkali- und Erdalkalioxyde bewirken, daß das geschmolzene
Siliciumdioxyd während des Brennens vollständig rekristallisiert und der keramische Gegenstand
seine Temperaturschockbeständigkcit verliert. Die Aufbereitung des Schlickers und das Brennverfahren
sind aufwendig und stellen hohe Anforderun-
gen an die Genauigkeit des Betriebsablaufs.
Das Verpressen von Massen nur aus geschmolzenem Siliciumdioxyd ist, wie es sich bei Versuchen gezeigt
hat, sehr schwierig. Es ist deshalb in der Keramik bisher noch nicht eingeführt worden. Hierfür sind zwei
Gründe bestimmend: Einmal ist ein großer Teil der üblichen Preßhilfsmittel schädlich, zum anderen ist bei
dem notwendigerweise geringen Anteil des Preßhilfsmittels in der Masse die Verschiebbarkeit der Siliciumdioxyd-Körner
zu gering, um zu einem Preßling
*5 mit niedriger Porösität zu führen. Nachteilig ist ferner,
daß beim Einsatz von aus solchen Massen hergestellten Tauchausgüssen, Kanalsteinen oder dergleichen
Gegenständen für das Gießen von Stahlschmelzen das reine, geschmolzene Siliciumdioxyd sowohl von der
Gießschlacke als auch von dem Stahl selbst korrodiert wird. Die Einsatzzeit ist durch das Verschleißmaß
stark beschränkt.
Diese Nachteile werden mit der Erfindung vermieden Sie besteht darin, daß das Siliciumdioxid in geschmolzener
feinkörniger Form vorliegt und daß die Masse 5 bis 30 Gewichtsprozent Kohlenstoff und bis
zu 20 Gewichtsprozent Silicium in feinkörniger Form enthält.
Die der Masse, die nur noch teilweise aus ge-
♦o schmolzenem Siliciumdioxyd besteht, zugegebenen
Stoffe bewirken, daß bei technisch gleicher Temperaturbeständigkeit und Heiß- und Kaltdruckfestigkeil,
wie diese bei Massen aus reinem Siliciumdioxyd vorliegen,
a) der Versatz verpreßbar ist,
b) der Preßling bei niedrigerer Temperatur gebrannt werden kann,
c) die hohe Exaktheit im Verfahrensablauf nicht eingehalten zu werden braucht und
d) der Verschleiß durch Stahlschmelzen geringer wird.
Die erfindungsgemäße Masse kann einfach aus den üblichen, auf dem Markt befindlichen körnigen/feinkörnigen
Rohstoffen gemischt werden. Bei entsprechender Formgebung ist sie nach den üblichen Trokkenpreßverfahren
zu verarbeiten, bei komplizierten Formen insbesondere nach dem Isostatpressen. Hierfür
empfiehlt sich eine Korngröße der Bestandteile von unter 1 mm.
Der Kohienstoffanteil der Masse besteht zweckmäßig nach dem weiteren Merkmal der Erfindung ganz
oder zum Teil aus Graphit, Ruß oder Pech. Für das Verpressen der Masse zu Steinen od. dgl. nach dem
isostatischen Verfahren empfiehlt sich der Zusatz eines organischen Preßhilfsmittels, wie Teer, Teerdestillate,
Bitumen, Dextrin, höherwertige Alkohole, Sulfitablauge oder Stearate in Mengen von 1 bis 10%.
Ein Trocknen der grünen Formlinge ist nicht erfor-
derlich. Das Brennen kann entweder nach gleicher Art geschehec wie bei reinem geschmolzenem Siliciuradioxyd,
insbesondere wenn der Siliciumanteil niedrig ist. Die Rekristallisation ist im wesentlichen Träger der
Festigkeit. Es ist jedoch auch möglich, bei niedrigerer Temperatur so zu brennen, daß ein Teil des Siliciums
sich mit dem Kohlenstoff zu Siliciumkarbid verbindet und so die Bindung bewirkt.
Beim Gießen von Stahl durch keramische Gegenstände aus der erfindungsgemäßen Masse zeigt sich,
daß das Vorhandensein von kohlenstoffhaltigen Phasen die Korrosion durch die Stahlschmelze verringert,
da die Benetzbarkeit gegenüber Stahl erniedrigt wird, die Bildung von niedrigschmelzenden eutektischen
Phasen erschwert und die Reduktion des Siliciumdioxyds durch Legierungselemente wie Mangan behindert
wird.
Die Wärmeleitfähigkeit des Materials kann durch die Höhe des Graphitanteils in der Masse verändert
werden. Bei nur niedrigem Graphitgehalt liegen die Graphitkörner vereinzelt in dem Korngemisch von
geschmolzenem Siliciumdioxyd, das Material hat praktisch dieselbe niedrige Wärmeleitfähigkeit wie
reines, geschmolzenes Siliciumdioxyd. Bei hohem Graphitgehalt stoßen die Graphitkörner praktisch aneinander,
insbesondere weim sie orientiert einge-
bracht sind, die Wärmeleitfähigkeit erreicht jetzt fast die hohen Werte von Graphitgegenständen.
In praktischen Versuchen hat sich gezeigt, daß eine Masse von folgender Zusammensetzung sich leicht zu
feuerfesten, keramischen Gegenständen verarbeiten
ίο läßt, die beim Gießen von Stahl mit gutem Erfolg eingesetzt
werden:
80 GWT geschmolzenes Siliciumdioxyd
12 GWT Kohlenstoff
10 GWT Silicium
5 GWT organisches Preßhilfsmittel.
12 GWT Kohlenstoff
10 GWT Silicium
5 GWT organisches Preßhilfsmittel.
Mit der Erfindung ergibt sich der besondere Vorteil, daß sich die Masse in isostatischen Pressen verarbeiten
läßt. Durch Tränken des gebrannten Gegen- »o Standes, insbesondere in Kieselsol, kann man die
Porosität und damit die Gasdurchlässigkeit weiter verringern.
Claims (6)
1. Feuerfest, keramische Masse auf der Basis
voc Siliciumdioxid und einem Anteil an Kohlenstoff zur Herstellung von Tauchausgüssen, Kanalsteinen
oder dergleichen Gegenständen, durch Pressen in einer Form, für das Gießen von Stahlschmelzen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumdioxid in geschmolzener feinkörniger Form vorliegt und daß die Masse 5 bis 30 Gewichtsprozent
Kohlenstoff und bis zu 20 Gewichtsprozent Silizium in feinkörniger Form enthält.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Bestandteile unter
1 mm beträgt.
3. Masse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohienstoffanteil
ganz oder zum Teil aus Graphit, Ruß oder Pech besteht.
4. Masse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Graphitanteil bei gewünschter
niedriger Wärmeleitfähigkeit niedrig, bei hoher Wärmeleitfähigkeit hoch ist.
5. Masse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit 1 bis 10% eines organischen
Preßhilfsmittels, wie Teer, Teerdestillate, Bitumen, Dextrin, höherwertige Alkohole, Sulfitablauge
oder Stearate, vermischt ist.
6. Masse nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:
80 GWT geschmolzenes Siliciumdioxyd
12 GWT Kohlenstoff
10 GWT Silizium
5 GWT organisches Preßhilfsmittel.
12 GWT Kohlenstoff
10 GWT Silizium
5 GWT organisches Preßhilfsmittel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742441494 DE2441494C3 (de) | 1974-08-29 | 1974-08-29 | Feuerfeste keramische Masse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742441494 DE2441494C3 (de) | 1974-08-29 | 1974-08-29 | Feuerfeste keramische Masse |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2441494A1 DE2441494A1 (de) | 1976-03-11 |
DE2441494B2 true DE2441494B2 (de) | 1976-07-01 |
DE2441494C3 DE2441494C3 (de) | 1978-04-20 |
Family
ID=5924439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742441494 Expired DE2441494C3 (de) | 1974-08-29 | 1974-08-29 | Feuerfeste keramische Masse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2441494C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2474481A1 (fr) * | 1980-01-25 | 1981-07-31 | Mannesmann Ag | Melange ceramique refractaire |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5360773A (en) * | 1993-07-28 | 1994-11-01 | Indresco Inc. | High density fused silica mixes, refractory shapes made therefrom, and method of making the same |
-
1974
- 1974-08-29 DE DE19742441494 patent/DE2441494C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2474481A1 (fr) * | 1980-01-25 | 1981-07-31 | Mannesmann Ag | Melange ceramique refractaire |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2441494C3 (de) | 1978-04-20 |
DE2441494A1 (de) | 1976-03-11 |
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