DE2800988B1 - Keramische Masse - Google Patents
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Description
25
Die Erfindung betrifft eine keramische Masse für den Überzug auf der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen
Gefäßen wie insbesondere Stahlschmelze enthaltenden Verteilerrinnen bei Stranggießanlagen auf
der Grundlage von körnigem Zuschlagsstoff aus Magnesiasinter, Chromerz oder deren Mischung und
Bindemittel aus Ton, Magnesiumsulfat, Natriumsilikat sowie Zusätzen und Wasser.
Bei Verteilerrinnen (Tundish) in Stranggießanlagen werden wegen der wachsenden Tendenz zum Sequenzguß
immer höhere Anforderungen an die Haltbarkeit der Zustellung gestellt. Die feuerfeste Zustellung der
Verteilerrinne mit Schamottesteinen oder hochwertigen Magnesiasteinen ist bekannt. Hierbei wird aber
zwischen den Abgüssen durch die Reinigungs- und Reparaturarbeiten das Mauerwerk stark beschädigt,
und beim Magnesiamauerwerk kommt hinzu, daß dieses zwischen den Abgüssen auf hoher Temperatur gehalten
werden muß, um Rißbildungen im Mauerwerk durch thermische Spannungen zu vermeiden. Die feuerfeste
Ausmauerung der Verteilerrinne wird weitgehend mit einer Schutzauskleidung (Überzug) versehen, die in
Form einer magnesiahaltigen Schmier- oder Spritzmasse aufgebracht wird. Dieser Überzug erfordert aber
außer dem Trocknen ein sorgfältiges Vorheizen auf relativ hohe Temperatur, um ein Abplatzen der Masse
beim Kontakt mit der Stahlschmelze zu verhindern. Nach dem Einsatz der Verteilerrinne wird bei der
Reinigung und insbesondere Erneuerung des Ausgusses der Überzug entfernt und durch einen neuen ersetzt.
Die DE-AS 12 38 832 sieht bei feuerfesten Stoff mischungen mit einem basischen oder nicht saurem
Material als Hauptbestandteil die Verwendung eines Bindemittels aus zwei Arten Natriumsilikat vor. Durch
das Bindemittel soll insbesondere bei Spritzmassen in Verbindung mit Bentonit ein schnelles Abbinden und
eine gute Anfangsfestigkeit erreicht werden. Die Stoffgemische können als Zusätze verträgliche weitere
Kaltbinder wie Magnesiumsalze, Teer bzw. Pech und Flußmittel wie z.B. Walzzunder, Fayalit, Aluminiumoxid,
feinteiliges Siliciumdioxid für die Erzielung einer keramischen Bindung erhalten. Die Verwendung derartiger
Stoffgemische als Überzug auf der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen Gefäßen erfordert
jedoch nach dem Trocknen ein vorsichtiges Vorheizen und Sintern der erhärteten Schicht, ohne daß aber ein
ausreichend befriedigender gleichmäßiger und in sich geschlossener Überzug mit leichter Ablösbarkeit nach
der Benutzung erhalten wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte keramische Masse der eingangs genannten
Art zur Verfügung zu stellen, die durch Verstreichen oder Spritzen leicht verarbeitbar ist, eine gleichmäßige
an der feuerfesten Auskleidung haftende Überzugsschicht bildet, nach der Trocknung ohne Schädigung
durch Abplatzen und Risse rasch in kurzer Zeit vorgeheizt werden und dann mit Stahlschmelze in
Kontakt gebracht werden kann, sowie bei der Reinigung und Erneuerung des metallurgischen Gefäßes
und insbesondere der Verteilerrinne leicht als Schicht von der feuerfesten Auskleidung ablösbar ist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht in einer keramischen Masse für den Überzug auf der feuerfesten
Auskleidung von metallurgischen Gefäßen wie insbesondere Stahlschmelze enthaltenden Verteilerrinnen
bei Stranggießanlagen auf der Grundlage von körnigem Zuschlagsstoff aus Magnesiasinter, Chromerz oder
deren Mischung und Bindemittel aus Ton, Magnesiumsulfat, Natriumsilikat sowie Zusätzen und Wasser, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß sie bezogen auf den trockenen Zustand 2 bis 6 Gew.-% feuerfesten Ton, bis 2
Gew.-% Magnesiumsulfat (entsprechend etwa 4 Gew.-% Bittersalz) oder Natriumsilikat und als Zusätze
0,5 bis 1,5 Gew.-% Eisen-III-Sulfat, Aluminiumsulfat oder Eisen-II-Chlorid sowie 0,2 bis 0,6 Gew.-% der in
wäßrigem Milieu Sauerstoff abgebenden Verbindung Natriumperborat, Natriumperkarbonat oder Natriumperchlorat
enthält.
In einer vorzugsweisen Ausgestaltung enthält die Masse nach der Erfindung bis 2 Gew.-% Magnesiumsulfat
und als Zusätze 0,5 bis 1,5 Gew.-% Eisen-III-Sulfat sowie 0,2 bis 0,6 Gew.-% Natriumperborat.
Die keramische Masse nach der Erfindung soll derart zur Anwendung gelangen, daß der nach dem Auftrag
durch Schmieren oder Spritzen auf die feuerfeste Auskleidung geschaffene Überzug in bekannter Weise
bei niedrigen Temperaturen getrocknet wird.
Die Masse nach der Erfindung kann durch Schmieren und Spritzen leicht und in gleichmäßiger Schicht auf die
feuerfeste Auskleidung aufgetragen werden und erreicht eine gute Haftung. Der Überzug erlaubt nach dem
Trocknen ein schnelles Vorheizen. Bei der Erhärtung, Trocknung, dem raschen Erhitzen danach und dem
Kontakt mit Stahlschmelze zeigt der Überzug einen großen Widerstand gegenüber Rißbildung und Abplatzen.
Auch beim weiteren Kontakt mit der Stahlschmelze bleibt der Überzug fest und praktisch frei von Rissen.
Das vorteilhafte Verhalten des Überzugs gegenüber der Belastung durch Trocknen und insbesondere dem
Vorerhitzen und dem Temperaturschock durch Stahlschmelze ist vermutlich auf das Zusammenwirken des
Tonanteils mit den Zusätzen und vor allem der Zusatzstoffe wie insbesondere Eisen-III-sulfat und
Natriumperborat in der Masse zurückzuführen. Obgleich bisher die Ursache der günstigen Eigenschaften
der Masse nicht ergründet werden konnte, wurde doch festgestellt, daß Zusammensetzungen gleicher Art mit
lediglich einem anderen Bindemittel oder einer anderen bei der Zersetzung gasabspaltenden Verbindung nicht
zu den gleichen brauchbaren Ergebnissen bei der Trocknungsbehandlung und dem schnellen Vorheizen
führten. So ergab die Verwendung von Natriumpolyphosphat statt Magnesiumsulfat als Bindemittel einerseits
und die Verwendung von Natriumhydrogencarbonat statt Natriumperborat andererseits Überzüge mit
Rissen und Abschieferungen von der Unterlage, die somit nicht zu benutzen waren.
Die keramische Masse nach der Erfindung wird durch Beispiele sowie durch Gegenbeispiele die nicht der
beanspruchten Zusammensetzung entsprechen, weiter erläutert.
In den Beispielen wird ein gleichbleibender körniger Zuschlagstoff aus Magnesiasinter und Chromerz mit der
folgenden chemischen Zusammensetzung verwendet:
Magnesiasinter Chromerz
CaO | 9,1 |
CaO-frei | 1,4 |
SiO2 | 3,8 |
Fe2O3 | 3,3 |
Al2O3 | 0,6 |
Cr2O3 | |
MgO | 83,2 |
Glühverlust | 0,5 |
Kornraumgewicht | 3,09 |
2-6 mm g/cm3 | |
Spez. Gew. | 3,57 |
Der Ton mit überwiegendem Gehalt an kaolinitischen Tonmineralien (39% AI2O3) ist gemahlen und windgesichert.
Die Mischung und Aufbereitung der Masse wird in an sich bekannter Weise vorgenommen. Die Komponenten
Magnesiumsulfat, Natriumsilikat (SiO2: Na2O-Verhältnis
2:1), die Zusätze und der körnige Zuschlagstoff werden zunächst trocken und dann nach Zugabe von
Wasser gemischt. Nach einer anschließenden Lagerung der Masse (Mauken) über 5 bis 10 Minuten wird eine
30 0,5
5,5
14,9
26,8
32,0
18,7
14,9
26,8
32,0
18,7
1,2
3,93
gute Streich- oder Schmiermasse erhalten.
Mit den Mischungen wurden auf einer feuerfesten Unterlage aus Magnesiasteinen Überzüge in der Größe
50 χ 50 cm angelegt, getrocknet und gebrannt. Die Dicke der Überzüge wurde auf 3 cm festgelegt. Die
Prüffläche wurde mit einem Gasbrenner, wie er im Stahlwerk zur Trocknung und Aufheizung feuerfester
Auskleidungen üblich ist, zunächst während 30 Minuten bei niedriger Temperatur getrocknet und dann
Magnesiasinter 0-3 mm Magnesiasinter 0-0,1 mm Chromerz 0-1 mm |
55 24 12 89 |
4 5,5 |
4 5,5 |
5,5 | 4 5,5 |
4 5,5 |
3,5 0,5 5,5 |
Binder: Ton (39'/.Al2O3) Dextrin Magnesiumsulfat Natriumsilikat (2:1) |
4 5,5 |
1 | 0,5 | 1 0,5 |
1 0,5 |
1 0,5 |
1 0,5 |
Zusätze: Eisen HI-Sulfat Aluminiumsulfat Natriumperborat Natriumhydrogencarbonat Wasser 1/100 kg |
gut viele stark |
mäßig wenige mittel |
befriedig, keine mittel |
gut keine kein |
gut wenige stark |
gut keine kein |
|
Eigenschaften: Verarbeitbarkeit Risse Abplatzen |
mäßig viele stark |
||||||
Claims (2)
1. Keramische Masse für den Überzug auf der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen Gefäßen
wie insbesondere Stahlschmelze enthaltende Verteilerrinnen bei Stranggießanlagen auf der
Grundlage von körnigem Zuschlagsstoff aus Magnesiasinter, Chromerz oder deren Mischung und
Bindemittel aus Ton, Magnesiumsulfat, Natriumsilikat sowie Zusätzen und Wasser, dadurch
gekennzeichnet, daß sie bezogen auf den trockenen Zustand 2 bis 6 Gew.-°/o feuerfesten Ton,
bis 2 Gew.-% Magnesiumsulfat oder Natriumsilikat und als Zusätze 0,5 bis 1,5 Gew.-% Eisen-III-Sulfat,
Aluminiumsulfat oder Eisen-II-Chlorid sowie 0,2 bis 0,6 Gew.-°/o der in wäßrigem Milieu Sauerstoff
abgebenden Verbindung Natriumperborat, Natriumperkarbonat oder Natriumperchlorat enthält.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis 2 Gew.-% Magnesiumsulfat und als
Zusätze 0,5 bis 1,5 Gew.-°/o Eisen-III-Sulfat sowie 0,6 Gew.-% Natriumperborat enthält.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: ES ERFOLGT NEUDRUCK DER UNVOLLSTAENDIG GEDRUCKTEN PATENTSCHRIFT |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |