DE3816715A1

DE3816715A1 - Granulatartige masse

Info

Publication number: DE3816715A1
Application number: DE19883816715
Authority: DE
Inventors: Alois Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-05-17
Filing date: 1988-05-17
Publication date: 1989-11-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine granulatartige Masse für die Abdeckung von Schmelzen in metallurgischen Gefäßen, insbesondere für Pfannen und Verteiler sowie zur Bildung von isolierenden Leichtspritzmassen für das Verschleißfutter und/oder die Auskleidung von Verteilern, bestehend aus einer Mischung aus zerkleinerten, anorganischen, feuerfesten Zuschlagstoffen und Bindemitteln.

Abdeckmassen für Schmelzen haben die Aufgabe, die in einem metallurgischen Gefäß, beispielsweise einer Pfanne oder einem Verteiler, enthaltene Schmelze einerseits vor dem Einfluß des in der Umgebungsluft befindlichen Sauerstoffs zu schützen bzw. abzuschirmen und andererseits, insbesondere während eines Transportes, einen Wärmeverlust zu verhindern bzw. zu isolieren. Dabei sollen die Abdeckmassen möglichst leicht sein, kein chemisch gebundenes Wasser bzw. Kristallwasser und wenig, möglichst sogar keinen Kohlenstoff enthalten und vor allem in ihrer Herstellung preiswert sein.

Es sind nun Abdeckmassen bekannt, die aus hohlkugelartigen, siliziumdioxidhaltigen Mineralien bestehen. Eine solche Abdeckmasse ist teuer, hat jedoch ein verhältnismäßig geringes Gewicht. Die Isolierung einer derartigen Abdeckmasse ist gut; ihr Nachteil besteht darin, daß der pH-Wert kleiner als 7 ist, was sich ungünstig auf die Schmelze auswirkt. Um eine unerwünschte Siliziumaufnahme zu vermeiden bzw. in geringen Grenzen zu halten, darf der Anteil an freiem Silizium in einer solchen Masse nicht über 10% liegen.

Es ist ferner bekannt, eine Abdeckmasse für Schmelzen aus Reisschalenasche zu bilden. Reisschalenasche hat ein geringes Schüttgewicht und bewirkt eine gute Isolierung; ihr Nachteil besteht darin, daß sie teuer ist und Kohlenstoff enthält, der sich ungünstig auf Metallschmelzen auswirkt. Auch hier kann eine unerwünschte Siliziumaufnahme stattfinden.

Weiterhin sind isolierende Leichtspritzmassen für die Auskleidung von Verteilern bekannt, die aus organischen Fasern und Phenolharz bestehen und mit verhältnismäßig viel Wasser angerührt werden. Solche Auskleidungen benötigen lange Aufheizzeiten, neigen zur Rißbildung und zu Abplatzungen, besitzen hohe Abprallverluste und führen zu Kohlenstoffablagerungen, die bei hoher Temperatur eine Wasserstoffabgabe an den Stahl bewirken.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine granulatartige Masse für die Abdeckung von Metallschmelzen sowie zur Bildung von isolierenden Leichtspritzmassen für das Verschleißfutter und/oder die Auskleidung von Verteilern in metallurgischen Gefäßen zu schaffen, die ein geringes Gewicht besitzt, kohlenstoff- und kristallwasserfrei ist und preiswert hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer granulatartigen Masse gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Mischung 2-10 Gewichtsteile eines Bindemittels auf der Basis von Phosphaten, Silikaten oder Sulfaten sowie 0,01 bis 0,5 Gewichtsteile eines Porenbildners enthält.

Eine solche granulatartige Masse besitzt, insbesondere bei der Verwendung von porösen Zuschlagstoffen, ein sehr geringes Gewicht, weist einen pH-Wert größer als 7 auf, ist frei von Kohlenstoff und gebundenem Wasser, isoliert ausgezeichnet und kann darüber hinaus aber auch preiswert hergestellt werden. Sie ist sowohl für die Abdeckung von Metall-, insbesondere Stahlschmelzen, als auch zur Bildung von Vibrationsmassen für das Verschleißfutter von Verteilern, für isolierende Leichtspritzmassen für die Auskleidung von Verteilern sowie zur Herstellung von Verteilerplatten geeignet.

Weitere Merkmale einer granulatartigen Masse gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-9 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Beispiel 1

90 Gewichtsteile Forsterit (DIN 40)
5 Gewichtsteile expandierter Vermikulit
5 Gewichtsteile Magnesiumsulfat
0,5 Gewichtsteile kristalline Borsäure
0,04 Gewichtsteile Tensid

werden in einem Zwangmischer unter Zugabe von etwa 15-20 Gewichtsteilen Wasser zu einem Brei gemischt und auf einem laufenden Band abgesiebt bzw. durch einen Siebkneter gepreßt. Das krümelige, körnige Granulat wird zunächst bei etwa 100 Grad Celsius vorgetrocknet und anschließend, beispielsweise in einem Drehrohrofen, bei etwa 600 Grad Celsius getrocknet. Dabei entweicht das Kristallwasser. Anschließend wird die Masse erneut abgesiebt. Das Granulat mit einer Körnung von etwa 2-4 mm wird abgepackt und später als Abdeckmasse verwendet. Die fertige Abdeckmasse hat ein Schüttgewicht von etwa 0,6 kg pro qdm. Das abgesiebte Material unter 2 mm wird für die nächste Mischung verwendet, wobei sich der Anteil des Vermikulits entsprechend reduziert. Die Feuerfestigkeit dieses Granulats wird dadurch erheblich verbessert.

Beispiel 2

90 Gewichtsteile Dolomitcarbonat (DIN 40)
5 Gewichtsteile Magnesiumsulfat
5 Gewichtsteile keramische Wolle
3 Gewichtsteile Eisenoxid
3 Gewichtsteile 30prozentiges Wasserstoffperoxid

werden ebenfalls unter Zugabe von etwa 15-20 Gewichtsteilen Wasser zunächst in einem Zwangsmischer gefüllt und gemischt. Nachdem diese Mischung etwa eine halbe Stunde gestanden hat, wird sie zunächst bei einer Temperatur bis zu 1200 Grad Celsius gebrannt und anschließend wie im Beispiel 1 behandelt.

Beispiel 3

100 Gewichtsteile Magnesiumcarbonat (DIN 160 - DIN 40)
  5 Gewichtsteile Korkschrot, Körnung 1-2 mm
  5 Gewichtsteile Magnesiumsulfat
  0,5 Gewichtsteile kristalline Borsäure
  0,04 Gewichtsteile Tensid

werden gemäß Beispiel 1 gemischt, abgesiebt, bei einer Temperatur bis zu 1200 Grad Celsius gebrannt und anschließend als körniges Material mit einer Körnung von 2-4 mm abgepackt. Das Schüttgewicht beträgt etwa 0,6 kg pro qdm.

Beispiel 4

70 Gewichtsteile Forsterit (DIN 40)
20 Gewichtsteile Sintermagnesit (DIN 120)
5 Gewichtsteile Vermikulit
5 Gewichtsteile Natriumpolyphosphat
0,5 Gewichtsteile kristalline Borsäure
0,04 Gewichtsteile Tensid

werden wie im Beispiel 1 gemischt, abgesiebt und vorgetrocknet. Die eigentliche Trocknung, beispielsweise in einem Drehrohrofen, erfolgt hier jedoch nur bei etwa 600 Grad Celsius. Anschließend wird das Material mit einer Körnung von 2-4 mm gesiebt und verpackt.

Beispiel 5

92 Gewichtsteile Olivin (DIN 40)
5 Gewichtsteile Natriumsilikat S 66
3 Gewichtsteile Vermikulit
0,5 Gewichtsteile Borsäure
0,04 Gewichtsteile Tensid
12 Gewichtsteile Wasser

werden miteinander vermischt und wie in Beispiel 1 behandelt.

In allen Beispielen hat die Zugabe der kristallinen Borsäure den Zweck, die Bindung zu verbessern.

Die unter Verwendung eines solchen Granulats hergestellten Leichtspritzmassen weisen - durch den geringeren Wasseranteil - eine kleinere Schwindung auf, und die Neigung zur Rißbildung und zu Abplatzungen wird reduziert. Sie sind kohlenstofffrei und besitzen - durch die rauhe Oberfläche des Granulats bedingt - geringe Abprallverluste, so daß ihr Einsatz bei Verschleißfuttern und/oder für die Auskleidung von Verteilern besonders vorteilhaft ist.

Claims

1. Granulatartige Masse für die Abdeckung von Schmelzen in metallurgischen Gefäßen, insbesondere für Pfannen und Verteiler sowie zur Bildung von isolierenden Leichtspritzmassen für das Verschleißfutter und/oder die Auskleidung von Verteilern, bestehend aus einer Mischung aus zerkleinerten, anorganischen, feuerfesten Zuschlagstoffen und Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 2-10 Gewichtsteile eines Bindemittels auf der Basis von Phosphaten, Silikaten oder Sulfaten sowie 0,01 bis 0,5 Gewichtsteile eines Porenbildners enthält.

2. Granulatartige Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Porenbildner organisch ist und aus Tensiden, z. B. Harzseifen, Sulfoverbindungen oder dgl., besteht.

3. Granulatartige Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Porenbildner anorganisch ist und aus Metalloxiden, insbesondere Eisenoxid und/oder Manganoxid und Wasserstoffperoxid besteht.

4. Granulatartige Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bis zu 0,1-2,0 Gewichtsteile Borsäure enthält.

5. Granulatartige Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 0,5-30 Gewichtsteile Fasermaterial enthält.

6. Granulatartige Masse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus keramischer oder mineralischer Wolle gebildet ist.

7. Granulatartige Masse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus Korkschrot gebildet ist.

8. Granulatartige Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bis zu 10 Gewichtsteile Reisschalenasche enthält.

9. Granulatartige Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bis zu 10 Gewichtsteile Vermikulit enthält.