DE2604756A1

DE2604756A1 - Feuerfeste waermeisolierende masse

Info

Publication number: DE2604756A1
Application number: DE19762604756
Authority: DE
Inventors: John Henry Courteney; Martin Bernard Peter Wardell
Original assignee: Foseco Trading AG
Current assignee: Foseco Trading AG
Priority date: 1975-02-10
Filing date: 1976-02-07
Publication date: 1976-08-19
Also published as: SE417705B; SE7601326L; DE2604756C2; NO144880C; IT1057149B; FI64132C; FR2300052B1; FI64132B; GB1517749A; JPS51105658A; NO760408L; CA1045261A; FR2300052A1; US4048134A; NO144880B; FI760314A

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 260475·

Köln, den 3. Februar 1976 16

Foseco Trading AG_f Langenjohnstrasse 9, 7ooo Chur/Schweiz

Feuerfeste wärmeisolierende Masse

Die Erfindung betrifft feuerfeste wärmeisolierende Massen. Bei der Behandlung von geschmolzenem Metall werden in gewissen Fällen Massen benötigt, die lang andauernde Feuerfestigkeit und Beständigkeit gegen den Angriff durch geschmolzenes Metall mit hoher Wärmeisolierungskapazität vereinigen. Solche Massen sollten möglichst billig sein, so daß sie nach einmaligem Gebrauch fortgeworfen werden können, und sollten nach der Verwendung keine schädlichen Rückstände hinterlassen.

Es wurden viele wärmeisolierende Massen vorgeschlagen, die einen Kompromiss zwischen diesen verschiedenen Faktoren eingehen, jedoch wurden für bestimmte Anwendungsbedingungen, insbesondere beim Auskleiden von für den kontinuierlichen Guss verwendeten Giesswannen bis jetzt keine zufriedenstellende Zusammensetzung entwickelt. Ein besonderer Nachteil, den viele der früher vorgeschlagenen Typen aufwiesen, war der Zusatz an Asbest und/oder Siliciumdioxid: Dieser Zusatz erhöhte die gesundheitliche Gefährdung des Personals, das mit der Entfernung und Beseitigung des verbrauchten feuerfesten Materials, das viel Staub erzeugte, beschäftigt war.

Es wurde jetzt ein enger Bereich für die Zusammensetzung einer Masse gefunden, die für den oben angezeigten Zweck ge-

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eignet ist, jedoch die genannten Nachteile nicht aufweist. Gegenstand der Erfindung ist eine feuerfeste wärmeisolierende Masse der folgenden Zusammensetzung in Gew.%:

0 bis 1 % Bentonit-Ton O bis 4 % Zellulosefaser

4 bis 8 % synthetisches Harz als Bindemittel O bis 7 % feuerfestes Fasermaterial, Rest auf 1oo % ein Gemisch aus den Einzelbestandteilen Magnesiumoxid und Olivin,

wobei das Gewichtsverhältnis von Magnesiumoxid zu Olivin von 1:1o bis 4:1 geht und die Masse wenigstens 1 Gew.% Fasermaterial enthält.

Wenn das Verhältnis von Magnesiumoxid zu Olivin zu niedrig ist, ist die Beständigkeit der Masse niedrig und daraus hergestellte Platten können unter lang anhaltender hoher Temperatur und Schlackenangriff nicht verwendet werden. Wenn das Verhältnis von Magnesiumoxid zu Olivin oberhalb 4:1 ist, wird die Fähigkeit zum Wärmeisolieren nachteilig beeinflusst und die Kosten des Materials steigen in einen unwirtschaftlichen Bereich. Das Gewicht von Platten aus einer solchen Masse würde auch in einen Bereich kommen, in dem Platten der üblichen Größe, z.B. zum Auskleiden von Giesswannen für das kontinuierliche Giessen, insbesondere für einen Mann, schwer zu handhaben sind.

Das verwendete Magnesiumoxid ist auf übliche Weise calcinierter oder totgebrannter Magnesit, der als übliches feuerfestes Material erhältlich ist. Vorzugsweise ist das feuerfeste Fasermaterial kein Asbest. Es können Aluminosilikat, Calciumsilikat, Schlackenwolle, Steinwolle und Mineralwolle oder Gemische davon verwendet werden. Vorzugsweise enthält die Masse 5 bis 7 Gew.% feuerfestes Fasermaterial. Das synthetische Harz, das als Bindemittel dient.

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kann aus. einer großen Anzahl zur Verwendung auf dem feuerfesten Sektor bekannter Harzbinder gewählt werden, z.B. Phenol- und Harnstoff-Formaldehydharze, Melamin-Formaldehydharze, Furanharze usw. Ein besonders bevorzugtes Bindemittel ist das Gemisch aus Harnstoff- und Phenol-Formaldehyd-Harzen. Das Gewichtsverhältnis von Magnesiumoxid zu Olivin liegt vorzugsweise zwischen 4:6 und 6:4. Eisenoxid (FeO) liegt in der Masse als ein Bestandteil des Olivins vor und kann auch in Form von Verunreinigungen des Magnesiumoxids anwesend sein, wenn das Magnesiumoxid aus Magnesit stammt. Da FeO zur Erhöhung der Verschlackung und zur Verringerung der Feuerfestigkeit neigt, liegt der Gehalt an gesamtem FeO in der Masse vorzugsweise unter 5 Gew.%.

Eine besonders bevorzugte Klasse an Zusammensetzungen für die erfindungsgemäßen Massen besteht aus den folgenden Bestandteilen in den angegebenen Gewichtsteilen:

Magne s iumoxid Olivin Schlackenwolle Phenol-Formaldehyd-Harz Harnstoff-Formaldehyd-Harz Bentonit Papiermasse

Erfindungsgemäß hergestellte geformte Artikel können nach irgend einem der üblichen Verfahren zur Herstellung von faserhaltigem feuerfestem Material hergestellt werden. Bevorzugt werden Verfahren, bei denen aus den Bestandteilen ein Schlicker hergestellt wird, ein Anteil des Schlickers in einer Form entwässert wird und so einen feuchten selbsttragenden Gegenstand ergibt und danach den Gegenstand trocknet.

42 -	45	%
4o -	45	%
5 -	7	%
etwa	3,	5%
etwa	2,	5%
0 -	1	%
0 -	3	%

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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiel 1

Eine Masse wurde aus folgenden Bestandteilen (in Gew.%) hergestellt:

Calciumsilikatfasern 5.ο %

Phenolformaldehydharz 3.5 %

Harnstoff-Formaldehydharz 2.5 %

Papier 3.ο %

Olivin (unter 355 Mikron) 43.ο %

Totgebrannter Magnesit (unter 25o Mikron) 43.ο %

und zu feuerfesten Tafeln für die Auskleidung von Giesswannen verarbeitet. Stahl der Zusammensetzung 1,6 % C, 1,4 % Mn und o,26 % Si wurde bei der Temperatur des flüssigen Metalls in die Giesswanne von 154o°C in einem Giesszyklus von 1 1/2 h gegeben. Die Tafeln wurden nicht angegriffen.

Beispiel 2

Wie in Beispiel 1 wurden Platten der folgenden Zusammensetzung (Gew.%) hergestellt:

Calciumsilikatfasern 5.ο %

Phenol-Formaldehydharz 3.5 %

Harnstoff-Formaldehydharz 2.5 %

Papier 3.ο %

Olivin (unter 15o Mikron) 26.ο %

Totgebrannter Magnesit (unter 25o Mikron) 6o.o %

Stahl von o,18 % C, o,6o % Mn und o,3o % Si wurde durch die Giesswannen bei einer Metalltemperatur in der Giesswanne von 1545°C gegossen. Während eines 3 1/2-stündigen Giesszyklus war kein Verschleiss an den Platten festzustellen.

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Beispiel 3

Ein Satz feuerfester Platten wurde aus folgenden Bestandteilen (in Gew.%) hergestellt:

Calciumsilikatfaser 2 %

Phenol-Formaldehydharz 6 %

Papier 3 % Rest Magnesiumoxid und Olivin.

Die Platten wurden dann geprüft, indem man sie in einen Hochfrequenz-Induktionsofen hängte, der geschmolzenen Stahl von 165o°C enthielt, der mit einer 45 % SiO₂-haltigen Schlacke bedeckt war. Die Platten wurden 5 min lang so eingetaucht, daß ein Teil in Kontakt mit dem Stahl und ein anderer Teil in Kontakt mit der Schlacke war. Die Platten wurden dann entfernt und ihre Beständigkeit gegen den Angriff von Stahl und Schlacke visuell beurteilt und mit Werten einer Skala von O (keine Beständigkeit gegen den Angriff) bis 1o (Platte -unverändert) bewertet. Der Wert 5 wird als ausreichende Beständigkeit für die meisten Verwendungsarten der Platten betrachtet. Die mit verschiedenen Olivin-Magnesit-Gemischen erhaltenen Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle aufgeführt!

Tabelle 1

Gew.-Verhältnis Beständigkeit gegen Beständigkeit .._ · ·ο λϊ · - r-j. ».-ι «.ce gegen Schlak-MagneslxncKLärOlivxn . Stahlangriff kenanarif f

ganz aus Olivin O O

1 : 12 4 5

1 : 1o 5 6

1:1 7 7

3:1 8 8

4:1 9 9

Es wurde festgestellt, daß man nur dann eine genügende Beständigkeit erreicht, wenn das Verhältnis von Magnesiumoxid zu Olivin in den Bereich 1:1o bis 4:1 fällt.

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Claims

260475$ Patentansprüche

1. Feuerfeste wärmeisolierende Hasse, gekennzeichnet durch Gehalt von:

0-1 Gew.% Bentonitton 0-4 " Zellulosefaser

4-8 " synthetisches Harz als Bindemittel 0-7 " feuerfestes Fasermaterial und Rest auf 1oo Gew.% ein Gemisch aus den Einzelteilen Magnesiumoxid und Olivin, wobei das Gewichtsverhältnis von Magnesiumoxid zu Olivin von 1:1ο bis 4:1 geht und die Masse mindestens 1 Gew.% Fasermaterial enthält.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesiumoxid totgebrannter Magnesit ist.

3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial Aluminosilikat- oder Calciumsilikatfaser, Mineralwolle, Steinwolle oder Schlackenwolle ist.

4. Masse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,daß das feuerfeste Fasermaterial 5 bis 7 Gew.% der Masse ausmacht.

5. Masse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Harzbinder ein Phenol- oder Harnstoff-Formaldehyd-Harz oder ein Gemisch von Phenol- und Harnstoff-Formaldehyd-Harzen ist.

6. Masse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Magnesiumoxid zu Olivin zwischen 4:6 und 6:4 liegt.

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7. Masse nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie weniger als 5 Gew.% FeO enthält.

8. Masse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung :

Magnesiumoxid 42- 45 Gew.%

Olivin 4o - 45 "

Schlackenwolle 5-7 "

Phenol-Formaldehyd-Harz ca. 3,5 "

Harnstoff-Formaldehyd-Harz ca. 2,5 "

Bentonit 0-1 "

Papiermasse 0-3 "

9. Auskleidung für Giesswannen oder -pfannen aus einer Masse nach Anspruch 1 bis 8.

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