DE3002763A1

DE3002763A1 - Feuerfestmasse

Info

Publication number: DE3002763A1
Application number: DE19803002763
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 4933 Blomberg Florian
Original assignee: Doerentruper Sand & Thonwerk
Current assignee: Doerentruper Sand & Thonwerk
Priority date: 1980-01-26
Filing date: 1980-01-26
Publication date: 1981-07-30

Description

Feuerfes tmasse
Die Erfindung betrifft eine Feuerfestmasse mit einem Trockenstoff auf Quarzbasis in einer Körnung von O bis 7 mm.
Bei derartigen bekannten Feuerfestmassen, wie sie insbesondere zur Zustellung von Induktionsöfen und vergleichbaren Schmelzeinrichtungen eingesetzt werden, ist dem Trockenstoff ein Sintermittel zugesetzt. Hierdurch hat man eine sogenannte Trockenstoffmasse zur Verfügung, die trocken eingerüttelt oder durch Vibration verdichtet wird, wobei man beispielsweise bei der Neuzustellung von rnduktionsöfen Schablonen einsetzen muß, die mit dem Ofengerüst einen Ringraum bilden, in den die rockenstoffmasse eingerüttelt wird. Durch ein nachfolgendes Sintern bei entsprechend hohen Temperaturen, normalerweise mit einem Verlust der eingesetzten Schablone verbunden, kommt es dann zur Aushärtung der Feuerfestmasse. Die beim Einrütteln oder Verdichten durch Vibration erreichbare Dichte bei der Zustellung der Öfen liegt bei maximal 2,1 bis 2,15 g/cm3.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feuerfestmasse der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die aufgrund ihrer Zusammensetzung das Erreichen einer höheren mechanischen Festigkeit und Feuerfestigkeit bei erheblich vereinfachter Verarbeitung ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß dem Trockenstoff ein flüssiges Bindemittel zugesetzt ist, das nach einer thermischen Behandlung nur Kieselsäure als Feststoff hinterläßt.
Da der Trockenstoff auf Quarzbasis weitestgehend aus reiner Kieselsäure besteht - der Wert liegt bei 99,1 % SiO2 - und da das flüssige Bindemittel ausschließlich ebenfalls nur Kieselsaure SiO2 hinterläßt, das dann ein festes Bindemittel zwischen den Quarzkörnern ergibt, ergibt sich eine außerordentlich hohe mechanische Festigkeit sowie eine hohe Feuerfestigkeit. Darüber hinaus geschieht die thermische Behandlung des flüssigen Bindemittels bei Temperaturen, die all die Probleme, die sich bislang aus dem Sintern oder dem Brennen derartiger Feuerfestmassen ergeben haben, völlig entfallen lassen.
Das Bindemittel kann eine organische Verbindung mit durch Erwärmung zerstörbarem organischen Anteil (z.B.
Kieselsäureester wie Äthylsilikat, Organosole, Silane, Silicone) oder eine wässrige Lösung (z.B. Kieselsol) sein.
Als Beispiel einer derartigen Feuerfestmasse ist eine Zusammensetzung aus 96 % Trockenstoff auf Quarzbasis in einer Körnung von 0 bis 7 mm, vorzugsweise von 0 bis 5 mm, und 4 » Athylsilikat oder Kieselsol als flüssigem Bindemittel zu nennen.
Bevorzugte Anwendungsbereiche und sich dabei aus der erfindungsgemäßen Feuerfestmasse ergende Vorteile sind folgende: Bei der Neuzustellung von Induktionsöfen jedweder Art wird die beschriebene Feuerfestmasse nicht wie die bislang hier eingesetzte Trockenstoffmasse trokken eingerüttelt oder durch Vibration trocken verdichtet, sondern gestampft, weil das flüssige Bindemittel ein ausreichendes Verdichten durch Einrütteln oder Vibrieren behindert. Durch das Stampfen der 3 Feuerfestmasse ist eine Verdichtung bis zu 2,2 gXcm3 zu erreichen. Die gegenüber der bislang erreichbaren Verdichtung erreichbare Erhöhung von 0,05 bis 0,l 3 g/cm3 ist verarbeitungstechnisch und auch im Hinblick auf die gewünschte hohe Festigkeit des Fertigproduktes beachtlich. Es kann des weiteren bei der Neuzustellung von Öfen jeglicher Art bedenkenfrei mit einfachen und im Grunde genommen beliebigen und jederzeit wieder zu verwendenden Schablonen gearbeitet werden, weil die Ausfällung der Kieselsäure zur Erzeugung der festen Bindung zwischen den Quarzkörnern des Trockenstoffes bei Temperaturen erfolgt, die ohne jeden schädigenden Einfluß auf die Schablone sind. Nachdem die Bindung erreicht ist, wird die Schablone einfach aus dem Ofen genommen. Insbesondere entfällt das bei der Zustellung von Induktionsöfen bislang erforderliche Sintern.
Es versteht sich, d eine derartige Feuerfestmasse mit erheblichen) Vorteil auch zu jeglichen Reparaturarbeiten im hier betroffenen Feuerfestbereich eingesetzt werden kann.
Die besondere hohe mechanische Festigkeit und die hohe Feuerfestigkeit resultieren aus der reinen Kieselsäurebindung, die. nach Aufspaltung des flüssigen Bindemittels verbleibt.
Der Einsatzbereich der edindungsgemäßen Feuerfestmasse erstreckt sich ferner vom Bereich einerseits ganz einfacher Silikasteine bis zur Herstellung komplizierter vorgefertigter Feuerfestteile. Da nämlich der Trockenstoff praktisch aus reiner Kieselsäure besteht (99,l % SiO2) und da das bindemittel -nur SiO2 hinterläßt, sind die aus dieser Feuerfestmasse hergestellten Silikasteine und die daraus hergestellten komplizierten Feuerfestteile den bisherigen Teilen und Steinen erheblich überlegen, weil beispielsweise Silikasteine bislang immer nur eine Kalk- oder Tonbindung hatten und in beiden Fällen diese Bestandteile das SiO2-Gerüst mechanisch und auch in seinen Feuerfestigkeitseigenschaften erheblich beeinträchtigt haben. Darüber hinaus ermöglichen die vorstehend genannten Eigenschaften der Feuerfestmasse aufgrund der erzielbaren Verdichtbarkeit und im Hinblick darauf, daß ein Brennen und/oder Sintern völlig entfällt, in denkbar einfacher Weise die Verwirklichung auch in ihrer Raumform komplizierter Feuerfestteile, wie sie dann als vorgefertigte Teile im euerfestbereich weiterverarbeitet werden können.

Claims

Patentansprüche 1. Feuerfestmasse mit einem Trockenstoff auf Quarzbasis in einer Körnung von 0 bis 7 mm, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Trockenstoff ein flüssiges Bindemittel zugesetzt ist, das nach einer thermischen Behandlung nur Kieselsäure als Feststoff hinterläßt.
2. Feuerfestmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 96 % Trockenstoff auf Quarzbasis und 4 % flüssigem Bindemittel besteht.
l 3. Feuerfestmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel eine organische Verbindung ist, deren organischer Anteil durch Erwärmung zerstörbar ist.
4. Feuerfestmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel eine wässrige Verbindung darstellt, deren Wasseranteil durch Erwärmen austreibbar ist.