DE2906530A1 - Feuerfestes material - Google Patents
Feuerfestes materialInfo
- Publication number
- DE2906530A1 DE2906530A1 DE19792906530 DE2906530A DE2906530A1 DE 2906530 A1 DE2906530 A1 DE 2906530A1 DE 19792906530 DE19792906530 DE 19792906530 DE 2906530 A DE2906530 A DE 2906530A DE 2906530 A1 DE2906530 A1 DE 2906530A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lime
- silica
- ratio
- refractory
- chemical binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/03—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
- C04B35/04—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite based on magnesium oxide
- C04B35/043—Refractories from grain sized mixtures
- C04B35/047—Refractories from grain sized mixtures containing chromium oxide or chrome ore
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
Dipl.-lng.
E. Prinz
| Patentanwälte | 2906530 |
| Dipi:-Chem. Dr. G. Hauser |
Dipl.-lng. G. Leiser |
| Ernsbergerstrasse 19 | |
| 8 München 60 |
ARMCO INC. 20. Februar 1979
703 Curtis Street
Middletown, Ohio / V.St.A.
Middletown, Ohio / V.St.A.
Unser Zeichen; A 1825
Feuerfestes Material
Die Erfindung betrifft chemisch gebundene, feuerfeste Materialien auf der Basis von Chromerz und Magnesia, die
sich zum Bau von Öfen und Kesseln für die Herstellung von Stahl, Zement, Kupfer und dergleichen eignen.
Das Gebiet der chemisch gebundenen und direkt gebundenen feuerfesten Steine betreffende US-Patentschriften sind
z.B. betreffend chemisch gebundene, feuerfeste Steine: 3 475 188, 3 479 194 und 3 615 776. Die folgenden US-Patentschriften
betreffen direkt gebundene, feuerfeste Steine: 3 715 223, 3 829 541, 3 852 080 und 3 864 I36.
Interessant ist die Lehre der US-Patentschrift 3 715 223. Diese betrifft einen gebrannten oder direkt gebundenen
Ziegel. Einige der Bestandteile und der Mengenverhält-
Dr.Ha/Ma 909836/0608
nisse sind den erfindungsgemißen angenähert. So wird dort
z.B. ein Verhältnis von Magnesia zu Chrom von 80 zu 20 und 40 zu 60 beschrieben; bezüglich der Korngröße des Chromerzes
wird dort in einem Beispiel gesagt, daß 69 % dieses Erzes durch ein 28 mesh-Sieb (Tyler) hindurchgehen. In der
genannten US-Patentschrift ist auch ein Kalk-Kieselsäureverhältnis von 1,5 bis 2,5 angegeben; auch ist ein Kieselsäuregehalt
der Beschickung von 0,3 bis 2 genannt. Schließlich ist in der Patentschrift angegeben, daß 10 % der
Anrührflüssigkeit, die selbst 204 Teile beträgt, Calciumnitrat sein soll und/oder das Calcliumnitrat (berechnet
als CaO) 1,5 bis 1,5 des gesamten SiOp-Gehalts der Beschikkung
ausmachen soll.
Obwohl in der genannten US-Patentschrift ein gebrannter oder direkt gebundener, feuerfester Stein beansprucht wird,
läßt der Inhalt doch erkennen, daß Vorteile in der ungebrannten Form liegen können, und daß die Methode
auch zur Herstellung "verbesserter", chemisch gebundener,
feuerfester Materialien angewendet werden könnte. In der genannten Patentschrift wird Jedoch nicht vorgeschlagen,
daß das Brennen weggelassen werden könnte oder sollte, und es ist ihrem Inhalt auch nicht zu entnehmen, daß die möglicherweise
erhältlichen, chemisch gebundenen, feuerfesten Materialien so "verbessert" wären, daß sie anstelle von
direkt gebundenen oder gebrannten, feuerfesten Steinen verwendet werden könnten.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen chemisch gebundenen Ziegel, der bei sehr hohen Temperaturen verwendbar
ist, z.B. zum Bau von Siemens-Martin-Öfen für die Stahlherstellung,
in welchen Betriebstemperaturen im Bereich von 1540 bis 17O5°C auftreten können. Ein solcher Ziegel kann auch
metallische Elemente eingebaut enthalten, welche mindestens
909836/0608
während des anfänglichen Betriebs in einem Ofen als solche
zugegen sind, so daß der "grüne", chemisch gebundene Ziegel
während des Aufheizene des Ofens verstärkt wird.
In der genannten US-Patentschrift ist die Herstellung und die Zusammensetzung eines chemisch gebundenen Ziegels, der
unter so strengen Hochtemperaturbedingungen verwendet werden kann, weder beschrieben, noch nahegelegt, noch ist dort ein
chemisch gebundener Ziegel beschrieben, der im Innern metallische Elemente enthält.
Die Erfindung schafft somit ein chemisch gebundenes, feuerfestes Material auf der Basis von Magnesia und Chrom, das
sich im ungebrannten Zustand insbesondere zum Bau von Hochöfen eignet, in welchen hohe Betriebstemperaturen zwischen
1540 und 1705°C (2800 und 31000F) auftreten können; das
feuerfeste Material besteht aus Magnesia und Chromerz mit einer zur Ziegelherstellung geeigneten Korngröße in einem
Gewichtsverhältnis zwischen 90/10 und 30/70, wobei der Hauptanteil
der Chromerzkörner eine Siebmaschengröße zwischen -24 und 4-200 aufweist (Tyler-Sieb); das feuerfeste Material
enthält ferner einen chemischen Binder; sein Kieselsäuregehalt beträgt 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent aufgrund einer
Oxidanalyse der gesamten feuerfesten Mischung und es enthält
Kalk (CaO) in einem Kalk/Kieselsäureverhältnis (CaO/SiO^ im Bereich von 0,2 bis 2,5; das Material kennzeichnet sich
durch ein solches Verhältnis zwischen diesem Kieselsäuregehalt und dem Kalk/Kieselsäureverhältnis, daß, wenn der
Kieselsäuregehalt 1,4 bis 2,5 % beträgt, das Kalk/Kieselsäure
verhältnis 0,2 bis 1,0 ist, und wenn der Kieselsäuregehalt
0f5 bis 1,3 % beträgt, das Kalk/Kieselsäureverhältnis
0,2 bis 2,5 sein kann; das feuerfeste Material zeigt ferner
ein Verhältnis zwischen Kieselsäuregehalt, Kalk/Kieselsäureverhältnis und chemischem Binder, daß, wenn der Kieselsäure-
90 9836/0608
gehalt 1,4 bis 2,5 % beträgt und somit das Kalk/Kieselsäureverhältnis
0,2 bis 1,0 ist, der chemische Binder frei von Calcium sein soll; und daß, wenn der Kieselsäuregehalt 0,5
bis 1,3 % beträgt, und das Kalk/Kieselsäureverhältnis ebenfalls 0,2 bis 1,0 ist, der chemische Binder ebenfalls frei
von Calcium sein soll; wenn jedoch der Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % und das Kalk/Kieselsäureverhältnis 1,8 bis
2,5 beträgt, dann kann der chemische Binder Calcium enthalten; dieses feuerfeste Material besitzt in seinem ungebrannten
Zustand eine verbesserte Festigkeit, Schlagfestigkeit und Volumenstabilität über lange Zeiträume und eignet
sich zur Verwendung bei hohen Temperaturen, z.B. zum Bau von Hochöfen.
Die Erfindung schafft ferner eine Methode zur Herstellung eines chemisch gebundenen, feuerfesten Formsteins auf der
Basis von Magnesia und Chromerz, der sich im ungebrannten Zustand insbesondere zum Bau von Hochöfen eignet, in welchen
hohe Betriebstemperaturen zwischen 1540 und 1705°C (2800 und 31000F) auftreten können, und das Verfahren umfaßt die folgenden
Stufen: Herstellung einer Beschickung aus feuerfestem, körnigem Magnesia und Chromerz mit einer zur Ziegelherstellung
geeigneten Korngröße in einem Gewichtsverhältnis von 90/10 bis 30/70, wobei mindestens ein Hauptteil des
Chromerzes durch ein Sieb mit einer Siebmaschengröße von 24 hindurchgeht und auf einem Sieb mit einer Siebmaschengröße
von 200 zurückgehalten wird (Tyler-Sieb), wobei diese Beschickung Kalk und Kieselsäure enthält, und zwar Kieselsäure
in einer Menge von 0,5 bis 2,5 Gew.%, berechnet durch
eine Oxidanalyse der gesamten Beschickung, und ein Kalk/ Kieselsäureverhältnis von 0,2 bis 2,5; Anmachen der Beschickung
mit so viel Flüssigkeit, daß die Bildung eines Formlings möglich ist, wobei diese Flüssigkeit einen chemischen
Binder, gelöst oder suspendiert, enthält; das Verfahren
909836/0608
kennzeichnet sich dadurch, daß man die Beschickung so einregelt, daß, wenn der KieselSäuregehalt 1,4 bis 2,5 %
beträgt, das Kalk/Kieselsäureverhältnis 0,2 bis 1,0 ist, und daß, wenn der Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % beträgt,
das Kalk/Kieselsäureverhältnis 0,2 bis 2,5 ist; ferner werden der Kieselsäuregehalt, das Kalk/Kieselsäureverhältnis
und der Gehalt an chemischem Binder in der Beschickung so eingestellt, daß, wenn der Kieselsäuregehalt
1,4 bis 2,5 % beträgt und somit das Kalk/Kieselsäureverhältnis
0,2 bis 1,0 ist, der chemische Binder frei von Calcium ist; wenn der Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 %
beträgt und das Kalk/Kieselsäureverhältnis 0,2 bis 1,0 ist, ist der chemische Binder ebenfalls frei von Calcium; wenn
jedoch der Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % beträgt und das Kalk/Kieselsäureverhältnis zwischen 1,8 und 2,5 liegt,
dann kann der chemische Binder Kalk enthalten; die angerührte Beschickung wird dann getrocknet und der Formling
wird unter Erzielung eines feuerfesten Formsteins getrocknet, der im ungebrannten Zustand über lange Zeit eine verbesserte
Volumenstabilität besitzt und sich zur Anwendung bei hoher Temperatur, z.B. zum Bau von Hochöfen, eignet.
Die chemisch gebundenen, feuerfesten Materialien auf der
Basis von Chrom-Magnesia mit außergewöhnlichen Warmfestigkeiten und - in scharfem Gegensatz zu dem derzeit verwendeten
gebrannten oder direkt gebundenen Produkt - mit bemerkenswerter Volumenstabilität bei längerer Verwendung
bei hoher Temperatur werden aus einer Mischung erhalten, in welcher die hochschmelzenden Komponenten klassiertes
Magnesia und Chromerzgranulat in einem Gewichtsverhältnis zwischen 90/10 und 30/70 sind und das ein Kalk/Kieselsäureverhältnis
im Bereich von 0,2 bis 2,5 aufweist, je nach dem
Gesamtkieselsäuregehalt des Systems (0,5 bis 2,5 Gew.% auf der Basis einer Oxidanalyse der gesamten Mischung). Der
909836/0608
Hauptanteil des Chromerzes muß feinkörnig sein, d.h. eine solche Größe besitzen, daß es durch ein Sieb mit einer
Siebmaschengröße von 24 hindurchgeht und auf einem Sieb mit einer Siebmaschengröße von 200 zurückbleibt (24 mesh-
bzw. 200 mesh-Tyler-Sieb).
Eine der bedeutendsten und günstigsten Eigenschaften der
erfindungsgemäßen feuerfesten Ziegel mit den angegebenen Zusammensetzungen ist deren Volumenstabilität beim Einsatz
in einem Ofen. Das tritt besonders in Ziegeln deutlich zu Tage, deren Kalk/Kieselsäureverhältnis im höheren Bereich
liegt, z.B. 1,5 bis 2,5 beträgt. Es wurde beobachtet, daß ein solcher Ziegel, in scharfem Gegensatz zu den derzeit
verwendeten gebrannten Ziegeln, eine permanente Volumenstabilität während längerer Verwendung bei hoher Temperatur
zeigt.
Die bekannten, chemisch gebundenen Ziegel zeigen im Betrieb eine dauernde Ausdehnung. In einem Siemens-Martin-Ofen z.B.,
der eine rechtwinklige Grundform besitzt, neigen die Stirnwände dazu, sich auszudehnen, was zu einer Verwerfung führt.
Der erfindungsgemäße Ziegel ist hingegen außergewöhnlich stabil und zeigt selbst nach langem Betrieb keine Ausdehnung.
Bei einigen versuchweisen Einsätzen in einem Ofen zeigte der erfindungsgemäße Ziegel sogar eine geringe Schrumpfung.
Wegen dieser sehr außergewöhnlichen Eigenschaft erscheint die Verwendung der erfindungsgemäßen Ziegel ein Durchbruch
im Ofenbau, z.B. im Bau von Siemens-Martin-Öfen, elektrischen
öfen und sogar in Argon-Sauerstoff-Refinern zu sein.
Insbesondere ergab eine Mischung der folgenden Zusammensetzung, auf der Basis von 100 Teilen, ein chemisch gebundenes,
feuerfestes Material auf der Basis von Chrom-Magnesia
909836/0608
mit der angegebenen außergewöhnlichen Warmfestigkeit und
der bemerkenswerten Volumenstabilität während langer Anwendung bei hoher Temperatur: 50 - 70 Teile Periklas mit
95 % MgO, 30 - 45 Teile Transvaal-Chromerz, 1-4 Teile Calciumnitratlösung, 0,3 Teile eingedampfte Kieselsäure
und 1,25 Teile Ligno-Sulfonat. Bemerkenswert ist in diesem Beispiel die Anwesenheit von Calciumnitrat. Calciumnitrat
ist jedoch zur Erzielung der Vorteile gemäß der Erfindung
nicht unbedingt notwendig, obwohl seine Anwesenheit bevorzugt ist.
Die typische chemische Zusammensetzung von Transvaal-Chromerz ist: SiO2 1,00 %, Cr2O-, 45,0 %, CaO bis zu
0,1 %s MgO 10,0 %>
Fe2°3 29»0 % und Al2O, 15 %. Eine
typische Zusammensetzung der Magnesia oder des Periklas kann sein: MgO 96 %, CaO 3.5 % und SiO2 etwa 1 %.
Allgemeiner ausgedrückt, erhält man die chemisch gebundenen,
feuerfesten Materialien auf Chrom-Magnesia-Basis gemäß der Erfindung so, daß man einen Ansatz aus 30 bis
90 Teilen klassiertem Periklas und 70 bis 10 Teilen klassiertem Chromerz herstellt, wobei der Hauptanteil
(vorzugsweise alle) der Chromerzteilchen durch ein Sieb mit einer Siebmaschengröße von 24 hindurchgeht und auf
einem Sieb mit einer Siebmaschengröße von 200 verbleibt; daß man die Körner mit so viel Flüssigkeit anmacht, daß
man sie wirksam verformen kann; daß man die Mischung zu Pormkörpern verformt und bei einer Temperatur von etwa
120°C (250°F) trocknet. Die zum Anmachen verwendete Flüssigkeit kann Wasser sein. Die Anmachflüssigkeit kann vor Bildung
der feuerfesten Formlinge gelöste chemische Binder, z.B. MgCl2 und/oder MgSO^ enthalten. Solche Binder können in Form
fester Kristalle zugegeben werden. Die Anmachflüssigkeit kann Ligno-Sulfonat enthalten. Solche Ligno-SulfonatbInder
909836/0608
können in einer Menge von 0,5 bis 1,5 % in fester Form zugesetzt werden. Und, wie vorstehend angegeben, kann
die AnmachflUssigkeit Calciumnitrat enthalten; wenn diese Flüssigkeit Wasser ist, kann das Calciumnitrat in Form
fester Teilchen zugegeben werden.
Der Kieselsäuregehalt soll im weiteren Bereich der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung zwischen 0,5 und 2,5 Gew.%,
auf der Basis einer Oxidanalyse der gesamten Mischung, liegen. In diesem weiteren Zusammensetzungsbereich gemäß
der Erfindung beträgt das Kalk/Kieselsäureverhältnis zwischen 0,2 und 2,5. Wenn der Kieselsäuregehalt zwischen
0,5 und 1,3 % liegt, kann das Kalk/Kieselsäureverhältnis sowohl zwischen 1,8 und 2,5 betragen, in welchem Falle
vorzugsweise Ca(NO^)2 verwendet wird, oder es beträgt
0,2 bis 1,0, in welchem Falle die Verwendung von Ca(N0,)2
vermieden wird. Wenn der Kieselsäuregehalt zwischen 1,4 und 2,5 % beträgt, liegt das Kalk/Kieselsäureverhältnis
ebenfalls im Bereich von 0,2 bis 1,0, wobei auch hier wieder die Anwesenheit von Ca(NO,),, vermieden wird.
In Fällen, in welchen erfindungsgemäß die Calciumsilikatbindung erfolgt, was bei den bekannten, chemisch gebundenen,
feuerfesten Materialien nicht der Fall ist, kann sein, daß die Bildung des 2 CaO - SiO2 bei einer so niedrigen
Temperatur (8000C — 14720F) sich durch die sehr hohe
chemische Reaktivität der zugesetzten Komponenten, insbesondere der eingedampften Kieselsäure und, in einigen
Fällen, der Calciumnitratesung erklären läßt. In diesen
Fällen können andere Formen von aktivem CaO verwendet werden, solange nur die richtige chemische Zusammensetzung
für die Bildung von Dicalciumsilikat eingehalten wird.
909836/0608
Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, unterscheidet doch die Tatsache, daß in dem erfindungsgemäßen Formstein die
direkte Bindung zwischen Chromerzkörnern und der Magnesiamatrix durch die im Betrieb erreichte Temperatur erzielt wird,
die Erfindung von den bekannten, chemisch gebundenen Magnesit-Chromziegeln.
Das kann auf einen verstärkten Oberflächenkontakt zurückzuführen sein, der durch die kleinen Chromerzkörner,
wie sie in dem erfindungsgemäßen Ziegel verwendet werden, bedingt ist. Die sehr kleinen Chromerzkörner
scheinen sich besser zu einer vollständigen Verbindung mit den Magnesitkörnern zu eignen. Es ist bekannt, daß
stets in "grünen", chemisch gebundenen Ziegeln zwischen
den einzelnen Körnern Hohlräume existieren. Die Erfindung
beruht zum Teil auf der Feststellung, daß diese Hohlräume an der heißen Oberfläche des Ziegels im Betrieb eleminiert
werden können; das ist offensichtlich das Ergebnis der Bildung einer direkten Verbindung zwischen Chromerzkörnern
und Periklasmatrix.
Bei der vorliegenden Erfindung werden die metallischen Elemente, wenn solche verwendet werden, bei Verwendung
der Formlinge oxidiert. Da jedoch die erfindungsgemäßen Formsteine nicht während ihrer Herstellung gebrannt werden,
können solche metallischen Elemente in situ während der Bildung der Formlinge eingebracht werden, wodurch ein
festerer, verstärkter endgültiger Formling erhalten wird, der in einem Ofen und dergleichen einsatzbereit ist.
In ihrem weiteren Bereich besteht die Erfindung somit in einem chemisch gebundenen, feuerfesten Formstein und einem
Verfahren zu seiner Herstellung, der aus Magnesia und Chromerzkörnern mit zur Herstellung feuerfester Ziegel
geeigneten Korngrößen in einem Gewichtsverhältnis zwischen 90/10 und 30/70 besteht, wobei der Hauptteil, und vorzugs-
909836/0608
weise alle, der Chromerzkörner einer Siebmaschengröße zwischen -24 und +200 entsprechen. Der Kieselsäuregehalt
des Formlings soll 0,2 bis 2,5 Gew.% SiO2 auf der Basis
einer Oxidanalyse der gesamten Mischung betragen. Das CaO/SiO2-Verhältnis liegt im Bereich von 0,2 bis 2,5.
Calciumnitrat kann verwendet werden, insbesondere in den Zusammensetzungen, in welchen der SiOp-Gehalt niedrig
(0,5 bis 1,3 %) und das CaO/SiO^Verhältnis hoch ist
(1,8 bis 2,5).
Das Verfahren zur Herstellung der chemisch gebundenen, feuerfesten Formlinge gemäß der Erfindung umfaßt die Herstellung
eines Ansatzes aus 30 bis 90 Teilen klassiertem Periklas und 70 bis 10 Teilen klassierten Chromerzteilchen,
wobei der Hauptanteil der Chromerzteilchen durch ein 24 mesh-Sieb hindurchgeht und auf einem 200 mesh-Sieb
zurückbleibt; Mischen der Körner mit so viel Flüssigkeit, daß die Beschickung verformbar wird; Herstellung der gewünschten
Formlinge aus der Mischung; und Trocknen der Formlinge bei einer Temperatur von etwa 120°C (2500F).
Die zum Anmachen verwendete Flüssigkeit kann vor Bildung der Formlinge gelöste chemische Binder, z.B. MgCl2, MgSO^,
Ligno-Sulfonat und/oder Calciumnitrat enthalten. Vorzugsweise
ist die Anmachflüssigkeit Wasser. Bei den Ausführungsformen der Erfindung, bei welchen verstärkende Metallelemente
verwendet werden, können diese in situ während der Herstellung der Formlinge aus der feuerfesten Mischung zugegeben
werden.
Wenn Calciumnitrat verwendet wird, soll die Calciumnitratlösung mindestens 20 % Ca (NO^)2 enthalten. Andere Formen
von aktivem CaO, z.B. Ca(OH)2* CaCO, und dergleichen können
jedoch verwendet werden, wenn nur die richtige chemische Zusammensetzung für 2 CaO-SiO2 eingehalten wird. Die Bildung
909836/0608
von 2 CaO-SiOp bei den bei diesem Verfahren zur Anwendung
kommenden niedrigen Temperaturen (8000C — 1472°F) kann
durch die sehr hohe chemische Reaktionsfähigkeit der eingedampften Kieselsäure und der Ca(NO,)p-Lösung und die
verhältnismäßig kleine Korngröße des Chromerzes erklärt werden.
Die aus den vorstehend angegebenen Zusammensetzungen und nach den beschriebenen Methoden erhaltenen, chemisch gebundenen,
feuerfesten Materialien auf Magnesia-Chrom-Basis
besitzen außergewöhnliche Warmfestigkeiten und zeigen eine bemerkenswerte Volumenstabilität, so daß die feuerfesten
Formlinge sich zur Verwendung bei sehr hohen Temperaturen in der Größenordnung von 1540 bis 1705°C (2800 bis 31000F)
eignen. Die erfindungsgemäßen Formsteine brauchen nicht gebrannt zu werden; sie sind nach dem Trocknen bei einer
Temperatur von etwa 120°C (2500F) einsatzbereit.
Die erfindungsgemäßen Formlinge sind somit in einer Form einsatzbereit, die bisher als "grüner" Zustand bezeichnet
worden wäre. Einige von ihnen können verstärkende Metallelemente enthalten.
Material;
(1}
Standard 96 MgOv ' Siebmaschengröße
-8+16 (Mesh) 35,0
Feinstoffe aus der Kugelmühle'2' 25,0
gewaschenes Transvaal-Chromerz
Siebmaschengröße -24 + 200 (Mesh) 40,0
Ligno-Sulfonat, zugesetzt 1,25
eingedampfte Kieselsäure, zugesetzt 0,3
Calciumnitrat, zugesetzt^' 1,4
909836/0608
Gewicht des Ansatzes, kg 59
Mischdauer, trocken 2 Minuten
naß 10 Minuten
Feuchtigkeit, % 1,6
Druck, kg/cm (Doppelpresse) 840
Schüttdichte, g/cm3 3,39
Schüttdichte, g/cm3 3,37
Bruchmodul, kg/cm , 3,3 cm χ 3,3 pm χ 15 cm *■ '
(1 1/4" χ 1 1/4" χ 6")
Raumtemperatur nach 1490C (3000F) 1370
538°C (10000F) 530
649°C (12000F) 470
7600C (14000F) 410
927°C (17000F) 370
1O93°C (20000F) 670
1204°C (22000F) 1340+
13160C (24000F) 1350+
1427°C (26000F) 545
1482°C (27000F) 220 Offenporigkeit, % - Kerosin
Raumtemperatur nach 149°C (3000F) 6,8
538°C (10000F) 14,0
649°C (12OO°F) 14,0
7600C (14000F) 14,2
927°C (17000F) 14,8
1093°C (20000F) 14,8
1204°C (22000F) 16,4
13160C (24000F) 16,3
1427°C (260O0F) 16,5
909836/0608 *H*2.°c cVfOö*fl 16'3
3,5:1 C/S
62 %, Siebmaschengröße -325 (Mesh) Zugesetzt als Wasserlösung 1,45 Sp. Gr.
(^ Fortlaufend H.M.O.R. - '
Versuch Nr. 1 538-1O93°C (1000-200O0F)
Heat 600/Std.-Verweilen
Versuch Nr. 2 1204-14820C (2200-27000F)
über Nacht - 30 Min. Verweilen/Temperatur
909836/0608
Claims (23)
1. Chemisch gebundenes, feuerfestes Material auf der Basis
von Magnesia und Chromerz, insbesondere zur Verwendung im ungebrannten Zustand zum Bau von Hochöfen, von Stahlöfen,
in welchen hohe Betriebstemperaturen von 1540 bis 17050C auftreten können, bestehend aus feuerfester Magnesia
und Chromerzkörnern mit zur Ziegelherstellung geeigneten Korngrößen in einem Gewichtsverhältnis zwischen 90/10 und
3O/7O, wobei der Hauptanteil der Chromerzkörner eine Siebmaschengröße
zwischen 24 und +200 (Tyler-Sieb) besitzt, sowie einem chemischen Binder, und wobei das hochschmelzende
Material einen Kieselsäuregehalt von 0,5 bis 2,5 Gew.% auf der Basis einer Oxidanalyse der gesamten feuerfesten
Mischung besitzt und Kalk (CaO) in einem Kalk/Kieselsäureverhältnis
(CaO/SiO2) zwischen 0,2 und 2,5 besitzt,
gekennzeichnet durch ein solches Verhältnis zwischen diesem Kieselsäuregehalt und dem Kalk/Kieselsäureverhältnis,
daß, wenn der Kieselsäuregehalt 1,4 bis 2,5 % beträgt, das
Dr.Ha/Ma 909836/0608
Kalk/Kieselsäureverhältnis 0,2 bis 1,0 ist, und wenn der Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % beträgt, das Kalk/
Kieselsäureverhältnis 0,2 bis 2,5 beträgt, und weiter gekennzeichnet durch ein Verhältnis zwischen Kieselsäuregehalt,
Kalk/Kieselsäureverhältnis und chemischem Binder, daß, wenn der Kieselsäuregehalt 1,4 bis 2,5 % und somit
das Kalk/Kieselsäureverhältnis 0,2 bis 1,0 beträgt, der chemische Binder kein Calcium enthält, und daß, wenn der
Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % und das Kalk/Kieselsäureverhältnis ebenfalls 0,2 bis 1,0 beträgt, der chemische
Binder ebenfalls frei von Kalk ist, daß jedoch, wenn der Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % und das Kalk/Kieselsäureverhältnis
1,8 bis 2,5 beträgt, der chemische Binder Calcium enthalten kann, wobei das feuerfeste Material
sich in seinem ungebrannten Zustand durch eine verbesserte Festigkeit, verbesserte Beständigkeit gegen Schlackenbildung
sowie eine Volumenstabilität während langer Anwendungen bei hoher Temperatur, z.B. beim Bau von Stahlöfen,
auszeichnet.
2. Feuerfester Formkörper mit der Zusammensetzung von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein verstärkendes
Metallelement enthält.
3. Feuerfester Formkörper mit der Zusammensetzung von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesia
50 bis 70 Teile klassierten Periklas enthält, und daß die Chromerzkörner 30 bis 45 Teile klassiertes Transvaal-Chromerz
enthalten.
4. Feuerfester Formkörper mit der Zusammensetzung von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 0,1 bis 1,0 %
eingedampfte Kieselsäure enthält, so daß der Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % der feuerfesten Zusammensetzung ausmacht.
909836/0608
5. Feuerfester Formkörper mit der Zusammensetzung von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 0,5 bis 1,5
Teile Ligno-Sulfonat enthält.
6. Feuerfester Formkörper mit der Zusammensetzung von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er CaO in einer
solchen Menge enthält, daß das CaO/SiOg-Verhältnis 1,8
bis 2,0 beträgt.
7. Feuerfester Formkörper mit der Zusammensetzung von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die klassierte
Magnesia 60 Teile einer Mischung, bestehend aus 96 % MgO, 3,5 % CaO und 1 % SiO2, ausmacht, wobei 35 dieser
Teile Siebmaschengrößen von -8 bis +16 (Tyler-Sieb) aufweisen und 25 dieser Teile Feinstoffe aus der Kugelmühle
sind, so daß 62 % eine Siebmaschengröße von -325 (Tyler-Sieb) besitzen.
8. Feuerfester Formkörper mit der Zusammensetzung von
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 40 Teile der Chromerzkörner gewaschenes Transvaal Chromerz mit einer
Siebmaschengröße von -24 bis +200 (Tyler-Sieb) sind.
9. Feuerfester Formkörper mit der Zusammensetzung von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Chromerzkörner
durch ein Sieb mit einer Siebmaschengröße von 24 (Tyler-Sieb) hindurchgehen.
10. Feuerfester Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % und das Kalk/Kieselsäureverhältnis 1,8 bis 2,5 beträgt.
909836/0608
11. Feuerfester Formkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er Calciumnitrat als chemischen
Binder enthält.
12. Feuerfester Formkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der chemische Binder Ca(NO,)?,
Ca(OH)2, CaO oder CaCO3 ist.
13. Feuerfester Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der chemische Binder MgCIp» MgSO^ oder
Ligno-Sulfonat ist.
14. Feuerfester Formkörper mit der Zusammensetzung von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er so viel Kalk
enthält, daß das Kalk/Kieselsäureverhältnis 1,8 bis 2,5 ist, und daß er 3 bis 4 Teile Calciumnitratlosung
mit mindestens 20 % Ca(N0-,)2 enthält.
15. Feuerfester Formkörper mit der Zusammensetzung von
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Kalk in einer solchen Menge enthält, daß das Kalk/Kieselsäureverhältnis
1,8 bis 2,5 beträgt, und daß er 1,4 Teile zugesetztes Calciumnitrat enthält.
16. Verfahren zur Herstellung eines chemisch gebundenen, feuerfesten Formkörpers auf der Basis von Magnesia und
Chrom, im ungebrannten Zustand insbesondere geeignet zum Bau von Stahlöfen, in welchen hohe Betriebstemperaturen
zwischen 1540 und 1705°C auftreten können, wobei ein Ansatz aus hochschmelzendem Magnesia und Chromerzkörnern
mit einer zur Ziegelherstellung geeigneten Korngröße in einem Gewichtsverhältnis von 90/10 und 30/70
hergestellt wird, wobei mindestens ein größerer Anteil des Chromerzes durch ein Sieb mit einer Siebmaschengröße
90 9 8 36/0608
von 24 hindurchgeht und auf einem Sieb mit einer Siebmaschengröße
von 200 zurückgehalten wird (Tyler-Sieb), und wobei dieser Ansatz Kalk und Kieselsäure in einer
solchen Menge enthält, daß die Kieselsäure 0,5 bis 2,5 Gew.% auf der Basis einer Oxidanalyse des ganzen Ansatzes
ausmacht, und das Kalk/Kieselsäureverhältnis 0,5 bis 2,5 beträgt, worauf man den Ansatz mit so viel Flüssigkeit
anmacht, daß er geformt werden kann, wobei diese Flüssigkeit einen chemischen Binder gelöst oder suspendiert
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man den Ansatz so wählt, daß, wenn der Kieselsäuregehalt 1,4 bis 2,5 %
beträgt, das Kalk/Kieselsäureverhältnis 1,4 bis 2,5 %
beträgt, das Kalk/Kieselsäureverhältnis 0,2 bis 1,0 ist, und daß, wenn der Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % beträgt,
das Kalk-/Kieselsäureverhältnis 0,2 bis 2,5 ist; daß man den Kieselsäuregehalt, das Kalk/Kieselsäureverhältnis und
den Gehalt an chemischem Binder in dem Ansatz so einstellt, daß, wenn der Kieselsäuregehalt 1,4 bis 2,5 % und somit
das Kalk/Kieselsäureverhältnis 0,2 bis 1,0 beträgt, der chemische Binder kein Calcium enthält; und daß, wenn der
Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % und das Kalk/Kieselsäureverhältnis 0,2 bis 1,0 beträgt, der chemische Binder ebenfalls
frei von Kalk ist, daß jedoch, wenn der Kieselsäuregehalt 0,5 bis 1,3 % und das Kalk/Kieselsäureverhältnis
1,8 bis 2,5 beträgt, der chemische Binder Calcium enthalten kann, daß man aus dem angemachten Ansatz einen Formkörper
formt und diesen unter Erzielung eines feuerfesten Formkörpers mit verbesserter Volumenstabilität während lang
andauernder Verwendung bei hoher Temperatur, z.B. in Stahlöfen, in seinem ungebrannten Zustand trocknet.
909836/0608
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Wasser ist.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Flüssigkeit Wasser und der chemische Binder in fester Form zugesetztes Ligno-Sulfonat in einer
Menge von 0,5 bis 1,5 % ist.
19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das CaO/SiO2-Verhältnis in dem Ansatz im Bereich
von 1,8 bis 2,0 gehalten wird und der chemische Binder )2 oder Ligno-Sulfonat ist.
20. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das CaO/SiOp-Verhältnis unter 1,0 gehalten wird und der
chemische Binder MgCl«, MgSO^ oder Ligno-Sulfonat ist.
21. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Formkörper, wenn er aus dem angemachten Ansatz
geformt wird, ein metallisches Verstärkungselement zusetzt,
22. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß '
alle Chromerzkörner durch ein Sieb mit einer Siebmaschengröße von 24 (Tyler-Sieb) hindurchgehen.
23. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalk/Kieselsäureverhältnis in dem Ansatz im Bereich
von 1,8 bis 2,5 gehalten wird und daß der chemische Binder » MgSO,, Ligno-Sulfonat oder Calciumnitrat ist.
909836/0608
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/879,438 US4169734A (en) | 1978-02-21 | 1978-02-21 | Chemically bonded magnesia-chrome refractories |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2906530A1 true DE2906530A1 (de) | 1979-09-06 |
Family
ID=25374159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19792906530 Ceased DE2906530A1 (de) | 1978-02-21 | 1979-02-20 | Feuerfestes material |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4169734A (de) |
| JP (1) | JPS5938178B2 (de) |
| AT (1) | ATA131079A (de) |
| DE (1) | DE2906530A1 (de) |
| GB (1) | GB2018238B (de) |
| GR (1) | GR69610B (de) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4231978A (en) * | 1979-02-26 | 1980-11-04 | A. P. Green Refractor | High density low porosity refractory product and process for making the same |
| US4383045A (en) * | 1982-04-27 | 1983-05-10 | Martin Marietta Corp. | Magnesia refractories bonded with sulfamic acid |
| SU1693859A1 (ru) * | 1988-10-31 | 1996-05-10 | Институт структурной макрокинетики | Способ получения огнеупорных материалов для изделий и покрытий |
| DE102012023318A1 (de) | 2012-11-29 | 2014-06-05 | Refratechnik Holding Gmbh | Verwendung von ungebrannten feuerfesten Erzeugnissen als Zustellung von großvolumigen Industrieöfen sowie Industrieofen ausgekleidet mit den ungebrannten feuerfesten Erzeugnissen |
| AU2017400679B2 (en) * | 2017-02-22 | 2023-04-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Low portland silica-lime cements |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3615776A (en) * | 1968-04-01 | 1971-10-26 | Gen Refractories Co | Unburned basic refractory brick and method of making same |
| US3715223A (en) * | 1971-03-12 | 1973-02-06 | Eltra Corp | Production of basic refractories |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2947649A (en) * | 1956-07-18 | 1960-08-02 | Harbison Walker Refractories | Chemically bonded basic refractory |
| US3232774A (en) * | 1962-12-11 | 1966-02-01 | Martin Marietta Corp | Refractory composition and method of producing same |
| NL302986A (de) * | 1963-02-18 | |||
| US3522063A (en) * | 1967-07-26 | 1970-07-28 | Gen Refractories Co | Phosphate-bonded basic refractory composition |
| US4071370A (en) * | 1977-03-31 | 1978-01-31 | Dresser Industries, Inc. | Magnesite-chrome refractory |
-
1978
- 1978-02-21 US US05/879,438 patent/US4169734A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-02-20 DE DE19792906530 patent/DE2906530A1/de not_active Ceased
- 1979-02-20 JP JP54018967A patent/JPS5938178B2/ja not_active Expired
- 1979-02-20 GR GR58413A patent/GR69610B/el unknown
- 1979-02-20 GB GB7905901A patent/GB2018238B/en not_active Expired
- 1979-02-20 AT AT0131079A patent/ATA131079A/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3615776A (en) * | 1968-04-01 | 1971-10-26 | Gen Refractories Co | Unburned basic refractory brick and method of making same |
| US3715223A (en) * | 1971-03-12 | 1973-02-06 | Eltra Corp | Production of basic refractories |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5938178B2 (ja) | 1984-09-14 |
| ATA131079A (de) | 1985-12-15 |
| JPS54139621A (en) | 1979-10-30 |
| GB2018238A (en) | 1979-10-17 |
| GR69610B (de) | 1982-07-05 |
| GB2018238B (en) | 1982-10-20 |
| US4169734A (en) | 1979-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2457579C2 (de) | Feuerfeste Masse | |
| DE1646945B1 (de) | Gemisch zur Herstellung feuerfester Massen auf der Basis von Magnesiumoxid | |
| DE2851083C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Wärmespeichersteins | |
| DE3445482A1 (de) | Feuerfester stein | |
| DE1471301A1 (de) | Feuerfeste Stoffmischungen und daraus hergestellte feuerfeste Formstuecke | |
| DE2906530A1 (de) | Feuerfestes material | |
| DE1471217C2 (de) | Basische feuerfeste Materialien in Form von Formkörpern aus Magnesiumoxid und Chromerz | |
| DE1471227B2 (de) | Basisches feuerfestes erzeugnis und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE1571614A1 (de) | Feuerfeste Formsteine und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE2235199B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines basischen, feuerfesten Formkörpers | |
| CH642037A5 (en) | Refractory ceramic insulation bricks and a process for their production | |
| DE1471231A1 (de) | Feuerfester Stein auf der Grundlage von Magnesia und Chromerz,insbesondere Magnesitchromstein,und Verfahren zu seiner Herstellun | |
| AT255956B (de) | Feuerfester, ungebrannter, basischer Stein | |
| DE637812C (de) | Feuerfester Stoff | |
| DE937878C (de) | Feuerfeste Stampfmasse | |
| AT353154B (de) | Material fuer die herstellung von feuerfesten steinen u.dgl. | |
| DE3421529A1 (de) | Chrommagnesia-stampfmasse | |
| AT244213B (de) | Basisches feuerfestes Erzeugnis und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| AT151961B (de) | Verfahren zur Herstellung feuerfester Magnesiaprodukte. | |
| DE1471402A1 (de) | Feuerfester Stoff und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE1571374C3 (de) | Ansatz zur Herstellung von feuerfestem keramischem Material aus Schmelzkornmaterial | |
| DE1646837B1 (de) | Verfahren zur herstellung von feuerfesten insbesondere unge brannten magnesitchrom und chrommagnesitsteinen | |
| DE1471227C (de) | Basisches feuerfestes Erzeugnis und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE1471301C (de) | Gebranntes feuerfestes Material aus Magnesia und Chromit | |
| AT354328B (de) | Verfahren zur herstellung von feuerfesten, direkt-gebundenen magnesitchrom- und chrom- magnesitsteinen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8131 | Rejection |