DE3437899A1

DE3437899A1 - Spritzbares feuerfestes gemisch

Info

Publication number: DE3437899A1
Application number: DE19843437899
Authority: DE
Inventors: Yoshihisa Okayama Hamazaki; Kenji Ichikawa; Hiroshi Kyoden; Masashi Mori; Shingo Nonaka; Masumi Toda
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1985-05-02
Also published as: GB2148272A; GB8426217D0; JPS6221754B2; DE3437899C2; JPS6086079A; FR2553405A1; GB2148272B; US4623393A; FR2553405B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung eines spritzbaren feuerfesten Gemisches zur Verwendung in ausgekleideten Pfannen, Gießpfannen, Ausgußrinnen und ähnlichen Vorrichtungen zum Gebrauch bei der Bewegung oder der Behandlung von bei hohen Temperaturen geschmolzenen Metallen, wie geschmolzenem Eisen oder geschmolzenem Stahl.

In der Vergangenheit sind zahlreiche Methoden für den Einsatz einer Auskleidung von Agalmatolit, Zirkon, Aluminiumoxid oder von anderen Arten von feuerfesten Materialien bei derartigen Gefäßen für geschmolzenes Metall verwendet worden. Diese Methoden schließen die Verwendung von Steinen, Vibrationsformen, Gießen, Schleudern und Stampfen ein. Unter diesen Methoden sind das Vibrationsformen und Gießen infolge ihrer Wirksamkeit,

POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 50175-809 · BANKKONTO: DEUTSCHE BANK A.G. MÖNCHEN, LEOPOLDSTR. 71, KONTO-NR. 60/35 794

Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit am gebräuchlichsten. Jedoch die beiden letztgenannten Methoden weisen Nachteile auf, da sie ein Mischen einer ungeformten feuerfesten Masse an der Anwendungsstelle, den Aufbau eines Rahmens für das Formen und andere Schwierigkeiten einschließen.

Da jedoch das Aufbringen einer nicht geformten feuerfesten Masse durch Sprühen nicht diese Nachteile besitzt, ist es bisher nicht möglich gewesen, ein Aufsprühen in großem Umfang anzuwenden, um die Auskleidung von Gefäßen für geschmolzenes Metall zu bilden.

Wenn man das Vibrationsformen oder Gießen anwendet, um eine nicht geformte feuerfeste Masse auf ein Gefäß, wie eine Pfanne, aufzubringen, hat man eine gießbare feuerfeste Masse mit einem geringen Zementgehalt verwendet, der möglichst wenig Tonerdezement enthält. Der Grund hierfür liegt darin, daß Tonerdezement unerwünschte Eigenschaften hat, nämlich daß er beim schnellen Trocknen reißt und daß die Entwässerung des wasserhaltigen Tonerdezements eine verminderte Festigkeit, eine verminderte Schlackenwiderstandsfähigkeit und andere Verschlechterungsformen in einem Zwischentemperaturbereich von 800 bis 1000⁰C verursacht.

Wenn jedoch eine nicht geformte feuerfeste Masse durch Aufsprühen mittels einer Spritzpistole, sogar beim sogenannten aufgebracht wird,

Trockensprühen /bei dem die feuerfeste Masse unter Druck zu einer Düse der Spritzpistole geführt wird, wo sie versprüht

wird, als wäre sie mit Wasser vermischt, ist der Wassergehalt eines üblichen Spritzmittels hoch (15-20 %), und der erhaltene aufgesprühte Niederschlag weist eine unerwünschte niedrige Packungsdichte auf, die zu einer verminderten Haltbarkeit führt. Die Qualität des Niederschlags ist deshalb schlechter im Gegensatz zu einem durch Vibrationsformen oder Gießen aufgebrachten Niederschlag.

Bis zur gegenwärtigen Zeit hat man deshalb spritzbare Gemische zu einer vollständigen Auskleidung von Gefäßen für geschmolzenes Metall nicht verwendet, übliche Sprühmaterialien, wie spritzbare Gemische auf Basis von Magnesiumoxid oder Zirkon sind im heißen oder kalten Zustand bloß zur Ausbesserung von lokalen Schaden bei Gefäßen verwendet worden, die ursprünglich durch Vibrationsformen oder Gießen ausgekleidet worden waren.

Es bestand daher ein Bedürfnis für ein gießbares feuerfestes Material mit niedrigem Zementgehalt, das durch Sprühen aufgebracht werden kann und einen Niederschlag erzeugt, der in Qualität den durch Vibrationsformen oder Gießen gleich ist, so daß das Sprühen nicht nur zur Ausbesserung von lokalen Schadensbereichen sondern auch zur Bildung einer vollständigen Auskleidung der vorgenannten Behälter für geschmolzene Metalle verwendet werden kann.

Es sind verschiedene Methoden zur Herabsetzung des Wassergehaltes von spritzbaren Gemischen zur Zeit der Anmeldung unter-

sucht worden, wie Verwendung verschiedener Teilchengrößen und verschiedener Bindemittelarten in dem spritzbaren Gemisch. Jedoch ist bisher noch kein zufriedenstellendes Verfahren gefunden worden. Beispielsweise ist die bloße Zugabe eines Dispergierungsmittels, um einen feinpulvrigen Anteil mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 μπι zu dispergieren, unwirksam, da das Dispergierungsmittel annähernd 3 bis 5 Sekunden zur Dispergierung erfordert, während beim Trockensprühen weniger als 1 Sekunde zwischen derjenigen Zeit, bei der das feuerfeste Pulver mit Wasser in der Düse der Spritzpistole gemischt wird, und derjenigen Zeit vergeht, bei der der Spray mit der Oberfläche in Berührung kommt, auf der er aufgebracht wird. Demgemäß ist keine ausreichende Zeit vorhanden, um das Dispergierungsmittel zur Wirkung zu bringen.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher,ein spritzbares feuerfestes Gemisch mit einem niedrigen Zementgehalt zur Verfügung zu stellen, das einen Niederschlag bildet, der eine hohe Pakkungsdichte und eine Qualität besitzt, die gleich den durch Vibrationsformen oder Gießen aufgebrachten Niederschlagen ist und die demzufolge zur Bildung einer vollständigen Auskleidung von Behältnissen für geschmolzenes Metall verwendet werden kann.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist demzufolge ein spritzbares feuerfestes Gemisch, das herstellbar ist durch

(a) Zugeben eines Härtungsbeschleunigers zu einem feuerfesten Grobanteil mit einem Teilchendurchmesser von mindestens 74 μπι,

(b) Zugeben eines Dispergierungsmittels zu einem feinpulvrigen

Anteil mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 \im,

(c) getrenntes Mischen des feuerfesten Grobanteils und des feinpulvrigen Anteils und

(d) Verwenden eines flüssigen Bindemittels zur Bildung des feinpulvrigen Anteils in einer Aufschlämmung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der feinpulvrige Anteil ein Feinpulver und ein ultrafeines Pulver, wobei das ultrafeine Pulver eine Teilchengröße von höchstens 10 μπι, vorzugsweise höchstens 1 μΐη aufweist. Das Feinpulver und der feuerfeste Grobanteil umfaßt annähernd 97 % des Gesamtgewichts von feuerfestem Grobanteil und feinpulvrigem Anteil und umfaßt mindestens ein Material, das aus siliciumhaltigem Rohmaterial, einem hochalumiEfciarooxidlialtigenüohmaterial oder einem feuerfesten Zirkonrohmaterial ausgewählt ist. Das siliciumhaltige Rohmaterial ist aus Siliciumdioxid-Sand, Siliciumdioxid oder Agalmatolit, das ■ hochaluminiumoxidhaltige Rohmaterial aus elektrisch geschmolzenem Aluminiumoxid, calciniertem Aluminiumoxid, Bauxit oder chinesischem Bauxit und das feuerfeste Zirkonrohmaterial aus Zirkonerde oder Zirkon ausgewählt.

Durch Steuerung der Teilchengröße des feinpulvrigen Anteils und dessen Dispergieren vor der Anwendung in vorgenannter Weise kann der Wassergehalt des spritzbaren Gemisches zur Zeit der Anwendung und der Menge des in dem spritzbaren Gemisch enthaltenen Tonerdezements außerordentlich gering gehalten werden, und man kann ein Sprühmaterial mit ausgezeichneten Eigenschaften, insbesondere mit einer hohen Packungsdichte, erhalten.

In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 55-15948 ist ein Sprühverfahren offenbart, bei dem eine spritzbare Grundmischung verwendet wird, in der eine Bindemittellösung anstelle von Wasser verwendet wird. Auch in der im April'. 1981 erschienenen Zeitschrift "Refractory", die (in Japanisch) von der Refractory Technology Association herausgegeben wird, wird in dem Aufsatz "Spray Application Method by Addition of a Castable Slurry" ein Aggregat beschrieben, das in einem halbfeuchten Zustand verarbeitet wird und ein Bindemittel enthält, das in einer Aufschlämmung durch Zugabe von Wasser gebildet wird.

Die technische Absicht der spritzbaren Gemische der vorgenannten Veröffentlichungen sind jedoch grundsätzlich von denjenigen vorliegender Erfindung verschieden, indem in dem spritzbaren Gemisch eine niedrige aluminiumoxidhaltige feuerfeste Gießmasse verwendet wird und indem ein feinpulvriger Anteil mit einer Teilchengröße von höchstens 74 μπι zu einer Aufschlämmung mit einem flüssigen Bindemittel verarbeitet wird.

Das spritzbare feuerfeste Gemisch nach vorliegender Erfindung wird dadurch hergestellt, daß man einen .Härtungsbeschleuniger zu einem feuerfesten Grobanteil mit einem Teilchendurchmesser von mindestens 74 μπι und ein Dispergierungsmittel zu einem feinpulvrigen Anteil mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 μΐη zugibt, den feuerfesten Grobanteil und den feinpulvrigen Anteil getrennt voneinander mischt und ein flüssiges Bindemittel zur Bildung des feinpulvrigen Anteils in einer Aufschlämmung verwendet.

Als Ergebnis zahlreicher Untersuchungen ist gefunden worden, daß, wenn die geringste Teilchengröße des feuerfesten Grobanteils und die größte Teilchengröße des feinpulvrigen Anteils 74 μπι beträgt, der feinpulvrige Anteil äußerst leicht und einfach dispergiert werden kann und daß die Viskosität der gebildeten Aufschlämmung, wenn der feinpulvrige Anteil mit einem flüssigen Bindemittel vermischt wird, die Anwendung eines optimalen Leitungsdrucks und Düsendurchmessers für die zur Aufbringung des spritzbaren Gemisches angewendete Sprühpistole gestattet.

Der feuerfeste Grobanteil umfaßt eines oder mehrere Materialien, die aus einer Gruppe ausgewählt sind von (1) einem siliciumhaltigen Rohmaterial, wie Siliciumdioxidsand, Siliciumdioxid oder Agalmatolit,(2)einem 'hochaluminiumoxidhaltigen Rohmaterial, wie elektrisch geschmolzenem Aluminiumoxid, calciniertem Aluminiumoxid, Bauxit oder chinesischem Bauxit,und (3) einem üblicherweise verwendeten feuerfesten Zirkonrohmaterial, wie Zirkonerde oder Zirkon. Das vorgenannte Material oder die vorgenannten Materialien werden gesiebt, um Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von mindestens 74 μπι zu erhalten, welche dann in dem feuerfesten Grobanteil verwendet werden. Die verbleibenden Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74μπι werden für die Verwendung in dem nachstehend beschriebenen feinpulvrigen Anteil abgesondert.

Zur Beschleunigung der Härtung des feuerfesten Grobanteils gleichzeitig bei der Aufbringung wird zuvor ein Härtungsbeschleuniger mit dem feuerfesten Grobanteil vermischt. Als Här-

tungsbeschleuniger können eine oder mehrere Substanzen, wie ein Sulfat, ein Nitrat, Na₃CO₃, K₃CO₃, Na₃O^iO₃, K₃CSiO₃, ein Lithiumsalz, Ca(OH)₃ oder andere Härtungsbeschleuniger verwendet werden. Wenn der Härtungsbeschleuniger mit dem feuerfesten Grobanteil vermischt wird, obwohl dies nicht immer erforderlich ist , kann es erwünscht sein, eine geringe Menge Wasser zuzusetzen, um einen feuchten Zustand zu erreichen, der die Bildung von Staub verhindert. Die Menge des verwendeten Härtungsbeschleunigers hängt von der Dicke der Aufbringung und auch von der Jahreszeit ab. Im Winter ist eine etwas größere Menge von Härtungsbeschleuniger angezeigt, und im Sommer eine etwas geringere Menge. Das Gewicht des zugegebenen Härtungsbeschleunigers sollte annähernd 0,005 bis 0,5 Gewichtsprozent betragen, bezogen auf das Gesamtgewicht von feuerfestem Grobanteil und dem feinpulvrigen Anteil. Es ist nicht erforderlich, den feuerfe-t · sten Grobanteil zur Zeit der Aufbringung nochmals zu mischen.

Der feinpulvrige Anteil mit einer Korngröße von höchstens 74 μπι umfaßt ein Feinpulver und ein feuerfestes ultrafeines Pulver.

Das Feinpulver ist jener .Teil des vorgenannten gesiebten Rohmaterials, das ..für den feuerfesten Grobanteil verwendet worden ist, mit einer Teilchengröße

von höchstens 74 μπι. Das feuerfeste ultrafeine Pulver sollte einen Teilchendurchmesser von höchstens 10 pm und vorzugsweise von höchstens 1 pm aufweisen. Als ultrafeines Pulver kann man eine oder mehrere Substanzen verwenden, die aus Ton, Kaolin,einem als Nebenprodukt während der Herstellung von Ferrosilicium oder Metasilicium anfallenden Siliciumdioxidmehl, wasserhaltiger Kieselsäure, Ruß, einem mittels Dampfphasenverfahren hergestellten Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid oder cal-

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ciniertem Aluminiumoxid ausgewählt ist. Wenn der Teilchendurchmesser des feuerfesten ultrafeinen Pulvers größer als annähernd 10 μια ist, ist der Effekt der Wasserreduzierung gering, wenn zu

dem feinpulvrigen Anteil ein Dispergierungsmittel zugegeben wird. Wenn der Teilchendurchmesser des ultrafeinen Pulvers 1 um oder weniger beträgt, ist der Effekt der Wasserreduzierung besonders gut. Der Gehalt des ultrafeinen Pulvers sollte annähernd 3 bis 16 Gewichtsprozent betragen, bezogen auf das Gesamtgewicht des feuerfesten Grobanteils und des feinpulvrigen Anteils. Wenn

er weniger als annähernd 3 Gewichtsprozent beträgt, kann kein ausreichender Effekt einer Wasserreduzierung erreicht werden, und wenn der Gehalt 16 Gewichtsprozent übersteigt, dauert die Schwindung nach dem Erhitzen unerwünscht lange. Demgemäß umfassen der feuerfeste Grobanteil und das Feinpulver des feinpulvrigen Anteils zusammen annähernd 84 bis 97 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des feuerfesten Grobanteils und des feinpulvrigen Anteils.

Zu dem feinpulvrigen Anteil werden 0,01 bis 0,~5 Gewichtsprozent eines Dispergierungsmittels zugegeben und damit vermischt. Als Dispergierungsmittel kann man ein oder mehrere Dispergierungsmittel, wie Formaldehydaddxtionsprodukte der Naphthalinsulfonsäure, Ligninsulfonat oder Natriumphosphat verwenden. Wenn weniger als 0,01 Gewichtsprozent Dispergierungsmittel eingesetzt wird, wird kein adäquater Dispergiereffekt erreicht, und wenn mehr als 0,5 Gewichtsprozent zugegeben werden, kann der optimale dispergierte Zustand nicht erreicht werden.

Nach der Zugabe des Dispergierungsmittels wird der feinpulvrige Anteil am Ort der Aufbringung mit einem flüssigen Bindemittel

vermischt, das eine kolloidale Siliciumdioxidlösung und/oder einen oder mehrere Typen von im Handel erhältlichen Tonerdezementen umfaßt, wie "Alcoa CA-25", "Denka High Aluminous Cement Super", "Secar 250", oder "JIS-Typ 1 oder 2". Das Gesamtgewicht der kolloidalen Siliciumdioxidlösung und des Tonerdezements ist annähernd 0,3 bis 8 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes des feuerfesten Grobanteils und des feinpulvrigen Anteils. Der feinpulvrige Anteil wird mit dem flüssigen Bindemittel und - falls erforderlich - einer geringen Menge Wasser vermischt, um so eine Aufschlämmung mit einer Viskosität von höchstens 1500 cP zu erhalten und um den feinpulvrigen Anteil zu dispergieren.

Das nach der vorstehend beschriebenen Weise erhaltene spritzversprüht werden
bare Gemisch kann dann/unter Verwendung einer Sprühvorrichtung/ die in üblicher Waise absatzweise oder kontinuierlich arbeitet, eines Aufschlämmungstanks,der mit einer Rührvorrichtung zur Verhinderung einer Absetzung der Aufschlämmung ausgerüstet ist

2 und der ein Versprühen bei einem Luftdruck von 3 bis 7 kg/cm gestattet, und eines.Düsenteils, in dem die Aufschlämmung mit dem feuerfesten Grobante vermischt wird. Bei Verwendung dieses spritzbaren Gemisches kann man einen Haftungswert und eine Materialpackungsdichte erhalten, die gleich oder besser als die nach dem Vibrationsformen oder Gießen erhaltenen ist.

Die Beispiele erläutern die Erfindung, wobei Mengen der Rohmaterialien als Gewichtsprozent« bezogen auf das Gesamtgewicht des spritzbaren Gemisches ausgedrückt^sind.

Beispiel 1

Es wird ein feuerfester .Grobanteil mit einan Töiichendurchmesser

man von mindestens 74 um hergestellt/ in dem/22 Gewichtsprozent Siliciumdioxid mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 3 mm und 53 Gewichtsprozent Zirkonsand vermischt. Danach werden in den feuerfesten Grobanteil 0,3 Gewichtsprozent eines Härtungsbeschleunigers / nämlich wasserfreies Natriumsilikat, zugemischt.

Es wird ein feinpulvriger Anteil mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 um getrennt vom feuerfesten Grobanteil dadurch hergestellt, daß man 21 Gewichtsprozent feinpulvriges Zirkonmehl und 4 Gewichtsprozent ultrafeines pulvriges Siliciumdioxidmehl vermischt. Danach werden mit dem feinteiligen Pulver 0,1 Gewichtsprozent Natriumtetraphosphat als Dispergierungsmittel zugemischt. Vor dem Versprühen fügt man 5 Gewichtsprozent einer kolloidalen Siliciumdioxidlösung und 1 Gewichtsprozent Wasser zu dem feinpulvrigen Anteil, um eine Aufschlämmung zu erhalten, und führt die Dispergierung durch. Ein derart hergestelltes spritzbares Gemisch wird dann unter Verwendung einer kontinuierlich arbeitenden Spritzpistole aufgebracht. Der feuerfeste Grobanteil und die Aufschlämmung (Leitungsdruck der Aufschlämmung: 6 kg/cm²) werden in der Düse der Spritzpistole vermischt, während sie auf eine Agalmatolit-Steinoberfläche bei gewöhnlichen Temperaturen und bei einem Leitungsdruck von 3 kg/cm² und einer Ausstoßgeschwindigkeit von 70 kg/Min, aufgesprüht wird. Zu Vergleichszwecken wird das gleiche spritzbare Gemisch auf eine andere Agalmatolit-Steinoberflache durch Gießen aufgebracht. Die Zusammensetzung des

spritzbaren Gemisches und die Eigenschaften der erhaltenen Materialien nach einem Erhitzen sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß man beim Versprühen dieses spritzbaren Gemisches praktisch die gleiche Qualität wie beim Gießen erhält.

ΊΆΒΕΠΕ I

Bestandteile

Siliciumdioxid 1-3 irm Z irconsand

Wasserfreies Natriumsilicat Zircon-=rMehl

Siliciumdioxid-Mehl Natriumtetraphosphat Kolloidale Siliciurrdioxidlösung Wasser

Gewichtsprozent

22

53

>>³

21

Versprühen

Gießen

räch 24-stündigem Erhitzen auf 11O⁰C dauerhafte lineare Änderung (%) scheinbare porösität(%) 19,6

Biegefestigkeit

(kg/cm ) 64

-0,03

19.5

nach 3-stündigem Erhitzen auf 1000⁰C dauerhafte lineare Änderung (%) +0,75

scheinbare Porosität

21,6

Biegefestigkeit

2 (kg/cm ) 20

+0,38

22 „8

10

Beispiel 2

Es wird ein feuerfester Grobanteil mit einem Teilchendurchmesser von mindestens 74 μΐη hergestellt, indem man 60 Gewichtsprozent Bauxit mit einem Teilchendurchmesser von 0,3 bis 6 mm, 11 Gewichtsprozent eines elektrisch geschmolzenen Aluminiumoxids mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 0,3 mm und 6 Gewichtsprozent Siliciumdioxid mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 1,4 mm vermischt. Dann werden in den feuerfesten Grobanteil 0,05 Gewichtsprozent Calciumhydroxid als Härtungsbeschleuniger eingemischt.

Es wird ein feinpulvriger Anteil mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 μπι getrennt von dem feuerfesten Grobanteil hergestellt, indem man 14 Gewichtsprozent eines elektrisch geschmolzenen Aluminiumoxids mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 μπι., 5 Gewichtsprozent calciniertes Aluminiumoxid mit einem Teilchendurchmesser ^VC]iiöchstens 74 μπι und einem ultrafeinen Pulver aus einem Gewichtsprozent Siliciumdioxidmehl und 3 Gewichtsprozent Ton miteinander vermischt. In den feinpulvrigen Anteil mischt man dann 0,05 Gewichtsprozent Natriumphosphat vom pH 5,5 als Dispergierungsmittel ein. Vor dem Versprühen werden zu dem feinpulvrigen Anteil 6 Gewichtsprozent Wasser und 2 Gewichtsprozent hoch^aluminiumoxidhaltiger Zement zugegeben, um eine Aufschlämmung zu erhalten und die Dispergierung durchzuführen.

Das derart hergestellte spritzbare Gemisch wird dann durch Sprühen und durch Gießen in der gleichen Weise wie in Bei-

spiel 1 angegeben auf Agalmatolit-Steinoberflachen aufgebracht. Die Zusammensetzung des spritzbaren Gemisches und die
Eigenschaften der aufgebrachten überzüge nach dem Erhitzen
sind in der nachstehenden Tabelle II angegeben. Aus der
Tabelle ist ersichtlich, daß das unter Verwendung eines spritzbaren Gemisches nach vorliegender Erfindung aufgesprühte Material eine bessere Packungsdichte als das durch Gießen aufgebrachte Material aufweist. Das aufgesprühte Material hat eine
ausgezeichnete Qualität.

. Bestandteile

Bauxit 10,3; ±. .6-.um)

elektrisch geschmolzenes Mumniumoxid -TfTO, J mm)¹

Siliciumdioxid (£1,4 irm) Gewichtsprozent

60

11

Calcium hydroxid 0,05

elektrisch geschmolzenes Ali kalziniertes Aluminiumoxid (£ 74 μπι) Siliciumdioxid-Mehl Ton

hochaluminiumoxidhaltiger Zement Natriumphosphat (pH Wasser

14

0,05

Versprühen

Gießen

nach 24-stündigem Erhitzen auf 110⁰C

scheinbare Porosität (%) 17,2

spezifisches Gewicht der Masse 2,90

Biegefestigkeit (kg/cnr) 50

19,5

2,86

nach 3-stündigem Erhitzen auf 1000⁰C scheinbare Porosität 19,5

spezifisches Gewicht der Masse 2,87

Biegefestigkeit (kg/cm²) 55

22,5

2_;80

Beispiel 3

Es wird ein feuerfester Grobanteil mit einem Teilchendurchmesser von mindestens 74 μπι hergestellt, indem man 55 Gewichtsprozent Bauxit mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 2,38 mm, 14 Gewichtsprozent eines elektrisch geschmolzenen Aluminiumoxids mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 0,3 mm und 5 Gewichtsprozent Siliciumdioxid mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 1,0 mm miteinander vermischt. Dann werden mit dem feuerfesten Grobanteil 0/3 Gewichtsprozent wasserfreies Natriumsilikat als Härtungsbeschleuniger vermischt.

Es wird ein feinpulvriger Anteil mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 pm getrennt vom feuerfesten Grobanteil dadurch hergestellt, daß man 10 Gewichtsprozent elektrisch geschmolzenes Aluminiumoxid mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 μπι, 8 Gewichtsprozent Bauxit mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 μπι, 5 Gewichtsprozent calciniertes Aluminiumoxid mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 μιη und ein ultrafeines Pulver aus 3 Gewichtsprozent SiIiciumdioxidmehl vermischt. Mit dem feinpulvrigen Anteil werden 0,3 Gewichtsprozent Ligninsulfonsäure als Dispergierungsmittel vermischt. Vor dem Versprühen werden 5 Gewichtsprozent eines flüssigen Bindemittels aus einer kolloidalen Siliciumdioxidlösung und 1 Gewichtsprozent Wasser mit dem feinpulvrigen Anteil vermischt, um eine Aufschlämmung zu erhalten und dann die Dispergierung durchzuführen.

Das derart hergestellte spritzbare Gemisch wird durch Sprühen

und durch Gießen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 auf Agalmatolit-Steinoberflachen aufgebracht. Die Zusammensetzung des spritzbaren Gemisches und die Eigenschaften des erhaltenen Auftrags nach dem Erhitzen sind in der Tabelle III angegeben. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß das versprühte Material eine höhere Packungsdichte und eine bessere Qualität als das durch Gießen aufgebrachte Material aufweist.

-Vh

ΊΆΒΕΙΧΕ III

Bestandteile

Bauxit (< 2.38 irni)

elektrisch geschmolzenes Aluminiumoxid

( ± 0,3 ram)

Siliciumdioxid (£ 1,0 mm)

wasserfreies Natriumsilicat elektrisch geschmolzenes Aluminiumoxid -·-----■ ( £ 74 pm)

Bauxit K 74 μπι)

kalziniertes Aluminiumoxid ( ^ 74 μπι) Siliciumdioxid-Mehl

kolloidale Siliciumdioxidlösung Ligninsulfonsäure

Wasser

Gewichtsprozent

0,3

Versprühen

Gießen

nach 24-stündigem Erhitzen auf 110⁰C scheinbare Porosität

17,5

spezifisches Gewicht der Masse 2,90

Biegefestigkeit

(kg/cm²) 50

19,5

2,86

40

nach 3-stündigem Erhitzen auf 1000°C dauerhafte lineare Änderung . (%) -0,10

scheinbare Porosität

19,5

spezifisches Gewicht der Masse 2,87

Biegefestigkeit

(kg/cm²) 60

-0,12

22,5

2,80

55

Aus den vorstehenden Beispielen ist klar ersichtlich, daß das spritzbare Gemisch nach vorliegender Erfindung die Nachteile bekannter spritzbarer Gemische überwindet. Da das erfindungsgemäße spritzbare Gemisch einen sehr niedrigen Wassergehalt aufweist und nur sehr geringe oder keine Mengen an Tonerdezement enthält, kann man ein versprühtes Material von hoher Qualität mit einer hohen Packungsdichte erzeugen, das zur Bildung von Gesamtauskleidungen von Gefäßen für geschmolzenes Metallgeeignet ist.

Da eine Aufbringung durch Sprühen weniger kompliziert als das Vibrationsformen oder Gießen ist, kann man mit dem spritzbaren Gemisch nach vorliegender Erfindung die Installationskosten einer Auskleidung von einem Gefäß für geschmolzenes Metall stark senken.

Claims

Patentansprüche

(d) Verwenden eines flüssigen Bindemittels zur Bildung des feinpulvrigen Anteils in einer Aufschlämmung.
2. Spritzbares feuerfestes Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feinpulvrige Anteil ein Feinpulver mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 74 μπι und ein ultrafeines Pulver mit einem Teilchendurchmesser von höchstens 10 μπι, vorzugsweise höchstens 1 μπι, aufweist, wobei das Gewicht des ultrafeinen Pulvers etwa 3 bis 16 Gewichtsprozent beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht von feuerfestem Grobanteil und feinpulvrigem Anteil.
3. Spritzbares feuerfestes Gemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ultrafeine Pulver aus Ton, Kaolin, Siliciumdioxidmehl, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von Ferrosilicium oder Metasilieium anfällt, wasserhaltige Kieselsäure, Ruß, durch ein Dampfphasenverfahren erzeugtes Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid oder calciniertes Aluminiumoxid ausgewählt ist.
4. Spritzbares feuerfestes Gemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feuerfeste Grobanteil und das feine Pulver des feinpulvrigen Anteils aus mindestens einem Material bestehen, das aus siliciumhaltigem Rohmaterial, hochv^aluminiumoxidhaltigem Rohmaterial oder einem feuerfesten Zirkonrohmaterial ausgewählt ist.
5. Spritzbares feuerfestes Gemisch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das siliciumhaltige Rohmaterial aus SiIiciumdioxidsand, Siliciumdioxid oder Agalmatolit, das hochaluminiumoxidhaltige Rohmaterial aus elektrisch geschmolzenem Aluminiumoxid, calciniertem Aluminiumoxid, Bauxit oder chinesischem Bauxit und das feuerfeste Zirkonrohmaterial aus Zirkonerde oder Zirkon ausgewählt sind.
6. Spritzbares feuerfestes Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Härtungsbeschleuniger aus einem Sulfat, einem Nitrat, einem Lithiumsalz, aus Na₃-SiO₃, K₃O-SiO₃ oder Ca(OH)₂ ausgewählt ist, wobei das Gewicht des Härtungsbeschleunigers annähernd 0,005 bis 0,5 Gewichtsprozent beträgt, bezo-

gen auf das Gesamtgewicht von feuerfestem Grobanteil und feinpulvrigem Anteil.
7. Spritzbares feuerfestes Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergierungsmittel aus einem Formaldehydanlagerungsprodukt an Naphthalinsulfonsäuren Ligninsulfonat oder Natriumphosphat ausgewählt ist, wobei das Gewicht des Dispergxerungsmxttels·annähernd 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht von feuerfestem Grobanteil und feinpulvrigem Anteil.
8. Spritzbares feuerfestes Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Bindemittel ein oder mehrere Materialien umfaßt, die aus einer kolloidalen SiIiciumdioxidlösung und einem Tonerdezement ausgewählt ist, wobei das Gewicht der kolloidalen Siliciumdioxidlösung und des Tonerdezements annähernd 0,3 bis 8 Gewichtsprozent beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht von feuerfestem Grobanteil und feinpulvrigem Anteil.