DE664044C - Verfahren zur Herstellung von chromerz- und magnesiumoxydhaltigen feuerfesten Steinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von chromerz- und magnesiumoxydhaltigen feuerfesten Steinen Chromerzsteine besitzen eine große Widerstandsfähigkeit gegenüber den Angriffen saurer und basischer Schlacken und werden deshalb vorzugsweise in solchen Vorrichtungen verwendet, in denen mit einem starken Schlackenangriff zu rechnen ist. Eine allgemeine Verwendung der Chromerzsteine für öfen mit hohen Temperaturen wird jedoch dadurch stark -eingeschränkt, daß sie den an die Feuerstandsfestigkeit zu stellenden Ansprüchen nicht voll ;genügen. Sie besitzen zwar meist einen hohen Schmelzpunkt, aber ihre D@ruckfeuerbestänägkeit ist zu .gering. Sowohl der Erweichungsbeginn als die haltlose Erweichung .unter Belastung (bestimmbar nach DIN ro64) liegen weit unterhalb der Betriebstemperaturen, mit .denen in den genannten Vorrichtungen zu rechnen ist. So sacken beispielsweise, wie wiederholt festgestellt wurde, die bisher bekannten Chromerzstene im Siemens-Martin-Ofen unter ihrem eigenen Gewicht infolge der dort herrschenden Temperaturen zusammen.
• Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung eines Chromerz enthaltenden Steines, welcher eine bisher nicht erreichte Druckfeuerbeständigkeit neben hoher Schlackenwiderstandsfähigkeit besitzt. Sein Erweichungsbeginn unter Belastung liegt bei gleicher Temperatur wie derjenige von Silicasteinen, die haltlose Erweichung sogar bei höherer Temperatur als bei Silicasteinen. Aus diesem Grunde konnten solche Steine beispielsweise erstmalig mit 'bestem Erfolg als Pfeiler in Siemens-Martin-öfen Verwendung finden, wobei sie eich wegen ihrer hohen Schlackenwiderstandsfähigkeit und ihrer Druckfeuerbeständigkeit als überlegen erwiesen. Außerdem zeigten die Steine den bis dahin verwendeten Steinen gegenüber eine erhöhte Abschreckfestigkeit.
• Die Herstellung der Steine aus Gemengen von. Chromerz mit Dolomit oder gesintertem Magnesinmoxyd beliebiger Herkunft mu@ß zur Erreichung dieses Zieles in der Weise ausgeführt werden, daß a) von Magnesia bzw. Dolomit in gesinterter oder ,geschmolzener Form und von Chromerz mit einem Gehalt von mindestens 3o Gewichtsprozent Chromoxyd ,ausgegangen und ein solches Mengenverhältnis dieser Stoffe gewählt wird, daß im Fertigerzeugnis ein Gehaltan Magnesiumoxyd zwischen ro bis 8o% vorliegt, daß. b) einem innigen Gemisch von fein gemahlenem Chromerz und Magnesiumoxyd bzw. Dolomit zur Magerung @gröberes Chromerz und/oder M,agnesiumoxyd bzw. Dolomit zugegeben wird und daß c) das Gemenge in :an sich bekannter Weise verpreßt und gebrannt wird. Zur Erläuterung der Begriffe fein gemahlen und gröber wird Bezug genommen auf >;Berichte der Deutschen keramischen Gesellschaft«, Bd.9 (1928), S.58. Hier wird der Anteil Hals fein bezeichnet, der durch ein Sieb von - o;85 mm Maschenweite hindurchgeht; als mittel der Anteil, der durch ein Sieb von 2 mm Maschenweite hindurchgeht und auf dem Sieb von o, 8 5 mm Maschenweite liegenbleibt, und als grob der Anteil, der auf dem Sieb von 2 mm Maschenweite liegenbleibt. Als gröber sind demnach die Massen bezeichnet, die auf dem Sieb von o,85 mm Maschenweite bzw. auf dem Sieb von 2 MM Maschenweite liegenbleiben.
• An sich war es bekannt, daß es möglich ist, Magnesitsteine aus Sinterma.gnesit bzw. Dolomit herzustellen, wobei als Bindemittel eine ,geringe Menge von Chromerz zugegeben wird. Solche Steine besitzen jedoch noch nicht die hohe umfassende Schlackenbeständigkeit von Chromerzsteinen; sondern sie sind lediglich gegen basische, nicht aber auch gegen saure Schlacken beständig: Auch ist die Druckfeuierbeständ@gkeit dieser Steine nicht so hoch wie bei den nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Steinen. Versuche des Erfinders haben ergeben, daß solche Steine unter einer Belastung von i kg/cm2 schon bei 1¢90° C zu erweichen beginnen, bei 16q.0° C aber haltlos zusammensinken.
• Ferner ist vorgeschlagen worden, einem Chromerz bis zu 6% spinellbildender Oxyde zuzusetzen.
• Abweichend von diesen Angaben sollen gemäß der Erfindung die Mischungen so eingestellt werden, daß im Fertigerzeugnis ein Gehalt an Magnesiumoxyd zwischen 1ö bis 8o% vorliegt. Die Wahl des Mischungsverhältnisses innerhalb der beanspruchten Gren-7en hängt im einzelnen ab von der Zusammensetzung der Ausgangsstoffe und der Menge der durch das Chromerz und durch die nach der Sinterung bzw. Schmelzung von Magnesit, Mägnesitverbindungen und Dolomit eingebrachten sonstigen Verbindungen. Sie hat sich ferner an die zur Verfügung stehenden Hilfsapparate, Öfen usw. anzupassen.
• Das Verfahren unterscheidet sich ferner auch grundlegend von der englischen Patentschrift 15163 vom Jahre 1915 (Thomas T w y n a m) dadurch; daß dort roher bzw. höchstens leicht gebrannter (even lightly turnt) Magnesit bzw. Dolomit Verwendung findet. Nach dem Verfahren der Erfindung werden dagegen gesinterte oder sogar geschmolzene magnesiahaltige Produkte verwendet.
• -Nach einem weiteren bekannten Verfahren sollen zur Herstellung eines feuerfesten Steines Gemenge von geschmolzenem Magnesiaspinell, Chromerz und gebräuchlichen anorganischen und organischen Bindemitteln dienen. Dieses Verfahren unterscheidet sich von der Erfindung durch die Verwendung des Magnesiaspinells, der nach einem ausführlich be.-Bandelten Verfahren :aus magnesiahaltigen Stoffen und solchen, die drehvertige Oxyde enthalten, durch Schmelzen in der Zusammensetzeng eines Spinells gewonnen werden muß, während die nach der Erfindung zur Verwendung kommenden gesinterten oder geschmolzenen magnesiahaltigen Stoffe zur Hauptsache aus Magnesia bestehen und nur geringe Mengen dreiwertiger Oxyde enthalten können.
• m einer russischen Druckschrift wird zwar vorgeschlagen, gleiche Teile Chromerz und gesinterter Magnesia miteinander zu vermischen, zu verpressen und zu Steinen zu brennen. Die Regel aber, einem Gemisch von fein gemahlenem Chromerz und Magnesiumoxyd zur Magerung gröberes Chromerz oder Magnesiumöxyd zuzuführen, ist aus diesec Druckschrift nicht zu entnehmen.
• Bei der Durchführung der Erfindung war es beispielsweise zweckmäßig, die feineren Bestandteile kleiner als 1/2 mm, die zur Magerang beigegebenen Teile in einer Körnung größer als 2 mm zu verwenden. Da sowohl Chromerz als auch die ma.gnesiumoxydhaltigen Stoffe verhältnismäßig wenig Bindefähigkeit besitzen, können dem Gemisch vor der Magerung, insbesondere für größere Steinformate, die nicht hydraulisch gepreßt werden können, geringe Mengen von Verbindungen der Alkalien, Erdalkalien oder von Metallen und gegebenenfalls auch organische Bindemittel, wie beispielsweise Sulfitablauge, Teer, Öl, Dextrin u. a., zugesetzt werden. Auch für die Herstellung in einem Mischungs; gang sind solche Zusätze vorgesehen. Als vorteilhaft hat sich ferner ein hoher Preßdruck von mindestens i 5ö kg/cm, erwiesen.
• Die gepreßten Formlinge werden in üblicher Weise getrocknet und in ähnlicher Weise wie Silicasteine gebrannt, wobei die Flamme nach Möglichkeit oxydierend gehal- i ten wird. Eine Steigerung des Brandes durch Erhöhung von Brennzeit und Brenntemperatur erhöht die guten Eigenschaften des Steines.
• Durch Einhaltung der in den Patentansp.rüchen beschriebenen Verfahren gelang es der Erfinderin, Chromerzsteine mit einem Erweichüngsbeginn bei 168o° C und einer haltlosen Erweichung bei 1780° C bei i kg"crn2 Belastung und unter Einhaltung der im Nor- i menblatt DIN 1o64 festgelegten Prüfbedingungen zu erzielen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Hersfellung von Chromerz- und magnesiumo.xydhaltigen feuer-, festen Steinen von hoher Dru,ckfeuerbejständigk eit, .aus Gemengen von Chromerz mit Dolomit oder ;gesintertem Magnesiumoxyd beliebiger Herkunft, gekennzeichnet durch die vereinigte Anwendung folgender Maßnahmen a) Es wird von 1Vlagnesia bzw. Dolomit in gesinterter oder geschmolzener Form und von Chromerz mit einem Gehalt vorn mindestens 3o Gewichts; prozent Chromoxyd ausgegangen und ein -solches Mengenverhältnis dieser Stoffe gewählt, daß im Fertigerzeugnis ein Gehalt an Magnesiumoxyd zwischen i o bis 8 o o% vorliegt, b) einem innigen Gemisch von fein ge- mahlenem Chromerz und Magnesiurcn-,oxyd bzw. Dolomit wird zur Magerung gröberes Chromerz und/oder Magnesiumoxyd bzw. Dölomit zLigeg:eben, c) das Gemenge wird in an sich bekannter Weise verpreßt und gebrannt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch vor der M.agerung igeringe Mengen von Verbindungen der Alkalien, Erdalkalien oder von Metallen und gegebenenfalls ,auch organische Bindemittel zugesetzt werden.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ,gepreßten Formlinge nach dem Trocknen oxydierend und vorzugsweise bei höherer Temperatur als Silicasteine gebrannt werden. q.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß organische Bindemittel, wie Sulfitablauge, verwendet werden.