DE69012299T2

DE69012299T2 - Schutzschicht für metallurgische Ofenbeschichtungen und dergleichen.

Info

Publication number: DE69012299T2
Application number: DE69012299T
Authority: DE
Inventors: Leif Steindal
Original assignee: Icelandic Alloys Ltd
Current assignee: Icelandic Alloys Ltd
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2010-12-21
Also published as: NO172153C; EP0434421A3; DE69012299D1; NO895249L; EP0434421B1; NO895249D0; NO172153B; ATE111067T1; EP0434421A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine feuerfeste Beschichtung zum Schutz von Auskleidungsmaterialien in metallurgischen Öfen, metallurgischen Abstich- und Gießpfannen, Gießrinnen, Ausgußrinnen und Abstichrinnen.
Die Auskleidung in Öfen, Gießpfannen, Ausgußrinnen und Abstichrinnen für geschmolzene Metalle, wie Ferrolegierungen und Stahl, und für Mineralschmelzen, werden gewöhnlich durch Aufbringen einer Schicht feuerfesten Materials auf die Auskleidungen geschützt. Bei Abstich- und Gießpfannen weist diese Schicht, die in Form einer Aufschlämmung aufgebracht wird, gewöhnlich eine Dicke von 3-5 cm auf den Wänden und von etwa 10 cm auf dem Boden der Pfanne auf. Bei Benutzung lagert sich auf der Pfanneninnenseite langsam eine Schicht von festem Metall und Schlacke ab, wodurch das Fassungsvermögen der Pfannen langsam abnimmt, so daß die Pfannen schließlich gereinigt werden müssen. Die feste Schicht von abgelagertem Metall und Schlacke wird gewöhnlich mit einem hydraulischen Hammer entfernt, wobei bisweilen die Auskleidung beschädigt wird. Dann muß die Auskleidung vor dem Aufbringen einer neuen feuerfesten Schutzschicht ausgebessert oder vollständig erneuert werden.
Für die Beschädigung der Pfannenauskleidung kann es zwei Gründe geben:
1.) Die Schutzschicht kann während des Betriebs schwinden, so daß Metall und Schlacke unmittelbar an der Auskleidung haften. Das kann zur Folge haben, daß sich große Teile der Auskleidung während des Reinigungsprozesses ablösen.
2.) Die feuerfeste Schutzschicht kann selbst sehr stark an der Auskleidung haften, was die Trennung der beiden Schichten voneinander mittels eines hydraulischen Hammers erschwert.
Diese häufig vorkommenden Fälle der Beschädigung von Gießpfannenauskleidungen führt zu hohen Wartungskosten für die Gießpfannen, da die Auskleidung häufig ausgebessert bzw. erneuert werden muß. Dasselbe trifft auf Gießrinnen, Ausgußrinnen und Abstichrinnen zu.
Aus der JP-A-63 162 579 ist ein konventionelles Material bekannt, das z.B. Tonerde in Aggregatform zusammen mit einem feuerfesten Material in Form eines feinen Pulvers enthält, und aus der EP-A-144 303 ist ein Beschichtungsmaterial, das außer einem feuerfesten Aggregat noch Kohlenstoff und Silicium enthält, bekannt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine neue Materialzusammensetzung für eine, für Auskleidungen in Öfen, Gießpfannen, Gießrinnen, Ausgußrinnen sowie Abstichrinnen vorgesehene feuerfeste Schutzschicht, die mit geschmolzenen Metallen, wie Eisenlegierungen und Stahl, in Kontakt kommen soll, aber gegenüber dem Angriff von geschmolzenem Metall oder Mineralschmelzen sehr widerstandsfähig sein und sich leicht vom Auskleidungsmaterial abtrennen lassen soll. Die feuerfeste Schutzschicht sollte sich auch unmittelbar auf die Stahlwände von Öfen und Gießpfannen aufbringen lassen.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Materialzusammensetzung für eine feuerfeste Beschichtung (5) zum Schutz von Auskleidungen (4) in Öfen, Gießpfannen oder Gießrinnen, Ausgußrinnen und Abstichrinnen für geschmolzene Metalle und Mineralschmelzen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Beschichtung (5) eine Kohlenstoffquelle und eine Siliciumquelle enthält und, wenn sie oberhalb einer Temperatur von 1450 ºC mit dem geschmolzenen Metall oder den Mineralschmelzen in Berührung kommt, einer Umwandlung unterliegt in der Weise, daß die an dem geschmolzenen Metall oder der Mineralschmelze angrenzende Oberfläche (12) der Beschichtung hart und gegen hohe Temperatur beständig wird, während die an der Auskleidung (4) angrenzende Seite (11) der Beschichtung spröde wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die feuerfeste Beschichtungskomposition 50-90 Gew.% eines inerten Füllstoffmaterials mit einer Teilchengröße zwischen 0 und 10 mm, 5-30 Gew.% einer Siliciumquelle mit einer Teilchengröße bis zu 1 mm, 3-10 Gew.% eines kohlenstoffhaltigen Materials mit einer Teilchengröße bis zu 1 mm oder einer flüssigen Kohlenstoffquelle, 1-15 Gew.% eines anorganischen oder organischen Binders und 0 - 5 Gew.% Mikrosiliciumdioxid.
Als inertes Füllstoffmaterial können feuerfeste Materialien, wie Quarzit, Olivin, Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Magnesit und Schamotte verwendet werden.
Als Siliciumquelle können Ferrosilicium, Silicium sowie Siliciummangan verwendet werden. Die in der feuerfesten Beschichtungskomposition verwendeten anorganischen oder organischen Binder sollten einen ausreichenden Bindereffekt bei einer relativ niedrigen Temperatur aufweisen, damit die feuerfeste Beschichtungskomposition eine genügende Festigkeit aufweist, bevor sie mit dem geschmolzenen Metall in Kontakt kommt. Einige Beispiele für Binder auf Zementbasis, die gemäß Erfindung als anorganische Binder verwendet werden können, sind: Aluminatzement und Portlandzement. Als organische Binder können auf Harz basierende Binder sowie Teer-reiche Binder verwendet werden. Besonderer Vorzug wird der Verwendung von Aluminatzement gegeben.
Das Mikrosiliciumdioxid, das in der Materialzusammensetzung für eine feuerfeste Beschichtung gemäß Erfindung verwendet wird, besteht aus außergewöhnlich kleinen sphärischen amorphen Teilchen, die mindestens 85 Gew.% SiO&sub2; enthalten. Der spezifische Bereich liegt zwischen 15 und 30 m²/g, und der Teilchendurchmesser beträgt zwischen 0,1 und 0,2 um. Das Mikrosiliciumdioxid wird aus den Abgasen der elektrischen Reduktionsöfen für die Produktion von Silicium oder Ferrosilicium erhalten, kann aber auch durch Reduktion von SiO&sub2; zu SiO-Gas und Reoxidation von SiO in Luft produziert werden.
Der Komposition für die feuerfeste Beschichtung können auch - falls notwendig - Aushärtungsbeschleuniger für Tieftemperaturbinder und Weichmacher zugesetzt werden.
Die Materialzusammensetzung für die feuerfeste Beschichtung enthält vorzugsweise 55-75 Gew.% Quarzit oder Olivin mit einer Teilchengröße bis zu 6 mm, 10-25 Gew.% Ferrosilicium oder Silicium mit einer Teilchengröße bis zu 0,5 mm, 5-10 Gew.% Kohlenstoff mit einer Teilchengröße bis zu 0,5 mm, 2-8 Gew.% Aluminatzement, 0 bis 1,5 Gew.% Portlandzement als Aushärtungsbeschleuniger 2-6 Gew.% Mikrosiliciumdioxid und 0,2-0,5 Gew.% Bentonit oder Töpferton als Weichmacher.
Die Komposition für eine feuerfeste Beschichtung gemäß Erfindung kann in Form einer Aufschlämmung der Komponenten und Wasser verwendet und mit der Spritzpistole oder Kelle auf die zu schützende Auskleidung aufgebracht werden. Bei Gießpfannen beträgt die Dicke der Überzugsschicht auf den Wänden vorzugsweise 3 bis 5 cm und auf dem Boden 10 bis 15 cm. Bei Verwendung eines Zementbinders härtet die Überzugsschicht bei Raumtemperatur aus, und wenn Gießpfannen auf die ein Überzug aufgebracht worden ist, vorerhitzt werden, bevor sie in Benutzung genommen werden, wird das gesamte Restwasser aus dem ausgehärteten Überzug, vor dem Metallabstich in die Gießpfanne, entfernt. Wird ein organischer Binder vom Harz-Typ verwendet, muß der Überzug auf die Aushärtungstemperatur für den Binder erhitzt werden, um die notwendige Härte zu erhalten.
Werden die feuerfesten Überzüge auf die Auskleidungen in den Gießpfannen aufgebracht, wenn die Auskleidung noch relativ heiß ist, kann der Verwendung von Harzbindern gegenüber der von Zementbindern der Vorzug gegeben werden, da die Harzbinder - wie weiter oben erwähnt worden ist - gewöhnlich eine höhere Temperatur als die Raumtemperatur benötigen, um auszuhärten, und der feuerfesten Beschichtungskomposition eine genügende Festigkeit zu geben, bevor die Komposition mit dem geschmolzenen Metall in Kontakt kommt.
Wenn Gießpfannen, die einen feuerfesten Überzug gemäß der Erfindung aufweisen, mit Metall gefüllt werden, wird der Teil des Überzugs, der an das Metall angrenzt, auf nahezu die Metalltemperatur erhitzt, die für Eisenlegierungen und Stahl gewöhnlich mehr als 1500 ºC beträgt. Bei dieser Temperatur beginnen die Kohlenstoff und Silicium enthaltenden Teilchen in dem Überzug unter Bildung einer sehr widerstandsfähigen Matrix zu reagieren, in der Teilchen des inerten Füllstoffmaterials eingebettet sind. Diese Struktur ist gegenüber Eisenlegierungen und Stahl sehr widerstandsfähig und gewährleistet, daß das geschmolzene Metall und die Legierung nicht in den Überzug eindringen und die Auskleidung angreifen.
Die Temperatur in dem feuerfesten Überzug nimmt, infolge von Hitzeverlusten, von der Grenzfläche - zwischen dem in der Gießpfanne enthaltenem Metall und dem Überzug - nach außen hin durch die Überzugsschicht ab. Infolgedessen ist die Temperatur an der Grenzfläche zwischen der Auskleidung und der Überzugsschicht wesentlich niedriger als die Temperatur an der Grenzfläche zwischen dem Metall und der Überzugsschicht. Bei der niedrigeren Temperatur an der Grenzfläche zwischen der Auskleidung und dem feuerfesten Überzug findet eine Reaktion zwischen Kohlenstoff und Silicium nicht statt, und die an die Auskleidung angrenzende Schicht des feuerfesten Überzugs bleibt infolgedessen spröde. Außerdem werden flüchtige, vom Kohlenstoffmaterial entwickelte Substanzen aufgefangen, die die Porosität des Materials in der inneren Schicht erhöhen, während sie durch das Bad aus der äußeren Schicht entweichen. Es wird daher eine feuerfeste Überzugsschicht erhalten, die in dem an das Metall angrenzenden Bereich sehr fest und in dem an die Kohlenstoffauskleidung angrenzenden Bereich spröde ist. Die Struktur des feuerfesten Überzugs bleibt somit so - wie oben angegeben - und zwar unabhängig von der Anzahl der Abstiche in der Gießpfanne.
Muß die Gießpfanne infolge von Schlackenbildung gereinigt werden, läßt sich die Überzugsschicht leicht entfernen, wenn sie, z.B. mit einem hydraulischen Hammer, nahe der Grenzfläche zwischen der Auskleidung und des Überzugs aufgebrochen wird. Bereits bei einem leichten mechanischen Schlag bricht die Überzugsschicht von der Auskleidung weg. In dieser Weise lassen sich der feuerfeste Überzug und die Schlacken sehr wirksam und ohne Beschädigung der Auskleidung entfernen. Sobald der feuerfeste Überzug und die Schlacken entfernt sind, kann eine neue Schicht des feuerfesten Überzugs aufgebracht werden, ohne daß die Auskleidung ausgebessert werden muß.
Es wurde ferner gefunden, daß für Gießpfannen, in denen die Komposition für die feuerfeste Beschichtung gemäß Erfindung verwendet wird, die Anreicherung oder die Bildung von Schlacken infolge der verbesserten Isolierungseigenschaften des stärker porösen Teiles der Schutzschicht verringert wird.
Die Erfindung kann in der Praxis in verschiedener Weise durchgeführt werden. Einige Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und Beispiele beschrieben.
Fig. 1 stellt einen senkrechten Schnitt durch eine Gießpfanne für Ferrosilicium, ausgestattet mit einer Kohlenstoffauskleidung, dar;
Fig. 2 betrifft ein Diagramm, das den Temperaturgradienten durch die Gießpfanne der Fig. 1 veranschaulicht; und
Fig. 3 stellt einen senkrechten Schnitt durch eine Gießpfanne für Ferrosilicium dar, und zeigt die feuerfeste Überzugsschicht nach der Metamorphose.
Fig. 1 betrifft eine für Ferrosilicium bestimmte Gießpfanne, die eine Außenschale 1 aufweist. Auf der Innenseite ist die Stahlschale mit einem 6 mm Gewebe von Isolierungsmaterial 2 und einer gießbaren feuerfesten Schicht 3 ausgestattet. Auf der feuerfesten Schicht 3 ist eine Kohlenstoffauskleidung 4 in einer Stärke von etwa 250 mm aufgetragen, und auf der Innenseite der Kohlenstoffauskleidung eine feuerfeste Überzugsschicht 5 der Erfindung in einer Dicke von etwa 40 mm an den Wänden und 100 mm auf dem Boden.

Beispiel 1

Es wurde eine Komposition für eine feuerfeste Überzugsschicht gemäß Erfindung aus den folgenden Komponenten hergestellt:
Quarzit 0-6 mm 69,7 Gew.%
Ferrosilicium 0,5 mm 15,2 Gew.%
Kohlenstoff 0,5 mm 7,6 Gew.%
Aluminatzement 3,0 Gew.%
Mikrosiliciumdioxid 4,2 Gew.%
Bentonit 0,3 Gew.%
Die Komponenten wurden mit Wasser zu einer Aufschlämmung vermischt, die auf die Kohlenstoffauskleidung mit der Kelle aufgebracht wurde. Den Überzug ließ man aushärten und erhitzte ihn danach mit einem Ölbrenner. Die Gießpfanne mit dem feuerfesten Überzug wurde für den Abstich von Ferrosilicium benutzt; außerdem wurde das Temperaturprofil durch die Auskleidung der Pfanne, die das Metall enthielt, bestimmt. Das Temperaturprofil zeigt Fig. 2.
Fig. 2 ist zu entnehmen, daß die Temperatur in der feuerfesten Überzugsschicht von etwa 1600 ºC an der Grenzfläche zwischen Metall und Überzugsschicht auf etwa 1130 ºC an der Grenzfläche zwischen der Kohlenstoffauskleidung und der Überzugsschicht abfällt. Fig. 2 ist weiter zu entnehmen, daß in dem Teil der Überzugsschicht, in dem eine Temperatur von mehr als 1450 ºC erreicht wird, und der dem Druck des geschmolzenen Ferrosiliciums unterworfen war, der Kohlenstoff und das Silicium miteinander unter Bildung einer dichten und harten Matrix reagierten, die gegenüber geschmolzenen Ferrosilicium sehr widerstandsfähig ist. In dem an die Kohlenstoffauskleidung angrenzenden Teil der Überzugsschicht, wurde eine spröde Struktur aufrechterhalten, da bei diesen niedrigeren Temperaturen die Kohlenstoff- und Siliciumteilchen nicht in Reaktion traten. Die Eigenschaften der feuerfesten Überzugsschicht, in der diese Reaktionen stattgefunden hatten, veranschaulicht Fig. 3. In Fig. 3 hat die Kohlenstoffauskleidung das Bezugszeichen 10. Ahgrenzend an die Kohlenstoffauskleidung 10 befindet sich ein erster Teil der feuerfesten Überzugsbeschichtung 11; dieser Teil weist eine sehr spröde Struktur auf. Angrenzend an das Metall 13 ist ein zweiter Teil der feuerfesten Überzugsschicht 12 gebildet worden; dieser Teil besteht aus einer harten und dichten Matrix.
Wenn sich in der Gießpfanne Schlacke angesammelt hatte, wurde die Gießpfanne zur Entfernung der Schlacken und der feuerfesten Überzugsschicht herausgenommen. Die Überzugsschicht und die Schlacken ließen sich in einfacher Weise durch leichten Schlag auf die feuerfeste Überzugsschicht entfernen, ohne daß auf der Kohlenstoffauskleidung eine Beschädigung festgestellt werden konnte.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Lebensdauer einer Gießpfanne, deren Kohlenstoffauskleidung mit einer Schutzschicht gemäß Erfindung überzogen war, um den Faktor von etwa 3 erhöht wird, verglichen mit der Lebensdauer von Kohlenstoffauskleidungen, die mit den bislang benutzten Überzugsmaterialien geschützt worden waren. Damit lassen sich die Kosten für die Auskleidung durch die Verwendung der Komposition für einen feuerfesten Überzug gemäß Erfindung in sehr starkem Maße reduzieren.

Beispiel 2

Es wurde eine Komposition für eine feuerfeste Überzugsschicht aus folgenden Komponenten hergestellt:
Quarzit 0-6 mm 61,3 Gew.%
Ferrosilicium 0,5 mm 20,6 Gew.%
Kohlenstoff 0,5 mm 7,6 Gew.%
Aluminatzement 6,5 Gew.%
Portlandzement 1,2 Gew.%
Mikrosiliciumdioxid 2,5 Gew.%
Bentonit 0,3 Gew.%
Die Komponenten wurden mit Wasser zu einer Aufschlämmung vermischt und auf die Kohlenstoffauskleidung einer Gießpfanne für Ferrosilicium mittels einer Kelle aufgebracht. Nach dem Aushärten der Überzugsschicht wurde sie mit einem Ölbrenner erhitzt. Die Gießpfanne mit der feuerfesten Überzugsschicht wurde für den Abstich von für Ferrosilicium benutzt. Nach etwa 40 Abstichen ließen sich die angesammelte Schlacke und die feuerfeste Überzugsschicht in einfacher Weise durch leichten Schlag mit einem hydraulischen Hammer entfernen. Die feuerfeste Überzugsschicht zeigte die gleiche Struktur wie in Fig. 3, mit einem spröden Teil, angrenzend an die Kohlenstoffauskleidung, und einer harten dichten Struktur, angrenzend an das Metall.

Beispiel 3

Es wurde eine Komposition für eine feuerfeste Überzugsschicht gemäß Erfindung, der folgenden Zusammensetzung, hergestellt:
Olivin 0-6 mm 65,0 Gew.%
Silicium -1 mm 12,6 Gew.%
Kohlenstoff -0,5 mm 8,0 Gew.%
Aluminatzement 4,1 Gew.%
Portlandzement 1,0 Gew.%
Mikrosiliciumdioxid 5,2 Gew.%
Töpferton 4,1 Gew.%
Die Ingredientien vermischte man gründlich miteinander, korrigierte durch Wasserzusatz die Konsistenz und spritzte die feuerfeste Kompositionsmischung auf die Auskleidung einer Gießpfanne für Siliciummangan auf. Die Gießpfanne wurde an den Wänden und auf dem Boden mit feuerfesten Ziegeln und an den Kanten mit einem feuerfesten Betonerzeugnis ausgekleidet. Die gemischte feuerfeste Komposition wurde auf die Auskleidung unmittelbar, nachdem die heiße Gießpfanne von den Schlacken gereinigt worden war, aufgespritzt. Die Hitze der Gießpfanne war ausreichend, um die hydraulische Bindung des Überzugsmaterials einzuleiten und den aufgebrachten Überzug zu trocknen. Die Gießpfanne wurde sehr kurz nach der Vorbereitung in Betrieb genommen. Der feuerfeste Überzug gemäß Erfindung übte eine sehr gute Schutzwirkung auf die Gießpfannenauskleidung aus und erhöhte deren Lebensdauer beträchtlich.

Beispiel 4

Dieses Beispiel betrifft eine Komposition für einen feuerfesten Überzug mit einem organischen Binder vom Harz-Typ. Es wurde eine Komposition für einen feuerfesten Überzug aus folgenden Komponenten hergestellt:
Quarzit 0-6 mm 65,73 Gew.%
Ferrosilicium -0,5 mm 15,3 Gew.%
Kohlenstoff -0,5 mm 6,9 Gew.%
Flüssiges Phenol vom Resol-Typ 2,5 Gew.%
Phenolpulver-Harz 0,5 Gew.%
Mikrosiliciumdioxid 5,2 Gew.%
Bentonit 0,6 Gew.%
Wasser 4,8 Gew.%
Die Komponenten wurden miteinander vermischt und die Mischung in Plastikbeuteln 4 Wochen vor Verwendung gelagert. Dann wurde das Material für die Beschichtung der Auskleidung einer Gießpfanne für Ferrosilicium benutzt. Das Material wurde auf den Boden einer kalten Gießpfanne gegeben und mit einem hydraulischen Hammer verfestigt. In ähnlicher Weise wurde es an den Wänden aufgebracht. Nach dem Aufheizen der Gießpfanne mittels eines Pfannenerhitzers auf eine Temperatur oberhalb der Aushärtungstemperatur für den Binder, wurde die Gießpfanne in Benutzung genommen. Die Schutzwirkung des Überzugs war gut, und lieferte Ergebnisse, wie sie in den vorangegangenen Beispielen angegeben sind.

Beispiel 5

Dieses Beispiel betrifft eine Komposition für eine feuerfeste Überzugsschicht gemäß Erfindung, die direkt auf ölgekühlte Stahlplatten aufgebracht wurden, die die Wände eines elektrischen Lichtbogens bildeten, der für das Schmelzen von Mineralwolle verwendet wurde. Die Komposition für den feuerfesten Überzug bestand aus folgenden Ingredientien:
Olivin 0-6 mm 68,7 Gew.%
Ferrosilicium -0,5 mm 14,3 Gew.%
Kohlenstoff -0,5 mm 7,9 Gew.
Harz-Binder 3,0 Gew.%
Mikrosiliciumdioxid 5,2 Gew.%
Bentonit 0,9 Gew.%
Die Ingredientien wurden gründlich miteinander vermischt und Wasser zugesetzt, um Ungleichmäßigkeiten zu korrigieren. Sodann wurde die Mischung in eine mit den Stahlplatten verbundene Stahlform gefüllt und mit einem Vibrator verdichtet. Im Betrieb war der Überzug gegenüber dem Bad von geschmolzenem Mineral beständig und erhöhte den energetischen Wirkungsgrad des Ofens aufgrund des Isolierungseffektes des Überzugs.

Beispiel 6

Dieses Beispiel betrifft die Verwendung der Komposition für einen feuerfesten Überzug gemäß Erfindung zum Schutz der Auskleidung eines kleinen Induktionsofens zum Schmelzen von Eisenabfall. Die Komposition für den feuerfesten Überzug bestand aus den folgenden Komponenten:
Quarzsand 0-2 mm 65,3 Gew.%
Ferrosilicium -0,5 mm 15,8 Gew.%
Kohlenstoff -0,5 mm 8,4 Gew.%
Aluminatzement 5,0 Gew.%
Mikrosiliciumdioxid 5,2 Gew.%
Bentonit 0,3 Gew.%
Die Ingredientien wurden unter Wasserzugabe zu einer dicken Aufschlämmung miteinander vermischt. Dann wurde die Aufschlämmung auf die feuerfeste Auskleidung des Ofens bis zur Bildung einer 5 cm dikken Schicht mit einer Kelle aufgebracht. Dieser Schutz der feuerfesten Auskleidung erhöhte dessen Lebensdauer von 12 auf 14 Monate.
Die gleiche Mischung wurde auf einer Ausgußrinne und in einer Gießpfanne für geschmolzenes Gußeisen benutzt, wobei mit dem Überzug ein ähnlich stark verbesserter Schutz erreicht wurde.

Beispiel 7

Dieses Beispiel betrifft eine Komposition für einen feuerfesten Überzug mit einen anorganischen Binder auf Phosphatbasis. Es wurde eine Komposition für einen feuerfesten Überzug aus folgenden Komponenten hergestellt:
Olivin 0-6 mm 69,7 Gew.%
Ferrosilicium -0,5 mm 14,4 Gew.%
Kohlenstoff -0,5 mm 7,4 Gew.%
Binder auf Phosphatbasis 3,0 Gew.%
Mikrosiliciumdioxid 4,0 Gew.%
Bentonit 1,5 Gew.%
Die Komponenten wurden miteinander vermischt und die Mischung in Plastikbeuteln einige Wochen vor Verwendung gelagert Dann wurde das Material unter Wasserzusatz als Material für die Beschichtung einer heißen Ferrosilicium-Gießpfanne mit der Spritzpistole benutzt und direkt nach der Reinigung aufgespritzt.
Durch die latente Hitze in der Gießpfanne härtete der Binder aus, so daß die Gießpfanne nach nahezu 2 Stunden fertig für die weitere Benutzung war.

Claims

1. Materialzusammensetzung für eine feuerfeste Beschichtung (5) zum Schutz von Auskleidungen (4) in Öfen, Gießpfannen oder Gießrinnen, Ausgußrinnen und Abstichrinnen für geschmolzene Metalle und Mineralschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (5) eine Kohlenstoffquelle und eine Siliciumquelle enthält und, wenn sie oberhalb einer Temperatur von 1450 ºC mit dem geschmolzenen Metall oder den Mineralschmelzen in Berührung kommt, einer Umwandlung unterworfen wird in der Weise, daß die an dem geschmolzenen Metall oder der Mineralschmelze angrenzende Oberfläche (12) der Beschichtung hart und gegen hohe Temperatur beständig wird, während die an der Auskleidung (4) angrenzende Seite (11) der Beschichtung spröde wird.

2. Materialzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungszusammensetzung 50-90 Gew.% eines inerten Füllstoffmaterials einer Teilchengröße bis zu 10 mm, 5-30 Gew.% einer Siliciumquelle einer Teilchengröße bis zu 1 mm, 3-10 Gew.% eines kohlenstoffhaltigen Materials einer Teilchengröße bis zu 1 mm oder einer flüssigen Kohlenstoffquelle, 1-15 Gew.% eines anorganischen oder organischen Binders und wahlweise bis zu 5 Gew.% Mikrosiliciumdioxid enthält.

3. Materialzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Füllstoffmaterial Quarzit, Olivin, Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Magnesit und/oder Schamotte enthält.

4. Materialzusammensetzung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch Ferrosilicium, Silicium oder Siliciummangan als Siliciumquelle.

5. Materialzusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungszusammensetzung 55-75 Gew.% Quarzit oder Olivin einer Teilchengröße bis zu 6 mm, 10-25 Gew.% Ferrosilicium oder Silicium einer Teilchengröße bis zu 0,5 mm, 5-10 Gew.% Kohlenstoff einer Teilchengröße bis zu 0,5 mm, 2-8 Gew. Aluminatzement, 2-6 Gew.% Mikrosiliciumdioxid, 0,2 bis 0,5 Gew.% Bentonit oder Töpferton als Weichmacher und wahlweise bis zu 1,5 Gew. Portlandzement als Aushärtungsbeschleuniger enthält.

6. Materialzusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch Phenolharz als organischen Binder.

7. Materialzusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Binder ein Agens auf Phosphatbasis ist.