DE3537412A1 - Zweiteilige, spritzbare feuerfeste masse - Google Patents

Zweiteilige, spritzbare feuerfeste masse

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Description

"Zweiteilige, spritzbare feuerfeste Masse"
Beanspruchte Priorität:
22. Oktober 1984, Japan, Nr. 220623/1984
Die vorliegende Erfindung betrifft eine spritzbare, feuerfeste Masse zur Verwendung in Auskleidungen von Mulden bzw. Trögen von Hochöfen oder Gefäßen zur Aufnahme von geschmolzenem Roheisen, und insbesondere bezieht sie sich auf eine feuerfeste Masse zur Verwendung beim Spritzen mit einer hohen Haftfähigkeit, einer hohen Festigkeit, einer niedrigen Porosität und einer hohen Korrosionsbeständigkeit.
Bisher wurde die Auskleidung von Mulden bzw. Trögen von Hochöfen und Gefäßen für geschmolzenes Roheisen unter Verwendung von feuerfesten Steinen oder einer monolithischen feuerfesten !'lasse gebildet,die durch Stampfen, Gießen, Vibrationsformen und dergleichen aufgebracht wurde. Kürzlich jedoch wurde das Gießen die vorherrschende Technik zur Auskleidung von Trögen bzw. Mulden von Hochöfen, um Arbeitszeit und Kosten zu senken und die Arbeitsbedingungen zu verbessern.
POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 50175-809 · BANKKONTO: DEUTSCHE BANK A.G. MÖNCHEN, LEOPOLDSTR. 71, KONTO-NR. 60/35
Ein Gießmaterial besteht aus einer gießbaren feuerfesten Masse, die 15 bis 25 Gewichtsprozent eines üblichen Tonerdeschmelzzements enthält. Eine derartige gießbare feuerfeste Masse weist jedoch Nachteile auf, wie ein Reißen beim raschen Trocknen als Ergebnis einer schnellen Entwässerung des Tonerdeschmelzzements, eine geringe Festigkeit im Zwischentemperaturbereich, eine verminderte Widerstandsfähigkeit gegen Schlacken und eine Verminderung der Reißfestigkeit infolge des Vorliegens von CaO im Tonerdeschmelzzement.
Diese Nachteile werden jedoch durch die Anwendung einer gießbaren feuerfesten Masse mit einem geringen Zementgehalt oder mit einem tonerdeschmelzzementfreien Zement wesentlich vermindert, in denen feuerfeste Feinstpulver und ein Verflüssigungsmittel mitverwendet werden, während die einzusetzende Menge an Tonerdeschmelzzement so gering wie möglich gehalten wird. Die vorgenannten gießbaren feuerfesten Massen, die im folgenden als gießbare feuerfeste Massen mit niedrigem Zementgehalt bezeichnet werden, können ohne irgendwelche Nahteile vom Standpunkt der Haltbarkeit verwendet werden.
Jedoch erfordert ein Gießen das Vermischen der Materialbestandteile mittels eines großen Mischers vor Ort sowie ein Arbeiten mit Rahmen, was ziemlich mühsam ist. Dies hat andere Nachteile, wie eine lange Härtungsdauer/ an deren Endpunkt der Rahmen entfernt werden muß, und auch lange Trocknungszeiten. Aus diesen Gründen stellt ein Gießen keine befriedigende Anwendung mehr dar.
AnsteDe.',einer Gießtechnik zum Aufbringen von Auskleidungen auf Mulden bzw. Tröge und Gefäße für geschmolzenes Roheisen bevorzugt man daher ein Aufspritzen, weil dies kein Mischen vor Ort und auch keinen Rahmen erfordert. Es gestattet daher eine Verminderung hinsichtlich der Arbeits- und Ausrüstungskosten und kann in wirksamer Weise bei der Instandsetzung eines örtlichen Schadens durch Kalt- oder Heißspritzen auf die Auskleidung verwendet werden.
Im Falle eines üblichen Spritzarbeitsganges, der durch Vermischen von Wasser und eines pulverförmigen spritzbaren Materials in der Düse einer Spritzpistole bewirkt wird, wird das pulverförmige spritzbare Material mittels Druck der Düse zugeführt, wobei der Wassergehalt ziemlich hoch ist (10 bis 20 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Gemisches aus Wasser und pulverförmigem Material). Dies erzeugt ein niedrigeres Maß an Haftung und eine geringere Packungsdichte des haftenden Materials, als wenn man ein spritzbares Material mit einem Gehalt von 4 bis 8 Gewichtsprozent Wasser verwendet, bei dem eine niedrigere Haltbarkeit resultiert. Aus diesem Grund wird gegenwärtig das Spritzverfahren nur zur Instandsetzung eines lokalen Schadens bei Auskleidungen verwendet. Daher sind zahlreiche Bemühungen gemacht worden, um den Wassergehalt von spritzbaren feuerfesten Massen herabzusetzen, und ausgedehnte Untersuchungen sind unternommen worden, die sich mit der Korngröße der Teilchen bei den Partikeln, der Auswahl eines wirksamen Bindemittels für spritzbare feuerfeste Massen, der Düsenform der Sprühpistole und dergleichen befassen. Trotz dieser Bemühungen und Untersuchungen hat man jedoch noch keine
befriedigende spritzbare feuerfeste Masse erzielen können. Beispielsweise ist die bloße Zugabe eines Verflüssigungsmittels zur spritzbaren feuerfesten Masse unbefriedigend, da sie mindestens 3 bis 5 Sekunden erfordert, um feuerfeste Feinstpulver zu verflüssigen. Dies ist zu lang, denn es wird weniger als eine Sekunde für die spritzbare feuerfeste Masse benötigt, um die zu beschichtende Zieloberfläche zu erreichen, wenn man als Ausgangspunkt den Punkt nimmt, wenn Wasser mit der pulverförmigen Zusammensetzung vermischt wird. Aus diesem Grunde kann keine zufriedenstellende Verflüssigung erreicht werden.
Es ist nun gefunden worden, daß eine wenig Zement enthaltende gießbare feuerfeste Masse mit einem sehr geringen Gehalt an Tonerdeschmelzzement, Feinstpulvern und eines Verflüssigungsmittels in Kombination und mit einem niaUrigen Wassergehalt mit Erfolg als spritzbare Masse verwendet werden kann, um eine Auskleidung von hoher Packungsdichte zu erhalten, wenn ein feinpulvriger Anteil, der aus einem Teil der feinen Pulver eines feuerfesten Gemisches getrennt von einem grobkörnigen/feinkörnigen Anteil des feuerfesten Gemisches, zusammen mit feuerfesten Feinstpulvern und einem Verflüssigungsmittel aufgeschlämmt werden und wenn die erhaltene Aufschlämmung anstelle von Wasser einer üblichen Überzugsspritzmasse verwendet wird. Demzufolge wird die Aufschlämmung in der Düse der Spritzpistole mit den übrigen grobkörnigen oder feinkörnigen Bestandteilen des feuerfesten Gemisches vermischt.
Aufgabe vorliegender Erfindung war es daher, eine zweiteilige
spritzbare feuerfeste Masse zur Verfügung zu stellen, die eine Auskleidung von hoher Qualität hinsichtlich der Packungsdichte aufweist, und vergleichbar mit einer Auskleidung ist, die man mittels eines Gießverfahrens erhält. Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine zweiteilige spritzbare feuerfeste Masse zur Auskleidung von geschmolzenes Roheisen enthaltenden Mulden und Gefäßen, bestehend aus
a) einem feuerfesten Rohmaterial aus
84 bis 98 Gewichtsprozent eines feuerfesten Gemisches aus einem grobkörnigen/feinkörnigen Anteil und einem feinpulvrigen Anteil,
2 bis 12 Gewichtsprozent eines feuerfesten Feinstpulvers mit einer Teilchengröße von höchstens 10 μια und
0 bis 4 Gewichtsprozent Tonerdeschmelzzement,
b) einem Verflüssigungsmittel und
c) Wasser und/oder kolloidalem Siliciumdioxid, mit dem kennzeichenden Merkmal, daß die Masse
(A) einen grobkörnigen/feinkörnigen Teil, der den grobkörnigen/feinkörnigen Anteil des feuerfesten Gemisches enthält, das 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Härtungsbeschleunigers, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, enthält, und
(B) einen Aufschlämmungsteil, der den feinpulvrigen Anteil
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des feuerfesten Gemisches, das feuerfeste Feinstpulver, 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Verflüssigungsmittels, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, und 4 bis 10 Gewichtsprozent Wasser und/ oder kolloidales Siliciumdioxid, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, enthält, und daß der Tonerdeschmelzzement in mindestens einem der Teile (A) oder (B) eingearbeitet ist.
Einen weiteren Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren zum Auskleiden der inneren Oberfläche von Mulden bzw. Trögen oder Gefäßen für geschmolzenes Roheisen durch Aufspritzen der vorstehend genannten feuerfesten Masse.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend näher erläutert.
Die zur Verwendung in Form einer spritzbaren Masse geeignete feuerfeste Masse besteht aus einem Teil, der sich aus einem Teil, bestehend aus einem grobkörnigen/feinkörnigen feuerfesten Gemisch, und einem Teil, bestehend aus feinen Pulvern in Form einer Aufschlämmung (im nachfolgenden als "Aufschlämmungsteil" bezeichnet) zusammensetzt.
Das gemäß vorliegender Erfindung anwendbare feuerfeste Gemisch bestehiJzu einem größeren Teil aus mindestens einem oxidischen Rohmaterial, das aus der Gruppe von Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Magnesiumoxid vom Spinell-Typ, hochtonerdehaltiges Material, gebrannter Ton, Agalmatolith und Siliciumdioxid ausgewählt istj und zu einem geringeren Teil aus wenigstens einem
nicht-oxidischen Rohmaterial, das aus der Gruppe Siliciumcarbid ,Siliciumnitrid, Eisen-Siliciumnitrid, Kohlenstoff, Pech, metallisches Silicium, metallisches Aluminium und Borcarbid ausgewählt ist. Die Menge des in das feuerfeste Rohmaterial einzuarbeitenden feuerfesten Gemisches liegt im Bereich von 94 bis 98 Gewichtsprozent, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials. Die Teilchengröße des grobkörnigen/feinkörnigen Anteils ist größer als 74 μΐη und liegt vorzugsweise bei 0,3 bis 5 mm. Die hier beschriebenen Grob- und Feinkörner bedeuten solche, die eine Teilchengröße' von mehr als 74 um aufweisen, wie nachstehend näher erläutert wird.
Zu den Grob- und Feinkörnern des feuerfesten Gemisches wird ein Härtungsbeschleuniger zugegeben, beispielsweise ein Sulfat , wie Natriumsulfat, Kaliumsulfat oder Calciumsulfat, ein Nitrat, wie Natriumnitrat oder Kaliumnitrat, ein Carbonat, wie Na-CO3, K3CO3 oder Li3CO3, ein Silicat, wie Natriumsilicat oder Kaliumsilicat, oder Calciumhydroxid. Diese Härtungsbeschleuniger werden einzeln oder im Gemisch in einer Menge von 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, verwendet. Es ist möglich, die Gesamtmenge oder eine Teilmenge des Tonerdeschmelzzements zu dem grobkörnigen/feinkörnigen Anteil zuzufügen. Die Art und Weise des Härtungsbeschleunigers kann in Abhängigkeit von der anzuwendenden Zeit oder Jahreszeit oder der Dicke des aufzubringenden Materials eingestellt werden. Man kann eine geringe Menge Wasser zugeben, um ein Stauben zu verhindern.
Der Aufschlämmungsteil besteht aus feinen Pulvern, der sich aus einem Gemisch der verbleibenden feinen Pulver des feuerfesten Gemisches,. einem Verflüssigungsmittel und den feuerfesten Feinstpulvern - wobei gegebenenfalls Tonerdealuminiumzement miteingearbeitet ist - und 4 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, Wasser oder kolloidalem Siliciumdioxid oder einem Gemisch von Wasser und kolloidalem Siliciumdioxid zusammensetzt, um eine Aufschlämmung zu bilden. Die Viskosität der Aufschlämmung sollte vorzugsweise bei höchstens 1500 cP liegen. Die Korngröße der in dem Aufschlämmungsteil vorliegender Erfindung verwendeten feinen Pulver entspricht derjenige des feinpulvrigen Anteils einer üblichen gießbaren feuerfesten Masse. Bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt hat jedoch noch niemand eine Trennung des feinpulvrigen Anteils von dem grobkörnigen Anteil und seine Einarbeitung in eine Aufschlämmung vorgeschlagen. Die Teilchengröße des feinen Pulvers in dem Aufschlämmungsanteil wird durch die Viskosität der Aufschlämmung bestimmt, die sich aus der Verfltissigungswirkung einer Mischung des feuerfesten Gemisches und der feuerfesten Feinstpulver und der besten Spritzbedingungen, wie dem Öffnungsdurchmesser der Spritzdüse und dem auf die Leitung der Spritzvorrichtung angewendeten Druck, ergibt. Als Ergebnis umfangreicher Untersuchungen hat man gefunden, daß die Teilchengröße des feinpulvrigen Anteils vorzugsweise höchstens 74 μΐη beträgt. Die feuerfesten Feinstpulver sollten eine Teilchengröße von höchstens 10 μπι, vorzugsweise höchstens 1 μπι, haben. Die feuerfesten Feinstpulver sind aus der Gruppe Ton, Kaolin, Siliciumdioxidmehl, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von Ferrosilicium oder Meta—
silicuum anfällt, Kieselsäure, Ruß, ein durch Dampfphasentechnik erzeugtes Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid und calciniertem Aluminiumoxid ausgewählt. Diese einzeln oder im Gemisch einzusetzenden feuerfesten Feinstpulver sollten bis 12 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials ausmachen. Wenn die Menge der feuerfesten Feinstpulver geringer als 2 Gewichtsprozent ist, kann kein ausreichender Wasserreduktionseffekt erreicht werden, während bei einer Menge von über 12 Gewichtsprozent die Neigung zum Schrumpfen der aufgebrachten Masse nach einem Erhitzen erhöht wird, was unerwünscht ist. Die Teilchengröße der feuerfesten Feinstpulver sollte höchstens 10 um und vorzugsweise höchstens 1 μΐιι betragen. Wenn die Teilchengröße größer als 10 μπι ist, wird die erreichbare Wasserreduktionswirkung in Kombination mit der Verflüssigung geringer. Wenn die Teilchengröße 1 μια oder kleiner ist, wird die Wasserreduktionswirkung bemerkenswert.
Als Tonerdeschmelzzemente werden vorzugsweise solche verwendet, die dem japanischen Industriestandard Nr. 1 und 2 entsprechen oder auch solche, gegebenenfalls einzeln oder im Gemisch, die Calciumaluminat enthalten. Die Gesamtmenge des einzusetzenden Tonerdeschmelzzements sollte 4,0 bis 0 Gewichtsprozent betragen, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials. Wenn die Menge Tonerdeschmelzzement größer als 4 Gewichtsprozent ist, wird die Korrosionsbeständigkeit und die Festigkeit herabgesetzt.
Da der Tonerdeschmelzzement, wenn er in eine Aufschlämmung eingebracht ist, bei der Hydratation eine umfangreiche Ver-
änderung der Viskosität hervorruft, kann er entweder zu dem grobkörnigen/feinkörnigen Anteil (Teil A) oder zum Aufschlämmungsteil (Teil B) oder zu beiden je nach der Anwendung zugegeben werden.
Als Verflüssigungsmittel kann man vorzugsweise ein Formaldehydaddukt von Naphthalinsulfonsäure, Salze der Ligninsulfonsäure oder Natriumphosphate einzeln oder in Gemischen bevorzugt einsetzen. Die Gesamtmenge der anzuwendenden Verflüssigungsmittel sollte 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent betragen, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials. Wenn die Menge des Verflüssigungsmittels weniger als 0,1 Gewichtsprozent beträgt, kann kein adäquater Disper-
bei
slonseffekt erzielt werden, während/einerMenge über 0,5 Gewichtsprozent der optimale Dispersionseffekt nicht erhalten wird.
Schließlich beträgt das Gewichtsverhältnis des grobkörnigen/ feinkörnigen Teils (Teil A) zum Aufschlämmungsteil (Teil B) vorzugsweise 60:40 bis 72:25.
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
Es wird eine zweiteilige,spritzbare feuerfeste Masse hergestellt, die einen grobkörnigen/feinkörnigen Teil (Teil A), der 0,15 Gewichtsprozent Calciumhydroxid als Härtungsbeschleuniger außer den in Tabelle I angegebenen Bestandteilen enthält, und einen Aufschlämmungsteil (Teil B) aufweist,
der die in Tabelle I aufgeführten Komponenten enthält.' Dazu werden 0,1 Gewichtsprozent Natriumpolyphosphat vom pH-Wert 5,5 als Verflüssigungsmittel zugegeben. Der erhaltene grobkörnige/feinkörnige Teil (Teil A) und der Aufschlämmungsteil (Teil B) werden im Düsenteil einer kontinuierlich arbeitenden Spritzpistole vermischt, die bei einem Leitungsdruck von 3 kg/cm2 für Teil A und bei einem Leitungsdruck von 6 kg/cm2 für Teil B 70 kg/Min, liefert. Die Masse wird auf die Oberfläche von Agalmatolith-Steinen aufgespritzt, die bei Normaltemperatur und bei Temperaturen von 6000C, 8000C und 10000C gehalten sind. Es wird dann die Güte der erhaltenen Niederschläge geprüft.
Getrennt davon wird eine übliche spritzbare feuerfeste Masse unter den gleichen vorstehend genannten Bedingungen aufgespritzt, jedoch mit der Maßgabe, daß zwar die gleichen Rohmaterialien verwendet werden, aber daß Natriumsilicat oder Tonerdeschmelzzement als Bindemittel verwendet werden und daß kein Aufschlämmungsteil eingesetzt wird.
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle Il angegeben.
Tabelle I Grobkörniger/feinteiliger Anteil (Teil A)
gesintertes Aluminiumoxid (6-48 Maschensieb)
Pech-Verformlinge Tonerdeschmelzzement metallische Aluminiumpulver Calciumhydroxid
Aufschlämmungsteil (Teil 3)
Siliciumcarbid (höchstens 200 Maschensieb)
calciniertes Aluminiumoxid (höchstens 10 μΐη)
Ton
Natriumpolyphosphat (pH 5,5) Wasser
Beispiel 1 -%
Gew. 7
67,
1
4 3
0, 15
+ o,
18
+ 0,05 + 6
Vergleichsbeispiele
gesintertes Aluminiumoxid (6-48 Maschensieb)
Siliciumcarbid (höchstens 200 Maschensieb) 15 calciniertes Aluminiumoxid (höchstens 10 pm) 7
Ton
Pechverformlinge 1
Tonerdeschmelzzement 10
pulvriges Nstriumsilicat Nr.3
Aluminiumphosphat
metallisches Aluminiumpulver
Natriumpolyphosphat (pH 5,5)
Calciumhydroxid
74 67, 7
15 18
7 7
- 2
1 1
- 4
3 -
+ 0,5 -
- 0, 3
- + o, 1
+ o, 15
Bemerkung; Das Symbol" +" bedeutet "Gewichtsprozent", bezogen auf die Gesamtmenge der anderen Bestandteile ohne das Symbol "+" (gleiches gilt für die Tabellen III und IV).
Tabelle
Beispiel 1
Anwendungstechnik Spritzen
Haf tvermögen (%)
bei Raumtemperatur 95
bei 6000C 95
bei 8000C 90
bei 10000C 85
Eigenschaften des
Niederschlags
scheinbare Porosität (%) nach dem Aufspritzen bei Raumtemperatur und dreistündigem Einbrennen bei 10000C 20,3
II
Vergleichsbeispiele 2
Spritzen Spritzen Gießen
90 55 30 25
31,3
90 85 85
75
29,3
20,2
Druckfestigkeit kg/cm2 nach dreistündigem Einbrennen bei 10000C 68
75
420
Menge an Wasser, die bei Raumtemperatur zur Aufbringung erforderlich ist , in % 6,0
15,0
11,0
5,5
Wie aus der Tabelle II ersichtlich ist, zeigt das Vergleichsbeispiel 1, bei dem ein Tonerdeschmelzzement als Bindemittel verwendet wird/ bei Raumtemperaturen ein gutes Haftvermögen, jedoch wird das Haftvermögen bei höheren Temperaturen rasch herabgesetzt. Das Vergleichsbeispiel 2, bei dem Natriumsilicat als Bindemittel verwendet wird, zeigt ein ähnliches Adhäsionsvermögen wie Beispiel 1 vorliegender Erfindung, bei dem eine zweiteilige feuerfeste Masse verwendet wird, doch erfordert das Vergleichsbeispiel mehr Wasser für den Spritzauftrag, und die physikalischen Eigenschaften des eingebrannten Niederschlages, wie die Druckfestigkeit und die Porosität, sind schlecht. Es ist festzustellen, daß das Beispiel 1 praktisch die gleiche Güte des Niederschlags wie Vergleichsbeispiel 3 zeigt, das annähernd die gleiche feuerfeste Masse wie Beispiel 1 aufweist, jedoch wurde sie durch Gießen anstatt durch Spritzen aufgebracht. Somit ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung einen qualitativ hohen Niederschlag liefert, der hinsichtlich seiner Güte dem eines durch Gießen aufgebrachten Niederschlags gleicht, jedoch ohne die Nachteile, die mit einem Gießen verbunden sind.
Beispiel 2
Es wird eine zweiteilige spritzbare feuerfeste Masse hergestellt, indem man einen grobkörnigen/feinkörnigen Teil, wie aus Tabelle III ersichtlich ist, mit 0,1 Gewichtsprozent (bezogen auf die Basis des feuerfesten Rohmaterials) wasserfreies Natriummetasilikat zur Bildung des Teils A und andererseits die in Tabelle III angegebenen feinen Pulver und Feinst-
pulver mit 0,1 Gewichtsprozent Natriumtetrapolyphosphat als Verflüssigungsmittel, 4 Gewichtsprozent kolloidales Siliciumdioxid (20 % festes SiO«) und 3,5 Gewichtsprozent Wasser je 100 Gewichtsprozent feuerfestes Rohmaterial zur Bildung des Aufschlämmungsteils (Teil B) vermischt. Die erhaltene Masse wird mittels Spritzen auf die Oberfläche von Agalmatolith-Steinen unter Verwendung einer kontinuierlichen Sprühpistole^ wobei im Düsenteil Teil A und Teil B miteinander vermischt werden, aufgebracht. Als Spritzbedingungen werden eine Geschwindigkeit von 70 kg/Min, und Leitungsdrücke von 3 kg/cm2 für Teil A und 6 kg/cm2 für Teil B angegeben. Die Güte des erhaltenen Überzugs wird geprüft, und die Ergebnisse sind in der Tabelle III aufgeführt. Getrennt davon wird eine identische Masse auf die Oberfläche eines gleichen Steins wie vorstehend angegeben gegossen. Die Güte der gegossenen Masse ist in Tabelle III angegeben.
Wie aus Tabelle III ersichtlich ist, liefert die zweiteilige, spritzbare feuerfeste Masse nach vorliegender Erfindung einen Niederschlag von einer Qualität, die mit der durch Gießen erhältlichen vergleichbar ist.
Tabelle III
Grobkörniger/feinteiliger Beispiel 1 Anteil (Teil A) Gew.-%
gesintertes Aluminiumoxid
(60-48 Maschensieb) 57,7
Siliciumcarbid(14-200 Mschensieb) 12
Graphit (behandeltes Pech, höchstens 1 mm) 3
wasserfreies Natriummetasilicat + 0,1
Wasser +0,2
Aufschlämmungsteil (Teil B)
Siliciumcarbid (höchstens
200 Maschensieb) 18
Calciniertes Aluminiumoxid (höchstens 1 0 μια) 7
Ton 2
Borcarbid (höchstens
200 Maschensieb) 0,3
Tetranatriumpolyphosphat + 0,1 kolloidales Siliciumdioxid
(20% festes SiO3) + 4 1100C - 5 h Spritzen Gießen
Wasser + 2, 10000C - h
Anwendungstechnik 15000C - h -0,03 -0,09
Eigenschaften des Niederschlags 11O0C - 24 h -0,06 -0,06
10000C - 3 h -0,06 -0,03
lineare Veränderung 15000C - 3 h 156 120
24 750 590
Druckfestigkeit 3 970 880
(kg/cm2) 3
110 0C - 24 h 17,5 17,3
scheinbare Porosität 1000 0C - 3 h 19,6 19,1
(%) 1500 0C - 3 h 19,4 19,2
angewendete Menge
Wasser (%) 6,0 6,0
- xr -
Beispiel 3
Es wird eine zweiteilige, spritzbare feuerfeste Masse hergestellt, indem man grobkörnige und feinkörnige Bestandteile gemäß Tabelle IV mit 0,3 Gewichtsprozent wasserfreiem Natriummetasilicat als Härtungsbeschleuniger zur Bildung des Teils A und andererseits feines Pulver und Feinstpulver, wie in Tabelle IV angegeben, mit 0,1 Gewichtsprozent Natriumtetrapolyphosphat als Verflüssigungsmittel, 3,5 Gewichtsprozent kolloidalem Siliciumdioxid und 4,0 Gewichtsprozent Wasser je 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials unter Bildung des Aufschlämmungsteils (Teil B) miteinander vermischt. Die erhaltenen zweiteiligen Massen werden durch Spritzen unter Anwendung der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 aufgebracht. Getrennt hiervon wird mit der gleichen Masse ein Gießauftrag aufgebracht, jedoch mit der Maßgabe, daß kein Aufschlämmungsteil (Teil B) verwendet wird. Die Güte der derart erhaltenen Niederschläge wird geprüft, und die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben.
Wie aus Tabelle IV ersichtlich ist, liefert das vorliegende Beispiel nach der Erfindung die gleiche Güte beim Auftrag wie sie durch Gießen erhalten wird.
Grobkörniger/feinteiliger Anteil (Teil A)
Tabelle IV
Gewichtsprozent
gebrannter Bauxit (6-48 Maschenweite)
Siliciumcarbid (höchstens Maschensieb)
Pech-Verformlinge Tonerdeschmelzzement wasserfreies Natriummetasilicat
Aufschlämmungsteil (Teil B)
gebrannter Bauxit (höchstens 48 Maschensieb)
Siliciumcarbid (höchstens Maschensieb)
calciniertes Aluminiumoxid Siliciumdioxidmehl Tetranatriumpolyphosphat kolloidales Siliciumdioxid
62,8
5 2
0,2 • 0,3
10 9 3 + 0,1
(20% festes SiO2) 105
1000
1500		 0C -
0C -
0C -		 24
3
3		 h
h
h		 + 3,5 Gießen
Wasser 105
1000°
1500°		 0C -
C -
C -		 24
3 h
3h		 h + 4 - 0,06
- 0,00
+ 0,46
Anwendungstechnik 105
1000
1500		 0C -
0C -
°c -		 24
3
3		 h
h
h		 Spritzen 100
490
310
lineare Veränderung 0,00
- 0,06
+ 0,28		 19,8
22,8
22,3
Druckfestigkeit
(kg/cm3)		 120
530
480
scheinbare Porosität
(%)		 19,9
23,0
22,1
Die zweiteiligen spritzbaren, feuerfesten Massen nach vorliegender Erfindung, die einen grobkörnigen/feinkörnigen Anteil (Teil A) und einen Aufschlämmungsteil (Teil B) enthalten, können für eine Spritzaufbringung unter Verwendung einer Spritzvorrichtung verwendet werden, die eine übliche , absatzweise arbeitende oder kontinuierlich arbeitende Spritzpistole, einen Aufschlämmungstank und eine Spritzdüse aufweist, wobei der grobkörnige/feinkörnige Anteil (Teil A) mit dem Aufschlämmungsteil (Teil B) in der Düse vermischt wird. Die vorliegende Erfindung kann unter Verwendung der zweiteiligen, spritzbaren feuerfesten Massen das Adhäsionsvermögen des aufgebrachten feuerfesten Materials und auch die Packungsdichte des Niederschlages erhöhen und somit zumindest die gleiche Güte eines Niederschlags erzeugen, der durch Gießen aufgebracht worden ist.

Claims (2)

ELISABETH JUNG dr. phil., dipl-χήεμ. : : JÜRGEN SCHIRDEWAHN drVrer. nat., dipC-phys." CLAUS GERNHARDT dipl-ing. PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS S 988 C (vdB/sei) Shinagawa Refractories Co., Ltd. ;8000 MÜNCHEN 40, P. O. BOX 40 14 68 CLEMENSSTRASSE 30 TELEFON: (089) 3450 67 TELEGRAMM/CABLE: INVENT MÜNCHEN TELEX: 5-29 686 TELECOPIERER (FAX): (089) 39 92 39 (GR. ll/lll) 21. Oktober 1985 Patentansprüche
1. Zweiteilige spritzbare feuerfeste Masse zur Auskleidung von geschmolzenes Roheisen enthaltenden Mulden und Gefäßen, bestehend aus
a) einem feuerfesten Rohmaterial aus
84 bis 98 Gewichtsprozent eines feuerfesten Gemisches aus einem grobkörnigen/feinkörnigen Anteil und einem feinpulvrigen Anteil,
2 bis 12 Gewichtsprozent eines feuerfesten Feinstpulvers mit einer Teilchengröße von höchstens 10 μπι und
0 bis 4 Gewichtsprozent Tonerdeschmelzzement,
b) einem Verflüssigungsmittel und
c) Wasser und/oder kolloidalem Siliciumdioxid,
dadurch gekennzeichnet, daß die Masse
(A) einen grobkörnigen/feinkörnigen Teil, der den grobkörnigen/feinkörnigen Anteil des feuerfesten Gemisches enthält, das 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Härtungsbeschleunigers, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, enthält, und
(B) einen Aufschlämmungsteil, der den feinpulvrigen Anteil
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des feuerfesten Gemisches/ das feuerfeste Feinstpulver, 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Verflüssigungsmittels, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, und 4 bis 10 Gewichtsprozent Wasser und/ oder kolloidales Siliciumdioxid, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, enthält, und daß der Tonerdeschmelzzement in mindestens einen der Teile (A) oder (B) eingearbeitet ist.
2. Feuerfeste Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Gemisch aus einer größeren Menge an mindestens einem oxidischen feuerfesten Rohmaterial, das aus der Gruppe Aluminiumoxid, Aluminium-Magnesium-Oxyd von Spinelltyp,hochtonerdehaltiges Material, gebrannter Ton, Agalmatolith und Siliciumdioxid ausgewählt ist, und aus einer geringeren Menge an mindestens einem nichtoxidischen feuerfesten Rohmaterial besteht, das aus der Gruppe Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Eisen-Silicium-Nitrid, Kohlenstoff, Pech, metallisches Silicium, metallisches Aluminium und Borcarbid ausgewählt ist.
3. Feuerfeste Masse nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des grobkörnigen/ feinkörnigen Anteils des feuerfesten Gemisches über 74 μΐη liegt.
4. Feuerfeste Masse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße im Bereich von 0,3 bis 5 mm liegt.
5. Feuerfeste Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Teil A zu Teil B im Bereich von 60:40 bis 75:25 liegt.
6. Feuerfeste Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Feinstpulver mindestens eine Substanz enthält, die aus der Gruppe Ton, Kaolin, Siliciumdioxidmehl, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von Ferrosilicium oder Metasilicium anfällt, Kieselsäure, Ruß, ein durch Dampfphasentechnik erzeugtes Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid und calciniertes Aluminiumoxid ausgewählt ist.
7. Feuerfeste Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Feinstpulver eine Teilchengröße von höchstens 10 μπι aufweist.
8. Feuerfeste Masse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Feinstpulver eine Teilchengröße von höchstens 1 μπι aufweist.
9. Feuerfeste Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verflüssigungsmittel mindestens eine Substanz enthält, die aus der Gruppe eines Formaldehydaddukts an Naphthalinsulfonsäure, eines Salzes der Ligninsulfonsäure und eines Natriumphosphats ausgewählt ist.
10. Feuerfeste Masse nach mindestens einem der Ansprüche bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Härtungsbeschleuniger mindestens eine Substanz enthält, die aus der Gruppe Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Calciumsulfat, Natriumnitrat, Kaliumnitrat, K3CO3, Na2CO3, Li2CO3, Natriumsilicat, Kaliumsilicat und Ca(OH)2 ausgewählt ist.
11. Feuerfeste Masse nach mindestens einem der Ansprüche bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonerdeschmelzzement als einen Bestandteil Calciumaluminat enthält.
12. Verfahren zum Auskleiden von Mulden oder Gefäßen für geschmolzenes Eisen durch Spritzen einer zweiteiligen feuerfesten Masse, bestehend aus
a) einem feuerfesten Rohmaterial aus
84 bis 98 Gewichtsprozent eines feuerfesten Gemisches aus einem grobkörnigen/feinkörnigen Anteil und einem feinpulvrigen Anteil,
2 bis 12 Gewichtsprozent eines feuerfesten Feinstpulvers mit einer Teilchengröße von höchstens 10 μπι und
0 bis 4 Gewichtsprozent Tonerdeschmelzzement,
b) einem Verflüssigungsmittel und
c) Wasser und/oder kolloidalem Siliciumdioxid, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Masse verwendet, die
mm c mm
(A) einen grobkörnigen/feinkörnigen Teil, der den grobkörnigen/feinkörnigen Anteil des feuerfesten Gemisches enthält, das 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Härtungsbeschleunigers, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, enthält, und
(B) einen Aufschlämmungsteil, der den feinpulvrigen Anteil des feuerfesten Gemisches, das feuerfeste Feinstpulver,
0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Verflüssigungsmittels, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, und 4 bis 10 Gewichtsprozent Wasser und/ oder kolloidales Siliciumdioxid, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des feuerfesten Rohmaterials, enthält, und[wobei der Tonerdeschmelzzement in mindestens einem der Teile (A) oder (B) eingearbeitet ist, und daß der Teil (A) und der Teil (B) einer Düse einer Spritzpistole zur Auskleidung der erhaltenen Mischung auf der inneren Oberfläche einer Mulde oder eines Kessels zugeführt werden.
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