DE3610586A1 - Binder for a refractory material and refractory product containing this binder - Google Patents

Binder for a refractory material and refractory product containing this binder

Info

Publication number
DE3610586A1
DE3610586A1 DE19863610586 DE3610586A DE3610586A1 DE 3610586 A1 DE3610586 A1 DE 3610586A1 DE 19863610586 DE19863610586 DE 19863610586 DE 3610586 A DE3610586 A DE 3610586A DE 3610586 A1 DE3610586 A1 DE 3610586A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
binder
refractory
3cao
composition
weight
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.)
Granted
Application number
DE19863610586
Other languages
German (de)
Inventor
Kenkiti Hirano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Publication of DE3610586A1 publication Critical patent/DE3610586A1/en
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/32Aluminous cements
    • C04B7/326Calcium aluminohalide cements, e.g. based on 11CaO.7Al2O3.CaX2, where X is Cl or F
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03Shaped 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
    • C04B35/04Shaped 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
    • C04B35/043Refractories from grain sized mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303Inorganic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00146Sprayable or pumpable mixtures
    • C04B2111/00155Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

A binder for a refractory material and also a refractory product containing this binder and a refractory material are provided. The main component of the binder is a calcium aluminate. This calcium aluminate is selected from the group consisting of the amorphous calcium aluminates of the composition CaO+Al2O3, CaO+2Al2O3, 3CaO+Al2O3, 3CaO+3Al2O3+CaF 2, 11CaO+7Al2O3+CaF2 and 12CaO+7Al2O3, the crystalline calcium aluminates of a composition 3CaO+3Al2O3+CaSO4, the amorphous calcium aluminates of the composition 3CaO+3Al2O3+CaSO4 and mixtures of these materials.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bindemittel für ein feuerfestes Material, sowie ein dieses Bindemittel enthaltendes feuerfestes Produkt.The invention relates to a binder for a refractory Material, as well as a containing this binder fireproof product.

Feuerfeste Produkte zum Auskleiden von Ofenwänden wurden häufig durch Sprühen aufgetragen und die Sprühmethode ist oft angewendet worden, um solche Ofenwände auszubessern. Zu diesem Zweck angewendete feuerfeste Produkte enthalten Bindemittel, die aus Phosphaten, Aluminiumoxidzementen und/oder kristallinen Calciumaluminaten in Pulverform jeweils für sich oder einer Kombination dieser Materialien bestehen.Refractory products for lining furnace walls were made often applied by spraying and the spray method is often been used to repair such furnace walls. Contain refractory products used for this purpose Binder made from phosphates, alumina cements and / or crystalline calcium aluminates in powder form in each case for themselves or a combination of these materials consist.

Obwohl es normalerweise möglich war, die bekannten feuerfesten Produkte durch Sprühen auf die Ofenwand aufzubringen, wenn die Temperatur des Ofens im Bereich von Raumtemperatur lag, konnten doch diese Materialien nicht unter Bildung einer zufriedenstellenden unversehrten Auskleidung aufgetragen werden, wenn der Ofen sich noch bei hoher Temperatur befand. Wenn die üblichen feuerfesten bzw. schwerschmelzbaren Produkte auf die Ofenwände gesprüht werden, die sich noch bei erhöhter Temperatur befinden, schälen sich die aufgesprühten feuerfesten Produkte häufig wegen der abrupten Verdampfung des in ihnen enthaltenen Wassers ab, wobei Flecken und Defekte verbleiben, die nicht durch die feuerfeste Auskleidung bedeckt sind. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es erforderlich, den Ofen während einer langen Ruhezeit, beispielsweise drei Tage oder sogar mehr abzukühlen, bis er für die Reparatur bereit ist. Trotzdem haben die üblichen feuerfesten Produkte noch den Nachteil, daß sie unzureichende Feuerfestigkeit und schlechtes Haftvermögen haben, so daß sie in situ während langer Zeit stehen müssen, nachdem sie auf die Ofenwand aufgetragen worden sind.
Although it was normally possible to spray the known refractory products onto the furnace wall when the temperature of the furnace was in the room temperature range, these materials could not be applied to form a satisfactory intact liner when the furnace was still at a high temperature found. When the usual refractory products are sprayed onto the furnace walls, which are still at an elevated temperature, the sprayed refractory products often peel off due to the abrupt evaporation of the water they contain, leaving stains and defects that are not caused by the fireproof lining are covered. To avoid this disadvantage, it is necessary to cool the furnace down for a long period of rest, for example three days or even more, until it is ready for repair. Nevertheless, the usual refractory products have the disadvantage that they have insufficient fire resistance and poor adhesiveness, so that they have to stand in situ for a long time after they have been applied to the furnace wall.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bindemittel für ein feuerfestes Material (hochtemperaturbeständiges bzw. schwerschmelzbares Material) zur Verfügung zu stellen, welches in hohem Maß mit raschem Abbindevermögen ausgestattet ist und daher selbst dann einen fest an der Ofenwand anhaftenden feuerfesten Überzug bildet, ohne daß Abschälen oder Abblättern auftritt wenn die Anwendung unter Hochdrucktemperaturbedingungen stattfindet, und eine feuerfeste (Ver)bindung mit Hilfe eines solchen Bindemittels zu schaffen.The invention is therefore based on the object Binder for a refractory material (high temperature resistant or meltable material) To provide, which to a large extent with rapid Setting capacity is equipped and therefore even then a refractory coating that adheres firmly to the furnace wall forms without peeling or peeling when using under high pressure temperature conditions takes place, and a refractory (connection) with To create help of such a binder.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Bindemittel für ein feuerfestes Material zur Verfügung zu stellen, welches zu einem feuerfesten Produkt mit hoher Temperaturbeständigkeit führt, und eine feuerfeste Bindung bzw. Verbindung mit Hilfe dieses Bindemittels zu schaffen.It is also an object of the invention to provide a binder for to provide a refractory material which a refractory product with high temperature resistance leads, and a refractory bond or To create connection using this binder.

Außerdem ist es Gegenstand der Erfindung, ein Bindemittel für ein feuerfestes Material zur Verfügung zu stellen, welches ein feuerfestes Produkt bildet, das rasch hohe Festigkeit aufweist, so daß zufriedenstellende Wirksamkeit selbst dann erreicht werden kann, wenn der Anteil des Bindemittels relativ gering ist, und es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine schwerschmelzbare Verbindung mit Hilfe eines solchen Bindemittels zu schaffen.The invention also relates to a binder to provide for a refractory material which forms a fireproof product that quickly becomes high Has strength, so that satisfactory effectiveness can be achieved even if the share of the binder is relatively small, and it is also Object of the invention, a meltable connection with the help of such a binder.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Bindemittel für ein feuerfestes Material zur Verfügung zu stellen, welches durch ein Sprühverfahren aufgetragen werden kann, wobei nur ein geringer Anteil abprallt, so daß eine äußerst hohe Betriebswirksamkeit erzielt wird. Es ist außerdem Aufgabe der Erfindung, eine feuerfeste Verbindung mit einem solchen Bindemittel zu erzeugen.Another object of the invention is a binder to provide for a refractory material which can be applied by a spray process, with only a small proportion bouncing off, so that a extremely high operational efficiency is achieved. It is further object of the invention, a refractory connection to produce with such a binder.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein wirtschaftliches Bindemittel für ein feuerfestes Material zu schaffen, welches mit hoher Produktionswirksamkeit hergestellt werden kann, und eine feuerfeste Verbindung mit einem solchen Bindemittel zu schaffen.Another object of the invention is an economical Creating binders for a refractory material which is manufactured with high production efficiency  can be, and a refractory connection with a to create such binders.

Die vorstehenden und andere erfindungsgemäße Aufgaben werden durch die nachstehend beschriebenen Erfindungsgegenstände gelöst.The above and other objects of the invention by the subject matter described below solved.

Das erfindungsgemäße Bindemittel für ein feuerfestes Material enthält als Hauptbestandteil ein Calciumaluminat, welches aus der Gruppe aus amorphen Calciumaluminaten. die jeweils eine Zusammensetzung gemäß CaO + Al2O3, CaO + 2Al2O3, 3CaO + Al2O3, 3CaO + 3Al2O3 + CaF2, 11CaO + 7Al2O3 + CaF2 und 12CaO + 7Al2O3 aufweisen, der kristallinen Calciumaluminate einer Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4, der amorphen Calciumaluminate der Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4 und der Gemische dieser Materialien ausgewählt ist.The binder according to the invention for a refractory material contains as a main component a calcium aluminate, which from the group of amorphous calcium aluminates. each having a composition according to CaO + Al 2 O 3 , CaO + 2Al 2 O 3 , 3CaO + Al 2 O 3 , 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaF 2 , 11CaO + 7Al 2 O 3 + CaF 2 and 12CaO + 7Al 2 O 3 , the crystalline calcium aluminate of a composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 , the amorphous calcium aluminate of the composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 and the mixtures of these materials is selected.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein feuerfestes Produkt, das ein feuerfestes Material und ein Bindemittel für dieses feuerfeste Material umfaßt, wobei das Bindemittel als Hauptbestandteil ein Calciumaluminat, welches aus der Gruppe der amorphen Calciumaluminate, die jeweils eine Zusammensetzung gemäß CaO + Al2O3, 3CaO + Al2O3, 3CaO + 3Al2O3 + CaF2, 11CaO + 7Al2O3 + CaF2 und 12CaO + 7Al2O3 aufweisen, der kristallinen Calciumaluminate einer Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4, der amorphen Calciumaluminate der Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4 und der Gemische dieser Materialien ausgewählt ist, enthält.The invention also relates to a refractory product which comprises a refractory material and a binder for this refractory material, the binder as the main component being a calcium aluminate, which from the group of the amorphous calcium aluminates, each having a composition according to CaO + Al 2 O 3 , 3CaO + Al 2 O 3 , 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaF 2 , 11CaO + 7Al 2 O 3 + CaF 2 and 12CaO + 7Al 2 O 3 , the crystalline calcium aluminates of a composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 , the amorphous calcium aluminate of the composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 and the mixtures of these materials is selected.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher beschrieben.The invention is described in more detail below.

Das erfindungsgemäß zur Verfügung gestellte Bindemittel für ein feuerfestes Material enthält ein Calciumaluminat, das unter amorphen Calciumaluminat gemäß der vorstehenden und in den Ansprüchen gegebenen Definition ausgewählt ist, und ein kristallines Calciumaluminat, das ebenfalls der vorstehenden und anspruchsgemäß gegebenen Definition entspricht oder Gemische dieser Materialien. Die amorphen Calciumaluminate, die als Hauptbestandteil des erfindungsgemäßen Bindemittels vorhanden sein können, umfassen solche der Zusammensetzungen CaO + Al2O3, CaO + 2Al2O3, 3CaO + Al2O3, 3CaO + 3Al2O3 + CaF2, 11CaO + 7Al2O3 + CaF2, 12CaO + 7Al2O3 um deren Gemische, sowie ein amorphes Calciumaluminat der Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 CaSO4 oder dessen Gemische. Das kristalline Calciumaluminat, das ebenfalls für die Zwecke der Erfindung geeignet ist, ist ein Material der Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 +CaSO4.The binder for a refractory material provided according to the invention contains a calcium aluminate which is selected from amorphous calcium aluminate as defined above and in the claims, and a crystalline calcium aluminate which also corresponds to the definition given above and as claimed or mixtures of these materials. The amorphous calcium aluminates which can be present as the main constituent of the binder according to the invention include those of the compositions CaO + Al 2 O 3 , CaO + 2Al 2 O 3 , 3CaO + Al 2 O 3 , 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaF 2 , 11CaO + 7Al 2 O 3 + CaF 2 , 12CaO + 7Al 2 O 3 around their mixtures, and an amorphous calcium aluminate of the composition 3CaO + 3Al 2 O 3 CaSO 4 or its mixtures. The crystalline calcium aluminate, which is also suitable for the purposes of the invention, is a material of the composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 .

Jedes der Calciumaluminate der Zusammensetzungen entsprechend CaO + Al2O3, CaO + 2Al2O3, 3CaO + Al2O3, 3CaO + 3Al2O3 + CaF2, 11CaO + 7Al2O3 + CaF2, 12CaO + 7Al2O3 und 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4 kann hergestellt werden, indem die entsprechenden Materialien bei einer Temperatur von nicht weniger als 1000°C, vorzugsweise nicht weniger als 1400°C, geschmolzen und danach die geschmolzene Masse auf eine Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur abgeschreckt wird, indem die geschmolzene Masse mit einem Kühlmedium in Kontakt gebracht wird, wie Druckluft oder Wasser, so daß ein amorphes Calciumaluminat gebildet wird. Der Grad der amorphen Struktur kann erhöht werden, wenn das Ausgangsmaterial für das amorphe Calciumaluminat vollkommen geschmolzen und wenn die Abschreckgeschwindigkeit erhöht wird. Es ist daher wünschenswert, daß rasches Abschrecken erfolgt, indem die geschmolzene Masse mit einer großen Menge eines Kühlmediums innerhalb einer Abschreckzeit von nicht mehr als 5 Sekunden, insbesondere nicht mehr als 1 Sekunde, in Berührung gebracht wird, so daß in dieser Zeit das Abschrecken auf eine Temperatur von nicht höher als 500°C, vorzugsweise nicht höher als 100°C, erfolgt. Wenn auch eine geringe Menge, beispielsweise von 5 Gewichtsprozent oder weniger, eines den Schmelzpunkt erniedrigenden Mittels, wie ein Halogenid (z. B. CaF2), oder eine Borverbindung, wie Borax, zugesetzt werden kann, um eine perfekt geschmolzene Masse zu erhalten und damit die Bildung einer amorphen Masse beschleunigt werden kann, wird bevorzugt, die Menge des zugesetzten Schmelzpunkt-Erniedrigungsmittels so klein wie möglich zu halten.Each of the calcium aluminates of the compositions correspond to CaO + Al 2 O 3 , CaO + 2Al 2 O 3 , 3CaO + Al 2 O 3 , 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaF 2 , 11CaO + 7Al 2 O 3 + CaF 2 , 12CaO + 7Al 2 O 3 and 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 can be prepared by melting the corresponding materials at a temperature of not less than 1000 ° C, preferably not less than 1400 ° C, and then melting the melted mass to a temperature below the crystallization temperature is quenched by contacting the molten mass with a cooling medium, such as compressed air or water, so that an amorphous calcium aluminate is formed. The degree of the amorphous structure can be increased if the raw material for the amorphous calcium aluminate is completely melted and if the quenching rate is increased. It is therefore desirable that rapid quenching be accomplished by contacting the molten mass with a large amount of a cooling medium within a quenching time of not more than 5 seconds, particularly not more than 1 second, so that the quenching occurs during this time a temperature of not higher than 500 ° C, preferably not higher than 100 ° C takes place. Although a small amount, e.g. 5 percent by weight or less, of a melting point depressant such as a halide (e.g. CaF 2 ) or a boron compound such as borax may be added to obtain a perfectly melted mass and In order to accelerate the formation of an amorphous mass, it is preferred to keep the amount of the melting point depressant added as small as possible.

Bei der Herstellung eines amorphen Calciumaluminats der Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4 ist es wünschenswert, daß das Ausgangsmaterial bei einer Temperatur von 1300 bis 1400°C geschmolzen wird, da sich das vorstehend erwähnte Calciumaluminat bei 1500 bis 1600°C zersetzt, und daß das Abschrecken bei extrem hoher Geschwindigkeit erfolgt, beispielsweise durch Einblasen einer großen Menge eines Kühlmediums in das System, um den Glasgehalt zu erhöhen.When producing an amorphous calcium aluminate having the composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 , it is desirable that the starting material is melted at a temperature of 1300 to 1400 ° C, since the above-mentioned calcium aluminate decomposes at 1500 to 1600 ° C, and that quenching is carried out at extremely high speed, for example by blowing a large amount of a cooling medium into the system to increase the glass content.

Es ist wünschenswert, daß der Glasgehalt des amorphen Calciumaluminats im allgemeinen nicht weniger als 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise nicht weniger als 90 Gewichtsprozent,und insbesondere 100 Gewichtsprozent, beträgt. Der Glasgehalt eines gewissen amorphen Calciumaluminats wird bestimmt, indem die Höhe der Maxima in dem Röntgenbeugungsspektrum, erhalten durch Röntgenbeugungs- Spektrometrie des herzustellenden amorphen Calciumaluminats, welches rasch abgeschreckt wurde, mit der Höhe der Maxima im Röntgenbeugungsspektrum eines perfekt kristallisierten Calciumaluminats verglichen wird, welches durch Abkühlen einer geschmolzenen Masse in einer Kühlgeschwindigkeit von nicht mehr als 10°C pro Minute bis zum Erreichen einer Temperatur der Masse von 500°C erhalten wurde.It is desirable that the glass content of the amorphous Calcium aluminates in general not less than 50% by weight, preferably not less than 90 percent by weight, and in particular 100 percent by weight, is. The glass content of a certain amorphous calcium aluminate is determined by the height of the maxima in the X-ray diffraction spectrum obtained by X-ray diffraction Spectrometry of the amorphous to be produced Calcium aluminate, which was quickly quenched with the height of the maxima in the X-ray diffraction spectrum of a compared perfectly crystallized calcium aluminate which is achieved by cooling a molten mass at a cooling rate of no more than 10 ° C per minute until a temperature of the mass is reached of 500 ° C was obtained.

Aus den erhaltenen Ergebnissen wird der Glasgehalt dann nach folgender Gleichung errechnetThe glass content then becomes from the results obtained calculated according to the following equation

Das kristalline Calciumaluminat der Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4 kann hergestellt werden, indem das Material bei einer Temperatur von nicht weniger als 1000°C, vorzugsweise bei einer Temperatur von 1300 bis 1400°C, geschmolzen und danach abgekühlt wird. Der Kristallisationsgrad kann durch Röntgenbeugungs-Spektrometrie überprüft werden.The crystalline calcium aluminate of the composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 can be produced by melting the material at a temperature of not less than 1000 ° C, preferably at a temperature of 1300 to 1400 ° C, and then cooling it. The degree of crystallization can be checked by X-ray diffraction spectrometry.

Zur Herstellung der amorphen und kristallinen Calciumaluminate der vorstehend definierten Zusammensetzungen werden eine CaO-Quelle, wie gebrannter Kalk, eine Al2O3-Quelle, wie Bauxit oder Aluminiumoxid, und eine CaSO4-Quelle, wie wasserfreies Calciumsulfat in einem durch die vorstehend definierten Zusammensetzungen festgelegten Molverhältnis miteinander vermischt und das Gemisch wird dann durch Erhitzen in einem Elektroofen, Schachtofen, Herdofen oder einem anderen üblichen Ofen geschmolzen und anschließend entweder abgeschreckt oder langsam abgekühlt.To produce the amorphous and crystalline calcium aluminates of the compositions defined above, a CaO source, such as quicklime, an Al 2 O 3 source, such as bauxite or aluminum oxide, and a CaSO 4 source, such as anhydrous calcium sulfate, are combined in one of those defined above Compositions determined molar ratio mixed together and the mixture is then melted by heating in an electric furnace, shaft furnace, hearth furnace or other conventional furnace and then either quenched or slowly cooled.

Das Calciumaluminat wird in Pulverform eingesetzt. Die spezifische Oberfläche (Blaine-Wert) des pulverförmigen Calciumaluminats sollte im allgemeinen nicht weniger als 2000 cm2/g betragen und vorzugsweise im Bereich von 4000 bis 7000 cm2/g liegen. Pulverförmiges Calciumaluminat mit extrem feiner Teilchengröße verursacht Schwierigkeiten durch Staubbildung, während pulverförmiges Calciumaluminat mit zu grober Teilchengröße nachteilig ist, weil die Reaktionsaffinität erniedrigt wird, wodurch eine Verminderung der Anfangsfestigkeit und des Haftvermögens verursacht wird. The calcium aluminate is used in powder form. The specific surface area (Blaine value) of the powdered calcium aluminate should generally not be less than 2000 cm 2 / g and preferably in the range from 4000 to 7000 cm 2 / g. Extremely fine particle size powdered calcium aluminate causes dusting difficulties, while excessively large particle size powdered calcium aluminate is disadvantageous because the reaction affinity is lowered, causing a decrease in initial strength and adhesiveness.

Es wird bevorzugt, daß die Menge an Calciumaluminat, die in dem erfindungsgemäßen Bindemittel für ein feuerfestes Material vorliegt, so hoch wie möglich ist, wobei der bevorzugte Gehalt im allgemeinen nicht weniger als 50 Gewichtsprozent, insbesondere nicht weniger als 70 Gewichtsprozent, beträgt.It is preferred that the amount of calcium aluminate that in the binder according to the invention for a refractory Material is as high as possible, the preferred content generally not less than 50 Percent by weight, especially not less than 70 percent by weight, is.

Zu Beispielen für Materialien für Bindemittel, die zusammen mit den Calciumaluminaten verwendet werden, um das feuerfeste Material zu binden, gehören Aluminiumoxidzemente, verschiedene Phosphate, wie Aluminiumphosphat, Alkalisilicate, wie Natriumsilicat und verschiedene Zemente, wie Portlandzemente. Diese von Calciumaluminat verschiedenen Materialien können bei der Herstellung eines feuerfesten Produkts mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel vermischt werden. Der Anteil des Bindemittels für das feuerfeste Material kann im allgemeinen im Bereich von 2 bis 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 5 bis 20 Gewichtsprozent, liegen, wobei ein feuerfestes Produkt mit zufriedenstellender Hochtemperaturbeständigkeit gebildet wird. Wenn der Anteil des Bindemittels weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, ist die Bindefestigkeit verschlechtert, wenn andererseits der Gehalt an Bindemittel mehr als 40 Gewichtsprozent beträgt, wird die Hochdrucktemperaturbeständigkeit des gebildeten feuerfesten Produkts vermindert.Examples of materials for binders that go together used with the calcium aluminates to to bind the refractory material include alumina cements, various phosphates, such as aluminum phosphate, Alkali silicates such as sodium silicate and various Cements such as Portland cements. This from calcium aluminate different materials can be used in the manufacture a refractory product with the invention Binder to be mixed. The proportion of the binder for the refractory material can generally range from 2 to 40 percent by weight, preferably from 5 to 20 percent by weight, being a refractory product with satisfactory High temperature resistance is formed. If the share the binder is less than 2 percent by weight, the bond strength is deteriorated if on the other hand the binder content more than 40 percent by weight is the high pressure temperature resistance of the refractory product formed.

Im Hinblick auf feuerfeste Materialien, die in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel eingesetzt werden können, besteht keine spezielle Beschränkung. So eignen sich besonders Materialien auf Basis von Aluminiumoxid, Materialien auf Basis von Siliciumdioxid, Materialien auf Basis von Aluminiumoxid-Siliciumdioxid, Materialien auf Basis von Magnesiumoxid, Materialien auf Basis von Zirkoniumoxid und Materialien auf Basis von Siliciumcarbid. Die spezielle Art des feuerfesten Materials und dessen Teilchengröße können unter Berücksichtigung der praktischen Durchführung des Sprühvorgangs und der Festigkeit gewählt werden, die zur Anwendung des feuerfesten Produkts bei der zu erwartenden Anwendungstemperatur notwendig ist.With regard to refractory materials in combination used with the binder of the invention there is no particular limitation. So materials based on aluminum oxide are particularly suitable, Silicon dioxide based materials, materials based on aluminum oxide-silicon dioxide, materials based on magnesium oxide, materials based of zirconium oxide and materials based on silicon carbide. The special type of refractory and  whose particle size can take into account the practical implementation of the spraying process and Strength can be chosen to apply the refractory Product at the expected application temperature necessary is.

Nachstehend wird ein beispielhaftes Verfahren zur Sprühbeschichtung mit dem erfindungsgemäßen feuerfesten Material beschrieben.The following is an exemplary method for spray coating with the refractory according to the invention Material described.

Das erfindungsgemäße Bindemittel für ein feuerfestes Material wird mit dem zu verwendenden feuerfesten Material vermischt. Das Gemisch wird pneumatisch einer Sprühvorrichtung zugeleitet, unmittelbar vor dem Versprühen mit Wasser versetzt und das aus Bindemittel, feuerfestem Material und Wasser bestehende Gemisch wird auf die Ofenwand oder eine andere Oberfläche aufgesprüht, die mit einem feuerfesten Überzug beschichtet werden soll. Wenn eine übermäßig große Menge an Wasser zugesetzt wird, kann die Ausbildung der Festigkeit nach dem Aufsprühen in unerwarteter Weise durch Verdampfen von Wasser vermindert werden, was zu einer verschlechterten Haftfähigkeit und infolgedessen Abschälen oder Abfallen des durch Sprühen aufgetragenen Überzugs führt. Wenn im Gegensatz dazu die Menge des zugesetzten Wassers zu gering ist, wird die Menge des rückprallenden Materials in unerwünschter Weise erhöht. Es wird daher bevorzugt, daß die in dieser Stufe zugesetzte Wassermenge so klein wie möglich gehalten wird und vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent liegt. In dieser Stufe ist zu bevorzugen, ein Wasser-Verminderungsmittel, wie eine Verbindung des Ligninsulfonatsystems, zuzusetzen, um die in dieser Stufe zugesetzte Wassermenge zu vermindern. Eine besonders bevorzugte Verbindung wirkt als Weichmacher, wie ein durch Kondensationspolymerisation von Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd erhaltenes Produkt. The binder according to the invention for a refractory Material comes with the refractory material to be used mixed. The mixture is pneumatically sprayed fed immediately before spraying with water spiked and that of binder, refractory and Water existing mixture is on the furnace wall or a other surface sprayed with a refractory Coating to be coated. If an excessively large Amount of water added can form the Strength after spraying in an unexpected way Evaporation of water can be reduced, resulting in a deteriorated adhesiveness and, as a result, peeling or the coating applied by spraying falls off leads. In contrast, if the amount of added Water is too low, the amount of rebounding Material undesirably increased. It will therefore preferred that the amount of water added at this stage is kept as small as possible and preferably in Range is about 5 to 20 weight percent. At this stage it is preferable to use a water reducing agent, like a compound of the lignin sulfonate system, to add the amount of water added at this stage to diminish. A particularly preferred connection works as a plasticizer, such as one by condensation polymerization obtained from naphthalenesulfonic acid and formaldehyde Product.  

Andere Additive, die gewöhnlich den für ähnliche Anwendungszwecke bestimmten Zusammensetzungen zugefügt werden, können auch für die erfindungsgemäßen feuerfesten Materialien eingesetzt werden. Zu Beispielen für solche übliche Additive gehören Verzögerungsmittel, wie organische Säuren, einschließlich Hydroxycarbonsäuren, und Alkalicarbonate, wie Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat.Other additives commonly used for similar applications added to certain compositions can also be used for the refractory according to the invention Materials are used. Examples of such Common additives include retarders, such as organic ones Acids, including hydroxycarboxylic acids, and Alkali carbonates, such as sodium carbonate or sodium bicarbonate.

Es ist außerdem vorteilhaft, feinpulverisiertes siliciumdioxidhaltiges oder aluminumoxidhaltiges Material, wie pulverförmiges Kieselsäuremehl oder Aluminiumoxid-Pulver zuzusetzen, um die Hochtemperaturfestigkeit des gebildeten Überzugs zu erhöhen oder um die Menge des in der Sprühstufe abprallenden Materials zu verringern.It is also advantageous to contain finely powdered silica or alumina-containing material, such as powdered silica powder or alumina powder add to the high temperature strength of the formed Increase or to increase the amount of in the coating Spray level to reduce bouncing material.

Außerdem können gemeinsam mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel zusätzlich übliche Bindemittel für feuerfeste Materialien angewendet werden, wie Aluminiumoxidzemente, Phosphate und Silicate.In addition, together with the binder according to the invention additionally conventional binders for refractories Materials are used, such as aluminum oxide cements, Phosphates and silicates.

Das erfindungsgemäße Bindemittel für ein feuerfestes Material und das dieses Bindemittel enthaltende feuerfeste Produkt können nicht nur durch Sprühbeschichten, sondern auch durch Gießverfahren und Formstampfverfahren angewendet werden. Den Materialien kann gegebenenfalls ein Verzögerungsmittel zugesetzt werden, was erforderlichenfalls während dieser Verarbeitungs-Prozesse erfolgt.The binder according to the invention for a refractory Material and the refractory containing this binder Product can not only by spray coating, but also applied by casting processes and stamping processes will. A delay agent can optionally be added to the materials be added, if necessary takes place during these processing processes.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf die nachstehenden Beispiele beschrieben.The invention will be described in more detail below with reference described in the examples below.

In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen steht C für CaO, A für Al2O3 und für SO3, während A-CA ein amorphes Calciumaluminat bedeutet.
In the following examples and comparative examples, C is CaO, A is Al 2 O 3 and SO 3 , while A-CA is an amorphous calcium aluminate.

Beispiel 1example 1

Aus einem Gemisch aus gelöschtem Kalk (Reinheit 98%) und Aluminiumoxid (Reinheit 97%) wurde eine durch die Formel C12A7 charakterisierte CA-Zusammensetzung in einem Elektroofen bei 1700°C geschmolzen und das geschmolzene Gemisch wurde dann durch Einblasen von Druckluft von 5 kg/cm2 innerhalb einer Sekunde rasch auf eine Temperatur unter 500°C abgekühlt, wobei A-CA erhalten wurde. Das so gebildete A-CA wurde pulverisiert bis zum Erreichen eines Blaine-Werts von 5700 cm2/g und 7 Gewichtsteile des pulverisierten A-CA wurden mit 3 Gewichtsteilen Aluminiumoxidpulver, 7 Gewichtsteilen Siliciumdioxid- Mehl und 100 Gewichtsteilen eines bis zu einer Teilchengröße von weniger als 5 mm pulverisierten Magensiumoxid- Klinkers vermischt. Das Gemisch wurde pneumatisch über eine Entfernung von 50 m einer Sprühvorrichtung mit der Handelsbezeichnung "Modell 260" der Aliva Co. zugeleitet und an einem Punkt 5 m vor der Sprühduese in einer solchen Rate mit Wasser vermischt, daß 100 Gewichtsteile des Gemisches mit 12 Gewichtsteilen Wasser versetzt wurden. Das mit Wasser vermischte Gemisch wurde auf eine Oberfläche einer aus feuerfesten Ziegeln hergestellten Wand, die eine Fläche von 30 m2 hatte und bei einer Durchschnittstemperatur von 327°C gehalten wurde, aufgesprüht.From a mixture of slaked lime (98% purity) and aluminum oxide (97% purity), a CA composition characterized by the formula C 12 A 7 was melted in an electric furnace at 1700 ° C. and the melted mixture was then blown off by blowing in compressed air 5 kg / cm 2 rapidly cooled to a temperature below 500 ° C within one second, whereby A-CA was obtained. The A-CA thus formed was pulverized until a Blaine of 5700 cm 2 / g was reached, and 7 parts by weight of the pulverized A-CA was mixed with 3 parts by weight of alumina powder, 7 parts by weight of silica flour and 100 parts by weight of one to a particle size of less mixed as 5 mm powdered magnesia clinker. The mixture was pneumatically fed over a distance of 50 m to a sprayer with the trade designation "Model 260" from Aliva Co. and mixed with water at a point 5 m in front of the spray nozzle at a rate such that 100 parts by weight of the mixture with 12 parts by weight of water were transferred. The mixture mixed with water was sprayed onto a surface of a wall made of refractory bricks, which had an area of 30 m 2 and was kept at an average temperature of 327 ° C.

Die feuerfeste Zusammensetzung dieses Beispiels verfestigte sich sofort nach dem Aufsprühen auf die Wand, ohne daß wesentliches Abschälen oder Abblättern auftrat und beim Aufsprühen war der zurückprallende Anteil sehr gering und betrug 8 Gewichtsprozent.The refractory composition of this example solidified immediately after spraying on the wall, without significant peeling or peeling and when spraying, the rebounding portion was very much low and was 8 percent by weight.

Die Wand konnte innerhalb von zwei Stunden wieder in einen anwendungsfähigen Zustand gebracht werden. The wall was back in within two hours be brought into a usable condition.  

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Eine Zusammensetzung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Abänderung, daß ein Zement mit dem Handelsnamen High Alumina Cement der Denki Kagaku Kogyo K. K. anstelle des A-CA verwendet wurde, dem 2 Gewichtsteile eines handelsüblichen Calciumhydroxids als Raschabbindemittel zugesetzt worden waren. Das Gemisch wurde auf die gleiche Wandoberfläche wie in Beispiel 1 nach der in Beispiel 1 durchgeführten allgemeinen Verfahrensweise aufgesprüht.A composition was made in the same manner as in Example 1 produced, with the modification that a Cement with the trade name High Alumina Cement der Denki Kagaku Kogyo K. K. was used instead of the A-CA the 2 parts by weight of a commercially available calcium hydroxide when rapid setting agents had been added. The mixture was on the same wall surface as in Example 1 following the general procedure outlined in Example 1 sprayed on.

Dabei zeigte sich, daß die Zusammensetzung dieses Vergleichsbeispiels nicht für praktische Anwendungszwecke geeignet war, da häufiges Abschälen oder Abblättern des aufgesprühten Überzugs verursacht wurde, sobald die Temperatur der Wand oberhalb 100°C lag.It was found that the composition of this comparative example not for practical purposes was suitable because frequent peeling or peeling of the sprayed coating was caused as soon as the temperature the wall was above 100 ° C.

Beispiel 2Example 2

Die in Beispiel 1 beschriebene Verfahrensweise wurde wiederholt, mit der Abänderung, daß geschmolzene Massen aus solchen Gemischen gebildet wurden, der Zusammensetzung durch eine der nachstehenden Formeln charakterisiert ist: CA2, C3A, C3A3 + CaF2 und C11A7 + CaF2, wobei die Massen durch Erhitzen auf 1800°C geschmolzen wurden und die geschmolzenen Massen innerhalb einer Sekunde auf weniger als 500°C abgeschreckt wurden.The procedure described in Example 1 was repeated, with the modification that molten masses were formed from such mixtures, the composition being characterized by one of the following formulas: CA 2 , C 3 A, C 3 A 3 + CaF 2 and C 11 A 7 + CaF 2 , the masses being melted by heating to 1800 ° C and the molten masses being quenched to less than 500 ° C within one second.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.The results are shown in Table 1.

Tabelle 1 Table 1

Beispiel 3Example 3

Unter Anwendung der gleichen Materialien wie in Beispiel 1 wurden Zusammensetzungen mit den in Tabelle 2 gezeigten Glasgehalten hergestellt, indem der Druck der zum Kühlen verwendeten Druckluft und damit die Kühlrate variiert wurden. Die weiteren Bedingungen und Verfahrensschritte waren die gleichen wie in Beispiel 1.Using the same materials as in Example 1 were compositions with those shown in Table 2 Glass held manufactured by the pressure of the Cooling used compressed air and thus the cooling rate were varied. The further conditions and procedural steps were the same as in Example 1.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.The results are shown in Table 2.

Tabelle 2 Table 2

Beispiel 4Example 4

Die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Abänderung, daß die A-CA gemäß Beispiel 1 in der in Tabelle 3 gezeigten Weise abgeändert wurden.The same procedure as in Example 1 was repeated, with the modification that the A-CA according to Example 1 were modified in the manner shown in Table 3.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.The results are shown in Table 3.

Tabelle 3 Table 3

Beispiel 5Example 5

Die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Abänderung, daß der Mischungsanteil des in Beispiel 1 hergestellten A-CA auf 4, 6, 12 bzw. 27 Gewichtsteile abgeändert wurde, wie in Tabelle 4 gezeigt ist. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 4 gezeigt.The same procedure as in Example 1 was followed repeated, with the modification that the mixing proportion of the A-CA produced in Example 1 on 4, 6, 12 or 27 parts by weight was changed, as in Table 4 is shown. The results are also shown in Table 4.

Tabelle 4 Table 4

Beispiel 6Example 6

Ein Aluminiumoxidzement wurde in einem Elektroofen bei 1800°C geschmolzen und Druckluft unter 5 kg/cm2 wurde in die geschmolzene Masse eingeblasen, um diese rasch innerhalb einer Sekunde auf 500°C abzukühlen. Auf diese Weise ein A-CA hergestellt. Das A-CA wurde bis zum einem Blaine- Wert von 5500 cm2/g pulverisiert und 7 Gewichtsteile des pulverförmigen A-CA, 3 Gewichtsteile pulverförmiges Aluminiumoxid, 7 Gewichtsteile Siliciumdioxid-Mehl und 100 Gewichtsteile eines bis zu einer Teilchengröße von weniger als 5 mm zerkleinerten Magnesiumoxid-Klinkers wurden miteinander vermischt. Während des Verfahrens wurde ein Teil der geschmolzenen Masse entnommen und durch Röntgenbeugungs-Spektrometrie geprüft, um sicherzustellen, daß die geschmolzene Masse 90 Gewichtsprozent des amorphen CA enthielt. An alumina cement was melted in an electric furnace at 1800 ° C and compressed air under 5 kg / cm 2 was blown into the molten mass to cool it rapidly to 500 ° C in one second. In this way an A-CA is manufactured. The A-CA was pulverized to a Blaine of 5500 cm 2 / g and 7 parts by weight of the powdered A-CA, 3 parts by weight of powdered alumina, 7 parts by weight of silica flour and 100 parts by weight of a particle size less than 5 mm crushed magnesium oxide clinker was mixed together. During the process, a portion of the molten mass was removed and checked by X-ray diffraction spectrometry to ensure that the molten mass contained 90 percent by weight of the amorphous CA.

Das Gemisch wurde pneumatisch über eine Entfernung von 50 m einer Sprühvorrichtung "Modell 260" der Aliva Co. zugeleitet und 5 m vor der Düse in einem solchen Mischungsverhältnis mit Wasser vermischt, daß 100 Gewichtsteile des Gemisches mit 12 Gewichtsteilen Wasser versetzt wurden. Das mit Wasser versetzte Gemisch wurde auf die 15 m2 große Fläche der Oberfläche einer aus feuerfesten Ziegeln hergestellten Wand, die bei einer Durchschnittstemperatur von 315°C gehalten wurde, aufgesprüht.The mixture was fed pneumatically over a distance of 50 m to a "Model 260" sprayer from Aliva Co. and mixed with water 5 m in front of the nozzle in such a mixing ratio that 12 parts by weight of water were added to 100 parts by weight of the mixture. The water-added mixture was sprayed onto the 15 m 2 surface of a refractory brick wall kept at an average temperature of 315 ° C.

Die feuerfeste Zusammensetzung dieses Beispiels verfestigte sich sofort nach dem Aufsprühen auf die Wand, ohne daß im wesentlichen Abschälen oder Abblättern auftrat. Darüberhinaus konnte das Aufsprühen mit einem extrem kleinen Anteil an rückgepralltem Material von 9 Gewichtsprozent durchgeführt werden.The refractory composition of this example solidified immediately after spraying on the wall without essentially peeling or peeling occurred. Furthermore could spray on with an extremely small proportion performed on rebound material of 9 percent by weight will.

Die Wand konnte auf diese Weise innerhalb von zwei Stunden wieder in den für ein feuerfestes Material gebrauchsfertigen Zustand gebracht werden.The wall was able to do so within two hours back in the ready to use for a fireproof material Condition.

Beispiel 7Example 7

Die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 6 wurde wiederholt, mit der Abänderung, daß das in Beispiel 6 hergestellte A-CA so pulverisiert wurde, daß die in Beispiel 5 angegebenen Werte für die Menge des zurückgeprallten Materials erhalten wurden.The same procedure as in Example 6 was repeated, with the modification that that produced in Example 6 A-CA was pulverized so that the in Example 5 specified values for the amount of rebounded Material were obtained.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.The results are shown in Table 5.

Tabelle 5 Table 5

Beispiel 8Example 8

Die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 6 wurde wiederholt, mit der Abänderung, daß der Mischungsanteil des A-CA, das in Beispiel 6 hergestellt wurde, auf 4, 6, 12 bzw. 27 Gewichtsteile abgeändert wurde, wie in Tabelle 6 gezeigt ist. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 6 gezeigt.The same procedure as in Example 6 was repeated, with the modification that the mixing proportion of the A-CA made in Example 6 to 4, 6, 12 or 27 parts by weight was changed, as in Table 6 is shown. The results are also in Table 6 shown.

Tabelle 6 Table 6

Beispiel 9Example 9

Gemische wurden unter Verwendung von gelöschtem Kalk als CaO-Quelle, von Bauxit als Al2O3-Quelle und von wasserfreiem Calciumsulfat als CaSO4-Quelle hergestellt. Jedes der verwendeten Ausgangsmaterialien war vor dem Vermischen pulverisiert worden.Mixtures were made using slaked lime as the CaO source, bauxite as the Al 2 O 3 source, and anhydrous calcium sulfate as the CaSO 4 source. Each of the starting materials used had been pulverized before mixing.

Die Ergebnisse der quantitativen Analysen der jeweiligen Roh- oder Ausgangsmaterialien sind in Tabelle 7 gezeigt.The results of the quantitative analysis of each Raw or starting materials are shown in Table 7.

26,3 kg gelöschter Kalk, 52,9 kg Bauxit und 20,8 kg wasserfreies Calciumsulfat wurden vermischt und pulverisiert, und aus dem erhaltenen Gemisch wurden Pellets durch Formpressen hergestellt. Die so hergestellten Pelletts wurden in einem Siliconit-Elektroofen eine Stunde bei 1300°C calciniert, wobei ein kristalliner Klinker, charakterisiert durch die Formel C4A3 mit der in Tabelle 8 gezeigten Zusammensetzung erhalten wurde. 26.3 kg of slaked lime, 52.9 kg of bauxite and 20.8 kg of anhydrous calcium sulfate were mixed and pulverized, and pellets were produced from the resulting mixture by compression molding. The pellets thus produced were calcined in a siliconite electric furnace at 1300 ° C. for one hour, a crystalline clinker characterized by the formula C 4 A 3 having the composition shown in Table 8 being obtained.

Der calcinierte Klinker wurde zu einem feinen Pulver mit einem Blaine-Wert von 4500 cm2/g pulverisiert. 8 Gewichtsprozent des calcinierten und pulverisierten Klinkers wurden mit 4 Gewichtsprozent eines Aluminiumoxidpulvers (Produkt der Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 8 Gewichtsprozent eines mit Eisenstaub legierten Siliciumdioxid-Mehls und 80 Gewichtsprozente eines Magnesiumoxid-Klinkers, der bis zu einer Korngröße von weniger als 5 mm zerkleinert worden war, vermischt.The calcined clinker was pulverized into a fine powder with a Blaine value of 4500 cm 2 / g. 8% by weight of the calcined and pulverized clinker was mixed with 4% by weight of an alumina powder (product of Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 8% by weight of an iron dust alloyed silicon dioxide flour and 80% by weight of a magnesium oxide clinker which had a particle size of less than 5 mm had been crushed, mixed.

Das Gemisch wurde pneumatisch in einer Sprühvorrichtung "Modell 260" der Aliva Co. über eine Entfernung von 50 m gefördert und 5 m vor der Düse mit eingespritztem Wasser in einer solchen Rate versetzt, daß 100 Gewichtsteile des Gemisches mit 12 Gewichtsteilen Wasser versetzt wurden. Das durch Einblasen von Wasser erhaltene Gemisch wurde auf die Oberfläche einer aus feuerfesten Ziegeln hergestellten Wand mit einer Fläche von 30 m2, die bei einer Durchschnittstemperatur von 327°C gehalten wurde, aufgesprüht.The mixture was conveyed pneumatically in a "Model 260" sprayer from Aliva Co. over a distance of 50 m and injected water was added 5 m in front of the nozzle at a rate such that 100 parts by weight of the mixture were mixed with 12 parts by weight of water. The mixture obtained by blowing water was sprayed on the surface of a wall made of refractory bricks with an area of 30 m 2 , which was kept at an average temperature of 327 ° C.

Die feuerfeste Zusammensetzung dieses Beispiels verfestigte sich sofort nach dem Aufsprühen auf die Wand, ohne daß im wesentlichen Abschälen oder Abblättern auftrat und beim Aufsprühen prallte nur eine extrem geringe Menge von 7 Gewichtsprozent zurück.The refractory composition of this example solidified immediately after spraying on the wall, without substantially peeling or peeling and when spraying, only an extremely small one bounced Amount of 7 percent by weight.

Die Wand konnte innerhalb etwa 2,5 Stunden nach dem Sprühbeschichten mit der feuerfesten Zusammensetzung wieder in den gebrauchsfähigen Zustand gebracht werden. The wall was ready within about 2.5 hours Spray coating with the refractory composition be brought back into a usable condition.  

Tabelle 7 Table 7

Quantitative Analyse (Gewichtsprozent) Quantitative analysis (weight percent)

Tabelle 8 Table 8

Quantitative Analyse eines calcinierten C4A3 (Gewichtsprozent) Quantitative analysis of a calcined C 4 A 3 (weight percent)

Beispiel 10Example 10

In der in Beispiel 9 beschriebenen Weise wurden die in Tabelle 9 angegebenen Materialien miteinander vermischt, wobei die Zusammensetzungen (Versuche 2 bis 9) erhalten wurden, die in Tabelle 9 angegeben sind. Jede der so hergestellten Zusammensetzungen wurde auf die Oberfläche einer Ziegelwand aufgesprüht, die bei einer Durchschnittstemperatur von 330°C gehalten wurde und eine Oberfläche von 10 m2 hatte.In the manner described in Example 9, the materials shown in Table 9 were mixed with one another to give the compositions (Experiments 2 to 9) which are shown in Table 9. Each of the compositions thus prepared was sprayed onto the surface of a brick wall which was maintained at an average temperature of 330 ° C and had a surface area of 10 m 2 .

Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt.The results are shown in Table 9.

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

Die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 10 wurde wiederholt, mit der Abänderung, daß das verwendete Bindemittel für das feuerfeste Material nur aus einem Aluminiumoxidzement bestand, wie aus Versuch 1 in Tabelle 9 ersichtlich ist. Das Ergebnis ist in Tabelle 9 gezeigt.The same procedure as in Example 10 was repeated, with the modification that the binder used for the refractory material only from an aluminum oxide cement consisted, as can be seen from experiment 1 in table 9 is. The result is shown in Table 9.

Die Ergebnisse der quantitativen Analyse der in den vorhergehenden Beispielen angewendeten Calciumaluminate sind in der nachstehenden Tabelle 10 aufgeführt. The results of the quantitative analysis of the previous Examples of calcium aluminates used are listed in Table 10 below.  

Tabelle 9 Table 9

Die chemischen Analysen der in den vorhergehenden Beispielen verwendeten Calciumaluminate sind in Tabelle 10 gezeigt.The chemical analyzes of those in the previous examples Calcium aluminates used are in Table 10 shown.

Tabelle 10 Table 10

Claims (10)

1. Bindemittel für ein feuerfestes Material, dadurch gekennzeichnet, daß es als Hauptbestandteil ein Calciumaluminat, das aus der Gruppe der amorphen Calciumaluminate der Zusammensetzung CaO + Al2O3, CaO + 2Al2O3, 3CaO + Al2O3, 3 CaO + 3Al2O3 + CaF2, 11CaO + 7Al2O3 + CaF2 und 12CaO + 7Al2O3, der kristallinen Calciumaluminate mit der Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4, der amorphen Calciumaluminate mit der Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4 oder Gemischen solcher Verbindungen ausgewählt ist, enthält.1. Binder for a refractory material, characterized in that it is a calcium aluminate as the main component, which from the group of amorphous calcium aluminates of the composition CaO + Al 2 O 3 , CaO + 2Al 2 O 3 , 3CaO + Al 2 O 3 , 3 CaO + 3Al 2 O 3 + CaF 2 , 11CaO + 7Al 2 O 3 + CaF 2 and 12CaO + 7Al 2 O 3 , the crystalline calcium aluminates with the composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 , the amorphous calcium aluminates with the composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 or mixtures of such compounds is selected. 2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumaluminat einen Glasgehalt von nicht weniger als 50 Gewichtsprozent aufweist. 2. Binder according to claim 1, characterized in that that the calcium aluminate does not have a glass content has less than 50 percent by weight.   3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumaluminat eine spezifische Oberfläche (Blaine-Wert) von nicht weniger als 2000 cm2/g aufweist.3. Binder according to claim 1 or 2, characterized in that the calcium aluminate has a specific surface area (Blaine value) of not less than 2000 cm 2 / g. 4. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumaluminat in einer Menge von nicht mehr als 50 Gewichtsprozent enthalten ist.4. Binder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the calcium aluminate in a Amount not more than 50 percent by weight is. 5. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem ein Material enthält, welches aus der Gruppe der Aluminiumoxidzemente, Phosphate, Alkalisilicate, Portlandzemente und Gemische solcher Materialien ausgewählt ist.5. Binder according to one of claims 1 to 4, characterized in that it is also a material contains, which from the group of alumina cements, Phosphates, alkali silicates, Portland cements and mixtures such materials is selected. 6. Feuerfestes Produkt, enthaltend ein feuerfestes Material und ein Bindemittel für dieses feuerfeste Material, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel als Hauptbestandteil ein Calciumaluminat, das aus der Gruppe der amorphen Calciumaluminate der Zusammensetzung CaO + Al2O3, CaO + 2Al2O3, 3CaO + Al2O3, 3CaO + 3Al2O3 + CaF2, 11CaO + 7Al2O3 + CaF2 und 12CaO + 7Al2O3, der kristallinen Calciumaluminate mit der Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4, der amorphen Calciumaluminate mit der Zusammensetzung 3CaO + 3Al2O3 + CaSO4 oder Gemischen solcher Verbindungen ausgewählt ist, enthält.6. Refractory product containing a refractory material and a binder for this refractory material, characterized in that the binder as the main component is a calcium aluminate, which is selected from the group of the amorphous calcium aluminates of the composition CaO + Al 2 O 3 , CaO + 2Al 2 O 3 , 3CaO + Al 2 O 3 , 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaF 2 , 11CaO + 7Al 2 O 3 + CaF 2 and 12CaO + 7Al 2 O 3 , the crystalline calcium aluminates with the composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 , which is selected from amorphous calcium aluminates with the composition 3CaO + 3Al 2 O 3 + CaSO 4 or mixtures of such compounds. 7. Feuerfestes Produkt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material aus der Gruppe der Materialien auf Aluminiumoxid-Basis, auf Siliciumdioxid-Basis, Aluminiumoxid-Siliciumdioxid- Basis, Magnesiumoxid-Basis, Zirkoniumoxid-Basis, Siliciumcarbid-Basis und Gemischen solcher Materialien ausgewählt ist. 7. Refractory product according to claim 6, characterized characterized in that the refractory material from the Group of materials based on aluminum oxide Silicon dioxide base, aluminum oxide silicon dioxide Base, magnesium oxide base, zirconium oxide base, Silicon carbide base and mixtures of such materials is selected.   8. Feuerfestes Produkt nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es das Bindemittel in einer Menge von 2 bis 40 Gewichtsprozent enthält.8. Refractory product according to claim 6 or 7, characterized characterized in that it contains the binder in an amount contains from 2 to 40 percent by weight. 9. Feuerfestes Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 5 bis 20 Gewichtsprozent Wasser enthält.9. Refractory product according to one of claims 1 to 8, characterized in that there are additionally 5 to 20 Weight percent water contains. 10. Feuerfestes Produkt nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein Material aus der Gruppe der Wasser-Verminderungsmittel (Wasser-Reduktionsmittel), Verzögerungsmittel, der feinteiligen siliciumdioxidhaltigen Materialien, der feinteiligen aluminiumoxidhaltigen Materialien oder Gemische solcher Materialien enthält.10. Refractory product according to one of claims 6 to 9, characterized in that it is additionally a Material from the group of water reducing agents (Water reducing agent), retardant, the finely divided materials containing silicon dioxide, the finely divided materials or mixtures containing aluminum oxide contains such materials.
DE19863610586 1984-09-21 1986-03-27 Binder for a refractory material and refractory product containing this binder Granted DE3610586A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59198276A JPS6177659A (en) 1984-09-21 1984-09-21 Refractory binder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3610586A1 true DE3610586A1 (en) 1987-12-03

Family

ID=16388430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863610586 Granted DE3610586A1 (en) 1984-09-21 1986-03-27 Binder for a refractory material and refractory product containing this binder

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS6177659A (en)
DE (1) DE3610586A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1219576A1 (en) * 2000-12-27 2002-07-03 Ngk Insulators, Ltd. Insulator
WO2007079806A1 (en) * 2005-12-23 2007-07-19 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Mix for a refractory ceramic product and refractory ceramic product produced therefrom
WO2016193642A1 (en) 2015-06-03 2016-12-08 Kerneos Composition comprising an amorphous calcium aluminate and associated production method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2348433A1 (en) * 1972-09-27 1974-04-18 Denki Kagaku Kogyo Kk METHOD FOR PRODUCING A HIGH STRENGTH CONCRETE
US3963508A (en) * 1974-11-18 1976-06-15 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Calcium aluminate cement

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2348433A1 (en) * 1972-09-27 1974-04-18 Denki Kagaku Kogyo Kk METHOD FOR PRODUCING A HIGH STRENGTH CONCRETE
US3963508A (en) * 1974-11-18 1976-06-15 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Calcium aluminate cement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Silikat Lexikon, Academie-Verlag Berlin, 1985, S.750-752 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1219576A1 (en) * 2000-12-27 2002-07-03 Ngk Insulators, Ltd. Insulator
US6599647B2 (en) 2000-12-27 2003-07-29 Ngk Insulators, Ltd. Joined insulator body
WO2007079806A1 (en) * 2005-12-23 2007-07-19 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Mix for a refractory ceramic product and refractory ceramic product produced therefrom
WO2016193642A1 (en) 2015-06-03 2016-12-08 Kerneos Composition comprising an amorphous calcium aluminate and associated production method
FR3037061A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-09 Kerneos COMPOSITION COMPRISING AMORPHOUS CALCIUM ALUMINATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
CN107667081A (en) * 2015-06-03 2018-02-06 克内奥斯公司 The production method of composition comprising amorphous calcium aluminate and correlation
US20180127315A1 (en) * 2015-06-03 2018-05-10 Kerneos Composition comprising an amorphous calcium aluminate and associated production method
JP2018516227A (en) * 2015-06-03 2018-06-21 ケルネオス Compositions containing amorphous calcium aluminate and related manufacturing methods
US10577283B2 (en) 2015-06-03 2020-03-03 Kerneos Composition comprising an amorphous calcium aluminate and associated production method
CN107667081B (en) * 2015-06-03 2021-08-06 克内奥斯公司 Compositions comprising amorphous calcium aluminates and related production processes

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6177659A (en) 1986-04-21
JPH0458425B2 (en) 1992-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2857396C2 (en) Fast setting cement
DE3537412C2 (en)
DE69307763T2 (en) Improved fire retardant compositions containing injectable Portland cement
DE2447465C3 (en) Rapidly hardening Portland cement mortar-bitumen grouting compound for ballast-filled track bedding
DE602004007406T2 (en) HYDRAULIC MINERAL COMPOSITION, MANUFACTURING METHOD AND HYDRAULIC BINDER AND CEMENT PRODUCTS CONTAINING SUCH A COMPOSITION
DE19846414A1 (en) Rapid setting, high early strength binder
EP0211362B1 (en) Mixture for producing quickly hardening mortars for stuccoes and repairs
DE3920662A1 (en) USE OF ETHYLENE OXIDE / PROPYLENEOXIDE BLOCK COPOLYMERS IN HYDRAULICALLY FILLING MASSES AND THE MASSES THUS OBTAINED
DE4342407C2 (en) Hydraulic binder and its use
EP0151452A1 (en) Process for fast setting of a mouldable raw mixture and utilisation thereof
WO2016202439A1 (en) Method for producing highly reactive cements
DE69721121T2 (en) Accelerator, spray material and method using this material
DE3327176A1 (en) SINGLE COMPONENT ALKALISILICATE CEMENT COMPOSITION
EP0554757A1 (en) One-component alkali silicate cement composition
DE2308851A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HYDRATION-RETAINING MATERIAL FROM STEEL-MAKING FURNACE SLAG
DE69109688T2 (en) METHOD FOR IMPROVING THE ACTIVATION OF LATENT HYDRAULIC BASIC BLAST FURNACE SLAG FOR PRODUCING A BUILDING MATERIAL.
DE3610586A1 (en) Binder for a refractory material and refractory product containing this binder
DE2738247A1 (en) Refractory alumina cement and process for its manufacture
DE2255501B2 (en) Expanding cement additive and process for its manufacture
DE4345368C2 (en) Spinel-contg., cement bonded body for use as cement clinker
DE69718963T2 (en) Accelerator, spray material and method using this material
WO1996014275A1 (en) Sol-gel additive for systems with inorganic binders
DE2555400C2 (en) Hydraulic cement
DE2846131C3 (en) Alumina cement
DE2122710A1 (en) Calcined aluminium sulphate - as cement additive

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee