DE2644741A1 - Feuerfeste auskleidung von stationaeren oder beweglichen gefaessen zur aufnahme von roheisen - Google Patents

Feuerfeste auskleidung von stationaeren oder beweglichen gefaessen zur aufnahme von roheisen

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DE2644741A1 DE19762644741 DE2644741A DE2644741A1 DE 2644741 A1 DE2644741 A1 DE 2644741A1 DE 19762644741 DE19762644741 DE 19762644741 DE 2644741 A DE2644741 A DE 2644741A DE 2644741 A1 DE2644741 A1 DE 2644741A1
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    • Y02P10/20—Recycling

Description

DR. ING. F. "WUESTHOFF DR. E. ν. PEOHMANN DR. ING. D. BEHRENS DIFI,. ING. R. GOETZ PATENTANWÄLTE
2.
S MÜNCHEN SCHWEIGEHSTRASSE TELEFON- (089) 66 20 IXLEl 5 2*070
PHOTKCTPATEIiT MÜ3fCn£2i
1A-48 399
Beschreibung
zu der Patentanmeldung
VEITSCHER MAGNESITWERKE-AKTIEN-GESELLSCHAFT A-1011 Wien, Schubertring 10-12
betreffend
"Feuerfeste Auskleidung von stationären oder beweglichen Gefäßen zur Aufnahme von Roheisen"
709815/0881
2 6 4 4 7 Λ1
Die Erfindung betrifft die feuerfeste Auskleidung von : stationären oder beweglichen Gefäßen zur Aufnahme von Roheisen.
Bekanntlich werden als Zwischengefäße für das Roheisen zwischen dem Hochofen und dem Stahlschmelzaggregat stationäre Mischer, z.B. Rollmischer, oder bewegliche Pfannen, z.B. Torpedopfannen, verwendet. Diese Zwischengefäße dienen beispielsweise zum Transport des Roheisens, zur Erreichung einer gleichmäßigen Zusammensetzung des Roheisens, zum Abfangen und Aufbewahren von überschüssigem Roheisen, welches nicht sofort weiterverarbeitet wird, sowie zum Warmhalten des Roheisens.
Diese Gefäße sind üblicherweise mit Magnesit-, Dolomitoder Hochtonerdesteinen zugestellt. Da die Betriebstemperaturen in herkömmlichen Gefäßen dieser Art 14oo°C nicht übersteigen, ist der Verschleiß hauptsächlich vom Schlackenangriff abhängig. Die Schlacke besteht überwiegend aus CaO+SiO2 (meist über 6o Gew.-%), bei einem CaO/SiO^-Gewichtsverhältnis von etwa o,6 - 1,4jUnd weist zumeist einen beträchtlichen Alkalimetalloxidgehalt (bis 15 Gew.-%) auf.
Magnesitsteine zeigen vor allem in stationären Mischern ein gutes Entsprechen, während Dolomitsteine in Transportpfannen gute Haltbarkeiten aufweisen. Hochtonerdesteine sind sehr anfällig gegen Schlacken mit höheren CaO-Gehalten und mit Alkalimetalloxidgehalten und werden deshalb nur wenig verwendet.
Durch die Entwicklung von leistungsfähigeren Hochöfen mit immer größeren Gestelldurchmessern mußten aus Gründen der Ofenführung immer höhere Abstichtemperaturen des Roheisens in Kauf genommen werden. Die Folge davon ist ein Anstieg der Temperaturen in den nachfolgenden Zwischengefäßen auf Werte über 14oo°C. Die Haltbarkeit der bis dahin in diesen Gefäßen eingebauten Magnesiasteine aus zumeist eisenreicher Sintermagnesia wurde schlechter und erreichte in einzelnen Fällen nur mehr die Hälfte des Durchsatzes, der vor der Inbetriebnahme der Großhochöfen erzielt wurde. Die naheliegende Verbesserung der Magnesiasteine in Richtung höherer Heißfestigkeit durch Verwendung hochwertiger eisenarmer Sintermagnesia erbrachte auch keine zufriedenstellende Haltbarke itsverbesserung.
709815/0881 "3"
Ziel der Erfindung ist es, für Hochtemperaturmischer, das sind solche mit Betriebstemperaturen über 14oo C, eine Auskleidung zu schaffen, welche gegenüber den bisher dort verwendeten Steinqualitäten bessere Haltbarkeiten erbringt.
Erfindungsgemäß gelingt dies durch Verwendung von Magnesitchromsteinen mit einem Cr^O^-Gehalt von 15 bis 3o Gew.-%, vorzugsweise 2o bis 25 Gew.-%,wobei der eingesetzte Chromit in der Steinmasse in so hohem Maße aufgelöst ist, daß Chromitrelikte nur in einem Anteil von maximal 12 Vol„-%, vorzugsweise maximal 5 Vol.-■%,.'im Stein vorhanden sind, zur feuerfesten Auskleidung von stationären oder beweglichen Gefäßen zur Aufnahme von Roheisen, z.B. von Roheisenmischern, Torpedopfannen od. dgl.
Die bessere Haltbarkeit derartiger Magnesitchromsteine ist überraschend, da Chromit an sich durch die in den Mischerschlacken enthaltenen Alkalimetalle stark angegriffen wird. Dieser Angriff wirkt sich jedoch weitaus weniger stark aus, wenn erfindungsgemäß Steine zur Anwendung kommen, in denen der eingesetzte Chromit im Zuge eines Herstellungsbrandes in der Periklasgrunditiasse in dem angegebenen hohen Ausmaß aufgelöst wurde und nach dem Abkühlen im wesentlichen nur in Form neugebildeter Chromitspinelle enthalten ist. Auch dem Angriff sauerer Schlacken halten diese Steine besser Stand.
Diese hohe Chromitauflösung kann durch gemeinsames Schmelzen von Chromerz und einem Magnesiaträger erreicht werden. Die erstarrte Schmelze wird zerkleinert und zu Steinen geformt.
Eine andere Art der Herstellung erfindungsgemäß zu verwendender Steine ist das gemeinsame Sintern von Chromerz und einem Magnesiaträger, etwa Rohmagnesit, kaustisch gebrannte Magnesia oder Sintermagnesia, ohne Niederschmelzen, wie es z.B." in der OE-PS 301 433 beschrieben ist. In diesem Fall werden die eingesetzten Chromitkörner im Zuge eines Hochtemperaturbrandes, z.B. bei Temperaturen über 2ooo°C oder über 21oo°C, in der Periklasgrundmasse in Form einer festen Lösung aufgelöst und beim Abkühlen scheiden sich neugebildete Chromitspinelle aus. Das derart gewonnene vorreagierte Sintermaterial wird dann zu Steinen weiterverarbeitet.
- 4 709815/0881
Es besteht auch die Möglichkeit, das gemeinsame Schmelzen oder den gemeinsamen Sinterbrand zu vermeiden und die Chrpmitauflösung im Zuge des Steinbrandes z.B. bei einer Temperatur von 17oo bis 190O0C, zu erreichen, wenn das in der Steinmischung eingesetzte Chromerz und auch ein Anteil (z.B. bis zu Io Gew.-%) der eingesetzten Sintermagnesia in feinteiliger Form unter o,l mm vorliegen, wobei jeweils mindestens 7o Gew.-% dieser Feinanteile eine Körnung unter 0,06 mm aufweisen. Zur Erzielung einer besseren Temperaturwechselbeständigkeit kann es sich dabei empfehlen, einen untergeordneten Anteil (z.B. Io bis 4o Gew.-%) des Chromerzes in grober Körnung von o,5 bis 5 mm, vorzugsweise o,7 bis 2 mm ^vorzusehen. Dieser Grobanteil ist bei Bestimmung der Chromitrelikte, d.h. der mikroskopisch nachweisbaren Restbestandteile der ursprünglich eingesetzten Chromerzkörner, außer Betracht zu lassen. Bei dieser Herstellungsvariante werden zweckmäßig 26 bis 56 Gew.-% Chromerz in die Steinmischung eingesetzt. Bei Anwendung eines hochwertigen Chromerzes mit einem Cr^CU-Gehalt von 45 bis 57 Gew.-%, wie es bei allen Herste1lungsVarianten der erfindungsgemäß zu verwendenden Steine vorzuziehen ist, ergibt dies einen Cr2O3-GeIIaIt von rund 15 bis 25 Gew.~% in den Steinen.
Das folgende Beispiel dient der Veranschaulichung der Erfindung.
Beispiel: "
Aus einer Mischung aus 41 Gew.-% Chromerz und 59 Gew.-% kaustisch gebrannter Magnesia wurde durch einen Sinterbrand bei einer Temperatur von 215o°C ein Magnesiachrom-Sintermaterial hergestellt. Die Ausgangsstoffe und das Sinterraaterial hatten folgende Analyse (glühverlustfrei gerechnet):
Gew.-% Magnesia Chromerz Sinter
SiO2 Il o,48 1,42 o,82
Al2O3 Il o,3o 14,73 6,46
Fe2°3 Il 5,3o 28,oo 14,89
Cr2O3- It - 46,49 2o,47
CaO Il 2,89 0,06 1,91
MgO Differenz) 91,o3 9,3o 55,45
(aus Mt ^k **_ jk λ mm . _— j
709815/0881
Λ.
Aus dem Sintermaterial wurde eine Steiniuischung mit folgendem Körnungsaufbau hergestellt:
3 - 5 mm 25 Gew.-%
1 - 3 mm 35 Gew.-%
o,l - 1 mm 2o Gew.-%
ο - o,l mm 3o Gew.-%
Die Mischung wurde mit etwa 4 % Magnesiumsulfatlösung ver-
setzt und mit einem Preßdruck von 125o kp/cm zu Steinen verpreßt, welche getrocknet und dann bei 18oo°C 4 Stunden lang im Tunnelofen gebrannt wurden (Steinqualität A). Im Zuge der Herstellung wurden die Chromerzbestandteile vollständig im Periklas aufgelöst. In den fertigen Steinen waren keine Chromitrelikte mehr enthalten.
Eine weitere Qualität (Steinqualität B) wurde aus einer Sintermagnesia und einem Chromerz folgender chemischer Analyse hergestellt:
Sintermagnesia Chromerz
SiO2 o,32 Gew.-% 2,8o Gew
Al2O3 o, 38 Il 13,42 Il
Fe2O3 6,32 Il 15,17 ti
CaO 1,85 Il o,28 Il
MgO (aus Differenz) 91,13 Il 15,51 Il
Cr2O3 - 52,82 Il
Bei der Steinherstellung, die in gleicher Weise wie bei der Steinqualität A erfolgte, wurde folgender Körnungsaufbau an gewendet :
Sintermagnesia 1 - 3 mm 35 Gew.-%
0,1-1 mm 2o H
ο - o,l mm 5 "
Chromerz o,l - o,7 mm Io "
ο - o,l mm 3o "
709815/0881
Die Steine enthielten nach dem Steinbrand 4 Vol.-% Chromitrelikte.
Beide Qualitäten wurden in einem Drehverschlackungsofen eingebaut und dort mit üblichen Mischersteinen (Steinqualität C) aus eisenreicher Sintermagnesia mit folgender Analyse verglichen.
Steingualität C
SiO2 o,38 Gew.-%
Al2O3 o,42 "
Fe2O3 6,48 "
CaO 1,76 ll
MgQ (aus Differenz) 9o,96 "
Dem Ofen wurde eine Mischerschlacke mit folgender Analyse aufgegeben:
SiO2 39,7 Gew.-%
Fe2O3 12,9 Il
Al2O3 3,1 Il
CaO . 31,8 Il
MgO (aus Differenz) 2,4 Il
MnO 4,ο Il
Alkalien 6,1 Il
Der Ofen wurde auf eine Temperatur von 144o C aufgeheizt und bei dieser Temperatur bei einer Drehbewegung von 2o UpM 3 Stunden und 2o Minuten gehalten. Nach Erkalten und Ausbau der Versuchssteine zeigte es sich, daß die beiden erfindungsgemäßen Qualitäten A und B eine Steinabtragung von o,3 bzw. o,4 mm aufwiesen, während die Vergleichssteinqualität C 9 mm verschlissen war.
In einem mit der Qualität C ausgekleideten 15oo t Mischer •wurde im Hauptverschleißbereich ein Versuchsfeld, bestehend je zur Hälfte aus den Qualitäten A und B,. eingebaut. Nach einem Durchsatz von rund 52o.ooo t Roheisen standen die Versuchssteine A "und B um etwa 5a mm gegenüber den restlichen Steinen C vor.
709815/0881 " 7~
-*- 26A4741
Ein 15oo t Mischer wurde mit der Qualität A zugestellt und erreichte eine Haltbarkeit von l,15o.ooo t Durchsatz; dagegen erbrachte die Qualität C während der vorangegangenen Ofenreisen nur durchschnittlich 65o.ooo t Durchsatz.
- Patentanspruch -
709815/0881

Claims (1)

  1. Patentanspruch
    Verwendung von Magnesitchromsteinen mit einem ^
    halt von 15 bis 30 Gew.-?6, vorzugsweise 20 bis 25 Gew.-?ö, wobei der eingesetzte Chromit in der Steinmasse in so hohem Maße aufgelöst ist, daß Chromitrelikte nur in einem Anteil von maximal 12 VoI0-%, vorzugsweise maximal 5 Vol.-%, im
    Stein vorhanden sind, zur feuerfesten Auskleidung von
    stationären oder beweglichen Gefäßen zur Aufnahme von Roheisen, z.B. von Roheisenmischern, Pfannen oder dergleichen.
    8183
    709815/0881
DE19762644741 1975-10-08 1976-10-04 Feuerfeste auskleidung von stationaeren oder beweglichen gefaessen zur aufnahme von roheisen Withdrawn DE2644741B2 (de)

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