DE2512087C2

DE2512087C2 - Feuerfestes Material, Mischung zu seiner Herstellung und Verwendung der Mischung in Auskleidungen

Info

Publication number: DE2512087C2
Application number: DE2512087A
Authority: DE
Inventors: Jacques Liege Piret
Original assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Current assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Priority date: 1974-03-26
Filing date: 1975-03-19
Publication date: 1983-09-15
Also published as: DE2512087A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein feuerfestes Material der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Mischung für die Herstellung des genannten feuerfesten Materials sowie auf die Verwendung der erwähnten Mischung zur Auskleidung der Innenwand einer Pfanne oder eines metallurgischen Gefäßes.

Aus der AT-PS 2 29 780 ist bereits ein überwiegend aus Siliziumdioxid und geringen Anteilen an Aluminiumoxid und Chromoxid bestehendes feuerfestes Material in der Form bekannt, daß gebrannte feuerfeste Gegenstände, bevor sie mit Schlacken oder aggressiven Gasen in Verbindung gelangen, eine Behandlung ihrer äußeren und inneren Oberfläche mit PjOs und anderen Oxiden, wie Cr₂Oj. erfahren. Die eigentliche, porenfreie Substanz des feuerfesten Steinmaterials bleibt indes frei von Chromoxid. Auf diese Weise erhält da.» genannte feuerfeste Steinmaterial, zu welchem insbesondere Silika-Steine zählen, eine herabgesetzte Benetzbarkeit gegenüber den angreifenden Schlacken, Glasflüssen, Gasen und dergleichen.

Bekannt ist es weiterhin, zur Ausbildung der Auskleidung von Stahlgießpfannci Sand als feuerfestes Material zu verwenden. Er wird im allgemeinen entweder auf die Innenwandung der Pfanne unter Druck aufgetragen oder in Form von gepreßten Rohsteinen verarbeitet. Auch ist es üblich, dem die Steine bildenden Sand Ton in der Weise zuzusetzen, daß der Gesamtgehalt an AI1O3 in der Größenordnung von 6 bis 10% liegt, wodurch dem Gnnzen ein guter Zusammenhalt verliehen wird.

Gegenüber den bei normalem Einsatz von Stahlgießpfannen gegebenen Bedingungen werden durch die einzelnen Arbeitsgänge beim Stranggießen, bei Vakuumbehandlungen usw. die feuerfesten Materialien eindeutig stärkeren Wärmebeanspruchungen ausgesetzt die sich beispielsweise aus dem Vorwärmen der Pfannen, aus der längeren Verweilzeit von Stahl in der Pfanne, aus höherer Stahltemperatur etc. ergeben. Hieraus folgert daß die zur Zeit üblichen feuerfesten Materialien den neuen Arbeitsbedingungen nicht langer standzuhalten vermögen.

Es wurden bereits verschiedene verbesserte feuerfeste Materialien vorgestellt um die Festigkeit der solchen Betriebsbedingungen ausgesetzten Innenauskleidungen von Stahlgießpfannen zu vergrößern. Zu diesen neuvorgeschlagenen Arten gehören auch die feuerfesten Steine auf der Basis von Zirkm.iumsilicat; doch selbst wenn diese feuerfesten Materialien die zweibis dreifache Festigkeit herkömmlicher Feuerfestmaterialien erreichen, sind sie immer noch mit dem großen Nachteil behaftet daß sie sehr teuer sind.

Um den Gestehungspreis dieser feuerfesten Materialien zu reduzieren und gleichzeitig ihre Beständigkeit gegenüber den bei Stahlwerksgefäßen normalerweise gegebenen Anforderungen weitgehend zu erhöhen, wurde auch bereits die Zugabe von Bindemitteln wie Chromoxid oder Al₂Oj zu dem im wesentlichen aus Siliziumdioxid bestehenden Gemisch vorgeschlagen.

Vom einleitend behandelten Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein feuerfestes Material, eine Mischung zu deren Herstellung sowie eine vorteilhafte Verwendung derselben derart vorzuschlagen, daß die Innenverkleidung der metallurgischen Gefäße, und zwar insbesondere der Stahlgießpfannen, haltbarer wird. Hierfür reicht es nämlich nicht aus, ein lediglich gegenüber Schlacken. Glasflüssen und aggressiven Gasen beständiges, bekannt gewesenes feuerfestes Material zu verwenden, da einerseits die Bestandteile flüssigen Stahls chemisch anders als Schlacken und Glasflüsse reagieren, und da andererseits flüssiger Stahl in der Regel auch von höherer Temperatur ist als die bekannten Metallschlakken und Glasflüsse. Die mit dem neuen feuerfesten Material hergestellte Auskleidung soll die Widerstandsfähigkeit einer Auskleidung unter Verwendung von Steinen auf der Basis von Zirkoniumsilicat übertreffen, so daß Bedingungen, wie sie für Stranggießpfannen in Strangguß- oder Vakuumbehandlungsanlagen vorliegen, entsprochen wird. Außerdem sollen selbst dann, wenn das erfindungsgemäße feuerfeste Material in Form von Steinen verarbeitet wird, deren Kosten erheblich geringer sein als diejenigen der feuerfesten Steine auf der Basis von Zirkoniumsilicat.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung findet ein feuerfestes Material nach den Kennzeichnungsteilen der Ansprüche 1 und 2 Verwendung. Eine Mischung für die Herstellung des neuen feuerfesten Materials ist in den Ansprüchen 3 bis 6 vorgeschlagen, wohingegen die vorteilhafte Verwendung dieser Mischung bei der vorzunehmenden Auskleidung in Anspruch 7 angegeben ist.

Die aus dem neuen feuerfesten Material hergestellten Erzeugnisse vermögen höhere Temperaturen auszuhalten als die Steine auf der Basis von Zirkoniumsilicat. Es wurde festgestellt, daß die eutektische Temperatur der letzteren 1675° C (mit 12% ZrO₂) beträgt, während das Eutektikum der erfindungsgemäßen Steine mit 5%

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Cr₂O₃ bei 1725° C Hegt. eutektische Temperatur der feuerfesten Auskleidung

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich kann in diesem Falle durch Zugabe einer geringen

das feuerfeste Material in Form von Rohsteinen Menge eines entsprechenden Flußmittels zum feuerfe-

herstellen, doch besteht nach einer abgewandelten sten Material etwas unter die Temperatur des flüssigen

Ausführungsform dieses Verfahrens auch die Möglich- "· Stahls gesenkt werden.

keit, das in den vorbeschriebenen Anteilen hergestellte In den Fallen, da das Chrom in Form feinverteilter

Gemisch unter Druck auf die mit Zustellung zu Cr₂O₃-Partikel oder von Chromhydroxid ansteht, ist es

versehene Pfanneninnenwand, die bereits mit einer erfindungsgenväß zweckmäßig, daß die Abmessungen

Sicherheits- oder Isolierauflage versehen sein kann, dieser Teilchen nicht größer sind als 500 μπτ, da der

aufzuwerfen oder aufzustampfen. Im einen wie im i» Prozeß umso vollständiger abläuft, je kleiner die

anderen Falle erfolgt das Brennen des feuerfesten Korngröße der Teilchen ist
Materials durch den flüssigen Stahl selbst; die

Claims

Patentansprüche:

1. Feuerfestes Material auf der Basis von Siliziumdioxid mit geringen Anteilen Aluminiumoxid und Chromoxid, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehalte an Siliziumdioxid zwischen 75 und 95%, an Aluminiumoxid über 3% und an Chromoxid bei 1 bis 10% liegen.

2. Feuerfestes Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Chromoxid 2 bis 6% beträgt

3. Mischung für die Herstellung eines feuerfesten Materials auf der Basis von Siliziumdioxid mit geringen Anteilen Aluminiumoxid und Chromoxid nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumoxid in Form von Ton vorliegt.

4. Mischung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliziumdioxid in Form von Sand vorliegt

5. Mischung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die chromhaltige Verbindung in Form von Hydroxid, einem löslichen Salz und/oder Cr₂Cb vorliegt

6. Mischung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die chromhaltige Verbindung in Form von Partikeln vorliegt deren Größe 500 μΐη nicht überschreitet

7. Verwendung der Mischung nach den Ansprüchen 3 bis 6 zur Auskleidung der Innenwand einer zu verkleidenden Pfanne oder eines zu verkleidenden metallurgischen Gefäßes durch Aufwerfen unter Druck oder Aufstampfen.