DE2528183A1

DE2528183A1 - Verfahren zur herstellung von feuerfesten materialien

Info

Publication number: DE2528183A1
Application number: DE19752528183
Authority: DE
Inventors: Hajime Asami; Okayama Bizen; Takao Hirose; Seiichi Uemura; Tadashi Zenbutsu
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd; Nippon Oil Corp
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd; Eneos Corp
Priority date: 1974-06-25
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1976-01-15
Also published as: JPS5110816A; JPS5716958B2; DE2528183B2; IT1036357B; GB1508847A; DE2528183C3; US4009308A

Description

"Verfahren zur Herstellung von feuerfester. Materialien" Priorität: 25. Juni 1974 - Japan - Nummer 71 877/1974

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Materialien.

Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, daß kohlenstoffhaltige Substanzen eine starke Widerstandsfähigkeit gegen ein Benetzen und Eindringen von geschmolzenem Stahl und Schlacke zeigen, so daß bereits zahlreiche Imprägnierungsmittel mit einem hohen Gehalt an gebundenem Kohlenstoff entwickelt worden sind. Als Imprägnierungsmittel für feuerfeste Materialien müssen derartige Materialien insbesondere zahlreichen Bedingungen genügen, so daß nicht nur der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff hoch ist, sondern daß auch keine atmosphärische verunreinigung während der Verwendung auftritt, die

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Kosten niedrig sind und der Siedebereich breit ist.

Bisher ist ein Verfahren angewendet worden, bei dem Steinkohlenteerpech in die offenen Poren der feuerfesten Materialien gefüllt wurde, indem die feuerfesten Materialien in der letzten Stufe nach dem Trocknen des Schamottsteins mit Steinkohlenteerpech imprägniert werden, um eine Schlackenabnutzung der feuerfesten Materialien vom Dolomit-Typ, Magnesia-Typ, Aluminiumoxid-Typ und Kohlenstoff-Typ durch geschmolzenen Stahl und Schlacke zu verhindern. Jedoch enthält Steinkohlenteerpech eine große Menge an Stickstoff und Sauerstoff enthaltenden Verbindungen, die Gefahr für den Menschen darstellen, und aus diesem Grund treten zahlreiche ernsthafte gesundheitliche Nachteile für die Arbeiter bei der Erzeugung oder Verwendung von feuerfesten Materialien auf. Es ist auch erforderlich, den Steinkohlenteerpech mit Anthracenöl oder Creosotöl zu verdünnen, da man die Viskosität der Impragnierungsflüssigkeit auf wenigstens unter 200 cP verdünnen muß, um bei der Erzeugung von feuerfesten Materialien die Verarbeitbarkeit des Steinkohlenteerpechs zu erleichtern, insbesondere, wenn man eine gleichmäßige Imprägnierung des Steinkohlenteerpechs im inneren Teil der feuerfesten Materialien bei der Verwendung von Steinkohlenteerpech als Imprägnierungsmittel erreichen will. Im Ergebnis ist es jedoch nachteilig, daß toxische Lösungsmittel eingesetzt werden müssen, und aus diesem Grund ist es erforderlich, einen Ersatz für Steinkohlenteerpech zu erhalten, der die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.

Unter diesen Umständen hat man vorgeschlagen, Harze zu verwenden, die einen verhältnismäßig hohen Gehalt an gebundenem Kohlenstoff

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aufweisen, wie flüssige Phenolharze, flüssige Furanharze und dergleichen. Derartige Harze enthalten jedoch eine große Menge an nicht umgesetzten Verbindungen. Zum Beispiel enthält Phenolharz Phenol, Formaldehyd und andere Verbindungen, während Furanharz Furfurylalkohol, Furfural und andere Verbindungen enthält. Deshalb weisen diese Harze einen widerlichen Geruch auf, verursachen eine starke Luftverunreinigung und erfordern eine sorgfältige Handhabung. Die Feuchtigkeitsbeständigkeit dieser Harze ist schlecht, denn insbesondere die feuerfesten Materialien aus Dolomit absorbieren die Luftfeuchtigkeit während ihrer Lagerung, so daß sich örtliche Zerfallsstellen und Risse ausbilden unc die feuerfesten Materialien allmählich zerfallen. Aus diesem Grund wird die Verwendung derartiger Harze nicht bevorzugt.

Aufgabe vorliegender Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Materialien zur Verfügung zu stellen, wobei die Sehlackenfestigkeit und die Zerfallsbeständigkeit der feuerfesten Materialien durch Verwendung einer neuen Art eines Imprägnierungsmittels verbessert werden.

Als Ergebnis zahlreicher Untersuchungen von thermoplastischen harzartigen Materialien, die als Imprägnierungsmittel von feuerfesten Materialien wirksam sein könnten, hat man gemäß vorliegender. Erfindung gefunden, daß die vorgenannten Nachteile vermieden werden können.und daß man feuerfeste Materialien mit der gleichen Haltbarkeit oder einer solchen Haltbarkeit herstellen kann, die besser ist als mit Erzeugnissen, die unter Verwendung der früheren Imprägnierungsmittel auf Basis von Steinkohlenteerpeeh oder Harzen erhalten worden sind, wenn man ein thermoplastisches harz-

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η «f.

artiges Material verwendet, das durch Entfernen einer leichtsiedenden Fraktion mit einem Siedepunkt unter 200⁰C bei einem Druck von 100 Torr erhalten worden ist und das einen Gehalt an einer in Benzol unlöslichen Fraktion von unter 10 Gewichtsprozent mindestens eines durch Dampferacken von Erdöl erhaltenen Schweröls und/oder dessen Polymerisat aufweist, weichletzteres in Gegenwart oder Abwesenheit eines Katalysators hergestellt worden ist.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Materialien, wobei ein Imprägnierungsmittel in die offenen Poren der feuerfesten Materialien eingebracht wird, mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß man als Imprägnierungsmittel ein thermoplastisches Harz verwendet, das durch Entfernen einer leichtsiedenden Fraktion mit einem Siedepunkt unter 200⁰C bei einem Druck von 100 Torr erhalten worden ist und das einen Gehalt an einer in Benzol unlöslichen Fraktion von unter 10 Gewichtsprozent mindestens eines durch Dampferacken von Erdöl erhaltenen Schweröls und/oder dessen Polymerisat aufweist.

Die thermoplastischen Harze vorliegender Erfindung weisen die charakteristischen Eigenschaften auf, daß sie einen hohen Gehalt an gebundenem Kohlenstoff und andererseits einen sehr niedrigen Gehalt an einer in Benzol unlöslichen Fraktion besitzen.

Man hat bisher immer angenommen, daß im Hinblick auf das Imprägnierungsmittel die Menge an einem ß-Harz, bei dem die in Chinolin unlösliche Fraktion aus der in Benzol unlöslichen Fraktion entfernt wird, erhöht werden muß und daß der Kohlenstoffgehalt des Imprägnierungsmittels und die physikalischen Eigenschaften des

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Kohlenstoff enthaltenden Produkts mit einer Steigerung des Gehalts an ß-Harz besser werden müßten.

Im Gegensatz hierzu enthalten die thermoplastischen Harze nach vorliegender Erfindung nur eine sehr niedrige in Benzol unlösliche Fraktion und im wesentlichen keine im Chinolin unlösliche Fraktion und trotzdem ist deren Gehalt an gebundenem Kohlenstoff sehr hoch. Aus diesem Grund zeigen die thermoplastischen Harze nach vorliegender Erfindung gute Eigenschaften, die gleich oder besser als diejenigen mit Steinkohlenteerpech erreichten sind.

Außerdem, wenn mit dem Imprägnierungsmittel gebrannte feuerfeste Materialien imprägniert werden solßn, ist es häufig erforderlich, daß die Schmelzviskosität des Imprägnierungsmittels je nach der Beschaffenheit der Poren der feuerfesten Materialien und der Imprägnierbedingungen sehr fein eingestellt wird. Bei den thermoplastischen Harzen vorliegender Erfindung kann jedoch das Lösungsmittel, das zur Regulierung der Viskosität verwendet werden kann, aus einem breiten Bereich ausgewählt werden, und zwar weil der Gehalt an der in Benzol unlöslichen Fraktion sehr niedrig ist.

Aus diesem Grund können zahlreiche Arten von Petroleum-Lösungsmitteln, die eine hohe Sicherheit gewährleisten, z.B. helle öle, Schmierölfraktionen, wie SAE 10, 20 und 50, Brightstock (Rückstandszylinderöle) und schwere Heizöle vorteilhaft bei vorliegender Erfindung verwendet werden, trotzdem sie nicht im Fall von Steinkohlenteerpech eingesetzt werden können, so daß die vorgenannten Nachteile ausgeschaltet werden können.

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Die Löslichkeiten der thermoplastischen Harze nach vorliegender Erfindung und des Steinkohlenteerpechs im schweren Heizöl B., das eines der Petroleum-Lösungsmittel ist, werden untersucht, Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben.

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-Sf-

Tabelle I

II

III

Probe

Thermoplastisches Harz, das durch Dampferacken von Gasöl erhalten worden ist. Fraktion mit Kp. über 25O°C/1OO Torr Thermoplastisches Harz,das
durch Erhitzen
auf 400°C eines
durch Dampferacken von Gasöl erhaltenen
Rückstands gewonnen worden ist

hartes Teerpech

Erweichungs punkt (⁰C)	100	110	82
Gew.-^ Kohlen stoff nach dem Conradson-Test	40	49	53
In Benzol unlös liche Fraktion (Gew.-^)	3	16	35
In Chinolin un lösliche Frak tion (Gew.-?£)	0	0,2	7

Zustand des
Gemisches >

vollständig und

gleichmäßig

gelöst

es sondern sich
unlösliche Teilchen ab, die eine
Suspension ergeben + sich beim
Stehenlassen
absetzen

Auftrennung in 2 Schichten; die beiden Komponenten lösen sich kaum Ineinander

+) Die Probe wird mit schwerem Heizöl B im Gewichtsverhältnis 1 : 1 vermischt; das erhaltene Gemisch wird auf 150⁰C erhitzt.

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Aus den Ergebnissen ist deutlich ersichtlich, daß die thermoplastischen Harze, die nach vorliegender Erfindung verwendet werden, eine überlegene Punktion und Wirkungsweise gegenüber dem Steinkohlenteerpech-Erzeugnis im Hinblick auf die Vergleichbarkeit mit dem Lösungsmittel zeigen. Deshalb kann eine vollständige Imprägnierung erreicht werden.

Das thermoplastische harzartige Material, das erfindungsgemäß verwendet werden kann, enthält unter 10 Gewichtsprozent einer Benzol unlöslichen Fraktion und wird erhalten durch Entfernen einer leichtsiedenden Fraktion mit einem Siedepunkt unter 200⁰C bei einem Druck von 100 Torr, und es weist weiterhin einen Gehalt an einer in Benzol unlöslichen Fraktion von unter 10 Gewichtsprozent aus einem Schweröl auf, das durch Dampferacken von Erdöl, z.B. Naphtha, Kerosin, Gasöl oder einem Gemisch dieser Erdöl-Kohlenwasserstoffe, bei etwa 700 bis 1000⁰C erhalten worden ist. Anstelle dieses Schweröls kann man auch ein Polymerisationsprodukt dieses Schweröls . verwenden, das in Gegenwart oder Abwesenheit eines Katalysators hergestellt worden ist, oder man kann ein Gemisch aus dem Schweröl und dem Polymerisationsprodukt verwenden.

Wenn die leichtsiedenden Fraktionen mit Siedepunkten unter 200⁰C bei einem Druck von 100 Torr nicht entfernt werden, tritt, wenn das thermoplastische harzartige Material in die offenen Poren der feuerfesten Materialien eindringt, die Gefahr von Feuer und Explosion des Dampfes der leichtsiedenden Fraktion im Imprägnierungsgefäß auf, das auf etwa 200⁰C erhitzt wird. Weiterhin, wenn die feuerfesten Materialien, die mit dem thermoplastischen harzartigen

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Material imprägniert werden, in Konvertern bei hohen Temperaturen eingesetzt werden, verdampfen die leichtsiedenden Fraktionen in kurzer Zeit, und es tritt ein Schaden und eine Herabsetzung der Schlackenfestigkeit der feuerfesten Materialien auf.

Die Polymerisation dieses Schweröls kann in Abwesenheit eines Katalysators durchgeführt werden, doch wird bevorzugt ein Katalysator eingesetzt, wenn dieses Schweröl polymerisiert wird. Beispiele derartiger Katalysatoren sind Salze von Eisen, Zinn, Aluminium oder Zink, z.B. Chloride und Nitrate, und als radikalischer Polymerisationskatalysator z.B. Benzoylperoxid und Azobisisobutyronitril. Man kann auch eine oxydative Polymerisation unter Verwendung von Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasen oder Sauerstoff freisetzenden Verbindungen anwenden. Als Reaktionstemperaturen kommen Temperaturen von Raumtemperatur bis 35O°C Je nach Art des Katalysators in Betracht. Im Falle der oxydativen Polymerisation werden insbesondere Temperaturen von 200 bis 300⁰C bevorzugt. Andererseits wird die Reaktion vorzugsweise entweder bei Normaldruck oder bei höherem Druck durchgeführt. Die Reaktionszeiten können beliebig gewählt werden, je nach den gewünschten Eigenschaften des Polymerisationsprodukts.

Die bei vorliegender Erfindung verwendeten thermoplastischen Harze müssen die vorgenannten physikalischen Eigenschaften als Imprägnierungsmittel in befriedigender Weise aufweisen. Aus diesem Grund wird die Verwendung eines thermoplastischen Harzes bevorzugt, das einen Erweichungspunkt von 50 bis 100⁰C, eine Schmelzviskosität bei 250⁰C unter 200 cP, einen Gehalt an gebundenem Kohlenstoff nach dem Conradson-Test von 30 bis 60 Gewichtsprozent und weiter

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einen Gehalt an einer in Benzol unlöslichen Fraktion unter 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise unter 5 Gewichtsprozent, hat.

Wenn der Erweichungspunkt zu niedrig ist, sinkt der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff, und während der warmen Jahreszeit, insbesondere im Sommer, wird das thermoplastische Harz, das an der Oberfläche des feuerfesten Materials haftet, weich, und es tritt eine Klebrigkeit auf, und das Harz bleibt an der Transportpalette für die feuerfesten Materialien haften und auch an den Händen des Arbeiters beim Bau eines Ofens, so daß derartige niedrige Erweichungspunkte nicht bev^rz,ugt sind. Wenn andererseits der Erweichungspunkt zu hoch ist, muß das thermoplastische Harz mit einem geeigneten Lösungsmittel (Verschnittmittel) verdünnt werden, und es muß auch die Menge an dem Lösungsmittel erhöht werden. Da es weiterhin erforderlich ist, die Temperatur des Imprägnierungsbads zu erhöhen, tritt eine thermische Zersetzungsreaktion des thermoplastischen Harzes auf. Im Ergebnis findet eine Änderung der Schmelzviskosität und ein Anhaften des zersetzten Materials an den Wänden der Vorrichtung statt, was zu ernsthaften Schwierigkeiten im Betrieb führt.

Die vorerhitzten feuerfesten Materialien werden in ein Imprägniergefäß eingebracht. Nachdem das feuerfeste Material unter vermindertem Druck entgast worden ist, wird das Gefäß mit der vorerhitzten Imprägnierflüssigkeit beschickt. Die Imprägnierung kann unter Normaldruck oder unter einem erhöhten Druck durchgeführt werden.

Um eine gleichmäßige Imprägnierung im Innern der feuerfesten Materialien durchzuführen, sollte die Viskosität der Imprägnierungs-

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flüssigkeit vorzugsweise unter 200 cP betragen. Die Temperatur der Imprägnierungsflüssigkeit wird zweckmäßigerweise auf einer Temperatur unter 250⁰C gehalten. Wenn die Temperatur der Flüssigkeit über 250°C liegt, tritt eine thermische Zersetzungsreaktion auf und die Viskosität der Flüssigkeit erhöht sich, was nicht erwünscht ist. Gegebenenfalls kann eine geringe Menge eines Lösungsmittels einer Erdölfraktion mit hoher Ungefährlichkeit, wie Schweröl und Schmieröl, verwendet werden, um die Viskosität der Flüssigkeit herabzusetzen.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Ein gebrannter Dolomit-Schamottstein, der auf 210°C vorerhitzt worden ist, und eine meßbare Porosität von 12,5 Prozent besitzt, wird in ein Imprägniergefäß eingebracht. Das Gefäß wird unter einem Druck von ko Torr gehalten. Anschließend wird ins Imprägniergefäß

einem _o

ein thermoplastisches Harz mit/ Erweichungspunkt 100 C , mit

einer Schmelzviskosität bei l80°C von 600 cP, einem Kohlenstoffgehalt von 40 Gewichtsteilen nach dem Conradson-Test, mit einem Gehalt einer in Benzol unlöslichen Fraktion von 3 Gewichtsprozent, mit einem Gehalt von in Chinolin unlöslichen Fraktion von 0 Gewichtsprozent eingespeist, nachdem es zuvor auf 190⁰C erhitzt worden ist. Dieses thermoplastische Harz wird als Rückstand beim Dampferacken von Gasölmit anschließendem Abdestillieren einer leichtersiedenden Fraktion bei 250⁰C unter 100 Torr erhalten.

Auf diese Weise wird der Schamottstein mit dem thermoplastischen

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- 12 Harz imprägniert.

Die Verschlackungsbeständigkeit, die Schlackenabnutzungsfestigkeit und die Zerfallsbeständigkeit der erhaltenen Schamottsteine wird bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben.

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wird unter den gleichen Bedingungen wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß als Imprägnierungsmittel ein thermoplastisches Harz mit einem Erweichungspunkt v>n 7^°C, einer Schmelzviskosität bei l80°C von 260 cP, einem Kohlenstoffgehalt von 42 Gewichtsprozent nach dem Conradson-Test, einem Gehalt an einer in Benzol unlöslichen Fraktion- von 6,7 Gewichtsprozent, mit einem Gehalt an einer in Chinolin unlöslichen Fraktion von 0,2 Gewichtsprozent verwendet wird, das durch Umsetzen eines durch 4stündiges Dampferacken von Naphtha bei 150⁰C mit anschließendem Abdestillieren einer Fraktion vom Siedepunkt 250⁰C bei 100 Torr erhalten worden ist.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben.

Vergleichsbeispiel l

Zu Vergleichszwecken wird unter Verwendung eines Imprägnierungsmittels auf Basis von Steinkohlenteerpech (80 Gewichtsteile eines mittelweichen Pechs, die mit 20 Gewichtsteilen Creosotöl verschnitten sind) ein Schamottstein mit dem Imprägnierungsmittel unter den gleichen, wie in Beispiel l beschriebenen Bedingungen imprägniert. Der erhaltene Schamottstein wird begutachtet. Die

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- 13 erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle II angegeben.

Aus der Tabelle II ist ersichtlich, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Schamottsteine eine überlegene Verschlackungsbeständigkeit und Schlackenabnutzungsfestigkeit aufweisen.

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Tabelle II

Beispiel 1 Beispiel 2

Menge des Imprägnierungsmittels in Gew.-% Porosität des imprägnierten Steins in % 4,5
1,1

4,6 1,1

Schlackenerosions test

(l)

Zerfallsbeständig keit (2)

erodiertes Volumen

größte Erosionstiefe (mm)

größte Eindring, tiefe (mm) 1,0

0,7

2,0

1,2 0,8

2,1

nach 1 Tag nach 7 Tagen nach 10 Tagen

nach l4 Tagen nach 20 Tagen nach 40 Tagen keine Änderung
keine Änderung
keine Änderung

keine Änderung keine Änderung keine Änderung

Vergleichsbeispiel 1

4,6 1,1

1,5

1,1

2,6

Auftreten von stel- Auftreten von stellenweisem Zerfall lenweisem Zerfall

verstärkter stellen- verstärkter steLlenweiser Zerfall weiser Zerfall

verstärkter stellen- verstärkter stellenweiser Zerfall weiser Zerfall

keine Änderung

keine Änderung ^

Auftreten von stellen-· weisem Zerfall

verstärkter stellenweiser Zerfall

verstärkter stellenweiser Zerfall, teilweises Auftreten von Rissen

(1) Unter Verwendung einer drehbaren Sauerstoff-Acetylen-Schlackenerosion-Untersuchungsvorrichtung, wobei der Schlackenerosionstest dadurch ausgeführt wird, daß einer Konvertersehlacke in der Untersuchungsvorrichtung 4 Stunden auf l650°C gebracht wird.

Das erodierte Volumen in Prozenten, die größte Erosionstiefe und die größte Eindringtiefe lassen sich wie

folgt berechnen:

erodiertes erodiertes Volumen in % = _χ _1QQ ^

ursprüngli ches Volumen

größte Erosionstiefe: größte Tiefe des Zurückweichens,

die durch eine Schlackenerosion gebildet wird (mm)

größte Eindringtiefe: größte Tiefe einer Schlacken-

eindringschicht in mm.

(2) Die Zerfallsbeständigkeit wird durch Beobachten des Aussehens nach einem vorgeschriebenen Zeitablauf im Freien bei konstanter Temperatur von 30°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 80 Prozent bewertet.

Beispiel j5

Ein gebrannter Magnesit-Schamottstein, der auf eine Temperatur von 210⁰C vorerhitzt worden ist und eine meßbare Porosität von l4,0 Prozent besitzt, wird in ein Imprägnierungsgefäß überführt. Das Gefäß wird unter einem Druck von 4o Torr gehalten. Anschließend wird in das Imprägniergefäß ein thermoplastisches Harz mit einem Erweichungspunkt von 60°C, mit einer Schmelzviskosität bei l80°C von 200 cP, einem Kohlenstoffgehalt von 35 Gewichtsprozent nach dem Conradson-Test, einem Gehalt an einer in Benzol unlöslichen Fraktion von 2 Gewichtsprozent, mit einem Gehalt an

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einer in Chinolin unlöslichen Fraktion von praktisch 0 Gewichtsprozent eingespeist, das zuvor auf 190⁰C erhitzt worden ist. Dieses thermoplastische Harz wird durch Polymerisieren eines Rückstands erhalten, der durch Dampferacken von Gasöl in Gegenwart von AlCl, als Katalysator in Gegenwart einer Sauerstoffatmosphäre bei 200⁰C mit anschließendem Abdestillieren einer leichtersiedenden Fraktion bis 250⁰C bei einem Druck von 100 Torr hergestellt worden ist.

Auf diese Weise wird ein Schamottstein mit dem thermoplastischen Harz imprägniert.

Die Schlackenabnutzungsfestigkeit des erhaltenen Schamottsteins wird bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben.

Beispiel 4

Das Beispiel 3 wird unter den gleichen Bedingungen wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß als Imprägnierungsmittel ein thermoplastisches Harz mit einem Erweichungspunkt von 82°C, einer Schmelzviskosität bei l8o°C von 290 cP, mit einem Kohlenstoffgehalt von 37 Gewichtsprozent nach dem Conradson-Test, mit einem Gehalt an einer in Benzol unlöslichen Fraktion von 4,3 Gewichtsprozent und mit einem Gehalt an einer in Chinolin unlöslichen Fraktion von 0,1 Gewichtsprozent verwendet wird, das aus einem durch lstündiges Umsetzen bei 380⁰C erhaltenen thermoplastischen Harz aus einem Gemisch im Gewichtsverhältnis 1 : 1 aus einem durch Dampferacken von Naphtha erhaltenen Rückstands und aus einem durch Dampferacken von Gasöl mit anschließendem Destillieren bei

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- ι? 2²J-O⁰C unter 100 Torr erhaltenen Rückstands besteht.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III aufgeführt.

Vergleichsbeispiel 2

Zu Vergleichszwecken wird unter Verwendung von Steinkohlenteerpech als Imprägnierungsmittel, wobei das Gewichtsverhältnis von mittelweichem Pech zu Anthracenöl im verdünnten Pech 85 : 15 beträgt, ein Schamottstein durch Imprägnieren unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 hergestellt. Der erhaltene Schamottstein wird begutachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben .

Aus· Tabelle III ist klar ersichtlich, daß der unter Verwendung des thermoplastischen Harzes nach vorliegender Erfindung erhaltene Schamottstein im Vergleich zu dem nach dem früheren Verfahren erzeugten Schamottstein eine ganz ausgezeichnete Überlegenheit besitzt.

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Tabelle III Beispiel Beispiel

Verglelchsbeispiel 2

Menge des Imprägnierungsmittels in Gew.-% Porosität des imprägnierten Steins in %

4,7 0,8

4,5
0,7

4,9 0,8

Schlackenerosions test

erodiertes Volumen (*)

größte Erosionstiefe (mm)

größte Eindringtiefe (mm)

1,2 0,9 2,5

1,4

1,1

2,8

1,8 1,4 5,2

Das thermoplastische Harz nach vorliegender Erfindung kann auch auf andere feuerfeste Steine, wie aus Aluminiumoxid, Siliciumoxid und Kohlenstoff anstelle von Dolomit und Magnesiumoxid, als Imprägnierungsmittel angewendet werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Materialien, wobei ein Imprägnierungsmittel in die offenen Poren der feuerfesten Materialien' eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als Imprägnierungsmittel ein thermoplastisches Harz verwendet, das durch Entfernen einer leichtsiedenden Fraktion mit einem Siedepunkt unter 200⁰C bei einem Druck von 100 Torr erhalten worden ist und das einen Gehalt an einer in Benzol unlöslichen Fraktion von unter 10 Gewichtsprozent mindestens eines durch Dampferacken von Erdöl erhaltenen Schweröls und/oder dessen Polymerisat aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zu imprägnierende feuerfeste Materialien Steine aus Dolomit, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Siliciumoxid und Kohlenstoff verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Erdöl Naphtha, Kerosin, Gasöl oder deren Gemische verwendet werden. ■" -^

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampferacken des Erdöls bei Temperaturen von etwa 700 bis 1000⁰C durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation des Schweröls in Abwesenheit oder in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird.

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— Si" -

6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren Eisen-, Zinn-, Aluminium- und Zinksalze, insbesondere die Chloride und Nitrate, verwendet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren für eine radikalische Polymerisation Benzoylperoxid oder Azobisisobutyronitril verwendet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator ein Oxydations-Polymerisations-Katalysator verwendet wird, insbesondere Sauerstoff, ein Sauerstoff enthaltendes Gas
oder eine Sauerstoff freisetzende Verbindung.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz in die offenen Poren der feuerfesten Materialien in Form einer Lösung des thermoplastischen Harzes in einem Lösungsmittel eingebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß ,als Lösungsmittel ein Petroleum-Lösungsmittel, wie helles öl, eine
Schmierölfraktion oder schweres Heizöl, verwendet wird.

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