DE3881005T2 - Kohlenstoff enthaltende feuerfestzusammensetzung. - Google Patents

Kohlenstoff enthaltende feuerfestzusammensetzung.

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein kohlenstoffhaltiges feuerfestes Material für die Verwendung in einem Schmelzmetall-Raffinierofen, welches überlegen im Hinblick auf Wärmeschock und Korrosion ist und während der Verwendung unter strengen Bedingungen dauerhaft ist.
  • Neuerdings werden kohlenstoffhaltige feuerfeste Materialien in zunehmendem Masse als feuerfestes Material für einen Schmelzmetall-Raffinierofen verwendet, um das Eindringen von geschmolzenem Metall und/oder Schlacke in das feuerfeste Material zu verhindern, oder um das feuerfeste Material hochtemperaturleitfähig und weniger ausdehnbar zu machen, wodurch die Beständigkeit gegenüber Wärmeschock verbessert wird. Im allgemeinen werden kohlenstoffhaltige feuerfeste Materialien als verschiedene Kombinationen aus Kohlenstoff und feuerfestem Oxidaggregat, wie beispielsweise als Aluminiumoxid- Kohlenstoff, Magnesiumoxid-Kohlenstoff, Zirkoniumdioxid- Kohlenstoff und dergleichen gemäss den Bedingungen, bei denen das feuerfeste Material verwendet wird, einschliesslich der Art des Ofens und der Schlackenzusammensetzung, gebildet.
  • Detaillierter ausgedrückt heisst das, dass bei Vergrösserung des Anteils des Kohlenstoffs in der feuerfestem Zusammensetzung aus Oxidaggregat-Kohlenstoff die Wärmeleitfähigkeit grösser wird und der Wärmeausdehnungskoeffizient geringer wird, wodurch die Beständigkeit gegenüber Wärmeschock, wie auch die Anti- Schlacke-Permeationseigenschaften verbessert werden. In diesem Fall wird jedoch die Beständigkeit gegenüber der Korrosion geringer, weil der Gehalt des hoch korrosionsbeständigen Oxidaggregats relativ vermindert ist. Wenn andererseits der Anteil des Oxidaggregats vergrössert wird, wird die Korrosionsbeständigkeit verbessert, aber die Wärmeleitfähigkeit wird geringer, und der Wärmeausdehnungskoeffizient wird höher, weil der Anteil des Kohlenstoffs relativ gering wird, was zu einer Verminderung der Beständigkeit gegenüber Wärmeschock, wie auch zu einer Verschlechterung der Anti-Schlacke- Permeationseigenschaften führt.
  • Unter den gegenwärtigen Bedingungen sind die Gehalte der entsprechenden Komponenten in dem kohlenstoffhaltigen feuerfesten Material auf der Grundlage von Kombinationen aus feuerfestem Oxidaggregat und Kohlenstoff innerhalb geeigneter Bereiche gemäss den Bedingungen, bei denen das feuerfeste Material verwendet wird, begrenzt, um die Beständigkeit gegenüber Wärmeschock, die Anti-Schlacken- Permeationseigenschaften und die Anti- Korrosionseigenschaften miteinander ins Gleichgewicht zu bringen.
  • US-A-4 646 950 offenbart eine gleitbare Ausgussplatte, die durch Brennen einer Zusammensetzung, die nichtalkalisches, feuerfestes Material, Kohlenstoff, Metallpulver und 2 bis 5 Gew.% einer Aluminiumoxid- Zirkoniumdioxid-Titandioxid-Mischung mit einem Siliciumdioxidgehalt von höchstens 0,20 Gew.% umfasst, hergestellt ist. Diese Offenbarung wird im nachfolgenden diskutiert.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kohlenstoffhaltiges, feuerfestes Material mit verbesserten und optimierten Anti-Korrosions- und Anti- Verschleisseigenschaften zur Verfügung zu stellen, ohne die Beständigkeit gegenüber Wärmeschock und die Anti- Schlacken-Permeationseigenschaften zu vermindern.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein kohlenstoffhaltiges feuerfestes Material zur Verfügung, welches im wesentlichen, auf das Gewicht bezogen, umfasst:
  • (a) 5 bis 60 % AZT-Klinker mit 10 bis 60 % ZrO&sub2;, mindestens 20 % Al&sub2;O&sub3;, 3 bis 40 % TiO&sub2; und 0,5 bis 30 % SiO&sub2;, wobei die Summe aus den TiO&sub2;- und SiO&sub2;-Gehalten geringer als 40 % ist;
  • (b) 3 bis 40 % einer Kohlenstoffquelle; und
  • (c) einen Rest, der ein oder mehrere feuerfeste Materialien aus Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumdioxid, Mullit, Spinel, Calciumoxid und geschmolzenem Quarz umfasst.
  • AZT-Klinker, die die vorliegende Erfindung betreffen, sind Klinker, die Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Titandioxid und Siliciumdioxid als Hauptkomponenten enthalten, und die üblicherweise derart gebildet werden, dass die Rohmaterialpulver unter Bildung der entsprechenden Zusammensetzungen gemischt werden und in einem elektrischen Ofen unter Klinkerbildung geschmolzen werden, oder indem eine Zusammensetzungsmischung in Pellets geformt wird, und nach Trocknung bei einer Temperatur, die gleich oder höher als 1500ºC ist, unter Bildung von Klinker gebrannt wird.
  • In der Materialzusammensetzung des AZT-Klinkers werden neben Corund, Baddeleyit und Mullit als Hauptmineralphasen, Aluminiumtitanat, welches wenig ausdehnbar ist, als Teil des Corunds gebildet, und es wird eine tetragonale oder kubische stabilisierte Zirkoniumdioxidphase als Teil des nicht-stabilisierten monoclinen Zirkoniumdioxids (Baddeleyit) gebildet, weil TiO&sub2; hinzugefügt ist.
  • AZT-Klinker umfasst mindestens drei dieser Arten von Mineralphasen und zeigt eine Zusammensetzung, in der die Bestandteile nebeneinander bestehen, wobei sie einheitlich verteilt sind.
  • Es ist allgemein bekannt, dass Mullit einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, und dass Aluminiumtitanat einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Mullit hat. Baddeleyit zeigt eine Volumenänderung (Kontraktion) als Wirkung auf die Kristallphasenumwandlung von dem monoclinen System in das tetragonale System, welches auch eine allgemein bekannte Tatsache ist. Deshalb hat AZT-Klinker, welcher Aluminiumtitanat und stabilisiertes Zirkoniumdioxid enthält, und welcher aus mindestens drei Arten von Kristallphasen der zuvor beschriebenen Substanzen gebildet wird, einen sehr viel geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Corund und Baddeleyit. Es ist deshalb möglich, die Wärmeausdehnung effektiv zu vermindern und die Beständigkeit gegenüber Wärmeschock zu verbessern, ohne den Kohlenstoffgehalt zu erhöhen, indem dieser Klinker unter Bildung eines kohlenstoffhaltigen, feuerfesten Materials zu den Materialien gegeben wird.
  • Darüber hinaus werden in dem kohlenstoffhaltigen feuerfesten Material, welches AZT-Klinker enthält, feine Mikrorisse um die Teilchen und Grundmassen der AZT-Klinker während des Erhitzens aufgrund des Unterschiedes zwischen den Ausmassen der Wärmeausdehnung der Kristallphasen, die in den AZT-Klinkerteilchen nebeneinander bestehen, gebildet (Fehlanpassung). Dieses ist im Hinblick auf eine Verminderung des Elastizitätsmoduls des kohlenstoffhaltigen feuerfesten Materials und somit im Hinblick auf eine Verminderung der zur Zeit des raschen Erhitzens erzeugten Wärmebeanspruchung wirksam. Auch in dieser Hinsicht trägt die Hinzufügung von AZT-Klinkern zu einer Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Wärmeschock bei.
  • Die Grundlage, auf der die chemische Zusammensetzung des AZT-Klinkers begrenzt ist, wird nachstehend beschrieben. Wenn der Gehalt an ZrO&sub2; geringer als 10 Gew.% ist, ist die Wirkung der Volumenänderung auf die Phasenumwandlung des Baddeleyits unangemessen. Wenn der ZrO&sub2;-Gehalt 60 Gew.% übersteigt, wird die Volumenänderung als Wirkung auf die Phasenumwandlung übermässig gross, welches ein Zusammenbrechen der Teilchen bewirkt, und das feuerfeste Brennmaterial tatsächlich unbrauchbar macht. Wenn der Al&sub2;O&sub3;-Gehalt geringer als 20 Gew.% ist, gelangen die spezifischen hohen Anti-Korrosionseigenschaften des Aluminiumoxids nicht zur Wirkung. Wenn dieser Gehalt 90 Gew.% übersteigt, wird der grössere Teil der Hauptmineralphasen in Corund umgewandelt, und die Wirkungen der anderen Mineralphasen werden unangemessen. Wenn TiO&sub2; in einer geringeren Menge als 3 Gew.% vorliegt, werden stabilisiertes Zirkoniumdioxid und Aluminiumtitanat mit geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als diejenigen der anderen Komponentenmaterialien in nicht ausreichendem Masse hergestellt. Wenn umgekehrt der TiO&sub2;- Gehalt 40 Gew.% übersteigt, wird der Schmelzpunkt des sich ergebenden Klinkers bemerkenswert herabgesetzt, welches in bezug auf die Korrosionsbeständigkeit nicht bevorzugt ist. In bezug auf den TiO&sub2;-Gehalt ist über ein Beispiel einer Zusammensetzung aus Aluminiumoxid-Zirkoniumdioxid- Rohmaterial, welches 2 % TiO&sub2; enthält, berichtet worden (Refractory, 39 Nr. 9, Seiten 513 bis 514 (1987)). In dem Fall, dass der TiO&sub2;-Gehalt geringer als 3 % ist, wird ein Anstieg der Zähigkeit bemerkt, aber die Wirkung der Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Wärmeschock ist unangemessen. In JP-A-60-96567 und US-A-4 464 950 ist eine gleitbare Ausgussplatte, welche Al&sub2;O&sub3;-ZrO TiO-Klinker und andere Materialien umfasst, offenbart. Weil jedoch dieser Klinker sich von dem Klinker gemäss der vorliegenden Erfindung unterscheidet und beinahe kein SiO&sub2; enthält, ist das Mullitwachstum gering, und die Wirkungen im Hinblick auf eine Verminderung der Wärmeausdehnung sind auch gering, so dass eine deutliche Verbesserung des Wärmespallings nicht erwartet werden kann. Wenn der SiO&sub2;- Gehalt geringer als 0,5 % ist, wird eine Mullitphase mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten in nicht ausreichendem Masse gebildet, welches nicht vorzuziehen ist. Wenn der SiO&sub2;-Gehalt zunimmt, wird der Schmelzpunkt des Klinkers geringer, und die Mineralphasen von Aluminiumtitanat und Zirkoniumdioxid nehmen ab, welches nicht vorzuziehen ist. Die Wirkungen der vorliegenden Erfindung sind jedoch solange nicht verloren, wie die Summe aus den SiO&sub2;- und TiO&sub2;-Gehalten geringer als 40 % ist.
  • Wenn der Anteil an AZT-Klinkern in der Zusammensetzung geringer als 5 Gew.% ist, werden die zuvor beschriebenen Vorteile von AZT-Klinkern in nicht ausreichendem Masse ausgenutzt. Es ist in bezug auf den Korrosionswiderstand nicht vorzuziehen, den Anteil an AZT-Klinkern auf oberhalb 60 Gew.% zu setzen.
  • Ein kohlenstoffhaltiges Rohmaterial hat eine Wärmeleitfähigkeit, die bemerkenswert höher ist, als diejenige des feuerfesten Oxidaggregats, und es wird insbesondere nicht leicht durch geschmolzenes Metall und Schlacke benetzt. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden deshalb Kohlenstoffquellen in einem derartigen Ausmass hinzugegeben, dass die Anti- Korrosionseigenschaften in ausreichendem Masse erhalten bleiben, wodurch verhindert wird, dass geschmolzenes Metall und/oder Schlacke in die Poren des kohlenstoffhaltigen feuerfesten Materials einwandern, wie auch die Beständigkeit gegenüber Wärmeschock verbessert wird. Natürlicher flockenartiger Graphit dient vorzugsweise als Kohlenstoffquelle. Es ist möglich, gewünschtenfalls andere Kohlenstoffquellen, einschliesslich amorphem Graphit, künstlichem Graphit, Koks, Russ, Elektrodenabfall und dergleichen zu verwenden. Mindestens ein oder zwei Arten anderer feuerfester Aggregate können aus Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumdioxid, Mullit, Spinel, Calciumoxid (CaO), geschmolzenem Quarz, gemäss den Bedingungen, bei denen das feuerfeste Material verwendet wird, gewählt werden.
  • Es ist möglich, andere Materialien, wie beispielsweise Siliciumcarbid, Borcarbid, metallisches Aluminium, metallisches Silicium, Ferrosilicium und dergleichen, hinzuzufügen, um die Stärke und Anti- Oxidationseigenschaften des feuerfesten Materials zu verbessern.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind im folgenden beschrieben.
  • Elektrisch geschmolzene AZT-Klinker (AZT-1 bis 8) mit den in Tabelle 1 dargestellten chemischen Zusammensetzungen und Mineralzusammensetzungen, wurden für die Herstellung der Verbindungen mit den Nrn. 1 bis 10 (Gew.%), wie in Tabelle 2 dargestellt, verwendet. Von diesen Verbindungen sind die Verbindungen mit den Nrn. 1 bis 4 Aluminiumoxid- Graphit-Verbindungen, die Verbindungen mit den Nrn. 5 bis 7 sind Magnesiumoxid-Graphit-Verbindungen, und die Verbindungen mit den Nrn. 8 bis 10 sind Zirkoniumdioxid- Graphit-Verbindungen. Eine vorbestimmte Menge Phenolharz wurde zu jeder Verbindung gegeben, und die Verbindungen wurden gemischt und geknetet. Anschliessend wurden die Verbindungen mit den Nrn. 1 bis 7 bei 98 MPa (1 t/cm²) mit einer einachsigen Druckpresse pressgeformt, wohingegen die Verbindungen mit den Nrn. 8 bis 10 bei 147 MPa (1,5 t/cm²) mit einer Kautschukpresse pressgeformt wurden. Man verkokte die Presslinge, indem man sie bei 1000ºC in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre von Koksgruss brannte.
  • Tabelle 2 zeigt den Vergleich zwischen den allgemeinen Eigenschaften, Anti-Korrosionseigenschaften und Wärmeschockbeständigkeitseigenschaften der auf diese Weise erhaltenen gebrannten Körper. TABELLE 1 Rohmaterialsymbole Chemische Zusammensetzung (Gew.%) Mineralzusammensetzung Corund Zirkoniumdioxid Aluminiumtitanat Mullit das gleiche wie links TABELLE 2 Aluminiumoxid-Graphit Beispiele der Erfindung Zusammensetzung (Gew.%) Eigenschaften elektrisch geschmolzenes Aluminiumoxid elektrisch geschmolzenes Magnesiumoxid stabilisiertes Zirkoniumdioxid Siliciumcarbid flockenförmiger Graphit metallisches Aluminium metallisches Silicium scheinbarer Porenanteil (%) Raummasse Biegefestigkeit (kg/cm²) MPa Druckfestigkeit (kg/cm²) MPa Elastizitätsmodul (kg/mm²) 10&sup4; MPa Wärmeausdehnungskoeffizient (%,1000ºC) Korrosionsbeständigkeitsindex *1 Wärmeschockbeständigkeit *2 FORTSETZUNG TABELLE 2 Magnesiumoxid-Graphit Zirkoniumdioxid-Graphit Beispiele der Erfindung
  • FORTSETZUNG TABELLE 2
  • *1 Korrosionsbeständigkeitsindex
  • Nrn. 1 bis 4: Das Ausmass der Korrosion nach dem Korrosionstest mit einem Hochfrequenz-Induktionsofen unter Verwendung von Roheisen und Torpedowagenschlacke ist auf die Indexzahlen herabgesetzt, wobei das Vergleichsbeispiel mit 100 bezeichnet ist.
  • Nrn. 5 bis 7: Das Ausmass der Korrosion nach dem Korrosionstest mit einem Hochfrequenz-Induktionsofen unter Verwendung von Stahl und Pfannenschlacke ist auf die Indexzahlen herabgesetzt, wobei das Vergleichsbeispiel mit 100 bezeichnet ist.
  • Nrn. 8 bis 10: Das Ausmass der Korrosion nach dem Korrosionstest mit einem Hochfrequenz-Induktionsofen unter Verwendung von Roheisen und kontinuierlicher Giessformschlacke ist auf die Indexzahlen herabgesetzt, wobei das Vergleichsbeispiel mit 100 bezeichnet ist.
  • *2: Es wurden Anzeichen von Rissen mit dem Auge nach 5-maligem wiederholten 10-minütigen Erhitzen bei 1500ºC und Abkühlen mit Wasser beobachtet.
  • A: Überlegen B: Gut C: Normal
  • Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, haben die Artikel der vorliegenden Erfindung, d.h. alle feuerfesten Materialien aus Aluminiumoxid-Graphit, Magnesiumoxid-Graphit und Zirkoniumdioxid-Graphit geringere Wärmeausdehnungskoeffizienten und geringere Elastizitätsmoduli und sind im Hinblick auf Beständigkeit gegenüber Wärmeschock verbessert, während sie geringere Kohlenstoffgehalte und verbesserte Anti- Korrosionseigenschaften aufweisen, wenn sie mit den Vergleichsbeispielen verglichen werden.
  • Ein Beispiel für die Verwendung der kohlenstoffhaltigen feuerfesten Materialien gemäss der vorliegenden Erfindung für einen kontinuierlichen Giessausguss für geschmolzenen Stahl wird im folgenden erklärt. Die in Tabelle 3 dargestellten Verbindungen (Gew.%) wurden unter Verwendung der in Tabelle 1 dargestellten AZT-Rohmaterialien hergestellt. Eine vorbestimmte Menge Phenolharz wurde zu jeder Verbindung gegeben, und die Verbindungen wurden gemischt, geknetet und pelletisiert. Anschliessend wurden die Verbindungen mit Hilfe einer hydrostatischen Presse in eine lange Ausgussform gepresst. Die Presslinge wurden verkokt, indem sie bei 1000ºC in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre von Koksgruss gebrannt wurden. Tabelle 3 zeigt den Vergleich zwischen den allgemeinen Eigenschaften, Anti-Korrosionseigenschaften und Wärmeschockbeständigkeitseigenschaften der auf diese Weise erhaltenen gebrannten Teile. TABELLE 3 Vergleichsbeispiel Beispiel Zusammensetzung (Gew.%) Eigenschaften elektrisch geschmolzenes Aluminiumoxid geschmolzenes Quarz flockenförmiger Graphit scheinbarer Porenanteil (%) Raummasse Elastizitätsmodul (kg/mm²)10&sup4;MPa Biegefestigkeit (kg/cm²)MPa Wärmeausdehnungskoeffizient (%, 1000ºC) Korrosionsbeständigkeitsindex *1 Wärmeschockbeständigkeitsindex *2 *1 Das Ausmass der Korrosion nach dem Schmelzstahlkorrosionstest mit einem Hochfrequenz- Induktionsofen (1600ºC/5 h) ist auf die Indexzahlen herabgesetzt, wobei das Vergleichsbeispiel 1 mit 100 angeben ist. *2 Es wurden Anzeichen von Rissen mit dem Auge nach 5-maligem wiederholten, 10-minütigen Eintauchen in geschmolzenen Stahl und Abkühlen mit Wasser beobachtet. A: Überlegen B: Gut C: Normal
  • Wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist, sind die Artikel gemäss der vorliegenden Erfindung gering expandierbar und im Hinblick auf Beständigkeit gegenüber Wärmeschock wie auch Beständigkeit gegenüber Korrosion im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 1 verbessert. In einer Stahlmühle (A), in der das gleiche Teil wie im Vergleichsbeispiel 1 als Lang-Ausguss zum kontinuierlichen Giessen von geschmolzenem Stahl verwendet wurde, wurden Lang-Ausgüsse in Übereinstimmung mit den Beispielen 2 und 3 gemäss der vorliegenden Erfindung unter der Bedingung verwendet, dass nicht vorerhitzt wurde. Im Falle des konventionellen Lang- Ausgusses, welcher in Übereinstimmung mit dem Vergleichsbeispiel 1 unter der Bedingung verwendet wurde, dass nicht vorerhitzt wurde, fand als Ergebnis Rissbildung aufgrund des Wärmeschocks in einem Ausmass von 2 bis 3 % statt, und die Zahl der Durchschnittsverwendungszeiten betrug 5 bis 6 Beschickungen. Im Unterschied hierzu gab es im Falle der Lang-Ausgüsse in Übereinstimmung mit den Beispielen 2 und 3 gemäss der vorliegenden Erfindung keine Rissdefekte aufgrund von Wärmeschock, wobei die Anzahl der Durchschnittsverwendungszeiten 7 bis 8 Beschickungen bzw. 9 bis 10 Beschickungen betrug, wodurch somit die Beständigkeit in grossem Umfang verbessert wurde.
  • Ein anderes Beispiel für die Verwendung der kohlenstoffhaltigen feuerfesten Materialien gemäss der vorliegenden Erfindung als feuerfestes Material für einen gleitbaren Ausguss zum Giessen von geschmolzenem Stahl (nachfolgend als SN bezeichnet) wird nachfolgend beschrieben. Es wurden die in Tabelle 4 dargestellten Verbindungen unter Verwendung der in Tabelle 1 dargestellten AZT-Rohmaterialien hergestellt. Es wurde eine vorbestimmte Menge Phenolharz zu jeder Verbindung gegeben, und die Verbindungen wurden gemischt und geknetet. Anschliessend wurden die Verbindungen mit Hilfe einer 1-achsigen Druckpresse in SN-Plattenziegel und obere und untere SN-Ziegel geformt. Die auf diese Weise erhaltenen Plattenziegel wurden bei 1400ºC in einer nichtoxidierenden Atmosphäre von Koksgruss gebrannt, während die oberen und unteren Ausgussziegel bei 300ºC gebrannt wurden. Tabelle 4 zeigt einen Vergleich zwischen den allgemeinen Eigenschaften, Anti-Korrosionseigenschaften und Wärmeschockbeständigkeitseigenschaften der erhaltenen Ziegel. TABELLE 4 SN-Plattenziegel obere und untere SN-Ziegel Zusammensetzung (Gew.%) Eigenschaften Mullit Aluminiumoxid Ton flockenförmiger Graphit Koks Russ metallisches Silizium metallisches Aluminium scheinbarer Porenanteil (%) Raummasse Druckfestigkeit (kg/cm²)MPa Elastizitätsmodul (kg/mm²)10&sup4;MPa Wärmeausdehnungskoeffizient (%, 1500ºC) Korrosionsbeständigkeitsindex *1 Wärmeschockbeständigkeitsindex *2 *1 Das Ausmass der Korrosion nach dem Schmelzstahlkorrosionstest mit einem Hochfrequenz- Induktionsofen (1600ºC/5 h) ist auf die Indexzahlen herabgesetzt, wobei das Vergleichsbeispiel 1 mit 100 angeben ist. *2 Es wurden Anzeichen von Rissen mit dem Auge nach 5-maligem wiederholten, 10-minütigen Eintauchen in geschmolzenen Stahl und Abkühlen mit Wasser beobachtet. A: Überlegen B: Gut C: Normal
  • Wie aus Tabelle 4 ersichtlich ist, sind die Artikel der vorliegenden Erfindung, nämlich sowohl die Plattensteine wie auch die oberen und unteren Ausgusssteine, im Hinblick auf Wärmeschockbeständigkeit im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen überlegen und besitzen Anti- Korrosionseigenschaften, die denjenigen der Vergleichsbeispiele entsprechen oder überlegen sind. In einer Stahlmühle (B) wurden Steine (aus geformten und gebrannten keramischen Rohstoffen) in Übereinstimmung mit den Vergleichsbeispielen 1 und 5 als Giesspfanne, SN- Plattenziegel und als oberer Ausguss verwendet, Steine in Übereinstimmung mit den Beispielen 3 und 6 gemäss der Erfindung wurden als Plattenziegel und obere Ausgüsse verwendet. Im Falle der Plattenziegel war in bezug auf das Vergleichsbeispiel 1 als Ergebnis die Anzahl der Durchschnittsbenutzungszeiten auf etwa 4 Beschickungen wegen beträchtlicher Eckenbrüche aufgrund von Wärmeschock begrenzt. Im Unterschied hierzu gab es im Falle der Plattenziegel in bezug auf Beispiel 3 gemäss der vorliegenden Erfindung verminderte Eckenbrüche, und die Anzahl der Durchschnittsbenutzungszeiten betrug 6 Beschickungen. Während im Hinblick auf den oberen Ausguss die Anzahl der Durchschnittsbenutzungszeiten der konventionellen Steine in Übereinstimmung mit dem Vergleichsbeispiel 5 wegen Vergrösserung des Ausgussbohrungsdurchmessers auf 8 Beschickungen begrenzt war, wurden die oberen Ausgüsse in Übereinstimmung mit dem Beispiel 6 durchschnittlich 12 mal verwendet. Die Risse wurden auch bemerkenswert im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel reduziert.
  • In einer Stahlmühle (C) wurden Steine (aus geformten und gebrannten keramischen Rohstoffen) in Übereinstimmung mit den Vergleichsbeispielen 2 und 5 als Giesswannen-SN- Plattenziegel zum kontinuierlichen Giessen und als unterer Ausguss verwendet, Steine in Übereinstimmung mit den Beispielen 4 und 7 gemäss der vorliegenden Erfindung wurden als Plattenziegel und untere Ausgüsse verwendet. Bei den Plattenziegeln in Übereinstimmung mit dem Vergleichsbeispiel 2 gab es als Ergebnis viele und tiefe Risse aufgrund von Wärmeschock, und die Zahl der Verwendungszeiten betrug nur 1 (eine Giesswanne). Im Unterschied hierzu waren bei den Plattenziegeln in Übereinstimmung mit dem Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung die Risse aufgrund von Wärmeschock sehr klein, und es war möglich, diese Steine zweimal zu verwenden (zwei Giesswannen). Im Hinblick auf den unteren Ausguss zeigte das Material in Übereinstimmung mit dem Vergleichsbeispiel 6 manchmal Luftinfiltrationsstörungen aufgrund von Rissen, die auf den Wärmeschock zurückzuführen waren. Die unteren Ausgüsse (7) in Übereinstimmung mit dem Beispiel 7 gemäss der vorliegenden Erfindung waren frei von dieser Art von Störung und waren im Hinblick auf eine Verhinderung der Vergrösserung des Ausgussbohrungsdurchmessers im Vergleich zu dem konventionellen Ausguss in grossem Umfang verbessert. Das durch Hinzufügen von AZT-Klinkern zu dem Rohmaterial gebildete kohlenstoffhaltige feuerfeste Material ist, wie zuvor beschrieben, offensichtlich vorteilhaft.
  • Das kohlenstoffhaltige feuerfeste Material, das AZT- Klinker in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält, ist im Hinblick auf Wärmeschockbeständigkeitseigenschaften wirksam verbessert, ohne dass Anti-Korrosionseigenschaften beeinträchtigt werden.

Claims (4)

1. Kohlenstoffhaltiges feuerfestes Material, im wesentlichen umfassend, bezogen auf das Gewicht:
(a) 5 bis 60 % AZT-Klinker mit 10 bis 60 % ZrO&sub2;, mindestens 20 % Al&sub2;O&sub3;, 3 bis 40 % TiO&sub2; und 0,5 bis 30 % SiO&sub2;, wobei die Summe aus den TiO&sub2;- und SiO&sub2;-Gehalten geringer als 40 % ist;
(b) 3 bis 40 % einer Kohlenstoffquelle; und
(c) einen Rest, der ein oder mehrere feuerfeste Materialien aus Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumdioxid, Mullit, Spinel, Calciumoxid und geschmolzenem Quarz umfasst.
2. Kohlenstoffhaltiges feuerfestes Material nach Anspruch 1, wobei die Kohlenstoffquelle ein oder mehrere Substanzen aus flockenförmigem Graphit, amorphem Graphit, synthetischem Graphit, Koks, Russ und Elektrodenabfall umfasst.
3. Kohlenstoffhaltiges feuerfestes Material nach Anspruch 1 oder 2, wobei in dem AZT-Klinker der Gehalt an Al&sub2;O&sub3; 40 bis 70 Gew.% beträgt, der ZrO&sub2;- Gehalt 25 bis 40 Gew.% beträgt, der TiO&sub2;-Gehalt 3 bis 15 Gew.% beträgt, und der SiO&sub2;-Gehalt 1 bis 20 Gew.% beträgt.
4. Kohlenstoffhaltiges feuerfestes Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welches weiterhin mindestens ein Material aus Siliciumcarbid, Borcarbid, Aluminium, Silicium und Ferrosilicium umfasst.
DE8888310239T 1987-12-28 1988-10-31 Kohlenstoff enthaltende feuerfestzusammensetzung. Expired - Fee Related DE3881005T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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JP62330161A JPH0657619B2 (ja) 1987-12-28 1987-12-28 カーボン含有耐火物

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Publication Number Publication Date
DE3881005D1 DE3881005D1 (de) 1993-06-17
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