DE2459601B1

DE2459601B1 - Feuerfeste keramische masse

Info

Publication number: DE2459601B1
Application number: DE19742459601
Authority: DE
Inventors: Oskar Dr Paul
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1974-12-13
Filing date: 1974-12-13
Publication date: 1976-03-04

Description

Patentansprüche: 1. Feuerfeste keramische Masse aus überwiegend Magnesiumoxid oder Mischmineralien mit überwiegenden Magnesiumoxid-Anteilen und Mischungen daraus zur Herstellung von temperaturschockbeständigen Formkörpern und Bauteilen, insbesondere von Ausgüssen und Tauchausgüssen zum Gießen von Metallschmelzen, dadurch g e k e n n -z ei c h n e t, daß die Masse 10 bis 30 Gewichtsprozent Kohlenstoff und bis zu 20 Gewichtsprozent Silicium enthält.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Korngröße unter 1 mm ist.
3. Masse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffanteil ganz oder überwiegend aus Graphit besteht.
4. Masse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Silicium als reines Metall oder in Form einer Legierung, wie Ferro-oder Calciumsilicium, enthält.
5. Masse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 20 Gewichtsprozent eines Metalloxids enthält, mit dem das Magnesium ein Mischmineral bildet, z. B. Tonerde, Chromoxid, Calciumoxid, Siliciumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid u. a. feuerfeste Oxide.
6. Masse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1 bis 10 Gewichtsprozent eines oder mehrerer, an sich bekannter organischer oder metallorganischer Binder und/oder Preßhilfsmittel enthält.
7. Masse nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: 60 Gewichtsteile Magnesiumoxid 20 Gewichtsteile Kohlenstoff 10 Gewichtsteile Silicium 10 Gewichtsteile Aluminiumoxid 5 Gewichtsteile organische Preßhilfsmittel.
Die Erfindung bezieht sich auf eine feuerfeste keramische Masse aus überwiegend Magnesiumoxid oder Mischmineralien mit überwiegenden Magnesiumoxid-Anteilen und Mischungen daraus zur Herstellung von temperaturschockbeständigen Formkörpern und Bauteilen, insbesondere von Ausgüssen und Tauchausgüssen für Gießen von Metallschmelzen.
Die Verwendung von Magnesiumoxid und Magnesiumoxid-Spinellen bzw. anderen Magnesiumoxid-Mischmineralien und Mischungen daraus als feuerfeste Rohstoffe ist allgemein bekannt. Die aus solchen Massen hergestellten Formkörper oder Bauteile zeichnen sich jedoch durch eine relativ geringe Temperatur-Schockbeständigkeit aus.
Zwar werden in der Literatur und in Prospekten magnesitische Spezialsteine beschrieben, denen eine »hohe« Temperaturwechselbeständigkeit zugeschrieben wird. Diese reicht jedoch nicht aus für einen Einsatz solchen Materials in Form von Tauchausgüssen für das Stranggießen von Stahl oder anderen Metallschmelzen.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine magnesitische Masse zu schaffen, aus der keramische Formkörper erzeugt werden können, die ein direktes Beaufschlagen des kalten Steins mit flüssigem Stahl erlauben, ohne daß Risse oder Abplatzungen auftreten.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Masse 10 bis 30 Gewichtsprozent Kohlenstoff und bis zu 20 Gewichtsprozent Silicium enthält.
Gemäß den weiteren Merkmalen der Erfindung beträgt die Korngröße der Masse unter 1 mm. Der Kohlenstoffanteil besteht zweckmäßig ganz oder überwiegend aus Graphit, es können aber auch entsprechende Anteile von Pech oder Ruß in der Masse enthalten sein.
Das Silicium kann erfindungsgemäß in der Masse als reines Metall oder in Form einer Legierung, wie Ferro-oder Calciumsilicium, enthalten sein. Zusätzlich kann der keramischen Masse bis zu 20 Gewichtsprozent eines Metalloxides beigefügt sein, mit dem das Magnesium ein Mischmineral bildet, z. B. Tonerde, Chromoxid, Calciumoxid, Siliciumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid u. a.
feuerfeste Oxide. Schließlich empfiehlt es sich auch, daß die Masse 1 bis 10 Gewichtsprozent eines oder mehrerer, an sich bekannter organischer oder metallorganischer Binder und/oder Preßhilfsmittel enthält. Eine bevorzugte Masse gemäß der Erfindung weist die folgende Zusammensetzung auf: 60 Gewichtsteile Magnesiumoxid 20 Gewichtsteile Kohlenstoff 10 Gewichtsteile Silicium 10 Gewichtsteile Aluminiumdioxid 5 Gewichtsteile organischer Preßhilfsmittel.
Die erfindungsgemäße Masse zeichnet sich aus durch besonders hohe Temperaturschockbeständigkeit bei ausreichend hoher Kalt- und Heißdruckfestigkeit, durch hohe Verschleißbeständigkeit gegenüber Metallschmelzen und den entsprechenden Schlacken, insbesondere gegen basische Schlacken.
Der weitere Vorteil dieser Massen besteht darin, daß die gepreßten Formlinge bei Temperaturen gebrannt werden können, die weit unter der Sintertemperatur des keramischen Materials liegen und doch eine hohe Kalt-und Heißdruckfestigkeit aufweisen. Das Vermeiden der keramischen Bindung und die innige Vermischung von Magnesiumoxid, Kohlenstoff und Silicium führen zu einer ungewöhnlich guten Unempfindlichkeit gegen Temperaturschock.
Die Verschlackungsbeständigkeit wird durch die Zugabe der Spinell bildenden Oxide sowie durch die Zugabe des metallischen Calciums als Mischmetall mit Silicium erhöht. Während des Einsatzes kommt es zu Mineralneubildungen, die ein vorzeitiges Ausbrennen des Kohlenstoffes verhindern.

Claims

Solche Massen eignen sich, wenn sie feinkörnig sind, insbesondere für das Verformen mit Hilfe des Isostatpressens. Einer der Verwendungszwecke, für die Formkörper aus solchen Massen verwendet werden können, ist das Stranggießen von flüssigen Metallen, insbesondere von Stahl.