DE2456327A1

DE2456327A1 - Verfahren zur herstellung von vorreagiertem magnesia-chromerz-korn und dessen verwendung

Info

Publication number: DE2456327A1
Application number: DE19742456327
Authority: DE
Inventors: Ronald Staut
Original assignee: General Refractories Co
Current assignee: General Refractories Co
Priority date: 1974-11-28
Filing date: 1974-11-28
Publication date: 1976-10-14

Description

Verfahren zur Herstellung von vorreagiertem Magnesia-Chromerz-Korn und dessen Verwendung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von vorreagiertem Magnesia-Chromerz-Korn und dessen Verwendung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein vorreagiertes Korn, das in üblicher Weise zu Ziegeln verarbeitet werden kann, die in üblichen Tunnel- oder Kanalöfen zu einem Produkt hoher Dichte gesintert werden können.
Es ist bekannt, direktgebundene, feuerfeste Ziegel oder Formlinge aus feuerfesten Zusammensetzungen herzustellen, die in der Hauptsache aus Chromerz und Magnesia bestehen.
Das Chromerz besteht im wesentlichen aus Chromitspinell mit geringeren Mengen an zusätzlichen Silicatganggesteinnen. Magnesia besteht im wesentlichen aus Magnesiumoxid mit kleinen Mengen an Silikaten und anderen Verunreinigungen. Magnesiumoxid im reinen Zustand wird oftmals als Periklas bezeichnet.
Feuerfeste Chromerze werden wie die meisten anderen Erze besonders aus natürlichen Lagerstätten erhalten. Das feuerfeste Chromerz besteht aus einer festen Lösgung von Mineralien, die Cr203, MgO, Al203 und Eisenoxide enthalten, mit einem siliciumhaltigen Ganggestein. Feuerfestes Chromerz zeigt im allgemeinen Analysenwerte auf Oxidbasis zwischen etwa 30 und 50% Cr203 und 2 bis 9 % SiO2.
Feuerfeste Magnesia wird durch "Totbrennen" des Minerals Magnesit (MgC03) oder solchen Magnesiumverbindungen, wie dem Hydrat oder Chlorid, hergestellt. Das auf diese Weise erhaltene dichte Magnesiumoxidkorn ist sehr stabil. Der Ausdruck "Totbrennen", wie er in bezug auf Magnesit verwendet wird, bezeichnet eine Arbeitsweise, bei der der Magnesit auf eine Temperatur zwischen etwa 1593 und 2204 0C (2900 und 4000°F) erhitzt wird. Übliche Verfahren zur Herstellung dichter Magnesia-Körner erfordern zwei Brennstufen. Zuerst wird das Rohmaterial, wie Magnesit oder das Hydrat, zu MgO calciniert und pelletiert. Das pelletierte Material wird dann zu dichtem MgO totgebrannt.
In den letzten Jahren wurden Materialien mit größerer Reinheit erhältlich. Beispielsweise können durch Vergütung Chromerze mit einem Siliciumoxidgehalt von 0,28 erhalten werden. Eine ähnliche Änderung trat bei im Handel erhältlicher feuerfester Magnesia auf, die nun im allgemeinen einen Gehalt von 97 - 99% MgO oder darüber aufweist. Bei dieser verhältnismäßig reinen feuerfesten Magnesia liegt der Siliciumdioxidgehalt im allgemeinen unter 1 Gew.-%, auf Oxidbasis.
In üblichen Magnesia-Chrom- und/oder Chrom-Magnesia-feuerfesten Materialien ist die Magnesiaphase an die Chromitphase über Silicate gebunden. Diese Silicate, wie Mervinit, Forsterit und Monticellit, bilden sich durch Umsetzung der Magnesia mit den Ganggesteinsilicaten des Chromerzes zu Orthosilicaten um. Die Bindung besteht im wesentlichen aus Silicatbrücken, die die hauptsächlich vorliegenden Magnesia- und Chromitspinellphasen verbinden. Bei direktgebundenen feuerfesten Materialien sind die Periklas-und Chromitspinellphasen, wie der Name sagt, direkt ohne Einschaltung einer Silicatphase aneinander gebunden. Deshalb zeigt ein direktgebundener, gebrannter feuerfester Formling normalerweise eine Mikrostruktur von Magnesia-Körnern, die an Magnesia-Körner gebunden sind, Magnesia-Körnern, die an primäre Chromerzteilchen gebunden sind, Magnesia-Körner, die an sekundäre Spinellkristalle gebunden sind, die sich im allgemeinen beim Abkühlen aus der flüssigen Phase abscheiden, Nagnesia- und Chromerz-Körner, und freigesetzte (zz4Zved) idiomorphe Spinelle, die jeweils an die Silicatphasen gebunden sind, und freigesetzte Spinellkristalle innerhalb der Periklaskörner, die sich während der Abkühlungsstufe des Brennvorganges bilden.
Bei der Herstellung von direktgebundenen feuerfesten Ziegeln und Formlingen werden Chromerz und Magnesia optimaler Korngröße mit geeigneten, vorläufigen Bindemitteln in bestimmten Anteilen gemischt. Solche Bindemittelzusammensetzungen bestehen im allgemeinen aus geringen Mengen Wasser und einem Bindemittel oder Bindemitteln. Typische Bindemittel sind Lignosulfonat, Pech, Magnesium, Salze, Chromsäure, Schwefelsäure und dgl.
Die Mischung aus Chromerz, Magnesia und Bindemittel wird durchmischt und in einer Form einem Druck oberhalb 352 kg/cm2 (5000 psi) und vorzugsweise einem Druck von etwa 703 -2 1406 kg/cm2 (10000 - 20000 psi) ausgesetzt. Dieser gepreßte oder geformte Formling wird dann in üblicher Weise getrocknet, beispielsweise in einem Ofen bei einer Temperatur im Bereich von etwa 90 - 1800C, und vorzugsweise etwa 100 - 125 0C. Nach dem Mischen, Pressen und Trocknen werden die feuerfesten Formlinge in einem Tunnelofen bei Garbrandtemperatur im allgemeinen oberhalb wenigstens 0 etwa 1650 C gebrannt. Im allgemeinen und vorzugsweise wird dieses Brennen bei einer Garbrandtemperatur im Bereich von 0 etwa 1700 - 1900 C durchgeführt.
Übliche, direktgebundene, gebrannte Ziegel zeigen jedoch im allgemeinen keine oder nur eine sehr geringe Verdichtung beim Brennen, wenn sie aus Kornmaterial üblicher Größe hergestellt werden. Diese üblichen feuerfesten Materialien zeigen sogar oftmals eine geringe Expansion, wenn die Ziegelformlinge gebrannt werden. Ferner treten in solchen direktgebundenen, feuerfesten Formlingen häufig Risse, Leerstellen oder Hohlräume und Zwischenräume zwischen benachbarten mineralogisch unähnlichen Teilchen auf. Die Gegenwart von Leerstellen zwischen den Teilchen verringert in unerwünschter Weise die Gesamtfestigkeit des feuerfesten Formlings.
Feuerfeste Formlinge sind auch mit Hilfe einer Schmelz-Verfestigung oder einem Schmelz-Gießverfahren hergestellt worden, bei dem geschmolzenes feuerfestes Material in Formen gegossen wird und sorgfältig abgekühlt und getempert wird. Die Mikrostruktur solcher feuerfesten Materialien zeigt im allgemeinen keine großen Hohlräume und ist monolithisch. Feuerfeste Formlinge, die mit der Schmelz-Verfestigungsmethode hergestellt sind, haben viele wünschenswerte Eigenschaften, sie sind jedoch außerordentlich schwierig herzustellen.
Es ist auch bekannt, feuerfeste Formlinge aus vorgebrannten Magnesia-Chromerz-Körnern herzustellen. Normalerweise werden diese vorgebrannten Körner hergestellt, indem ziemlich grobes Chromerz von 1 mm oder mehr mit MgO oder MgC03 gemischt wird, brikettiert wird und bei Temperaturen oberhalb 17600C (32000F) und meist bei etwa 1927 0C (35000F) gebrannt wird.
Die bekannten, vorgebrannten Körner haben im allgemeinen eine charakteristische Mikrostruktur, die jenen von direktgebundenen, gebrannten, feuerfesten Materialien sehr ähnlich ist. Diese bekannten, vorgebrannten Körner zeigen Periklas-Periklas-, Periklas-primären Chromerz-, Periklas-Silicat-Bindungen und Bindungen ähnlicher Art. Die vorgebrannten Körner werden im allgemeinen bei höheren Temperaturen als direktgebundene feuerfeste Materialien gebrannt und diese höheren Brennbedingungen führen im allgemeinen zu einem Korn mit einer etwas besseren Knetkornstruktur, als dies direktgebundene feuerfeste Materialien zeigen. Die bekannten, vorreagierten Körner ähneln den direktgebundenen feuerfesten Materialien jedoch insoweit, daß sie keine oder nur eine geringe Verdichtung beim Brennen zeigen, wenn sie aus Materialien üblicher Korngröße hergestellt sind. Die bekannten, vorreagierten Körner zeigen sogar oftmals eine geringfügige Expansion, wenn sie in Ziegelform gebrannt werden.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von vorreagiertem Magnesia-Chromerz-Korn geschaffen, bei dem eine Magnesiaverbindung, die beim Calcinieren Magnesia liefert,mit einem fein verteilten Chromerz gemischt wird, von dem wenigstens 50 Gew.-% ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm (-325 mesh) passieren, die Mischung bei einer Temperatur zwischen etwa 1593 und 1816 0C (2900 und 33QQ°F) calciniert wird und das erhaltene Korn auf eine übliche Korngröße zerkleinert wird, um ein Korn zu erhalten, das ohne weitere Bearbeitung zu einem geformten Endprodukt geformt und gebrannt werden kann.
Vorzugsweise wird als Magnesiumverbindung synthetisches Magnesiumhydroxid oder MgCOs verwendet. Es wird ferner bevorzugt, daß 90 Gew.-% der Chromerzteilchen ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm (- 325 mesh) passieren. Die mittlere Korngröße der Chromerzteilchen sollte vorzugsweise bei etwa 5 pin liegen. Die Mischung aus Chromerz und Magnesiumverbindung, wie Magnesiumhydroxid, wird vorzugsweise, nachdem sie agglomeriert wurde, getrocknet und anschließend calciniert.
Die zerkleinerten, vorreagierten Körner können zu einem feuerfesten Formling geformt werden und bei üblichen Sintertemperaturen für feuerfeste Magnesia-Chromerz-Materialien gebrannt werden, um gebrannte feuerfeste Formlinge zu erhalten. Der gebrannte Formling hat eine Dichte und Porosität, die mit feuerfesten Formlingen, die gemäß dem Schmelzverfestigungsverfahren hergestellt sind, vergleichbar sind.Das vorgebrannte Korn hat normalerweise 3 eine Schüttdichte von 3,53 -g/cm vor dem Zerkleinern und der gebrannte feuerfeste Formling hat typischerweise eine O -endgültige Dichte von 3,49 g/cm und eine offene Porosität von 5,6%.
Gemäß der Erfindung werden vorreagierte Körner geschaffen, die zu Ziegelformlingen verarbeitet werden können, die zu sehr dichten Produkten gesintert werden können, wenn sie in üblicher Weise und bei üblichen Korngrößen gebrannt werden. Die schließlich erhaltenen feuerfesten Formlinge gemäß der Erfindung haben eine sehr dichte, wenig poröse, kontinuierliche Mikrostruktur hoher Integrität und sind fester und schlackenbeständiger als übliche Magnesia-Chromerz-Zusammensetzungen. Mit dem erfindungs gemäßen Verfahren werden dichte Magnesia-Chromerz-Körner erhalten, die anschließend zu einem geformten Endprodukt geformt und gebrannt werden können, wobei nur eine Stufe anstatt der zwei Brennstufen, die üblicherweise zur Herstellung von totgebranntem oder anderen Arten von Magnesia enthaltenden Körner angewandt werden, erforderlich ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden feuerfeste Formlinge erhalten, deren Dichte und Porosität mit denjenigen vergleichbar sind, die durch die Schmelz-Verfestigungs-Arbeitsweise hergestellt wurden.
Die vorreagierten Körner werden gemäß der Erfindung vorzugsweise aus einer Mischung aus synthetischen Magnesiumhydroxid und Chromerz hergestellt, obwohl andere magnesialiefernde Verbindungen, wie natürliches MgC03, feines MgO oder magnesialiefernde Salze, wie MgC12, und dgl. verwendet werden können, wenn diese genügend rein sind. Synthetisches Magnesiumhydroxid, das für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet ist, kann bequem als wässrige Aufschlämmung aus Meerwasser oder Sole erhalten werden. Die Magnesiumquelle kann auch natürliches MgC03 oder MgO mit einer Reinheit von 85% oder höher sein.
Das Magnesiumhydroxid aus Meerwasser oder Sole wird vorzugsweise in Form eines Filterkuchens aus Magnesiumhydroxid mit einem Wassergehalt von etwa 50% verwendet. Die Teilchengröße der magnesialiefernden Verbindung ist vorzugsweise derart, daß die Teilchen ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,1 mm passieren (- 150 mesh).
Das bei einem Verfahren gemäß der Erfindung eingesetzte Chromerz ist vorzugsweise philippinisches Chromerz, es sind jedoch auch Chromerze anderer Herkunft, beispielsweise aus Rußland, Transvaal, Rhodesien und der Türkei geeignet. Bevor das Chromerz mit dem synthetischen Magnesiumhydroxid gemischt wird, wird es in üblichen Vorrichtungen, wie in einer Kugelmühle,gemahlen werden, um eine Teilchengrößenverteilung zu erhalten, wobei wenigstens 50 Gew.-% der Teilchen ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm (- 325 mesh) (entsprechend einer Teilchengröße von unter 44 Mm) zu erhalten, und vorzugsweise so gemahlen, daß etwa 90 - 100 Gew.-% der Teilchen dieses Erfordernis erfüllen. Die besten Ergebnisse werden im allgemeinen erhalten, wenn die mittlere Teilchengröße des Chromerzes zwischen 5 Mm und 10 liegt, wobei 5 ,um als Optimum anzusehen sind. Das erfindungsgemäß eingesetzte Chromerz ist folglich ein außerordentlich fein gemahlenes Erz. Wenn die Feinheit des Chromerzes zunimmt, verringert sich im allgemeinen die Endbearbeitungstemperatur, die zum Calcinieren der Chromerz-Magnesiumverbindungsmischung angewandt wird, um ein vorreagiertes Korn mit zufriedenstellender Dichte zu erreichen.
Nachdem das Chromerz auf die gewünschte feine Teilchengröße gemahlen ist, wird es mit geeigneten Anteilen an sythetischem Magnesiumhydroxid gemischt. Die endgültige Teilchengröße des Chromerzes ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, da dies dazu führt, daß das Chromerz in der Mischung gleichmäßig verteilt wird und während der einzigen Brennstufe, die zur Herstellung der vorreagierten Körner gemäß der Erfindung angewandt wird, in der Magnesia gelöst wird.
Das Chromerz-Magnesia-Verhältnis kann in dem schließlich erhaltenen feuerfesten Formling in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen enthält eine Zusammensetzung, die zur Herstellung von vorreagierten Körnern geeignet ist, die zu feuerfesten Formlingen verarbeitet werden können, die beim Sintern eine Verdichtung ergeben, auf Oxidbasis etwa 20 - 90 Gew.- magnesialiefernde Verbindung, wie Magnesiumhydroxid, und etwa 80 - 10 Gew.-Chromerz. Vorzugsweise ergibt eine solche Zusammensetzung beim Calcinieren ein Produkt, das auf Oxidbasis 30 - 70% MgO und 70 - 308 Cr203-Erz enthält.
Die erfindungsgemäß hergestellten feuerfesten Formlinge umfassen sowohl Magnesia-Chromerz- wie Chromerz-Magnesia-Ziegel. Magnesia-Chromerz-Ziegel sind solche, die aus einem Ansatz hergestellt sind, der Magnesia und Chromerz enthält, wobei die Magnesia vorherrscht. Chromerz-Magnesia-Ziegel werden aus Ansätzen hergestellt, in denen das Chromerz vorherrscht.
Die bevorzugte Arbeitsweise besteht darin, geeignete Mengen an Chromerz einer solchen Größe, daß es ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm (- 325 mesh) passiert, mit einem Magnesiumhydroxidfilterkuchen mit einem Wassergehalt von etwa 50% unter Bildung einer pastenartigen Mischung kräftig und gleichmäßig zu mischen.
Die Mischung aus Magnesiumhydroxid und feinem Chromerz wird vorzugsweise in üblichen Vorrichtungen, wie einem Kettentrockner, getrocknet, um vorverfestigte Agglomerate zu bilden. Die vorverfestigten Agglomerate können durch Pelletieren weiter kompaktiert werden oder als trockene Agglomerate einem Calcinierungstunnelofen zugeführt werden. Im allgemeinen tritt, wenn die Dichte des Zufuhrmaterials für den Tunnelofen zunimmt, ein geringerer Materialverlust als feiner Staub auf und die Dichte der Körner nimmt nach dem Calcinieren zu. Das Magnesiumhydroxid und das Chromerz können auch durch gemeinsames Mahlen der Magnesiumverbindung und des Chromerzes in einer Kugelmühle, und zwar entweder in einem Naßverfahren oder einem Trockenverfahren gemischt werden.
Die Magnesiumverbindung-Chromerzmischung wird gemäß der Erfindung bei einer Temperatur zwischen 1593 und 1816 0C 0 (2900 und 3300 F) calciniert. Vorzugsweise werden beim Calcinieren die Pellets etwa 1 Stunde bei einer Spitzentemperatur von etwa 17600C (32000F) gehalten. Während dem Calcinieren wird die Magnesiumverbindung, wie Magnesiumhydroxid, zu hochreiner Magnesia umgesetzt und das Chromerz in der Magnesia gelöst, wobei eine monolithische Kornstruktur ausgebildet wird, was im Gegensatz zu einer direktgebundenen Magnesia-Chromerz-Struktur steht. Der im Chromerz vorliegende Chromitspinell wird durch Bildung von Magnesiumspinellen, wie MgCr204, MgFe204 und MgAl204, vollständig verändert.
Die bei dem einzigen Brennvorgang zur Herstellung der vorreagierten Körner verwendete Calcinierungstemperatur ist gleichfalls ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, da diese eine vollständige Umsetzung des Chromerzes und der Magnesia ermöglicht, die bei Temperaturen, die wesentlich unter den vorstehend angegebenen liegen, nicht auftritt.
Um die Lösung des Chromerzes in der Magnesia zu erreichen, sollte der Gesamtsiliciumdioxidgehalt der Magnesiumverbindung-Chromerzmischung, die zur Herstellung der vorreagierten Körner verwendet wird, auf etwa 4% oder weniger, vorzugsweise 1 - 3%, bezogen auf das Gewicht der Kornmischung, beschränkt werden und das Gesamtverhältnis von Kalkstein zu Siliciumdioxid sollte unter 2 gehalten werden. Bei einem Siliciumdioxidgehalt von oberhalb 4% bilden sich Silicat-gebundene Magnesia-Chromerz-Körner anstelle der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichten monolithischen Struktur. Das vorreagierte, calcinierte Korn gemäß der Erfindung hat im allgemeinen eine Schüttdichte im Bereich von 3,30 -3 3,60 g/cm und vorzugsweise eine Schüttdichte zwischen 3 3,40 und 3,50 g/cm . Dichten in diesem Bereich können erzielt werden, wenn die Calciniertemperatur bei etwa 17600C (32000F) liegt und wenn etwa 90 Gew.-% der Chromerzteilchen eine solche Größe haben, daß sie ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm (- 325 mesh) passieren. Höhere Calciniertemperaturen sind notwendig, um diese Dichte zu erreichen, wenn der Prozentsatz an Chromerzteilchen der vorgenannten Größe wesentlich unter 90% liegt.
Nach Herstellung des vorreagierten Korns wird dieses auf eine übliche Korngröße zerkleinert.
Das zerkleinerte vorreagierte Korn kann dann gemäß üblicher Herstellungsweisen für feuerfeste Formlinge bearbeitet werden. Das zerkleinerte vorreagierte korn kann beispielsweise in eine gewünschte Form, wie einen Ziegel, gepreßt oder geformt werden, wobei Drucke ober-2 halb 352 kg/cm2 (5000 psi) und vorzugsweise von etwa 2 703 - 1406 kg/cm2 (10000 - 20000 psi) angewandt werden.
Diese gepreßten oder geformten Formlinge werden dann in einem Tunnelofen bei Garbrandtemperatur im allgemeinen bei einer Temperatur von oberhalb etwa 1538 0C (28000F) und vorzugsweise im Bereich zwischen 1649 0C und 1816 0C (3000 und 33000F) gebrannt. Es wird bevorzugt, die feuerfesten Formlinge bei etwa 17600C (32000F) zu brennen.
Es ist festzuhalten, daß der Ausdruck brennen, wie er hier verwendet wird, alle drei Stufen des gesamten Zyklus umfaßt, nämlich "erhitzen", "halten" und "kühlen.
Unter "Erhitzungsstufe" wird jener Teil des Brennzyklus verstanden, bei dem die Temperatur der gepreßten feuerfesten Zusammensetzung von Raumtemperatur auf die gewünschte Garbrandtemperatur erhöht wird. Die t'Haltestufe" ist jener Teil des Brennzyklus, bei dem die Garbrandtemperatur während einer vorgegebenen Zeit aufrechterhalten wird. Die "Abkühlstufe" umfaßt schließlich jenen Abschnitt, bei dem die Temperatur des Ziegels von Garbrandtemperatur auf Raumtemperatur verringert wird.
Die vorreagierten gemäß der Erfindung herstellten Körner haben eine Vielzahl von wünschenswerten Eigenschaften.
Die Körner werden in einer einzigen Brenn- oder Calcinierstufe unter Bildung von dichten MgO-Körnern hergestellt, während die Herstellung von üblichen Magnesia-Körnern zwei Brennstufen erfordert. Die Notwendigkeit nur einer einzigen Brennstufe zur Herstellung von dichtem MgO-Körnern führt zu einer wesentlichen Verringerung der Kosten. Ferner zeigen die vorreagierten Körner eine dichte homogene Magnesia-Chromkornstruktur und diese können in üblicher Weise zu Ziegelformlingen verarbeitet werden, die in üblichen Tunnelöfen zu Produkten sehr hoher Dichte gesintert werden können. Der erhaltene Ziegel hat eine Dichte und Porosität, die jenen vergleichbar ist, die mit der Schmelz-Verfestigungsarbeitsw&ise hergestellt werden. Der Ziegel hat eine monolithische Struktur und zeigt keine großen Hohlräume. Der Ziegel hat eine kontinuierliche Mikrostruktur hoher Integrität und ist stärker und schlackenbeständiger als übliche direktgebundene Magnesia-Chromerz-Zusammensetzungen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert. Alle Prozentsätze und Teile sind auf das Gewicht bezogen, wenn dies nicht anders angegeben ist.
Beispiel 1 Ein vorreagiertes Korn mit einem hohen Kalkstein/Siliciumdiooid-Verhältnis wurde gemäß nachstehender Arbeitsweise hergestellt. Ein Magnesiumhydroxidfilterkuchen und philippinisches Chromerz, das zu Teilchen einer solchen Größe, das 90 Gew.-% des Erzes ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm passierten (- 325 mesh), in einer Kugelmühle gemahlen wurde, wurden in einem Verhältnis von 55 Teilen Filterkuchenfeststoffe, auf MgO-Basis, und 45 Teilen Chromerz gleichförmig gemischt. Die Zusammensetzung des Chromerzes und des Filterkuchens ist in der nachstehenden Tabelle I angegeben. Das Gesamtverhältnis von Kalkstein zu Siliciumdioxid des Filterkuchens und des Chromerzes wurde anfänglich durch Zugabe von 0,55% calciniertem Dolomit auf 1,5 eingestellt.
Tabelle I Si02 Fe203 Al203 Ca0 MgO B2 3 Cm203 MgO (calciniert) 0,60 0,23 0,31 1,84 97.00 0,02 Chromerz 2,5 14,6 29,7 0,35 16,8 36,0 Die Aufschlämmung wurde getrocknet, pelletiert und bei 17600C(3o00F) gebrannt, wobei die höchste Temperatur in einem Drehofen eine Stunde aufrechterhalten wurde. Das erhaltene Korn hatte Schüttdichte von 3,53 g/cm3. Dieses Korn wurde zu einem Korn folgender Korngrößenverteilung zerkleinert: Anteil (%) Korngröße offene Maschenweite mesh (mm) 40 -4,76 + 2,00 -4 + 10 10 -2,00 + 0,84 -10 + 20 8 -0,84 + 0,35 -20 + 8 7 -0,35 -48 10 60% - 0,044 60% -325 25 95% - 0,044 95% -325 Das zerkleinerte Korn wird in Ziegelform gepreßt. Die 3 Grünschüttdichte des Ziegels beträgt 3,34 g/cm . Der Ziegel wurde in üblicher Weise bei 1760 0C (32000F) gebrannt. Der gebrannte Ziegel hatte eine Enddichte von 3,49 g/cm3 und Porosität von 5,6%. Dieses Ergebnis ist für diese Art von feuerfestem Material, das in üblicher Weise bearbeitet und gebrannt wurde, völlig unerwartet.
Beispiel 2 Es wurde ein weiterer Ansatz aus vorreagiertem Korn in ähnlicher Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt. Eine Mischung mit einem Gehalt, auf Oxidbasis, von etwa 45% Chromerz, von dem 90 Gew.-% ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm passierten, und etwa 55% MgO, das von synthetischem Magnesiumhydroxid in Form eines Filterkuchens mit einem niedrigen Kalkstein/Siliciumdioxid-Verhältnis erhalten wurde, wurde hergestellt. Die Zusammensetzung des Magnesiumhydroxids auf Oxidbasis betrug 0,62% Si02, 0,20% Fe203, 0,29% Al203, 0,60% CaO, 98,1,% MgO und 0,12% B203. Dieser Ansatz wurde naß gemischt und 1,67% Talk wurden zugegeben, um eine Zusammensetzung mit einem niedrigen Kalkstein/Siliciumdiox -Verhältnis von 0,2 zu erhalten. Die gemischte Aufschlämmung wurde getrocknet und anschließend pelletiert und dann bei 17600C (32000F) in einem Drehofen gebrannt.
3 Das erhaltene Korn wies eine Dichte von 3,53 g/cm auf.
Das Korn wurde zerkleinert und dann unter einem Druck 2 von 879 kg/cm (12500 psi) zu einem feuerfesten Form-3 ling mit einer Grünschüttdichte von 3,13 g/cm3 geformt und bei 17600C (32000F) gebrannt. Das Das'erhaltene Produkt wies eine Dichte von 3,44 g/cm3 auf.
Beispiel 3 Es wurde ein weiterer Ansatz an vorreagiertem Korn hergestellt, wobei 55% feingemahlenes MgO einer solchen Grösse, dass 60% ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm passierten (-325 mesh), das die gleiche chemische Analyse auf Oxidbasis, wie sin in Beispiel 2 angegeben ist, zeigt, verwendet wurden. Das fein gemahlene MgO wurde zusammen mit 45% Chromerz, von dem 90Gew.-% ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm passierten (- 325 mesh) und einer mittleren Teilchengröße von 5 - 10 pm in einer Kugelmühle gemahlen, um eine gute Mischung des Chromerzes und der Magnesia sicherzustellen.
Die Mischung bei 1050 kg/cm2 (15000 psi) zu Adobeformen 0 0 kompaktiert und bei 1760 C (3200 F) gebrannt. Die erhaltenen Adoben wurden zerkleinert, um ein Korn mit einer 3 Dichte von 3,48 g/cm3 und einer offenen Porosität von 6% zu erhalten.
Beispiel 4 Es wurde ein Ansatz von vorreagiertem Korn wie in Beispiel 3 aus 55% MgO und 45% Chromerz hergestellt, das so gemahlen war, daß nur 60 Gew.- ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm passierten. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle gemahlen und-bei 1050 kg/cm2 (15000 psi) gepreßt und bei 176OOC (32000F) gebrannt. Das erhaltene Korn hatte eine Dichte von nur 3 3,23 g/cm . Dieses Beispiel zeigt, daß es wichtig ist, sehr feines Chromerz einzusetzen, um unter den obengenannten Temperatur- und Druckbedingungen dichte Körner zu erhalten.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von vorreagiertem Magnesia-Chromerz-Korn, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß man eine Magnesiumverbindung, die beim Calcinieren Magnesia liefert, mit fein verteiltem Chromerz mischt, von dem wenigstens 50 Gew.-% ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm passieren, die Mischung bei einer Temperatur zwischen etwa 1593 und 1816 0C calciniert und das erhaltene Korn auf eine übliche Korngröße zerkleinert, um ein Korn zu erhalten, das ohne weitere Bearbeitung zu einem geformten Endprodukt geformt und gebrannt werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Magnesiumverbindung und das Chromerz in einem Gewichtsverhältnis von etwa 30 - 60 Teile Magnesiumhydroxid, auf Oxidbasis, und etwa 70 - 20 Teile Chromerz gemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Mischung vor dem Calcinieren getrocknet und agglomeriert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß bei etwa 17600C calciniert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens 90 Gew.-% der Chromerzteilchen ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm passieren.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Chromerz in ein Kugelmühle gemahlen wird, um ein fein verteiltes Chromerz zu erhalten, von dem 90 Gew.-% ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,044 mm passieren und das eine mittlere Teilchengröße von 10 tim oder weniger aufweist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Chromerz verwendet wird, dessen mittlere Teilchengröße zwischen etwa 5 - 10 Fm liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Chromerz verwendet wird, dessen mittlere Teilchengröße etwa 5 beträgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Magnesiumverbindung Magnesiumhydroxid verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Magnesiumhydroxid in Form eines Filterkuchens mit einem Wassergehalt von 50% mit dem fein verteilten Chromerz unter Bildung einer pastenartigen Mischung gemischt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Magnesiumverbindung Magnesiumoxid eingesetzt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Magnesiumverbindung Magnesiumcarbonat eingesetzt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Magnesiumverbindung ein Magnesia lieferndes Salz eingesetzt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Magnesiumverbindung MgC12 ein gesetzt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Mischung vor dem Calcinieren getrocknet und pelletiert wird.

16. Verwendung von vorreagiertem Magnesia-Chromerz-Korn, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 - 15, zur Bildung von feuerfesten Formen, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die zerkleinerten, vorreagierten Körner geformt werden und die geformten Körner bei einer Temperatur zwischen etwa 1593 und etwa 1816 0C gebrannt werden.