DE660771C - Futter fuer Aluminiumschmelzoefen - Google Patents

Description

• Futter für Aluminiumschmelzöfen Die Erfindung bezieht sich auf ein widerstandsfähiges feuerfestes Futter für Öfen zum Schmelzen von Aluminium oder Legierungen des Aluminiums mit anderen Metallen und insbesondere für solche derartige Schmelzöfen, die mit einer Niederfrequenz- .oder Hochfrequenzwechselstrombeheizung oder mit einer sonstigen Beheizung versehen sind, bei welcher die Auskleidung der Wanne auf eine vergleichsweise hohe Temperatur erhitzt wird.
• Zur Auskleidung der Schmelzwanne von Aluminiumschmelzöfen u. dgl. benutzt man beispielsweise kieselsäurereiche Stampfmassen, Schamottestampfmassen oder in Sonderfällen Auskleidungen aus hoch tonerdereichen Massen in Form von vorgebrannten Steinen oder ungebrannten Stampfmassen. Auch Magnesit ist zur Herstellung von Schmelzwannenauskleidungen benutzt worden.
• Sämtliche der bisher benutzten Baustoffe für Aluminiumschmelzwannen, am wenigsten vielleicht noch die Magnesitmassen neigen zu unerwünschten Umsetzungen mit derfl in der Schmelzwanne befindlichen flüssigen Aluminium. Durch diese Umsetzungen gelangen einerseits unerwünschte Verunreinigungen in das Schmelzbad, andererseits wird das Ofenfutter in verhältnismäßig kurzer Zeit zunächst getränkt und dann zerstört.
• Die vorliegende Erfindung, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein gegen den Angriff von schmelzflüssigem Aluminium u. dgl. beständiges Ofenfutter zu schaffen, geht von der Beobachtung aus, daß Magnesia-Tonerde-Spinelle eine überraschende Beständigkeit auch bei vergleichsweise hohen Temperaturen gegenüber schmelzflüssigem Aluminium und ähnlichen Stoffen besitzen. Es wurde beispielsweise gefunden, daß ein aus derartigen Stoffen bestehendes Ofenfutter auch bei Temperaturen um etwa i ooo° von schmelzflüssigem Aluminium praktisch nicht angegriffen wird, während bei der gleichen Untersuchungstemperatur sowohl Korund als auch Magnesia eine starke Einwirkung des Aluminiums zeigten.
• Die Erfindung besteht demgemäß darin, für die Auskleidung der Schmelzwannen oder Schmelzrinnen von Öfen zum Schmelzen von Aluminium, Aluminiumlegierungen u. dgl. ein feuerfestes Futter zu verwenden, das im wesentlichen aus Magnesia-Tonerde-Spinellen besteht.
• Feuerfeste Auskleidungen aus Spinell für Öfen zum Schmelzen von Metallen sind allerdings gelegentlich im Schrifttum neben solchen aus geschmolzener Tonerde, Sillimanit und Zirkon bereits erwähnt worden, jedoch mit dem abschließenden Urteil, daß hierüber praktisch verwertbare Ergebnisse endgültig noch nicht vorliegen. Der bisherige Stand der Technik wird gekennzeichnet durch die Angaben von Zerleder in dem Buch »Technik des Aluminiums und seiner Leichtlegiegenc<, Leipzig 1934, S.70: »Für die Ausmauerung der Herdöfen sind vielfach Spezialmaterialien, wie z. B. Magnesit, empfohlen worden, ohne daß hierzu eine Notwendigkeit besteht. Am zweckmäßigsten sind für die Schmelzwanne.Tonerde- oder Sillimanitsteine.a Aus diesen Angaben ist nichts über das eigenartige und überraschende Verhalten eines Spinellfutters gegenüber der. reduzierenden Einwirkung von geschmolzenem Aluminium oder dessen Legierungen, besonders bei gesteigerter Temperatur, zu entnehmen. Keinesfalls konnte erwartet werden, daß, ganz abweichend von einem Futter aus geschmolzener Tonerde, sein Spinellfutter weder getränkt noch korrodiert wird und daß auch ein Aufbauen von Schlacke, wodurch der Ofenquerschnitt verkleinert wird, bei -einem Spinellfutter nicht erfolgt, da dasselbe von Aluminium praktisch nicht benetzt wird: Hierdurch wird z. B. eineinwandfreier Betrieb von Niederfrequenzöfen, bei denen der Querschnitt.der Schmelzrinne unverändert erhalten bleiben muß, erst möglich gemacht.
• Als Magnesia-Tonerde-Spinell gemäß der Erfindung kann entweder ein Spinell der theoretischen Zusammensetzung Mg O Al., O benutzt werden oder auch solche Spinelle, die daneben mehr oder weniger Tonerde in fester Lösung aufweisen. Diese Spinelle können beispielsweise im Schmelzfluß oder auch auf keramischem Wege durch Sintern hergestellt sein und können sowohl in Form einer Stampfmasse als auch als feuerfeste vorgebrannte Steine oder Formkörper verwendet werden.
• Beispielsweise kann eine zur Ausführung der Erfindung geeignete Stampfmasse wie folgt zusammengesetzt werden: Schmelzspinelle von geeigneter Körnung (bis 5 mm Korngröße) und einem ausreichenden Feinmehlgehalt (etwa 30010 unter o,o6mm) mit geringen Mengen Borax (etwa 2 bis 3 0;'0) oder einem sonst geeigneten Bindemittel, unter einem solchen Wasserz_usatz angemacht, daß die Masse die zum t Stampfen erforderliche Dichte erhält. Die lasse kann dann unmittelbar zum Aufttampfen der Schmelzwannenauskleidung benutzt werden.
• Aus einer ähnlichen Masse von geeigneter Dichte können auch Formlinge durch Pressen oder Stampfen hergestellt werden, die nach einer keramischen Brennbehandlung als feuerfeste Steine für den Aufbau der Schmelzwannen unter Anwendung eines Mörtels praktisch gleicher Zusammensetzung benutzt werden.
• Statt des reinen Magnesiaspinells kann man auch Mischungen verwenden, bei denen ein Teil des Spinells durch, gesinterten oder geschmolzenen, fein gemahlenen Magnesit ersetzt wird. Beispielsweise mischt man q. Teile Spinell mit etwa i Teil gesinterten oder geschmolzenen, fein gemahlenen, eisenhaltigen Magnesits unter Anwendung der im vorstehenden erwähnten Kornverteilung und eines geeigneten Bindemittels. Auch diese MaSIsen sind nach Zumischung von Wasser als Stampfmassen öder zur Herstellung von Formlingen für die Herstellung feuerfester Wannensteine geeignet. Ferner können aus den Massen auch Tiegel hergestellt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Futter für Aluminiumschmelzöfen, insbesondere solche mit Nieder- oder Hochfrequenzwechselstrombeheizung, denen Auskleidung auf eine vergleichsweise hohe Temperatur erhitzt wird, dadurch Bekennzeichnet, daß die Auskleidungsmasse im wesentlichen aus Magnesia-Tonerde-Spinellen besteht.