DE661269C

DE661269C - Process for the production of glass tub blocks and other refractory items which are exposed to the attack of molten glass

Info

Publication number: DE661269C
Application number: DEH121772D
Authority: DE
Original assignee: Hartford Empire Co
Current assignee: Hartford Empire Co
Priority date: 1928-07-23
Filing date: 1929-05-25
Publication date: 1938-06-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Glaswannenblöcken und anderen feuerfesten Gegenständen, die dem Angriff von geschmolzenem Glas ausgesetzt sind Die Erfindung bezieht sich auf Wannenblöcke für Glasöfen und andere keramische Teile von Glasöfen, die mit geschmolzenem Glas in Berührung kommen, wie beispielsweise Glasspeise- und Einrichtungen, die zur Verwendung in geschmolzenem Glas bestimmt sind. Zweck der Erfindung ist, die Eigenschaften von Glaswannenblöcken u. dgl. so zu verbessern, daß sie eine erheblich längere Lebensdauer haben als die bisher zu diesem Zweck verwendeten feuerfesten Stoffe und, wenn sie in Berührung mit geschmolzenem Glas gelöst werden, die Zusammensetzung und den Brechungsexponenten des Glases nicht wesentlich verändern. Ferner sollen die Stoffe ein. feinkörniges inneres Gefüge, eine geringe Porosität und einen geringen Gehalt an Flußmitteln haben und bei technisch erreichbaren Temperaturen und aus billigen Ausgangsstoffen herstellbar sein.Process for the production of glass tub blocks and other refractory Articles exposed to attack by molten glass The invention refers to tub blocks for glass furnaces and other ceramic parts of glass furnaces, that come into contact with molten glass, such as glass food and Devices intended for use in molten glass. Purpose of The invention is to improve the properties of glass tub blocks and the like in such a way that that they have a considerably longer life than the previous one for this purpose used refractories and when in contact with molten glass be solved, the composition and the refraction exponent of the glass not change significantly. Furthermore, the substances should be a. fine-grained inner structure, have a low porosity and a low content of fluxes and with technical attainable temperatures and from cheap starting materials.

An sich bekannt ist die auch bei dein Gegenstand der Erfindung verwendete allgemeine Arbeitsweise: Vermahlung von im wesentlichen aus Kieselsäure und Tonerde bestehenden flußmittelarmen Ausgangsstoffen zu äußerster Feinheit, Brennen eines Teils des Mahlproduktes bei hoher Temperatur, Mischen des zerkleinerten.Vorbrandproduktes mit ungebrannter Ausgangsmasse und Formen und Brennen dieser Mischung bei hoher Temperatur.The one used in your subject matter of the invention is known per se General working method: grinding of mainly silica and alumina existing low-flux starting materials to the utmost fineness, firing a Part of the ground product at high temperature, mixing of the crushed pre-fired product with unfired starting material and molding and firing this mixture at high Temperature.

Die Erfindung besteht nun darin, daß unter Anwendung dieser Arbeitsweise derart verfahren wird, daß Ausgangsstoffe verwendet werden, die einerseits hochkieselsäurehaltig und andererseits so arm an Flußmitteln sind, daß im Enderzeugnis höchstens etwa il/-, 011a insgesamt an Eisen und Alkalimetalloxyden vorhanden sind und daß Vorbrand und Fertigbrand auf die Bildung eines aus nur zwei Gefügebestandteilen bestehenden Erzeugnisses geführt werden, welches mikroskopische Mullitkristalle in einer q.o bis 75(),!o der gesamten Masse bildenden glasigen Grundmasse gleichmäßig fein verteilt enthält, in der sich die vorhandenen Flußmittel und de nicht im Mullit gebundene Kieselsäure als Silicat befinden.The invention now consists in that using this procedure The procedure is such that starting materials are used which, on the one hand, contain high silica and on the other hand are so poor in fluxes that in the end product at most about il / -, 011a are present in total of iron and alkali metal oxides and that pre-firing and final firing to the formation of one consisting of only two structural components Product, which microscopic mullite crystals in a q.o up to 75 (),! o of the entire mass-forming glassy base mass, evenly and finely distributed contains, in which the existing flux and de not bound in the mullite Silicic acid reside as silicate.

Feuerfeste Stoffe, die aus Mullit in einer hochkieselsäurehaltigen glasigen Masse bestehen, sind allerdings durch die Arbeiten von B o w e n und G r e i g bekanntgeworden. Diese Arbeiten sind aber bisher nur nach der Seite der Feuerfestigkeit ausgewertet worden. Insbesondere ist nichts darüber bekanntgeworden, daß derartige Stoffe besonders wertvolle Eigenschaften gegenüber Glasflüssen besitzen.Refractory materials made from mullite in a high silica vitreous mass, but are due to the work of B o w e n and G r e i g became known. So far, however, this work has only been on the side of the Fire resistance has been evaluated. In particular, nothing has become known about that such substances have particularly valuable properties compared to glass fluxes.

Versuche und Proben, von denen einige nachstehend beschrieben werden, haben ergeben, daß die tatsächliche Lebensdauer eines feuerfesten Stoffes, der mit geschmolzenem Glas in Berührung ist, eine Funktion verschiedener Eigenschaften des Materials ist, insbesondere der Porosität, von der seine Durchlässigkeit für geschmolzenes Glas abhängt, der Menge von darin enthaltenem Eisen und alkalischen Flußmitteln und der inneren Anordnung der Bestandteile, und daß die Lebensdauer solcher feuerfesten, Stoffe nicht allein und nicht einmal in großem Mas von den Mengenverhältnissen der hauptsael@= liehen chemischen Bestandteile, wie Kiese: säure und Tonerde; abhängt.Experiments and samples, some of which are described below, have shown that the actual service life of a refractory material made with molten glass in contact is a function of various properties of the Material is, in particular its porosity, of its permeability for molten material Glass depends on the amount of it contained Iron and alkaline Flux and the internal arrangement of the components, and that the service life of such refractory materials not alone and not even in large measure by the Ratios of the main chemical constituents, such as gravel: acid and clay; depends.

Es hat sich ergeben, daß beispielsweise die Lebensdauer von Glaswannenblöcken, die aus Tonen und anderen kieselsäure- und tonerdehaltigen Stoffen bestehen, nicht besonders durch die Anwesenheit von Erdalkaloxyden oder Titanoxyd beeinflußt zu werden scheint und daß diese Stoffe in den kleinen Mengenverhältnissen, in denen sie als Verunreinigungen der Tone und anderen benutzten Stoffe vorkommen, außer acht gelassen werden können: Dagegen hat dieGegenwart vonEisen und Alkalien eine starke Wirkung auf die Lebensdauer von feuerfesten Stoffen bei Berührung mit Glas, und zwar in solchem Maße, daß die Lebensdauer eines solchen feuerfesten Stoffes bei sonst gleichen Verhältnissen eine unmittelbare Funktion der darin enthaltenen Eisen- undAlkalimetalloxyde ist. DieLebensdauer solcher feuerfesten Stoffe wird dadurch erheblich verlängert, daß der Gehalt anEisen-und Alkalimetalloxyden unter 11,/=°/o gesenkt wird. Weißer Arkansas-Ton Nr. 223 Quarzkiesel Georgia-Klondike-Kaolin (gebrannt) Fiintstein ,(gebrannt) Al-, O;, . . . . . . . . . . . . . 45,35 20,41 0,32 8i 0., ...............: 52,30 72,75 99>35 Ti 02 . . . . . . . ' . . . . . . . . 1,86 1,14 - Fe., O j . . . . . . . . . . . . . . . 0,50 2 ,59 0,03 CaO......:.......... Spuren 1,02 0,10 mg0................ - 0,95 - Na20................ 0,07 1,22 -- Glühverlust . . . . . . ... . I 100,08 100;08 I 100,00 Diese Bestandteile werden in rohem Zustand gemischt. Es wird zunächst eine Grundmasse hergestellt, indem man etwa 9o Teile des Georgia-Klondike-Kaolins und 1o Teile Arkansas-Ton Nr. 23 mischt, nachdem beide- Bestandteile zunächst außerordentlich fein gemahlen sind, zweckmäßig so weit, daß sie durch ein V. St. Normalsieb Nr. 325 hindurchgehen. Der gemahlene Kaolin und Arkansas-Tön werden so gründlich wie möglich in Gegenwart von Wasser gemischt, z. B. durchMengen, Kneten oder andere anerkannte Methoden, so daß eine innige Vereinigung der Bestandteile erhalten wird. Da es wichtig ist, daß der Eisengehalt des Endproduktes . Die Erfindung ermöglicht die Herstellung von Glaswannenblöcken, die im wesentlichen undurchlässig für geschmolzenes Glas sind Imd ein feinkörniges inneres Gefüge und den äegeführten geringen Gehalt an Eisen und ;."kälischen Flußmitteln haben.It has been found that, for example, the service life of glass tub blocks made of clays and other substances containing silica and alumina does not seem to be particularly influenced by the presence of alkaline earth oxides or titanium oxide and that these substances in the small proportions in which they are used as Impurities in the clays and other substances used can be disregarded: On the other hand, the presence of iron and alkalis has a strong effect on the service life of refractory materials in contact with glass, to such an extent that the service life of such a refractory material otherwise the same proportions is a direct function of the iron and alkali metal oxides contained therein. The service life of such refractory materials is considerably extended by the fact that the content of iron and alkali metal oxides is reduced to below 11%. Arkansas White Clay # 223 Quartz Pebbles Georgia Klondike kaolin (calcined) Fiintstein , (burned) Al-, O ;,. . . . . . . . . . . . . 45.35 20.41 0.32 8i 0., ...............: 52.30 72.75 99> 35 Ti 02 . . . . . . . '. . . . . . . . 1.86 1.14 - Fe., O j. . . . . . . . . . . . . . . 0.5 0 2.59 0.03 CaO ......: .......... traces 1.02 0.10 mg0 ................ - 0.95 - Na20 ................ 0.07 1.22 - Loss on ignition. . . . . . ... I 100, 0 8 100; 08 I 100.00 These ingredients are mixed in the raw state. A base mass is first made by mixing about 90 parts of Georgia Klondike kaolin and 10 parts of Arkansas clay No. 23, after both components are first extremely finely ground, expediently so far that they can be replaced by a V. St Pass through the standard sieve No. 325. The ground kaolin and Arkansas clay are mixed as thoroughly as possible in the presence of water, e.g. By mixing, kneading or other recognized methods so that an intimate association of the ingredients is obtained. Because it is important that the iron content of the end product. The invention enables the production of glass tub blocks which are essentially impermeable to molten glass and which have a fine-grained internal structure and the low iron and calcium flux content described.

-,p#`Die hochkieselsäurehaltigen Erzeugnisse gemäß der Erfindung können entweder durch Trockenpressung oder durch Formen eines steifen Breies erhalten werden, beispielsweise kann zur Herstellung einer gewissen Art des trockengepreßten Erzeugnisses eine gemischte Masse benutzt werden, die, auf trockenen oder gebrannten Zustand berechnet, aus etwa 7 5 % gewaschenem . weißem Georgia-Klondike-Kaolin, wie er bei McIntyre, Kreis Wilkinson, Staat Georgia, gefunden wird, 17 °/o gemahlenem Quarzkiesel und 8 % eines Arkansas-Tönes besteht, wie er unter - Nr. 23 auf den Seiten 24 und 25 des Technologie Paper Nr. 14.4, des Bureau of Standards der Vereinigten Staaten vom 28. 1. 192o beschrieben ist. Dieser Ton enthält eine erhebliche Menge, etwa 55 °/o, von außerordentlich feinkörniger Kieselerde und ist durch eine geringe Schrumpfung und dadurch gekennzeichnet, daß er nicht totgebrannt wird und anschwillt. Die Zusammensetzung dieser drei Bestandteile ist in der folgenden Übersicht angegeben: möglichst niedrig gehalten wird, ist es erwünscht, daß die Ausgangsstoffe in einer mit Kautschuk ausgekleideten Mühle gemahlen und in einer mit Porzellan ausgekleideten Knetmühle oder anderen Mischvorrichtungen gemischt werden, deren Flächen kein Eisen enthalten. Das gemischte Gut wird in Stücke geformt, die zur Handhabung geeignet sind und. die getrocknet und bei einer Temperatur von etwa 1565° C gebrannt werden, die genügt, um. mikroskopische Kristalle zur Entwicklung zu bringen.-, p # `The high silica products according to the invention can obtained either by dry pressing or by forming a rigid slurry, for example, it can be used to produce some type of dry-pressed product a mixed mass can be used that, on dry or calcined state calculated from about 75% washed. white Georgia Klondike kaolin, like him at McIntyre, Wilkinson County, Georgia State, 17 per cent. Ground quartz pebbles and 8% of an Arkansas tone, as described under - No. 23 on pages 24 and 25 of Technology Paper No. 14.4, United States Bureau of Standards of January 28, 192o. This clay contains a significant amount, approximately 55 per cent, of extremely fine-grained silica and is due to a slight shrinkage and characterized in that it does not burn to death and swell. The composition of these three components is given in the following overview: as low as possible is held, it is desirable that the starting materials in a rubber-lined Mill ground and put in a porcelain-lined kneading mill or other Mixing devices are mixed whose surfaces do not contain iron. The mixed one Well is formed into pieces that are suitable for handling and. the dried and fired at a temperature of about 1565 ° C, which is sufficient to. microscopic Bringing crystals to development.

Die gebrannte Grundmasse wird bis zu solcher Feinheit zerkleinert, daß sie durch ein V. St. Normalsieb Nr. 24 (etwa 0,7 mm Maschenweite ) hindurchgeht. Die als Bindemittel dienende Masse wird aus etwa 65 Teilen des erwähnten rohen Georgia-Klondike-Kaolins, 5 Teilen Arkansas-Ton und 3o Teilen Quarzkiesel hergestellt. Der Klondike-Kaolin und der Arkansas-Ton werden zuvor zu äußerster Feinheit gemahlen, vorzugsweise so weit, daß sie durch ein V. St. Normalsieb Nr. 325 hindurchgehen, und der Quarzkiesel kann auf die gleiche Feinheit gemahlen oder in einem Zustand benutzt werden, wie er leicht im Handel erhältlich ist und bei dem praktisch alles durch ein Sieb Nr. ioo (etwa o,1¢mm Maschenweite) und alles bis auf etwa 7 °/° durch ein Sieb Nr. 300 (etwa 0,o5 mm Maschenweite) hindurchgeht. Die Bestandteile werden innig gemischt wie bei der Grundmasse, und dieMischung wird vorzugsweise mittels einer Knetmühle oder sonstigen Mischvorrichtung mit eisenfreien Flächen ausgeführt, um eine Verunreinigung des Gutes mit Eisen zu vermeiden, das von eisernen Mischflächen durch den im Gut vorhandenen Kiesel leicht abgescheuert wird.The calcined base mass is crushed to such a fineness that it passes through a No. 24 V. St. standard sieve (approx. 0.7 mm mesh size). The mass serving as a binder is made from about 65 parts of the aforementioned crude Georgia Klondike kaolin, 5 parts of Arkansas clay and 30 parts of quartz pebbles. The Klondike kaolin and Arkansas clay are previously ground to the utmost fineness, preferably enough to pass through a No. 325 V. St. sieve, and the quartz pebbles can be ground to the same fineness or used in a condition as it is easily available in stores and in which practically everything is passed through a No. 100 sieve (about 0.1 ¢ mm mesh size) and everything but about 7 ° / ° through a No. 300 sieve (about 0.05 mm mesh size) passes through. The ingredients are intimately mixed as in the case of the basic mass, and the mixture is preferably carried out by means of a kneading mill or other mixing device with iron-free surfaces in order to avoid contamination of the goods with iron, which is easily rubbed off from iron mixing surfaces by the pebbles present in the goods.

Um den Feinheitsgrad anzugeben, zu dem die Ausgangsstoffe vorzugsweise zerteilt werden, sei bemerkt, daß das erwähnte Normalsieb Nr.325 von dem Bureau of Standards der Vereinigten Staaten dahin definiert wird, daß es eine Sieböffnung von 0,04q. mm und einen Drahtdurchmesser von 0,036 mm hat mit einer zulässigen Abweichung von + 8 °/° für die durchschnittliche Öffnung, einer zulässigen Abweichung von -15 bis + 35 °/0 für den Drahtdurchmesser und einer zulässigen Abweichung von 9o °/° für die größte Öffnung (vgl. Bureau of Standards Specifications. for Sieves, U. S. Standard Sieve Series). Dieses Sieb hat also annähernd 325 Maschen auf den linearen Zoll. -Die endgültige Zusammensetzung für die Blöcke wird hergestellt, ipdem man etwa 17 Teile der Grundmischung mit etwa2oTeilen des Bindemittels mischt, was etwa ¢6 °/° der Grundmischung und 5¢ °/° des Bindemittels entspricht. Diese Mischung wird zu Blökten oder anderen gewünschten Gegenständen geformt, die vorzugsweise unter einem Druck in der Größenordnung von 5 t auf den Quadratzoll engl. (787 kg/cm) trockengepreßt werden. Nach dem Pressen soll das Gut etwa 6 bis 12 °/° Wasser enthalten. Die Blöcke oder sonstigen Gegenstände werden dann getrocknet und bei einer Temperatur von etwa 1565° C gebrannt.In order to indicate the degree of fineness to which the starting materials are preferably divided, it should be noted that the aforementioned standard sieve No. 325 is defined by the Bureau of Standards of the United States as having a sieve opening of 0.04q. mm and a wire diameter of 0.036 mm with a permissible deviation of + 8 ° / ° for the average opening, a permissible deviation of -15 to + 35 ° / 0 for the wire diameter and a permissible deviation of 9o ° / ° for the largest Opening (see Bureau of Standards Specifications. For Sieves, US Standard Sieve Series). So this screen is approximately 325 meshes in the linear inch. - The final composition for the blocks is made by mixing about 17 parts of the base mix with about 20 parts of the binder, which corresponds to about 6 ° / ° of the base mix and 5 ° / ° of the binder. This mixture is formed into blocks or other desired articles, which are preferably placed under a pressure of the order of 5 tons per square inch. (787 kg / cm) are dry pressed. After pressing, the material should contain about 6 to 12 ° / ° of water. The blocks or other items are then dried and fired at a temperature of about 1565 ° C.

Die Trockenpressung ist bei der Herstellung dieses besonderen Produkts als wesentlich anzusehen, weil die Ausgangsstoffe vor dem Brennen geringe oder keine Plastizität oder mechanische Festigkeit haben, weder in nassem noch in trockenem Zustande. Deshalb können die Blöcke nicht nach üblichen Verfahren durch Formen eines weichen oder steifen Breis oder durch Kneten und-Auspressen hergestellt werden.Dry pressing is used in the manufacture of this particular product to be regarded as essential because the starting materials before firing are low or none Have plasticity or mechanical strength, neither in wet nor dry Conditions. Therefore, the blocks cannot be formed by molding a soft or stiff porridge or by kneading and pressing.

Es ist zu bemerken, daß bei diesem besonderen Erzeugnis ,die gesamte zugesetzte Kieselsäure in Form von Kiesel (Flintstein) in dem Bindemittel und nicht in der Grundmasse enthalten ist. Dies ergibt eine Muttersubstanz, die erheblich höheren Kieselerdegehalt als die Grundmischung hat, und vermehrt die Widerstandsfähigkeit des Produkts gegen Lösung, Schrumpfen und Splittern.It should be noted that for this particular product, the entire added silica in the form of pebbles (flint stone) in the binder and not is contained in the matrix. This results in a parent substance that is substantial has a higher silica content than the basic mixture and increases the resistance of the product against loosening, shrinking and splintering.

Ein anderes hochkieselsäurehaltiges Erzeugnis gleicher Art kann durch Trockenpressung erhalten werden, indem man die folgenden Bestandteile in etwa den angegebenen Mengenverhältnissen verwendet.Another high-silica product of the same type can pass through Dry pressing can be obtained by mixing the following ingredients into approximately the specified proportions are used.

Für die Grundmischung und auch für das Bindemittel: Roher Georgia-Klondike-Kaolin 28,8 Teile Roher Arkansas-Ton (Nr.23) .. 3,2 - Roher Quarzkiesel (Flintstein) .. 8,o - Für die endgültige Mischung: Grundmischung . . . . . . . . . . . . . 6o Teile Rohes Bindemittel ........... ¢ö - Diese Masse wird vorzugsweise ebenso behandelt wie.die zuerst beschriebene, indem man die Bestandteile fein mahlt, sie innig in Gegenwart von Wasser mischt, vorzugsweise durch Kneten, die Verunreinigung durch Eisen vermeidet, die Grundmischung brennt und auf die gewünschte Einheit zerkleinert, die Grundmischung mit dem rohen Bindemittel vereinigt, die Mischung in Blöcke oder sonstige gewünschte Körper formt und die geformten--Gegenstände bei einer zur Bildung mikroskopischer Kristalle genügenden Temperatur brennt. Dieses besondere Erzeugnis, das Kieselsäure sowohl in der Grundmischung wie im Bindemittel enthält, hat eine etwas größere mechanische Festigkeit im endgültigen ungebrannten oder frischen Zustand als das zuerst beschriebene Erzeugnis.For the basic mix and also for the binding agent: Georgia Klondike Raw Kaolin 28.8 parts Raw Arkansas Clay (# 23) .. 3.2 - Raw quartz pebbles (flint stone) .. 8, o - For the final mix: Basic mix. . . . . . . . . . . . . 6o parts Raw binder ........... ¢ ö - This mass is preferably treated in the same way as the first described, by finely grinding the constituents, mixing them intimately in the presence of water, preferably by kneading, avoiding iron contamination, the basic mixture burns and crushed to the desired unit, the basic mixture with The raw binder is combined, the mixture is shaped into blocks or other desired bodies and the shaped objects are fired at a temperature sufficient to form microscopic crystals. This particular product, which contains silica both in the base mixture and in the binder, has somewhat greater mechanical strength in the final unfired or fresh state than the product described first.

Diese beiden trockengepreßten Erzeugnisse haben einen sehr niedrigen Gehalt an-plastischer Tonsubstanz, wodurch sie sich von gewöhnlichen Wannenblöcken unterscheiden. In den vorstehend beschriebenen Massen ist der einzige plastische Bestandteil der Arkansas-Ton Nr. 23, der in geringer Menge verwendet wird. Da dieser Ton 55 °/° freie Kieselsäure enthält, so ist der Gehalt an plastischer Substanz in den Massen sehr gering. Gewöhnliche Massen für Wannenblöcke. enthalten bis zu 4o 0/0 plastischen Ton. -Erzeugnisse dieser allgemeinen Beschaffenheit. können auch- durch Formen eines steifen Breis hergestellt werden. In diesem Falle wird die Masse abgeändert; indem man den Gehalt an plastischem Ton vermehrt, um dem Gut vor dem Brennen eine genügende Festigkeit für die Handhabung zu geben und es leichter formbar zu machen. Wenn man ein solches Erzeugnis herstellen will, so können Grundmischung und Bindemittel beide aus einem Gemisch von $o Teilen Georgia-Klondike-Kaolin, 4o Teilen Töpferkiesel (Quarz), 32 Teilen Arkansas-Ton Nr, a3, wie sie vorher erwähnt sind, und 48 Teilen eines harten bauxitischen Feuertons hergestellt werden, wie er in der Nähe von Gordon, Kreis Wilkinson, Staat Georgia, gewonnen wird und als Georgia G-i-Tön bekannt ist. Dieser G-i-Ton hat folgende Zusammensetzung: Glühverlust . . . . . . . . . . . . . . . 15,63 A1203.. ............... 36,59 Si 02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44,75 Ti02..................... 1,56 Fee 03 . . . . . . . . . . . . . . . . 1,22 Ca 0 ..................... o,42 M90 . . . . . . : . . . . . . . . . ö,=7 Na2O.................... o,io a 100,44 Er hat also wie die anderen Bestandteile einen geringen Gehalt an Eisen. und alkalischen Flüßmitteln. An Stelle des G-i-Tons können Putnam Florida-Kaolin und plastischer Edgar's Florida-Kaolin benutzt werden.These two dry-pressed products have a very low plastic clay content, which makes them different from ordinary tub blocks. In the compositions described above, the only plastic component is Arkansas Clay No. 23, which is used in small amounts. Since this clay contains 55% free silica, the amount of plastic substance in the mass is very low. Common masses for tub blocks. contain up to 4o 0/0 plastic clay. -Products of this general nature. can also be made by molding a stiff pulp. In this case the mass is changed; by increasing the content of plastic clay in order to give the goods sufficient strength for handling before firing and to make them easier to shape. If one wants to make such a product, the base mix and binder can both consist of a mixture of 0 parts Georgia Klondike kaolin, 40 parts pottery pebbles (quartz), 32 parts Arkansas clay No. a3 as previously mentioned, and 48 parts of a hard bauxite fire clay such as that obtained near Gordon, Wilkinson County, Georgia state, known as Georgia Gi-Tön. This Gi-Clay has the following composition: Loss on ignition. . . . . . . . . . . . . . . 15.63 A1203 .. ............... 36.59 Si 02. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44.75 Ti02 ..................... 1.56 Fairy 03. . . . . . . . . . . . . . . . 1.22 Ca 0 ..................... o, 42 M90. . . . . . :. . . . . . . . . ö, = 7 Na2O .................. .. o, io a 100.44 Like the other components, it has a low iron content. and alkaline fluxes. Putnam Florida kaolin and plastic Edgar's Florida kaolin can be used in place of the Gi-Clay.

Die Bestandteile für dieses als steifer Brei geformte Erzeugnis werden in der vorher beschriebenen Weise behandelt, mit der Ausnahme, daß die endgültig zusammengesetzte Masse als steifer Brei geformt wird, statt trockengepreßt zu werden, und daß die endgültige Zusammensetzung zweckmäßig aus 6o Teilen Grundmischung und 4o Teilen rohem Bindemittel von gleicher Zusammensetzung wie die Grundmischung bestehen kann.The ingredients for this product molded as a stiff pulp are treated in the manner previously described, except that the final composite mass is formed as a stiff pulp instead of being dry-pressed, and that the final composition expediently consists of 60 parts of base mixture and 4o parts of raw binder of the same composition as the basic mixture can.

Die beschriebenen kieselsäurehaltigen Erzeugnisse sind von weißer oder nahezu weißer Farbe und dicht und haben eine scheinbare Porosität der Masse von weniger als i °/o und ein Porenvolumen von weniger als ro °/a. Dabei sind die vorhandenen Poren klein, rund und von dichten Wänden eingeschlossen. Diese Erzeugnisse sind ferner durch ihren hohen- Kieselsäuregehalt im Verhältnis zu ihrer wirklichen Lebensdauer bei der Berührung mit - geschmolzenem Glas, durch ihren geringen Gehalt an Eisen und Alkalifiußmitteln und durch ein inneres Gefüge gekennzeichnet, das aus Kristallen besteht, die von gleichförmiger Größe und sehr klein sind; die Größe beträgt vorzugsweise etwa 0,02 X 0;003 mm. Die Kristalle sind gleichmäßig in einer Muttersubstanz verteilt, die etwa 4o bis 75 °/o der Masse bildet und vollständig aus amorphem, glasartigem Material besteht, das einen, geringen Gehalt an F lußmitteln hat und keine freie Kieselsäure enthält. Ihr Schmelzpunkt liegt oberhalb I 705'C.The silica-containing products described are whiter or nearly white in color and dense and have an apparent porosity of the mass of less than i ° / o and a pore volume of less than ro ° / a. There are those existing pores are small, round and enclosed by thick walls. These products are also characterized by their high silica content in relation to their real ones Lifetime when in contact with - molten glass, due to its low content of iron and alkali uxing agents and characterized by an internal structure that consists of crystals that are uniform in size and very small; the size is preferably about 0.02 X 0.003 mm. The crystals are evenly in one Parent substance distributed, which forms about 40 to 75 per cent of the mass and is complete consists of amorphous, glass-like material, which has a low content of fluxes and does not contain free silica. Their melting point is above 1705'C.

Diese Erzeugnisse sind auch dadurch gekennzeichnet, daß in ihnen nur zwei Phasen vorhanden sind, nämlich typische Mullitkristalle und Glas. Dies beweist die vollständige Umwandlung der Ausgangsstoffe, von denen kein Teil in den Enderzeugnissen erkennbar ist: Andere, früher vorgeschlagene, bei hohen Temperaturen gebrannte feuerfeste Erzeugnisse enthalten mindestens drei Phasen, nämlich Mullit, Glas und Quarz, Mullit, Glas und Kristobälit, Mu11it, Corundum und Glas usw.These products are also characterized by being in them only two phases are present, namely typical mullite crystals and glass. This proves the complete transformation of the raw materials, no part of which in the final products recognizable: other, previously proposed, refractories fired at high temperatures Products contain at least three phases, namely mullite, glass and quartz, mullite, Glass and Kristobälit, Mu11it, Corundum and Glass etc.

Das feinkörnige und dichte Gefüge und die mikroskopisch kleinen und gleichförmig verteilten Kristalle werden als das Ergebnis der außerordentlich feinen Verteilung und innigen Mischung der Ausgangsstoffe und der Bildung der Kristalle in der Masse selbst bei einer eine Schmelze herbeiführenden Brenntemperatur angesehen. Unter diesen Umständen können die Kristalle nicht über mikroskopische Größe hinauswachsen, wie es der Fall sein würde, wenn die Stoffe nicht fein verteilt wären oder wenn man die gemischten Stoffe zur Schmelze erhitzen würde.The fine-grained and dense structure and the microscopic and uniformly distributed crystals are made as the result of being extraordinarily fine Distribution and intimate mixing of the starting materials and the formation of the crystals viewed in the mass even at a firing temperature which causes a melt. Under these circumstances the crystals cannot grow beyond microscopic size, as it would be if the fabrics weren't finely divided or if the mixed substances would be heated to melt.

Es ist durch' praktische Versuche mit diesen kieselsäurehaltigen Produkten in Berührung mit geschmolzenem Glas von der gewöhnlichen Zusammensetzung eines Natrönkalkglasen festgestellt worden, daß die Lösung des feuerfesten Materials im Glas den Brechungsexponenten des Glases nicht wesentlich verändert, wie es andere mit Glas in Berührung kommende feuerfeste Stoffe tun würden, insbesondere solche, die einen hohen Tonerde-Behalt haben. Hierdurch wird die Bildung von Streifen und Schlieren im Glas, die von der Lösung anderer feuerfester Stoffe herrührt, vermieden oder auf ein Mindestmaß zurückgeführt.It is through 'practical experiments with these silica-containing products in contact with molten glass of the usual composition of soda lime glass it has been found that the solution of the refractory material in the glass has the refractive exponent of the glass does not change significantly, as others come into contact with glass Refractories would do, especially those that have a high clay content to have. This causes the formation of streaks and streaks in the glass, which are caused by the Solution of other refractory materials originates, avoided or reduced to a minimum.

Die Zusammensetzung fertiger Blöcke beispielsweise ist in der folgenden Übersicht an- gegeben: Hochkieselsäure- haltiger Block (Nr. goi-D. Nr. i` A1.2 03 . . . . . . . . . : . . . 35,23 Si0z...............:..:.. 6254 T102 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,37 Fee 03 . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,78 Ca 0 ..................... 0,o4 Mg0..................... o,16 Na20 . . . . . . . . . . . . . . . . 0,45 Glühverlust + H., O ....... ö,ig ioo;76 Die Eigenschaften dieser und anderer Stoffe sind durch .Betriebsproben und auch durch eine Probe hinsichtlich der Normallebensdauer festgestellt worden, deren Ergebnisse den im praktischen Betriebe erzielten nahekommen.The composition of finished blocks, for example, is shown in the following overview. given: high silica containing block (No. goi-D. No. i` A1.2 03. . . . . . . . . :. . . 35.23 Si0z ...............: ..: .. 6254 T102. . . . . . . . . . . . . . . . . 1.37 Fairy 03. . . . . . . . . . . . . . . . . 0.78 Ca 0 ..................... 0, o4 Mg0 ..................... o, 16 Na20. . . . . . . . . . . . . . . . 0.45 Loss on ignition + H., O ....... ö, ig ioo; 76 The properties of these and other substances have been determined by operating tests and also by a sample with regard to the normal service life, the results of which come close to those obtained in practical operation.

In der nachfolgenden Zahlentafel sind Eigenschaften und Zusammensetzung eifies Block Gewöhnlicher Gegossener gemäß der Erfindung guter Wannenblock - Mullitblock (hoher Kieselsäure- gehalt) Verhältnismäßige Lebensdauer ...... 1,0 2,59 3,0 Lebensdauer in Stunden bei dem 4,4 11,4 13,2 Normalversuch Scheinbares@spezifisches Gewicht der 1,932 3,23 2,35 Masse Wahres spezifisches Gewicht . . . . . . . . 2,683 3,347 2,556 Porosität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27,4 °,o °,70 °/o 0075 °. ° Fe203 + Na2O -f- Ca0 . . . . . . . . . . . . . 3,730/0 2,49 °/o =,43 °-'o Fee 03 .-f- Nag O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,75 @o 1,85 °/o =,23 Verhältnis A1.,03:Si02............. 0,494 3,o6 o;563 Das Wesen der Erfindung wird darin gesehen, daß durch keramische Arbeitsmethoden ein zur Berührung mit geschmolzenem Glas geeigneter feuerfester Stoff hergestellt wird, dessen Porosität (in Gewichtsprozenten Wasseraufnahme) nicht wesentlich größer als 5 0% ist, der einen Gesamtgehalt an Eisen und alkalischen Flußmitteln von höchstens etwa 1,5 °%0, eine Lebensdauer von mehr als 5 Stunden bei dem beschriebenen Normalversuche hat und bei dem neben diesen Eigenschaften ein scheinbares spezifisches Gewicht von 2,20 oder mehr vorhanden ist.In the table of numbers below, properties and composition are shown block Ordinary cast according to the invention good tub block - mullite block (high silica salary) Proportional life ...... 1.0 2.59 3.0 Lifetime in hours at the 4.4 11.4 13.2 Normal test Apparent @ specific gravity of the 1.932 3.23 2.35 Dimensions True specific gravity. . . . . . . . 2.683 3.347 2.556 Porosity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27.4 °, o °, 70 ° / o 0075 °. ° Fe203 + Na2O -f- Ca0. . . . . . . . . . . . . 3.730 / 0 2.49 ° / o = .43 ° -'o Fee 03.-F- Nag O. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.75 @ o 1.85 ° / o = .23 Ratio A1., 03: Si02 ............. 0.494 3, o6 o; 563 The essence of the invention is seen in the fact that ceramic working methods produce a refractory material suitable for contact with molten glass, the porosity of which (in percent by weight water absorption) is not significantly greater than 50% and a total iron and alkaline flux content of at most about 1.5% 0, has a service life of more than 5 hours in the normal test described and in which, in addition to these properties, an apparent specific gravity of 2.20 or more is present.

Erzeugnisse, die in den Rahmen dieser Erfindung fallen, können aus einer großen Anzahl verschiedener Tone und anderer kieselsäure-und tonerdehaltiger Stoffe hergestellt werden, vorausgesetzt, daß die Masse nicht mehr als 3 °j° Gesamtalkali-, Eisen- und Erdalkalilußmittel und nicht mehr als 1,5 % Gesamteisen-und Alkalifiußmittel enthält.Products falling within the scope of this invention can fail a large number of different clays and others containing silica and alumina Substances are produced, provided that the mass does not exceed 3 ° j ° total alkali, Iron and alkaline earth flux and no more than 1.5% total iron and alkali flux contains.

Beispielsweise kann der weiße Georgia-Klondike-Kaolin durch Zettlitzer-Kaolin aus der Nähe von Karlsbad ersetzt werden, wobei etwas weniger, etwa 5 °/0, dieses Kaolins unter entsprechender Vermehrung des Zusatzes von Ouarzkiesel benutzt wird, ferner Kaolin aus Aue bei Schneeberg in Sachsen, schlesischen Kaolin, Kaolin aus Cornwall (England) und aus den Bezirken von Limoges und Yrieux (Haute Vienne) in Frankreich.For example, the white Georgia Klondike kaolin can be replaced by Zettlitzer kaolin from the vicinity of Karlovy Vary, with a little less, about 5 ° / 0, of this Kaolins is used with a corresponding increase in the addition of Ouarzkiesel, furthermore kaolin from Aue near Schneeberg in Saxony, Silesian kaolin, kaolin from Cornwall (England) and from the counties of Limoges and Yrieux (Haute Vienne) in France.

An Stelle von Arkansas-Ton kann der deutsche Ton aus Großalmerode benutzt werden, ferner Ton aus den Bezirken Limoges und Yrieux in Frankreich, aus Exeter (England) und Tone aus vielen anderen Quellen. guten Wannenblockes üblicher Art, eines Blocks aus gegossenem Mullft, das bisher das Beispiel der höchsten Lebensdauer in Berührung mit geschmolzenem Glas bildete, und eines erfindungsgemäßen Blockes einander gegenübergestellt: , Quarzkiesel dürfte leicht in den meisten Ländern zu erhalten sein.The German clay from Großalmerode can be used instead of Arkansas clay are used, as well as clay from the Limoges and Yrieux districts in France Exeter (England) and Tone from many other sources. good tub block more common Art, a block of cast Mullft, the example of the longest service life so far in contact with molten glass, and a block according to the invention juxtaposed:, Quartz pebbles are likely to increase easily in most countries to be kept in shape.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of glass tub blocks and other refractory objects which are exposed to the attack of molten glass by grinding raw materials with a low content of flux, consisting essentially of silica and alumina, to the utmost fineness, burning part of the ground material at high temperature, mixing the comminuted pre-fired product with unfired starting material and molding and firing this mixture at high temperature, characterized in that starting materials are used which, on the one hand, contain a high level of silicic acid and, on the other hand, are so poor in flux that in the end product at least 60% silica and at most il /, ° / ° in total of iron and alkali metal oxides or a maximum of 3 o / Q of iron, alkali and alkaline earth oxides and that pre-firing and final firing lead to the formation of a product consisting of only two structural components, the microscopic mullite crystals in a 40 to 75 % of the total amount of forming glassy base mass contains evenly finely distributed, in which the flux present and the silicic acid not bound in the Mullft are located as silicate.