DE591747C

DE591747C - Process for the production of highly refractory products

Info

Publication number: DE591747C
Application number: DEB132959D
Authority: DE
Inventors: Dr Victor Moritz Goldschmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-08-19
Filing date: 1927-08-19
Publication date: 1934-01-26

Description

Verfahren zur Herstellung von hochfeuerfesten Produkten Zusatz zum Patent 583 194 Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von im wesentlichen aus Magnesiumorthosilicat bestehenden hochfeuerfesten Produkten durch Erhitzen von natürlichem Ma= gnesiumhydrosilicat und magnesiumreichen Stoffen, wie Magnesiumoxyd, Magnesit u. dgl. Nach einem früheren, den Gegenstand des Hauptpatents bildenden Vorschlag des Erfinders erfolgt die Herstellung der im wesentlichen aus Magnesiumorthosilicat bestehenden hochfeuerfesten Produkte dadurch, daß Mischungen aus Talk (Speckstein) und magnesiumreichen Stoffen, gegebenenfalls unter Zuschlag von bereits fertiggebildetem Magnesiumorthosilicat vorzugsweise magnesiumorthosilicatreicher Naturprodukte, wie Olivias, auf höhere Temperaturen, aber unter Vermeidung der Überführung der Masseen in schmelzflüssigen Zustand erhitzt werden. Bei diesem Verfahren wurde dem Talk eine Sonderstellung gegenüber anderen Magnesiumhydrosilicaten zugemessen, vermöge deren gerade dem Talk besondere Eignung für die Überführung in Magnesiumorthosilicat zugesprochen wurde.Process for the production of highly refractory products U.S. Patent 583,194 The invention relates to the manufacture of essentially highly refractory products made of magnesium orthosilicate by heating natural magnesium hydrosilicate and magnesium-rich substances such as magnesium oxide, Magnesite and the like after an earlier one that forms the subject of the main patent The inventor proposes the production of the essentially magnesium orthosilicate existing highly refractory products by using mixtures of talc (soapstone) and magnesium-rich substances, possibly with the addition of already finished products Magnesium orthosilicate, preferably natural products rich in magnesium orthosilicate, such as Olivias, to higher temperatures, but avoiding the transfer of the masses be heated in a molten state. In this process, the talc assigned a special position compared to other magnesium hydrosilicates which talc is particularly suitable for conversion into magnesium orthosilicate was awarded.

Nach vorliegender Erfindung wird als Magnesiumhydrosilicat Serpentin verwendet, welcher, wie gefunden wurde, gegenüber Talk sehr beträchtliche Vorzüge besitzt. Die Reaktion zwischen Talk und Magnesiumoxyd tritt erst oberhalb 120o bis 130o° mit technisch ausreichender Geschwindigkeit ein, dagegen reagiert Serpentin und Magnesiumoxyd nach den Feststellungen des Erfinders bereits bei erheblich niedrigeren Temperaturen, z. B. bei 90o bis i ioo°, mit technisch -,ausreichender Geschwindigkeit.According to the present invention, serpentine is used as the magnesium hydrosilicate which has been found to have very considerable advantages over talc owns. The reaction between talc and magnesium oxide only occurs above 120o to 130o ° with technically sufficient speed, against which serpentine reacts and magnesium oxide, according to the inventor's findings, already at considerably lower levels Temperatures, e.g. B. at 90o to 100o °, with technical -, sufficient speed.

Ein weiterer Vorzug des Verfahrens besteht darin, daß zur überführung des Serpentins in die gewünschte hochfeuerfeste Form erheblich geringere Mengen von Magnesiumoxyd benötigt werden als zur überführung von Talk. Für die Verarbeitung einer Tonne technischen Talks werden etwa 50o kg. Magnesiumoxyd (gebrannter Magnesit) benötigt. Dagegen benötigt man zur Verarbeitung- einer Tonne technischen Serpentins nur etwa 15o kg gebrannten Magnesit. Hierzu kommt noch der weitere Vorteil, daß Serpentin als bergmännisches Abfallprodukt sehr viel billiger ist als Talk.Another advantage of the process is that it can be used for transferring of the serpentine in the required highly refractory form, considerably smaller quantities of magnesium oxide are needed than for the transfer of talc. For processing a ton of technical talks weighs around 50o kg. Magnesium oxide (burnt magnesite) needed. On the other hand, you need a ton of technical serpentine to process it only about 150 kg of burnt magnesite. In addition there is the further advantage that As a mining waste product, serpentine is much cheaper than talc.

Die Herstellung der hochfeuerfesten Produkte erfolgt im Sinne des Hauptpatents.The manufacture of the highly refractory products takes place in accordance with the Main patent.

Als magnesiumreiche Zuschläge kommen neben Magnesiumoxyd roher oder gebrannter Magnesit oder Mischungen von rohem und gebranntem Magnesit in Betracht. Der Magnesit kann dabei in Form des verhältnismäßig unreinen, bisher fast wertlosen Abfallmagnesits verarbeitet werden. Auch sonstige Stoffe, welche Magnesiumoxyd zu bilden vermögen, - können Verwendung finden, wie z. B. Magnesiumchlorid oder Magnesiumoxychlorid. Bei Verwendung derartiger Zuschläge sind die Arbeitsbedingungen so zu wählen, daß die gewünschte Magnesiumoxydbildung erfolgen kann.As magnesium-rich supplements come raw or magnesium oxide burnt magnesite or mixtures of raw and burnt magnesite into consideration. The magnesite can be in the form of the relatively impure, so far almost worthless waste magnesites are processed. Also other substances, which Ability to form magnesium oxide, - can be used, such. B. Magnesium Chloride or magnesium oxychloride. When using such supplements, the working conditions are to be chosen so that the desired formation of magnesium oxide can take place.

Der Serpentin kann vor der Verarbeitung einem Entwässerungsvorgang unterworfen werden. Dieser wird zweckmäßig bei verhältnismäßig niedrigen, z. B. 8oo° nicht übersteigenden Temperaturen durchgeführt.The serpentine can be dehydrated before processing be subjected. This is useful at relatively low, z. B. 8oo ° not exceeding temperatures carried out.

Man kann den Vorgang auch noch durch Zusatz reaktionsbeschleunigender Mittel begünstigen. Als solche kommen in der Keramik gebräuchliche Kristallisatoren, z. B. Chloride, Nitrate, Borate, Phosphate; Silicate der Alkahmetalle, ferner auch zweiwertiger oder dreiwertiger Metalle in Betracht. Die Reaktionsbeschleuniger, z. B. Kochsalz, Wasserglas, Magnesiumnitrat, Aluminiumphosphat, werden vorteilhaft in geringen Mengen, z. B. solchen von o, i bis 5%, der Reaktionsmassezugesetzt.The process can also be accelerated by adding reaction accelerators Favor funds. These are the crystallizers commonly used in ceramics, z. B. chlorides, nitrates, borates, phosphates; Alkali metal silicates, as well divalent or trivalent metals into consideration. The reaction accelerators, z. B. table salt, water glass, magnesium nitrate, aluminum phosphate, are advantageous in small amounts, e.g. B. those from 0.1 to 5%, added to the reaction mass.

Außer reinem oder verhältnismäßig reinem Serpentin können auch serpentinhaltige Stoffe, wie z. B. Gemenge von Serpentin, mit anderen Magnesiumhydrosilicaten oder mit wasserfreiem und wasserhaltigen Silicaten verarbeitet werden.In addition to pure or relatively pure serpentine, serpentine-containing ones can also be used Substances such as B. Mixture of serpentine, with other magnesium hydrosilicates or processed with anhydrous and water-containing silicates.

Die Mengenverhältnisse der Ausgangsstoffe sind zweckmäßig so zu wählen, daß die Kieselsäuremenge die Menge nicht oder doch nicht wesentlich übersteigt, welche zur Bildung von Magnesiumorthosilicat erforderlich ist, während die Menge der Magnesiumverbindungen so zu bemessen ist, da:ß das fertige Produkt störende Mengen von freiem Magnesiumoxyd nicht enthält. Jedenfalls soll das Endprodukt nicht mehr als io% Magnesiumoxyd, zweckmäßig aber weniger enthalten.The proportions of the starting materials are expediently chosen so that that the amount of silica does not exceed the amount, or at least not significantly, which is required for the formation of magnesium orthosilicate, while the amount of the magnesium compounds is to be measured in such a way that: ß interfering with the finished product Does not contain amounts of free magnesium oxide. In any case, the end product shouldn't contains more than 10% magnesium oxide, useful but less.

Den Ausgangsstoffen bzw. den daraus hergestellten Erzeugnissen können noch Hilfsstoffe, wie z. B. Aluminiumverbindungen, welche z. B. in Form von Ton oder Kaolin angewendet werden können, oder Eisensauerstoffv erbindungen, welche z. B. in Form von Magnetit angewendet werden können, oder Verbindungen beider Art, einverleibt werden. Durch Zusatz von Aluminiumverbindungen kann man die Standfestigkeit der Erzeugnisse erhöhen. Durch Einverleibung von Eisensauerstoffverbindungen kann mau die Erzeugnisse z. B. mit Bezug auf Leitfähigkeit für Wärme und Elektrizität verbessern.The starting materials or the products made from them nor auxiliaries, such as. B. aluminum compounds, which z. B. in the form of clay or kaolin can be used, or iron oxygen compounds, which z. B. can be used in the form of magnetite, or compounds of both types, be incorporated. The stability can be increased by adding aluminum compounds of products increase. By incorporating iron-oxygen compounds mau the products z. B. with reference to conductivity for heat and electricity to enhance.

Man kann weiterhin den Gemischen oder Massen noch Füllstoffe, Magerungsmittel u. dgl. einverleiben. Als Füllstoffe kommt in erster Linie Magnesiumorthosillcat in Betracht, insbesondere in Form - magnegiumorthosilicatreicher Naturprodukte, wie zerkleinertem Olivingestein, Olivinsand u. dgl.You can also add fillers and lean agents to the mixtures or compositions and the like. Magnesium orthosilicate is the primary filler in consideration, especially in the form of natural products rich in magnegium orthosilicate, such as crushed olive stone, olivine sand and the like.

Die erfindungsgemäß. hergestellten Produkte können als Stampfmasse, Gußmasse, Spritzmasse, Mörtel u. dgl. Verwendung finden. Sie können: weiterhin. in Formkörper, Steine u. dgl. übergeführt werden. Das Brennen kann ein- oder mehrstufig, gegebenenfalls unter Verwendung verschieden hoher Temperaturen erfolgen. Man kann z. B-. an der Fabrikationsstelle z. B. durch Mitverwendung von Druck, zweckmäßig hohem Druck, oder durch. Vorerhitzen oder durch Maßnahmen beider Art transportfähige Formkörper herstellen und diese an der Verwendungsstelle, z. B. nach Zusammenbau in Öfen, feuerfestenApparaturen u. dgl., fertigbrennen. Beispiel i ioo Teile Serpentin (enthaltend 41 Gewichtsprozent Si02, 42 Gewichtsprozent Mg O, 4 Gewichtsprozent Eisenoxyde und 13 Gewichtsprozent Wasser) von einer Korngröße von unter o,o5 mm. werden mit 4o Teilen von etwa auf gleiche Komgräße gebrachten unreinem Magnesit (z. B. von der Zusammensetzung 4o Gewichtsprozent M90, 4o Gewichtsprozent Kohlensäure, 4 Gewichtsprozent Si02 und 4 Gewichtsprozent Eisenoxyde) innig gemischt. Durch genügend l Erhitzen des Mischgutes au Temperaturen von iioo -bis izoo° erhält man ein Material, das zu sehr großem Teil aus Magnesiumorthosilicat besteht und sich durch Feuerfestigkeit und Standfestigkeit auch bei Einwirkung sehr hoher Temperaturen auszeichnet. B eispiel z ioo Gewichtsteile Serpentin (enthaltend 4o Gewichtsprozente Si02, 43 Gewichtsprozente Mg O, 5 Gewichtsprozente Eisenoxyd und 120/0 Glühverlust) mit einer Korngröße von unter o, i mm werden mit 18 Gewichtsteilen kaustisch gebrannten Magnesits (enthaltend 93070 Mg O) durch Vermahlung innig gemischt. Das Mischprodukt wird mit Wasser angefeuchtet und in Formen unter Anwendung eines Druckes von Soo kg pro Quadratzentimeter gepreßt. Die Formlinge werden einer Vortrocknung unterworfen und alsdann 24 Stunden bei einer Temperatur von iiooTis izoo° C gebrannt. Beispiel 3 Serpentingestein, bei welchem der Serpentin zum Teil in Olivin umgewandelt ist (enthaltend 6o Gewichtsprozente Serpentin, 3o Gewichtsprozente Olivin und i o GeWchtsprozente an anderen Mineralien), wie Enstatit, Talk, Magnesiahornblende, Chlorit von der Zusammensetzung 44 Gewichtsprozente Si02, 45 Gewichtsprozente MgO, 5 Gewichtsprozente Fe O -E- Fe. 03 und 6% Wasser werden mit 15 Gewichtsteilen Magnesiumoxyd vermahlen. Zu dem erhaltenen Feinmehl wird grob zerkleinerter Olivin in körniger oder stückiger oder teils körniger, teils stückiger Form als Füllmaterial gegeben, derart, daß die Menge des Olivins 3o bis 8o% der Gesamtmenge ausmacht. Die angefeuchtete Mischung wird nach geeigneter Formgebung durch Pressen, Stampfen oder Gießen, gegebenenfalls nach Vortrocknung bei Temperaturen von iooo bis i 5oo°, gebrannt.According to the invention. Manufactured products can be used as ramming compounds, casting compounds, spraying compounds, mortars and the like. You can: continue. be converted into moldings, stones and the like. The firing can be carried out in one or more stages, if appropriate using temperatures of different levels. You can z. B-. at the manufacturing site z. B. by using pressure, appropriately high pressure, or by. Preheat or produce transportable molded bodies by measures of both types and these at the point of use, for. B. after assembly in ovens, refractory equipment and the like., Finish burning. Example 100 parts of serpentine (containing 41 percent by weight SiO 2, 42 percent by weight Mg O, 4 percent by weight iron oxides and 13 percent by weight water) with a grain size of less than 0.05 mm. are intimately mixed with 40 parts of impure magnesite (e.g. of the composition 40 percent by weight M90, 40 percent by weight carbonic acid, 4 percent by weight SiO 2 and 4 percent by weight iron oxides). By satisfying d l heating of the mixed material au temperatures of iioo -bis iZoo ° to obtain a material which consists of a very large part of magnesium orthosilicate and characterized by fire resistance and stability even when exposed to very high temperatures. Example z 100 parts by weight of serpentine (containing 40 percent by weight SiO 2, 43 percent by weight Mg O, 5 percent by weight iron oxide and 120/0 loss on ignition) with a grain size of less than 0.1 mm are mixed with 18 parts by weight caustic magnesite (containing 93070 Mg O) by grinding intimately mixed. The mixed product is moistened with water and pressed into molds using a pressure of soo kg per square centimeter. The moldings are pre-dried and then fired for 24 hours at a temperature of 100 ° C. Example 3 Serpentine rock, in which the serpentine is partly converted into olivine (containing 60 percent by weight serpentine, 30 percent by weight olivine and 10 percent by weight of other minerals), such as enstatite, talc, magnesia hornblende, chlorite with a composition of 44 percent by weight SiO2, 45 percent by weight MgO, 5 percent by weight Fe O -E- Fe. 03 and 6% water are ground with 15 parts by weight of magnesium oxide. Coarsely ground olivine in granular or lumpy or partly granular, partly lumpy form is added to the fine flour obtained, such that the amount of olivine makes up 30 to 80% of the total amount. The moistened mixture is fired after suitable shaping by pressing, tamping or pouring, if necessary after predrying at temperatures of 100 to 1500 °.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of highly refractory Products according to patent 583 194, characterized in that the magnesium hydrosilicate Serpentine is used:

2. The method according to claim i, characterized in that that the serpentine drains before it is mixed with magnesium-rich substances, expediently using low temperatures.

3. Procedure according to claims i and 2, characterized in that the addition is rich in magnesium Compounds is dimensioned so that the end product is not more than 10 percent by weight Free amount, contains magnesium oxide.

4. The method according to claims i to 3, characterized by processing starting mixtures, which apart from magnesium compounds still other metal compounds, e.g. B. aluminum compounds or iron compounds - or compounds of several metals. -

5. The method according to claims i to 4, characterized by the processing of starting mixtures, which in the ceramics contain common crystallizers.