DE2736346C3

DE2736346C3 - Feuerfestes Füllmaterial

Info

Publication number: DE2736346C3
Application number: DE19772736346
Authority: DE
Inventors: Aernoudt Willem Van Geldermalsen Haeften; Petrus Jacobus Van Der Velsen-Noord Ham; Jan Teun Van Castricum Konijnenburg
Original assignee: Hoogovens Ijmuiden Bv Ijmuiden (niederlande)
Current assignee: Estel Hoogovens BV
Priority date: 1976-08-16
Filing date: 1977-08-12
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2736346A1; FR2362098A1; LU77963A1; GB1537433A; BE857605A; NL7609076A; DE2736346B2

Description

Die Erfindung bc'rifft ein feuerfestes Material zum Füllen einer Kokillenbodenplatte.

Aus der deutsenen Patentschrift 25 02 464 ist ein feuerfestes Füllmaterial auf der Basis eines AI?O)-haltigen Feuerfestmaterials und eines \ietasilikates als Bindemittel bekannt, wobei das AbOj-haltige Material als »Termit« bezeichnet wird. Mineralogisch ist dies ein spinellhaltiges hochfeuerfestes Aggregat mit einem AI2O!-Gehalt von etwa 75 Gew.-%.

!n der deutschen Palentschrift wird außer der Rezeptur für das feuerfeste Füllmaterial auch ein Verfahren zum Auffüllen einer abgenutzten Kokillenbodenplatte beschrieben. So werden zur Erhöhung der Festigkeit der Masse bei Temperaturen von 600° bis 1000⁰C und zur Verhinderung einer Pulverbildung der gesamten Termitmasse 1 bis 3 Gew.-% Glas, beispielsweise Fensterglas, das vorzugsweise auf eine Teilchengröße unterhalb 100 μ vermählen worden ist, zugesetzt. Auch kann 0,5 bis 1 Gew.-% Betonit vorhanden sein.

Ferner wird in der Patentschrift ausgeführt, daß Natriumwasserglas oder Kaliumwasserglas sowohl als Bindemittel für die Magnesitkörnchen als auch für die Termitkörnchen verwendet werden kann. Beide Wasserglassorten besitzen den Vorteil, daß schließlich eine Bindung entsteht, die bei der Dehydratisierung nur geringfügig an Festigkeit verliert. Nachteilig ist jedoch, daß oftmals keine vollständige Durchhärtung erreicht wird, sondern sich lediglich eine dünne, harte Oberschicht bildet. Bei Verwendung von Na2SiF6 läßt sich dieser Effekt verringern.

Wie in der deutschen Patentschrift ferner gesagt ist, verbinden sich Wasserglas sowie die Metasilikate als solche mit dem Eisenoxid auf der Oberfläche der Kokillenbodenplatte unter Bildung der Verbindung Na2O · Fe₂Oi · 4 S1O2. Diese Verbindung, nämlich Acmite, bildet sich auch bei relativ niedriger Temperatur. Hierbei entsteht eine feste Bindung /wischen der Kokillenbodenplatte und dem feuerfesten Material. Während des Gießvorganges kann, da der Stahl kein Fe₂Oj enthält, auf der Gießfläche kein Acmite entstehen. Natriummetasilikat (NaSiO₃ · 9 H₂O) besitzt dieselben Vorteile wie Wasserglas, jedoch nicht die Nachteile der Bildung lediglich eines harten Films. Metasilikate

■> härten, selbst wenn sie lediglich auf eine Temperatur von 50⁰C erwärmt werden, vollständig durch. Die Metasilikate sollten jedoch wegen ihrer hygroskopischen Eigenschaften trocken und kühl gelagert werden. Die Metasilikate bilden, ebenso wie Wasserglas, auf der

in Oberfläche der Kokillenbodenplatte mit Eisenoxiden Acmite, so daß bei Verwendung eines Metasilikats eine gute Verankerung erreicht wird. Betriebsproben zeigten, daß die Haltbarkeit der Füllmasse gemäß der Patentschrift durchaus noch zu wünschen übrigließ. Das

Ii eingebrachte Glasmehl erbrachte jedoch im allgemeinen keine Verbesserung; zwar war die Masse nach Eingießung noch fest, aber die Ränder bröckelten ab, wie in der anliegender. Figur gezeigt In dieser ist ein Teil der aufgefüllten Kokillenbodenplatte in schemati-

:·" schem Querschnitt gezeigt. Die Ursache dieses Abbrökkelns wurde zum Teil auf das Glas und zum Teil auf einen unrichtigen Kornaufbau in der Masse zurückgeführt Die Korngrößenverteilung des sogenannten Termits folgt der sogenannten Bolomey-Fuller-Vertei-

>"> lung. Eine andere Ursache des Abbröckeins ist vielleicht das Bindemittel Metiiilikat, das sich unter den herrschenden Umständen nicht gut auflöste.

Die Aufgabe bestand nun darin, ein verbessertes feuerfestes Material auf der Basis von Termit zum

in Füllen von Kokillenbodenplatten bereitzustellen.

Gelöst wurde die Aufgabe dadurch, daß die feinste Kornfraktion des feuerfesten Basismaterials aus Termit durch eine Menge feinteiligen Magnesits ersetzt wurde, die sich auf ungefähr ¹A der gesamten Gewichtsmenge

:'< der Masser beläuft.

Die große Verbesserung zeigt sich also in der Kombination von Basismasse mit Magnesitmehl. Die Haltbarkeit des Füllmaterials wird dam. sogar teilweise besser als die der nur aus MgO bestehenden Massen, die in der oben genannten Patentschrift ebenfalls besprochen sind.

Die Massen mit Wasserglas als Bindemittel bewähren sich etwas besser als die mit Metasilikat als Bindemittel. Das Wasserglas muß aber trocken hinzugefügt werden.

•ΙΊ Es hat sich herausgestellt, daß diese verbesserte Füllmasse gemäß der vorliegenden Erfindung im Betrieb eine viel höhere Lebensdauer aufweist als die Füllmasse nach der deutschen Patentschrift 25 02 464, nämlich 5 bis 8 Güsse (Gießvorgänge) gegenüber I bis 3

Vi Güssen wie bisher.

Wie in der deutschen Patentschrift angegeben ist, werden zur Verlängerung der Lebensdauer einer Gießplatte, die Höhlungen, die durch den Gießstrahl des Stahles verursacht werden, mit einer feuerfesten Masse

ν· gefüllt. Die Anzahl von Güssen, die die feuerfeste Masse aushält, ist die Anzahl von Güssen, nach der die Höhlungen der Gießplatte ausgespült sind.

Die thermische Ausdehnung des Füllmaterials hat deutlichen Einfluß auf den Erfolg. Ferner ist ein hoher

w) Feuchtigkeitsgehalt bei dem Anmachen der Füllmasse ein Problem. Man benötigt nämlich ziemlich viel Zeil, um alles Wasser aus der Masse zu vertreiben. Die Füllmasse muß trocken sein, ehe man den Stahl daraufgießt. Die Trocknungsgeschwindigkeit ist dabei

h'i von Bedeutung. Schrumpfrisse, welche bei dem Trocknen des Materials entstehen, kommen bei einem langsamen Trocknen viel weniger vor, als bei einem beschleunigten Trocknen. Fs verstehl sich, daß die

Temperatur der Gießplatte bei dem Anbringen des feuerfesten Füllmaterials von Bedeutung ist; je niedriger die Temperatur, desto langsamer geht das Trocknen vor sich.

Angestrebt wird eine Masse, bestehend aus dem mit Termit bezeichneten und spinell-enthaltenden feuerfesten Aggregat mit einem AI₂O₃-Gehalt von etwa 75% und feinteiligem Magnesit, derart anzupassen, daß mit wenig Wasser dieselbe Konsistenz erreicht wird.

In Massen wie diesen wird das Wasser hauptsächlich an das Bindemittel — Natriummetasilikat oder Natriumwasserglas — und an eventuell hinzugefügtes Bentonit gebunden. Es hat sich herausgestellt, daß an Stelle von gemahlenem Glasmehl besser Ton (Clay) hinzugefügt werden kann. Der Ton und der Bentonit haben die Wirkung, daß das Material nicht einsinkt und trotzdem weniger Wasser hinzugefügt werden braucht.

Mit einer Mindestmenge an Ton und Bentonit werden bei Gemischen gemäß nachstehender Tabelle, in der zugleich der Wassergehalt angegeben ist, optimale Eigenschaften erzielt. Die nachstehend definierte Tonart I hat sich dabei besonders bewährt.

Tabelle

Gemisch Λ C

»Termit«
Mügnesit-Mehl
Toni
Bentonit

56,4%

35,9%

1,0%

0,5%

56,''%
36,1%

1,0%

Gemisch

Wasserglas 6,2% 6,2%

Wassergehalt (zusätzlich) 12,0% 11,0%

Ton I hat eine Zusammensetzung von 36-40 Gew.-% AI₂O₃ und 59-55 Gew.-% SiO₂, Rest Feuchtigkeit und Verunreinigungen, und entspricht der Segerkegel-Masse SK 34 mit einem Erweichungspunkt von 755° C.

Diese Gemische zeigten keine Tendenz zum Sacken und härteten schnell und gut.

Um die Bindung zu verbessern, ist also gemäß der Erfindung von dem sogenannten Termit die feine Fraktion ausgesiebt und durch eine Menge feinteiligem Magnesit ersetzt worden. Dieser Magnesit besteht aus einem Pulver mit Körnern kleiner als 1,5 mm. 65 bis 75% der Körner sind kleiner als 60 um.

in bezug auf die deutsche Paieiusciiri^rf. sind die Metasilikate ersetzt worden durch trockenes Wasserglas in Form von Körnern, die sich beim Hinzufügen von Wasser auflösen.

Die Betriebsproben haben gezeigt, daß die Festigkeit der Masse zunimmt bei Verwendung von trockenem Wasserglas (3 Na R) als Bindemittel, das eine Korngrößenverteilung mit mehr Feinanteil ein besseres Abnutzungsbild des Materials gibt, und daß die Haltbarkeit des Materials durch Verwendung von Magnesit in der Basismiisse siark verbessert, wahrscheinlich weil sich dann das gut bindende Enstatit (MgO ■ SiO₂) bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Feuerfestes Material zum Füllen von Kokillenbodenplatten auf der Basis von Termit und eines Silikates als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß die feinste Kornfraktion des feuerfesten Basismaterials aus Termit durch eine Menge feinteiligen Magnesits ersetzt ist, die sich auf ungefähr '/3 der gesamten Gewichtsmenge beläuft

2. Feuerfestes Material nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Natriummetasilikat als Bindemittel ein trockenes Natriumwasserglas verwendet ist.

3. Feuerfestes Füllmaterial nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel 6 Gew.-% trockenes Wasserglas, 2 Gew.-% Ton und

1 Gew.-°/o Bentonit vorhanden sind.

4. Feuerfestes Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 56Gew.-°/o Termit, 35Gew.-% feinteiligem Magnesit, 6 Gew.-% trockenem Wasserglas,

2 Gew.-% Ton und 1 Gew.-% Bentonit besteht.