DE681315C

DE681315C - Refractory lining for metallurgical furnaces

Info

Publication number: DE681315C
Application number: DEK143076D
Authority: DE
Original assignee: ERNST JUSTUS KOHLMEYER DR ING
Current assignee: ERNST JUSTUS KOHLMEYER DR ING
Priority date: 1936-07-26
Filing date: 1936-07-26
Publication date: 1939-09-19

Description

Feuerfeste Auskleidung für metallurgische Öfen Beim Bessemern von Kupferstein wird die die Düsen umgebende feuerfeste Auskleidung stark von der Schmelze angegriffen, so daß die Düsenzone und das darüberliegende Fut= ter häufiger erneuert werden müssen als die übrige Auskleidung des Konverters. Auch ist die Durchführung metallurgischer Schmelzflußverfahren in Drehtrommelöfen bisher da-.durch gehemmt worden, daß ein genügend widerstandsfähiges Futter für die Drehtrommeln nicht zur Verfügung stand. Die verwendeten Ofenauskleidungsstoffe haben nur eine beschränkte Haltbarkeit. Beispielsweise wird Quarz von Oxyden, wie Eisenoxydul; Kupferoxyd oder Bleioxyd, sehr schnell aufgelöst. Magnesit hat eine geringe Temperaturwechselbeständigkeit und geringe Festigkeit bei hohen Temperaturen. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, das Zinkoxyd in die Reihe der feuerfesten Ofenauskleidungsstoffe einzuführen.Refractory lining for metallurgical furnaces when improving Copper matte becomes the refractory lining surrounding the nozzles strongly from the melt attacked, so that the nozzle zone and the lining above it is renewed more frequently than the rest of the lining of the converter. Also is the implementation metallurgical melt flow processes in rotary drum furnaces have hitherto been inhibited as a result been that a sufficiently resistant lining for the rotary drums is not for Was available. The furnace lining materials used have only a limited one Durability. For example, quartz is derived from oxides such as iron oxide; Copper oxide or Lead oxide, dissolved very quickly. Magnesite has a low resistance to temperature changes and low strength at high temperatures. The present invention is intended to to introduce the zinc oxide in the range of refractory furnace lining materials.

Zinkoxyd ist bisher in metallurgischen Verfahren bekannt als Schlackenbestandteil. Die Schlacken vermögen Zinkoxyd aufzulösen, besonders -wenn sie Eisenoxydul in nennenswerten Mengen enthalten. Diese Löslichkeit wird aber stark herabgesetzt, wenn Tonerde als wesentlicher Bestandteil zu den Schlacken hinzutritt. Umgekehrt wird die Löslichkeit von Tonerde in den Schlacken durch Zinkoxyd stark herabgesetzt. Erhebliche Mengen von Zinkoxyd und Tonerde erhöhen den Schmelzpunkt der Schlacken außerordentlich, und bei geringer Abkühlung scheiden sich aus den Schlacken diese beiden Stoffe in Form von Zinkspinell aus. Diese Ausscheidung von Spinell ist den Hüttenleuten bekannt. Sie stört den guten Schlackenlauf eines Ofens und führt zu Ansätzen, welche sich nur schwer entfernen lassen.Up to now, zinc oxide has been known as a slag component in metallurgical processes. The slag is able to dissolve zinc oxide, especially if it has a significant amount of iron oxide Quantities included. However, this solubility is greatly reduced if clay is used as the essential component to the slags. The solubility is reversed of alumina in the slag is greatly reduced by zinc oxide. Considerable amounts zinc oxide and alumina increase the melting point of the slag extremely, and with little cooling, these two substances separate out of the slag Form made of zinc spinel. This excretion of spinel is known to the metallurgists. It disrupts the good slag flow of a furnace and leads to approaches which are difficult to remove.

Die Erfindung macht von dieser bekannten Tatsache in der Weise Gebrauch, daß Zinkspinell mit Absicht erzeugt wird, aber nicht in der Schlacke, sondern in der feuerfesten Auskleidung, welche der Schlacke Widerstand zu leisten hat. Die chemische Widerstandsfähigkeit von Zinkspinell kann schon auf nassem Wege nachgewiesen werden, indem man Zinkspinell mit Salpetersäure behandelt. Zinkoxyd ist an sich in Salpetersäure leicht löslich, wird dagegen unlöslich, wenn es mit Tonerde in Form von Zinkspinell gebunden ist. In gleicher Weise verhält sich der Zinkspinell gegenüber Schlacken bei hohen Temperaturen. Zinkoxyd und Tonerde sind an sich in den Schlacken löslich, werden jedoch schwer oder unlöslich, wenn sie in chemisch gebundener Form vorliegen.The invention makes use of this known fact in the manner that zinc spinel is produced on purpose, but not in the slag, but in the refractory lining which the slag has to resist. the The chemical resistance of zinc spinel can already be proven by wet means by treating zinc spinel with nitric acid. Zinc oxide is in itself Easily soluble in nitric acid, but becomes insoluble when mixed with clay Form of zinc spinel is bound. The zinc spinel behaves in the same way compared to slag at high temperatures. Zinc oxide and clay are inherently in The slags become soluble, however, become difficult or insoluble when in chemically in bound form.

Ein besonderer Vorteil liegt bei der Verwendung von Zinkoxyd in seinen weichen, plastischen Eigenschaften.- Diese ermöglichen ein leichtes Einstampfen der neuen feuerfesten Masse in Öfen, besonders bei Drehtrommelöfen. Mischungen von Aluminiumoxyd mit Zinkoxyd, die mit etwas Wasser angemacht werden, erhärten beim Trocknen. Die Eigenschaft des Zinkoxydes, sich leicht in Salzform, z. B. Zinkchlorid, überführen zu lassen, ermöglicht den teilweisen Zusatz solcher Zinksalze zur weiteren Erhöhung mechanischer Festigkeit der Ausstampfung; diese gehen dann beim späteren Erhitzen in Zinkoxyd über. Außer Tonerde können auch andere tonerdehaltige Stoffe als Zuschläge zum Zinkoxyd verwendet werden, beispielsweise gebrannter oder geschmolzener Bauxit. Das Einverleiben von Zink in die feuerfeste Masse kann durch Zumischen von Zinkoxyd; von Zinkstaub, der in der Masse oxydiert wird, von Zinksalzen oder durch Eüiwirkung von Zinkdampf erfolgen. Statt Tonerde kann zur Herstellung von Zinkspinell Chromoxyd oder Chromeisenstein benutzt -werden; auch Zirkonoxyd und ähnliche feuerfeste Oxyde können als Zuschläge für Zinkoxyd verwendet werden. Wenn dem Zinkoxyd Ton zugesetzt wird; erhält man Zinkspinell in einer Grundmasse von Zinksilicat.A particular advantage lies in the use of zinc oxide in his soft, plastic properties.- These allow easy pulping the new refractory mass in furnaces, especially in rotary drum furnaces. Mixtures of Alumina with Zinc oxide mixed with a little water, harden on drying. The property of zinc oxide to easily dissolve in salt form, z. B. zinc chloride to be transferred, allows the partial addition of such Zinc salts to further increase the mechanical strength of the stamping; these then change to zinc oxide when heated later. Other than clay can also be used Alumina-containing substances are used as additives to zinc oxide, for example burned or fused bauxite. Incorporation of zinc into the refractory The mass can be obtained by adding zinc oxide; of zinc dust, which oxidizes in the mass by zinc salts or by the action of zinc vapor. Instead of clay can be used for the production of zinc spinel chromium oxide or chromium iron stone; Zirconium oxide and similar refractory oxides can also be used as additives for zinc oxide be used. When clay is added to zinc oxide; one obtains zinc spinel in a matrix of zinc silicate.

Da Zinkoxyd dem Magnesiumoxyd verwandt ist, kann es auch gemeinsam mit diesem in den vorgenannten Mischtutgen verwendet werden, wobei die erwähnten nachteiligen Eigenschaften des Magnesiumoxydes durch die Plastizität des Zinkoxydes ausgeglichen werden.Since zinc oxide is related to magnesium oxide, it can also be used together be used with this in the aforementioned Mischtutgen, the mentioned disadvantageous properties of magnesium oxide due to the plasticity of zinc oxide be balanced.

Vom Zinkspinell ist bekannt, daß er sehr feuerfest und widerstandsfähig gegen Alkalien ist. Ferner ist es bekannt, keramische Gegenstände, die gegen Alkali und Alkaliverbindungen widerstandsfähig sein sollen, aus lfassen von der Zusammensetzung R0 -A1.0.3 herzustellen. Die Anwendung von Zinkoxyd zwecks Herstellung temperatur- und schlakkenbeständiger Ofenauskleidungen ist jedoch neu. Zink und seine Verbindungen fallen als Nebenerzeugnisse vieler Metallhütten an. Sofern es sich um die Herstellung von Stampfmassen handelt, kann jede Hütte aus eigenen Zinkerzeugnissen den feuerfesten Stoff herstellen. Wesentlich ist ferner; daß auch der beste feuerfeste Stoff verschleißt und entweder in die Schmelzflüsse der Öfen übergeht oder als metallhaltiges Abbruchmaterial zurückbleibt. Magnesiumoxyd geht nicht nur in Schlackenform .verlören, sondern es verschlechtert auch die Fließbarkeit der Schlakken: Zinkoxyd in Stampfmassen geht dagegen nicht ohne weiteres verloren, sondern es kann wiedergewonnen werden. Die meisten Metallerze enthalten Zink, mithin auch die bei ihrem Verschmelzen entstehenden Schlakken. Besteht die feuerfeste Ofenauslleidimg im -wesentlichen aus Zinkoxyd, so steht die Schlacke einem artverwandten Stoff gegenüber, -nährend ein Futter, welches Magnesit enthält, artfremd ist. Dieses ist -wesentlich bei Drehtrommelöfen wie auch bei Bessemerkonvertoren.Zinc spinel is known to be very fireproof and tough against alkalis. It is also known, ceramic objects that are resistant to alkali and alkali compounds should be resistant, apart from the composition R0 -A1.0.3 to be established. The use of zinc oxide for the production of temperature and slag resistant furnace linings are new, however. Zinc and its compounds occur as by-products of many metal smelters. Unless it's manufacturing is about ramming masses, every hut can make the refractory ones from its own zinc products Making fabric. It is also essential; that even the best refractory material wears out and either merges into the melt flows of the furnaces or as metal-containing demolition material remains behind. Magnesium oxide is not only lost in the form of slag, it is lost also worsens the flowability of the slag: zinc oxide goes into rammed earth on the other hand, it is not simply lost, but can be regained. the Most metal ores contain zinc, including those that are formed when they are fused Slack. If the refractory furnace lining consists essentially of zinc oxide, so the slag stands in opposition to a related substance, -nutrition a fodder, which contains magnesite is alien. This is essential for rotary drum furnaces as with Bessemerkonvertoren.

Als weiteres Verwendungsgebiet sind die Induktionsöfen zu nennest, welche besonders zum Messingschmelzen dienen. Sie müssen ausgestampft werden, und es hat bisher immer noch an einer besonders geeigneten Stampfmasse gefehlt. Diese Stampfmasse sättigt sich, wenn sie kein Zinkoxyd enthält, sondern z. B. nur aus Tonerde besteht, mit Zinkoxyd. Zinkoxydhaltige Massen eignen sich -wegen ihrer Dichte besonders für Destillieröfen, sei es in Form von Steinen oder Stampfmassen für sogenannte stehende Öfen, sei es für Öfen mit liegenden Muffeln.Induction furnaces are another area of application, which are especially used for melting brass. They need to be stamped out, and So far there has still not been a particularly suitable ramming mass. These Ramming mass becomes saturated when it contains no zinc oxide, but z. B. only off Alumina consists of zinc oxide. Zinc oxide-containing compounds are suitable because of their density especially for stills, be it in the form of stones or ramming masses for so-called standing ovens, be it for ovens with horizontal muffles.

Claims

PATENT CLAIMS :. i. Refractory lining for metallurgical furnaces consisting of mixtures of zinc oxide; especially fused oxide, with other refractory oxides, such as aluminum oxide, chromium oxide, chromium iron stone or zirconium oxide. z. Refractory lining according to claim i, consisting of a mixture of zinc oxide and aluminum oxide in the ratio of zinc spinel. 3. Refractory lining according to claim i; consisting of mixtures of zinc oxide; Aluminum oxide and chromium oxide.