DE3842680C2 - - Google Patents
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- DE3842680C2 DE3842680C2 DE3842680A DE3842680A DE3842680C2 DE 3842680 C2 DE3842680 C2 DE 3842680C2 DE 3842680 A DE3842680 A DE 3842680A DE 3842680 A DE3842680 A DE 3842680A DE 3842680 C2 DE3842680 C2 DE 3842680C2
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Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Behandeln schmelzge
gossenen, keramischen feuerfesten Materials und insbesondere auf Behandlungen, um die
Erosion solcher Stoffe und ihre Tendenz zum Einschließen von Ausschei
dungen in das Material zu verringern, wenn sie als
Konstruktionsteile in Berührung mit geschmolzenen Materialien verwen
det werden. Schmelzgegossene, keramische Stoffe sind gekenn
zeichnet durch ihre Herstellungsverfahren, die das Schmelzen einer
Mischung von Oxiden einschließen, wobei die Materialien als geschmol
zene amorphe Stoffe in eine Form gegossen werden und das Material beim
Abkühlen innerhalb einer glasigen Matrix Kristalle ausbildet. Die
kristalline keramische Phase ist hoch feuerfest und die Glasphase
unterstützt die Anpassung an thermische Ausdehnung. Deshalb werden
schmelzgegossene, feuerfeste Stoffe bei hohen Temperaturen
verwendet, insbesondere wenn Kontakt mit geschmolzenem Material, wie
geschmolzenem Glas, erforderlich ist.
Die glasige Matrix kennzeichnet den Typ des keramischen Materials, auf
das sich die vorliegende Erfindung richtet und durch das vorteilhafte
Eigenschaften erreicht werden, sie ist jedoch auch ursächlich für
Fehlverhalten, weil die glasige Phase weniger viskos als die kristal
line Phase oder Phasen ist, treten Ausscheidungen aus der glasigen
Phase an der Oberfläche des feuerfesten Materials beim späteren
Betrieb auf und bewirken Erosion an der Oberfläche des feuerfesten
Teils. Die kristallinen Phasen können so ausgewählt werden, daß sie
geringe Lösungsgeschwindigkeiten im geschmolzenen Material, das in
Berührung mit dem feuerfesten Material steht, aufweisen, jedoch
verursachen Verluste von Oberflächenteilen der glasigen Phase einen
wesentlichen Anstieg der Oberfläche der kristallinen Phase, die dem
erosiven Angriff ausgesetzt ist. Außerdem erhöhen Ausscheidungen aus
der glasigen Phase die Häufigkeit, mit der Teilchen der kristallinen
Phase aus der Oberfläche frei werden und in die Schmelze eintreten.
Weil diese Teilchen in höchstem Maße unlöslich sind, lösen sie sich
nur langsam auf und erscheinen deshalb häufig im Endprodukt des
Schmelzverfahrens. Bei der Glasherstellung sind derartige ungelöste
Teilchen bekannt als Einschlüsse oder Steine, die die Qualität des Glases
erheblich verschlechtern. Die Produktivität der Glasherstellung kann
erheblich verringert werden durch das Erfordernis, die Teile des
Glases mit Einschlüssen zu verwerfen.
Beim Sintern von keramischen Materialien wurden bestimmte Verfahren
verwendet. Beim Sintern treten jedoch Probleme und Aufgaben auf, die
sich grundsätzlich von denen beim Herstellen schmelzgegosse
ner, keramischer Stoffe unterscheiden. Beim Sintern wird eine Mischung
keramischer Teilchen in die gewünschte Form gebracht und der geformte
Gegenstand anschließend erwärmt, bis die Oberflächen der Teilchen
ausreichend erweicht sind, um sich zu verbinden. Geschmolzener Zustand
und Phasentrennung treten beim Sintern nicht auf. Weil beim Sintern
das Verbinden diskreter Teilchen erfolgt, ist das Einschließen von
Luft oder anderen Gasen in die Zwischenräume der Teilchen ein bekann
tes Problem. Deshalb wird in einigen Fällen das Sintern mit Maßnahmen
verbunden, die Gase entfernen. Zusätzlich werden die geformten Gegen
stände vor dem Sintern hergestellt durch Mischen der Teilchen mit
Wasser oder anderen Trägerflüssigkeiten oder organischen Bindemitteln.
Die Entfernung dieser Flüssigkeiten oder Bindemittel oder ihrer
Zersetzungsprodukte ist ein anderer Grund, beim Sintern Maßnahmen zur
Entgasung vorzusehen. Bei bestimmten Sintertechniken wird eine spezi
elle Atmosphäre geschaffen, um Oxidation oder andere unerwünschte
chemische Umsetzungen zu vermeiden. Alle diese Punkte stehen in keinem
Zusammenhang mit der Herstellung schmelzgegossener, feuer
fester Materialien, weil das Überführen der Rohmaterialien in den
geschmolzenen Zustand eigentlich das Einschließen von Gasen aus
schließt. Außerdem weisen schmelzgegossene Stoffe nicht die
hohe Porosität und Durchlässigkeit auf, die für gesinterte Stoffe
kennzeichnend sind, so daß der Anwesenheit von Gasen in geschmolzenen,
gegossenen, feuerfesten Produkten eine geringe Bedeutung zukam.
US-A-6 70 299, beschreibt das Anlegen von Vakuum während Zementierungs
reaktionen, um Luft vom Eingriff in die Umsetzungen auszuschließen.
In US-A-16 15 022 ist das Einbrennen keramischen Materials auf Metall
teile im Vakuum beschrieben, um die Oxidation zu vermeiden und die
Porosität der keramischen Stoffe zu reduzieren.
US-A-18 03 355 betrifft ein Verfahren zum Sintern von Aluminiumoxid im
Vakuum, um die Bildung von Aluminiumcarbid zu vermeiden.
US-A-21 28 289 offenbart das Sintern keramischer Mischungen im Vakuum,
um die Reduktion von Titandioxid zu vermeiden.
US-A-15 12 801 offenbart das Behandeln einer Aufschlämmung von feuer
festen Materialien im Vakuum, um Luftblasen vor dem Gießen und Brennen
zu entfernen.
US-A-38 59 405 betrifft ein Verfahren zum Sintern keramischer Gegen
stände, bei dem ein Binder unter Vakuum während leichter Erwärmung vor
dem Sintern entfernt wird.
US-A-33 43 915 offenbart die Entfernung von Lösungsmittel aus Metall
oxidpulver mittels Vakuum vor dem Sintern.
US-Reissue-Patent 20 460 betrifft den Schlickerguß von feuerfesten
Materialien, bei dem Hohlräume durch Pressen vor dem Gießen und
Brennen entfernt werden.
US-A-39 54 930 offenbart das Heißpressen von keramischen Stoffen unter
Vakuum, um eingeschlossene Gase zu entfernen.
US-A-42 42 294 lehrt das Sintern einer Glas- oder keramischen Be
schichtung unter Vakuum.
In US-A-42 94 788 ist das Formen von Siliziumcarbid unter Vakuum zum
Vermeiden der Oxidation beschrieben.
In US-A-43 96 572 ist das Entgasen einer keramischen Paste im Vakuum
beschrieben und in einem separaten Schritt wird Vakuum verwendet, um
Lufteinschluß beim Laminieren von zwei Schichten extrudierter kerami
scher Pasten zu vermeiden.
US-A-45 56 526 betrifft das Sintern eines semi-anorganischen Materials
unter inerten Bedingungen, die Vakuum einschließen können.
US-A-46 32 686 betrifft das Formen und Schmelzen von Quarzglas, bei
dem Vakuum verwendet wird, um Luft aus dem Quarzpulver zu entfernen,
wenn es zu schmelzen beginnt, um Blasen aus dem Glas zu entfernen.
Aus US-A-47 64 198 ist die Wärmebehandlung eines schmelzgegossenen
keramischen feuerfesten Materials bei mindestens 1450°C unter
oxidierenden Bedingungen bekannt, um unerwünschte Reaktionen
zwischen geschmolzenem Glas in einer Läuterzone eines Schmelz
ofens mit der feuerfesten Auskleidung zu vermeiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, schmelzgegossene,
keramische, feuerfeste Materialien zu schaffen, die gegenüber Aus
scheidungen aus der glasigen Phase besser beständig sind, so daß deren
Erosion vermindert und die Lebensdauer von feuerfesten Bauteilen
verlängert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zum Behandeln von
schmelzgegossenem, feuerfestem Material nach
Anspruch 1.
Diese Behandlung verringert das Auftreten von sogenannten Steinen in
dem feuerfesten Material, so daß derartige feuerfeste Materialien
besonders bevorzugt in der Glasindustrie bei der Herstellung von Glas
verwendet werden können. Die Vorteile der verringerten Erosion können
jedoch auch in zahlreichen anderen Fällen genutzt werden.
In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Auskleiden einer
Unterdruckkammer verwendet werden, durch Auskleiden der
Kammer mit einem keramischen feuerfesten Material, das eine Matrix aus
im wesentlichen glasiger Phase aufweist, Erwärmen des Kammer
inneren auf eine der Verformungstemperatur der glasigen Phase ange
näherte erhöhte Temperatur, Aussetzen der glasigen Phase bei erhöh
ter Temperatur einem unter Atmosphärendruck liegenden Druck und
anschließendes Einbringen geschmolzenen Glases in die Kammer in
Berührung mit mindestens einem Teil der feuerfesten Auskleidung.
Es wurde gefunden, daß die glasige Phase von schmelzgegosse
nen, keramischen Materialien gelöste Gase oder anderweitig einge
schlossene Gase aufweist, die als Ursache für Ausscheidungen aus der
glasigen Phase anzusehen sind. Diese Ausscheidungen haben ihrerseits
wieder Erosion des feuerfesten Materials zur Folge, so daß sich Teile,
sogenannte Steine, von der Oberfläche ablösen. Völlig überraschend
wurde nun gefunden, daß eine Vakuumbehandlung die Beständigkeit
schmelzgegossener, keramischer, feuerfester Materialien
verbessert. Die Vakuumbehandlung erfolgt bei einem ausreichend niedri
gen Druck und ausreichend hoher Temperatur, um einen wesentlichen Teil
der gelösten Gase in einer angemessenen Zeit zu entfernen. Vorzugswei
se wird die Vakuumbehandlung ausgeführt während das Material geschmol
zen ist, und/oder nach dem Gießen, um eine möglichst schnelle
Entfernung der Gase aus dem gesamten Körper des keramischen Produktes
zu erreichen. Es wird mindestens eine teilweise Verbesserung erreicht,
wenn Gase aus den Oberflächenteilen eines schmelzgegossenen,
keramischen Körpers entfernt werden, nachdem dieser gegossen wurde durch
Aussetzen eines Vakuums bei ausreichend hohen Temperaturen, um die
Viskosität der glasigen Phase an der Oberfläche zu verringern, jedoch
nicht so hoch, daß das keramische Material wieder aufgeschmolzen wird.
Die Geschwindigkeit, mit der Gase aus der glasigen Phase herausdiffun
dieren, hängt von der Viskosität der glasigen Phase und dem angelegten
Unterdruck ab. Deshalb hängen die Dauer der Vakuumbehandlung, der
Umfang der Gasentfernung, die Temperatur und der Druck voneinander ab
und die einzelnen Parameter können entsprechend den speziellen Anfor
derungen schwanken. Wenn schmelzgegossene, keramische, feuer
feste Materialien der Behandlung ausgesetzt werden, wird angenommen,
daß die Gase aus der Lösung der glasigen Phase bei erhöhten Temperatu
ren ausgetrieben werden, wenn Bedingungen angewandt werden, die sich
von denen bei der Herstellung des feuerfesten Materials unterscheiden
einschließlich abweichender Oxidations/Reduktionsbedingungen, höherere
Temperaturen oder niedrigerer Drücke. Wenn feuerfeste Materialien bei
Temperaturen verwendet werden in der Nähe der Gebrauchsobergrenze,
kann die glasige Phase ausreichend erweichen, so daß Gase durch die
glasige Phase migrieren, zu Blasen koaleszieren und aus dem feuer
festen Material austreten. Diese Gasaustrittsaktivität der glasigen
Phase wird als unerwünschte Ausscheidung aus der glasigen Phase
angesehen. Derartige Phänomene treten insbesondere unter Vakuum bei
Glasschmelztemperaturen auf. Die vorliegende Erfindung verbessert die
Beständigkeit feuerfesten Materials unter diesen Bedingungen wesent
lich. Die Verwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Zweck
begrenzt, weil die Verbesserung auch unter weniger belastenden Bedin
gungen in anderen Umgebungen wirksam ist.
Schmelzgegossene, keramische, feuerfeste Stoffe können eine
Vielzahl von Zusammensetzungen haben und das Verhältnis der glasigen
und der kristallinen Phase kann in Bereichen schwanken. Die vorliegen
de Erfindung ist nicht begrenzt auf spezielle Zusammensetzungen, weil
das erfindungsgemäße Prinzip für alle keramischen Materialien mit
einem wesentlichen Anteil glasiger Phase anwendbar ist. Ein Beispiel
einer üblichen Zusammensetzung geschmolzenen, gegossenen, keramischen,
feuerfesten Materials, die für die vorliegende Erfindung geeignet ist,
sind die AZS-Typen, bestehend hauptsächlich aus Aluminiumoxid, Zirkoniumdi
oxid und Siliziumoxid mit kleinen Anteilen von Alkali- und anderen
Metalloxiden. Derartige handelsübliche feuerfeste Materialien dieser
Zusammensetzungen haben im allgemeinen in Gew.-%, bezogen auf Gesamtge
wicht, die folgende Mengenverteilung:
40-60 Gew.-% Al₂O₃, 25-40 Gew.-% ZrO₂, 10-0 Gew.-% SiO₂, 1-5 Gew.-%
Alkalioxide oder andere Oxide. Die Vorteile der vorliegenden
Erfindung betreffen die glasige Phase von schmelzgegossenen,
keramischen Stoffen. Dementsprechend sind die Vorteile der vorliegen
den Erfindung besonders ausgeprägt bei keramischen Stoffen, die einen
hohen Anteil an glasiger Phase aufweisen. Produkte, bei denen die
Glasphase etwa 6 Vol.-% des Materials aufweist, lassen nur geringe
Verbesserung der erfindungsgemäßen Unterdruckbehandlung erkennen. Es
wird angenommen, daß für eine wesentliche Verbesserung der Anteil an
der glasigen Phase ausreichend sein soll, um im wesentlichen eine Matrix oder eine
kontinuierliche Phase im Material auszubilden. Im allgemeinen bildet
sich eine kontinuierliche glasige Phase aus, wenn die Glasphase
mindestens 8 Vol.-% des Materials ausmacht. Theoretisch gibt es keine
obere Grenze für den Anteil der glasigen Phase, jedoch bedingt die
Aufrechterhaltung der feuerfesten Eigenschaften im allgemeinen, daß
die glasige Phase nicht wesentlich mehr als 25 Vol.-% betragen soll.
Kommerziell erhältliche schmelzgegossene, feuerfeste Mate
rialien aus Al₂O₃-ZrO₂-SiO₂ weisen üblicherweise etwa
13-18 Vol.-% glasige Phase auf. Ein solcher Gehalt ist beispielsweise
für die erfindungsgemäße Vakuumbehandlung geeignet.
Die maximal mögliche Temperatur, bei der das keramische Material der
Entgasungsbehandlung im Vakuum ausgesetzt wird, bedingt die maximale
Ausgasungsgeschwindigkeit und die Vollständigkeit der Gasentfernung.
Deshalb ist es besonders bevorzugt, die Gasentfernung dann auszufüh
ren, wenn sich das keramische Material in geschmolzenem Zustand
befindet. Die Temperatur, bei der keramisches Material schmilzt, hängt
von der Zusammensetzung ab. Beispielsweise ist ein handelsübliches
feuerfestes Material
bei einer Temperatur von etwa
1875°C geschmolzen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das anfängliche Schmelzen des keramischen Materials
unter Vakuum ausgeführt und die behandelte Schmelze dann in die Form
gegossen bei Atmosphärendruck oder ebenfalls unter Vakuum, um zusätz
liche Zeit für die Gasentfernung zu schaffen. Andererseits kann auch
das keramische Material unter normalen Bedingungen geschmolzen werden
und dann dem Unterdruck vor dem Gießen, während des Gießens oder
unmittelbar nach dem Gießen ausgesetzt werden. Der geschmolzene
Zustand ist für die Gasentfernung besonders vorteilhaft, weil die
Viskosität ausreichend niedrig ist, um die Ausbildung von Gasblasen zu
ermöglichen, die sich dann frei zur Oberfläche bewegen und austreten.
Bei höheren Viskositäten ist der Mechanismus der Gasentfernung auf die
Diffusion begrenzt. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, gemäß
einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die Vakuumbehandlung dann
auszuführen, wenn sich das keramische Material bei erhöhten Temperatu
ren befindet, die jedoch niedriger sind als die Temperatur des ge
schmolzenen Zustandes. Der Vorteil einer solchen Arbeitsweise liegt
darin, daß die Schwierigkeit des Schmelzgießens unter Vakuum
vermieden wird und eine Vielzahl von schmelzgegossenen Gegenständen gemeinsam
behandelt werden können. Die Temperatur wird dabei so erhöht, daß die
Diffusionsgeschwindigkeit ansteigt, jedoch nicht so hoch ist, daß sie
die feuerfesten Teile zerstört oder sich diese verformen. Die beson
ders geeignete Temperatur ist diejenige, die den erwarteten späteren
Einsatztemperaturen der feuerfesten Materialien entsprechen oder etwas
darüber liegen. Beispielsweise werden feuerfeste Stoffe, die in
Kontakt mit geschmolzenem Glas verwendet werden sollen, bei Temperatu
ren von etwa 1425°C behandelt und bis zu den höheren
Temperaturgrenzen des speziellen feuerfesten Materials, jedoch unter
halb der Temperatur, bei der die glasige Phase des feuerfesten Mate
rials so flüssig ist, daß sie zusammen mit den Gasen entfernt würde.
Die optimale Temperatur kann durch Versuche bestimmt werden ebenso wie
das Versagen eines bestimmten feuerfesten Materials bei einem bestimm
ten Behandlungsdruck. Wenn das feuerfeste Material für die Verwendung
in einer Vakuumkammer vorgesehen ist, kann das Ausgasen in situ
erfolgen, nachdem die Auskleidung aus schmelzgegossenem Material in der
Kammer installiert ist, jedoch bevor geschmolzenes Material in die Kammer
eingebracht wird.
Im allgemeinen ist es wünschenswert, den Druck bei der Behandlung so
niedrig als möglich einzustellen, um die Behandlungszeit abzukürzen.
Deshalb ist jede Verringerung des Druckes unter Atmosphärendruck, die
zu einer Entfernung von Gasen aus Lösung in der glasigen Phase führt,
vorteilhaft. Drücke unterhalb dem halben Atmosphärendruck sind beson
ders geeignet und Drücke von einem Drittel des Atmosphärendruckes oder
weniger sind bevorzugt. Es wurden noch geringere Drücke verwendet,
jedoch ergaben sich keine weiteren Vorteile bei Drücken unterhalb
einem Zwanzigstel des Atmosphärendruckes. Sehr niedrige Drücke können
nachteilhaft sein, weil aus den feuerfesten Materialien leicht flüch
tige Bestandteile verlorengehen können, wie beispielsweise Natriumver
bindungen. Wenn das feuerfeste Material später unter Vakuum verwendet
werden soll, ist es besonders wünschenswert, das feuerfeste Material
unter Bedingungen auszugasen, die denen der späteren Verwendung
entsprechen, d. h. bei einem Druck, der dem späteren Anwendungsdruck
vergleichbar ist oder niedriger ist als der niedrigste zu erwartende
Druck während des späteren Gebrauchs.
Die Dauer der erforderlichen Entgasungsbehandlung liegt in der Größen
ordnung einiger Minuten, wenn das feuerfeste Material in geschmolzenem
Zustand ist. Zeiten von 20-30 Min. sind beispielsweise ausreichend.
Bei bereits vorgeformten Teilen und Stücken ist die Behandlungszeit
länger und hängt von den Temperaturen und den verwendeten Unterdrücken
ab.
Alle nachfolgenden Beispiele verwenden ein handelsübliches schmelzgegossenes,
feuerfestes Material
das folgende Zusam
mensetzung in Gew.-% bezogen auf Gesamtgewicht, aufweist: 47,8 Gew.-%
Al₂O₃, 35,4 Gew.-% ZrO₂, 14,0 Gew.-% SiO₂ und 1,8 Gew.-% Alkali-
und verschiedene andere Oxide. Bei allen beschriebenen Versuchen wurde
das Material wieder aufgeschmolzen aus Bruchstücken feuerfesten
Materials, bei der Erfindung werden jedoch üblicherweise Rohmate
rialien für die Herstellung der Keramiken eingesetzt und das erfin
dungsgemäße Verfahren beim Erstschmelzen angewandt. In den Beispielen
1-4 wurde zerkleinertes feuerfestes Material in Mengen von etwa 200 g
in einem Wolframschmelztiegel geschmolzen, der von einer Induktions
heizspule umgeben war, innerhalb einer Vakuumkammer. Die Kammer wurde
mit Argon während des Heizens gespült. Die Proben wurden mit Hilfe der
Induktionsspule auf eine Temperatur erwärmt, bei der das feuerfeste
Material geschmolzen war und für eine Zeit bei der angegebenen Tempe
ratur gehalten, während Vakuum an die Kammer angelegt war. In Tabelle
I sind die Spitzentemperaturen und die Zeit und der Temperaturablauf
für jedes Beispiel wiedergegeben, wobei in allen Fällen der größte
Teil der Entgasung stattgefunden hat. Die Schmelzen wurden dann in dem
Tiegel schnell auf etwa 1260°C abgekühlt und anschließend langsam
auf etwa 925°C. Das erste Beispiel ist ein Vergleichsbeispiel, bei
dem das feuerfeste Material aufgeschmolzen wurde, jedoch ohne die
erfindungsgemäße Vakuumbehandlung (der Druck lag etwas oberhalb
Atmosphärendruck infolge der Verwendung von Argon als Spülgas).
Beispiel 6 wurde in der induktionsbeheizten Vakuumkammer geschmolzen,
wobei jedoch die Schmelze aus einem größeren schwenkbaren Tiegel in
eine in der Vakuumkammer angeordnete Sandform gegossen wurde. Der
Tiegel wies eine Molybdäninnenseite und eine keramische Isolierung
auf. Es wurde ein Stück von etwa 450 g Gewicht gegossen. Temperatur
messungen wurden während des Erschmelzens von Beispiel 6 nicht ausge
führt, jedoch wurde so lange geheizt, bis das Schmelzen visuell
feststellbar war. Zusätzlich wurde ungeschmolzenes, zerkleinertes,
keramisches Material schrittweise in den Tiegel bei der Ausführung von
Beispiel 6 eingebracht, wie es in Tabelle I wiedergegeben ist.
Die Beständigkeit der behandelten Proben genauerer Steinbildung wurde
geprüft durch Eintauchen kleiner Stücke jedes Beispiels (etwa 0,05 g)
in geschmolzenes Sodakalksilicatglas in einem elektrisch beheizten
Platintiegel, in dem sich etwa 0,3 g Glas befanden. Gleichzeitig wurde
ein Druck von 9,33×10² bis 13,33×10² Pa (7-10 torr) absolut um
den Platintiegel aufrechterhalten und es wurde das Oberflächenverhal
ten des behandelten keramischen Teiles mikroskopisch beobachtet. Die
Gesamtzahl der beobachteten Ausscheidungen in dem Platintiegel wurden
nach 20 Min. bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I wiedergegeben.
Ein Stück unbehandelten keramischen Materials wurde dem gleichen
Ausscheidungstest unterworfen und zeigte die Ausbildung von fünf
Ausscheidungsstellen (Steinen). Der Vergleich mit dem Vergleichsbei
spiel 1, bei dem das feuerfeste Material wieder aufgeschmolzen, jedoch
nicht Vakuum ausgesetzt wurde, zeigt, daß das Wiederaufschmelzen die
Beständigkeit der feuerfesten Materialien wesentlich verringert. Dies
ist dadurch zu erklären, daß die Versuche in kleinem Maßstab nicht die
Optimierung der Faktoren Porosität, kristallines Phasenwachstum und
Tempern ermöglichen, die die Beständigkeit und den Zusammenhalt des
Materials beeinflussen. Um die Wirkung der entgasenden Vorbehandlung
bei den Beispielen deutlich zu machen, ist ein Vergleich der Beispiele
in Tabelle I mit dem Vergleichsbeispiel 1 erforderlich. Dabei zeigt
sich die Verbesserung bei allen vakuumbehandelten Proben. Beispiele 2
und 5 zeigen sogar eine Verbesserung gegenüber dem nicht wieder
aufgeschmolzenen Material.
Claims (8)
1. Verfahren zum Behandeln von schmelzgegossenem keramischem
feuerfestem Material mit einer kristallinen Phase in
einer Matrix aus im wesentlichen glasiger Phase bei einer
ausreichend erhöhten Temperatur, bei der die glasige Phase
eine verringerte Viskosität besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material bei der erhöhten Temperatur einem unter
Atmosphärendruck liegenden Druck ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Druck unter dem halben Atmosphärendruck angewen
det wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Temperatur von etwa 1425°C angewendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das feuerfeste Material in geschmolzenem Zustand der
Unterdruckbehandlung unterzogen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das feuerfeste Material während der Unterdruckbehand
lung gegossen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß als feuerfestes Material Aluminiumoxid-Zirconiumdioxid-
Siliziumdioxid verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein feuerfestes Material mit 40-60 Gew.-% Aluminiumoxid,
25-45 Gew.-% Zirkoniumdioxid und 10-20 Gew.-% Siliziumdioxid,
jeweils bezogen auf Gesamtgewicht, verwendet wird.
8. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7
zum Auskleiden einer Unterdruckkammer durch Kontaktieren
der feuerfesten Auskleidung mit geschmolzenem Glas,
während das Kammerinnere auf eine der Verformungstempe
ratur der glasigen Phase des Auskleidungsmaterials nahe
kommende Temperatur erwärmt ist und ein unter Atmos
phärendruck liegender Druck angelegt wird.
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