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Keramischer Baustoff Die Erfindung bezieht sich auf keramische Baustoffe,
welche Magnesiumorthosilicat enthalten, insbesondere solche, welche vorwiegend aus
Magnesiumorthosilicat bestehen.
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Zur Herstellung derartiger Baustoffe hat man bisher vorzugsweise magnesiumorthosilicatreiche
Naturprodukte, wie Oliving esteine u. dgl., verwendet. Die Herstellung erfolgte
zumeist unter Zuschlag reaktionsfähiger magnesiumreicher Stoffe, z. B. von kaustischem
Magnesiumoxyd, wobei die Mengen der Zuschläge so-bemessen würden, daß sie zur Überführung
von Hydrosilicaten in Orthosilicat, von Eisenverbindungen; in Magnesiumferrit und
von freier oder beim Brennprozeß frei werdender Kieselsäure in Magnesiumorthosilicat
ausreichten und gebenenfalls noch geringe Überschüsse an un.-gebundenem Magnesiumoxyd
in den Fertigprodukten verblieb. Es ist auch bereits bekannt, den magnesiumsilicathaltigen
Ausgangsstoffen noch andere Stoffe, z. B. Chromverbindungen, Eisenverbindungen,
Alurnini-Umverbindungen usw., zuzuschlagen. Schließlich ist es auch bereits bekannt,
das magnesiumor thosilicatreiche Ausgangsmaterial zum Teil in Körnerform, zum anderen
Teil als Feinmaterial zur Anwendung zu bringen, z. B. derart, daß das Feinmaterial
vorwiegend oder zu erheblichem Teil aus Magnesiumorthosilicat oder magnesiumorthosilicatreichem
Material, z. B. Olivingestein, undioder aus Stoffen bestand, welche befähigt sind,
beim Brennprozeß Magnesiumorthosilicat zu bilden.
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In der Praxis ist man bisher allgemein so vorgegangen, daß man das
in üblicher Weise zerkleinerte Olivinmaterial, welches neben körnigen Bestandteilen
stets noch etwa 25 bis 45% Feinmaterial enthält, entweder so, wie es anfiel, unter
Zugabe anderer Stoffe, -wie kaustisches Magnesiumoxyd u. dgl., verarbeitete oder
indem man das von dem körnigen Material getrennte Feinmehl, gegebenenfalls unter
Zuschlag von noch weiterem magnesiumsilicathaltigem Feinmaterial mit anderen.
Stoffen,
z. B. kaustischem Magnesiumoxyd, vermischt oder vermahlen hat und das so erhaltene
Feinmaterial in Mischung mit dem körnigen Magnesiumorthosilicatmaterial verarbeitet
hat.
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Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein keramischer Baustoff, bestehend
aus einer losen oder geformten -Mischung von 1nagnesiumorthosilicatreichem Material,
vorzugsweise Olivingestein mit einen oder mehreren feuerfesten Stoffen anderer Art,
wie z. B. Magnesiumoxyd, gebrannter Magnesit, Chromverbindungen oder solche enthaltende
Stoffe, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mischung zusammengesetzt ist
aus qo bis 85, vorzugsweise etwa 50 bis 75 Gewichtsprozent an körnigem
bis grobkörnigen magnesium.-orthosilicatreichem -Material in Korngrößen von mindestens
o,3 znm bis zu solchen von etwa o,6 1-nm und gröber und einem Feingut aus den andersartigen
feuerfesten Stoffen, welches im Höchstfalle 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise nicht
mehr als io Gewichtsprozent an Magnesiumorthosilicat oder beim Brennen magnesiumorthosilicat
bildenden Stoffen enthalten darf und am besten praktisch frei ist von Magnesiumorthosilicat
und Magnesiumorthosilicatbildnern.
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Als Grobmaterial können magnesiumortliosilicatreiche Naturprodukte,
z. B. Olivine, insbesondere eisenarme Olivine, Olivinserpentingestein usw., verwendet
werden; ferner kommen synthetisch hergestelltes Magnesiumerthosilicat oder Produkte,
die synthetisch hergestelltes 'L#Iagncsiumorthosilicat enthalten, für die Verwendung
als Grobmaterial in Betracht. Als andersartiges Feinmaterial kommen feuerfeste oder
hochfeuerfeste Stoffe oder Stoffe, welche beim Brand feuerfeste Erzeugnisse zu bilden
vermögen und welche vorteilhaft gegen chemische Einwirkungen, z. B. von Schmelzen,
Schlacken, Gasen usw., möglichst widerstandsfähig sind, in Betracht. Derartige Stoffe
sind z. B. Sintermagnesit, totgebrannter Magnesit, geschmolzenes Magnesiumoxyd oder
auf chemischem Wege hergestelltes grobes kristallines Magnesiumoxyd von entsprechenden
Eigenschaften, ferner Chromverbindungen, vorzugsweise Chromsauerstoffverbindun en
oder Chromverbindungen enthaltende Stoffe, wie z. B. Chromite u. dgl. Das Feinmaterial
kann auch aus einer Mischung verschiedener Stoffe, insbesondere solcher der vorgenannten
Art, bestehen.
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Keramische Baustoffe gemäß Erfindung, welche ein Feinmaterial enthalten,
das im wesentlichen aus Spinellen besteht, welche 31b O und Cr. 03 enthalten oder
aus -Mischungen voll Stoffen, welche befähigt sind, beim -Brennen derartige Spinelle
zu bilden, haben Sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Das Feinmaterial kann
z. B. aus natürlichem oder synthetischem Chroinspinell bestehen oder solchen als
wesentlichen Bestandteil enthalten. Hierbei ist unter Chromspinell nicht nur die
Verbindung Mg Cr, 04, sondern auch deren Mischkristalle mit Verbindungen, wie 1IgA1204,
1lgFez04, FeCr-O4 und FeA1104 verstanden.
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Mit Vorteil besteht das Feinmaterial aus einer Mischung von Chromverbindungen,
z. B. Chroinsesquioxyd (Cr203) mit Magnesiumoxyd, z. B. gebranntem 1-Iagnesit. Aus
derartigem Feinmaterial kann man beim Brennprozeß Chromspinelle in gewünschten Mengen
erzeugen. Je nach `Vahl der Mengenverhältnisse können dabei die Unfsetzungspiodukte
des Feinmaterials im wesentlichen nur aus 1Ig Cr2 04 bestehen, oder außerdem noch
ungebundenes 11g O oder Cr, 0, enthalten. Bei Anwendung eines aus FeCr204 und Mg0
bestehenden Feinmaterials können z. B: Spinelle von der Formel NI- (Cr, Fe)204
entstehen.
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Die Mengenverhältnisse zwischen Magnesiumoxyd und chromhaltigen Stoffen
können, wie aus vorstehendem hervorgeht, innerhalb gewisser Grenzen schwanken. In
vielen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein Feinmaterial zu verwenden,
welches Magnesiumoxyd oder chromhaltige Stoffe in etwa gleichen Mengen enthält.
Chromverbindungen können auch in Form chromreicher Schlacken, z. B. solcher von
der Herstellung des Ferrochroms, in das Feinmaterial eingeführt werden. Ebenso können
billige, verhältnismäßig unreine, z. B. 5 bis i 5 % Si 02 enthaltende, gegebenenfalls
calcinierte oder gesinterte Chromeisensteine verarbeitet werden, wobei das Feinmaterial
aber nicht mehr als höchstens 3 bis io0/0 Si0z enthalten soll, damit die Bildung
störender Mengen von Mg? Si 04 im Feinmaterial während des Brennprozesses vermieden
wird.
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Das Feinmaterial kann neben Chromverbindungen oder gegebenenfalls
auch an Stelle von Chromverbindungen auch feuerfeste Verbindungen des Eisens oder
zur Bildung solcher befähigte Stoffe enthalten. So kann man z. B. durch Anwendung
einer -Mischung von Fe203 und 11g0 beim Brennen des Materials den Spinell Mg Fei
O;, Magnesiumfeirit, bilden.
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Das Feinmaterial kann auch noch andere feuerfeste Stoffe, wie z. B.
Zirkonoxyd, Zirkoniumsilicat u. dgl., enthalten. Zweckmäßig werden derartige Zusätze
nur in untergeordneten Mengen, z. B. 5 bis io°/o des Feinniaterials, angewendet.
In vielen Fällen hat sich auch ein Zusatz geringer Mengen, z. B. o,2 bis 3% an pulverisierten
Hartstoffen, , welche härter sind als Olivin u. dgl., wie z. B. Siliciunicarbid,
Korund u. dgl., als vorteilhaft
erwiesen. Ebenso kann der Zusatz
geringfügiger Mengen von Mineralisetoren, z. B. von Fluäriden, vorteilhaft sein.
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Wie eingangs erwähnt, ist es am besten, wenn das Feinmaterial praktisch
frei gehalten wird von Magnesiumorthosilicat, magnesiuinorthosilicatreichen Produkten,
wie Olivingestein, und von Stoffen, welche befähigt sind, durch beim Brennen: im
Feinmehl sich abspielende Reaktionen Magnesiumorthosilicat zu liefern, wie z. B.
Serpentin. bei Gegenwart von @agnesiumoxyd. Bei Anwesenheit derartiger Stoffeim
Feinmaterial soll die Menge derselben keinesfalls mehr als 25 °1o und vorzugsweise
nicht mehr als etwa io°% des Feinmaterials betragen.
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Ferner sollen Zuschläge, welche befähigt sind, mit Magnesiumorthosilicat
leicht flüssige Schlacken zu bilden, wie z. B. feuerfester Ton, Schamotte usw.,
vermieden werden oder nur in beschränkten Mengen, etwa als Bindemittel oder Flußinittel,
angewendet werden. Der Zusatz an feuerfestem Ton soll z. B. 5 %
oder
io°lo des Feinmehls nicht übersteigen.
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Die Partikelgröße des Feinmaterials soll im allgemeinen o,2 mm Korndurchmesser
nicht übersteigen; zweckmäßig soll die Hauptmenge des Feinmaterials feiner als o,
i mm sein, evtl. teilweise hinab zu 0,005 mm-oder bis zur Kolloidfeinheit.
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Das Magnesiumorthosilicatmaterial wird vorteilhaft in Form scharfkantig'aus@gebildeter
Körner zur Anwendung .gebracht. Die Körner können z. B. Durchmesser von
0,3 bis 2o mm, z. B. 0,3 bis 8 man, vorzugsweise 0,3
bis 4. mm oder
0,3 bis 6 mm, besitzen.
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Die magnesiumsilicathaltigen Ausgangsstoffe, insbesondere solche,
welche Magnesiumhydrosilicate, z. B. Serpentin, in größeren Mengen enthalten, werden
zweckmäßig einer Vorbehandlung, wie Calcinieren, Rösten oder Sintern, unterworfen.
Durch Calcinieren oder Rösten .des körnigen Materials kann man eine das Zusammenkitten
begünstigende Oberflächenbeschaffenheit erzielen. Durch Sintern des Rohmaterials
vor Körnung desselben kann man die Bildung scharfkantiger Körner - begünstigen.
Durch Erhitzen von niagnesiumhydrosilicaten, z. B. Serpentin, serpentinreichen Gesteinen
o. dgl., mit magnesiumreichen Stoffen, wie Magnesiumoxyd, kann man Ma@gnesiumorthosilicat
synthetisch erzeugen und die so erhaltenen Produkte als Grobmaterial verwenden.
Die Zerkleinerung des magnesiumsilicathaltigen Ausgangsmaterials erfolgt zweckmäßig
derart, daß möglichst wenig Feinmehl anfällt, z. B. durch stufenweise Walzenzerkleinerung.
Das Grobmaterial wird durch Maßnahmen, wie Sieben, von dem zu entfernenden Feinmaterial
getrennt. Geringe, nicht störende Mengen von Feinmaterial können gegebenenfalls
auch bei dem Grobmaterial belassen werden. Man kann auch, durch Siebtrennungen Fraktionen
verschiedener Korngrößen sammeln und Einzelfraktionen oder Mischungen verschiedener
Fraktionen verarbeiten. Man kann z. B. Olivingestcine mit Walzen auf Maximalkorngrößen
von 6 mm zerkleinern, das Material, welches feiner ist als 0,3 mm, durch Absieben
ausscheiden und das körnige Material, 0,3 bis 6 mm, als Grobmaterial verarbeiten
oder dasselbe durch Sieben in verschiedene Kornklassen zerlegen, z. B. A 6 bis 3
mm B 3 bis i mm C i bis o,5 mm Do;5biso,3mm Man kann dann z. B. einen Ansatz aus
Mischungen von A und C, einen zweiten Ansatz aus Mischungen von B und D, z. B. im
Verhältnis z : i bis 3 : i, herstellen und diese Ansätze getrennt unter Zugabe des
erforderlichen Feinmaterials verarbeiten.
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Als Binder können anorganische Stoffe, wie kaustischer Magnesit, Bindeton,
Bentonit, Magnesiumchlorid, Wasserglas, Lösungen organischer Stoffe, wie Celluloseablauge,
Melasse, Dextrinlösungen, Gummilösungen usw., gegebenenfalls mehrere derartiger
Stoffe vorhanden sein . bzw. verwendet werden. Die Bindemittel sind zweckmäßig in
geringen Mengen anzuwenden, z. B. derart, daß ihre Trockensubstanz 51110 der Gesamtmasse
nicht übersteigt, doch kann der kaustische Magnesit, insbesondere in Gegenwart von
chromhaltigem oder eisenhaltigem Feinmaterial auch in ,größeren Mengen angewandt
werden.
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Die Herstellung von Formkörpern erfolgt in üblicher Weise derart,
daß Mischungen von Grobmaterial und Feinmaterial unter Zugabe passender Mengen von
Bindemitteln in Formkörper übergeführt und diese, sofern erforderlich, durch Brennen
verfestigt werden. Durch übliche Maßnahmen, wie Pressen, Stampfen, Rammen, Gießen,
können die Massen in gewünschte Form gebracht werden. Hierbei ist Zertrümmerung
der Grobkörner tunlichst zu vermeiden. Das Brennen kann bei Temperaturen von izoo°
bis Moo° in oxydierender, neutraler und reduzierender, gegebenenfalls ,auch abwechselnd
oxydierender und reduzierender Atmosphäre erfolgen. Starnpfmassen, monolithische
Ofenausfütterungen u. dgl. können in üblicher Weise erst beim Betrieb, z. B. bei
Ingangsetzung daraus hergestellter bfen, gebrannt werden. Beim Brennen wird das
z. B. aus Olivinkörnern bestehende Grobmaterial durch das Feinmaterial bzw. die
daraus entstehenden Produkte, z. B. durch feuerfeste Magnesiümsauerstoffverbin-
Jungen,
in welchen Magnesium nicht oder doch nur in untergeordnetem 'Maßstab mit Kieselsäure
verbunden ist, z. B. durch 'lagnesiumoxyd oder Spinelle, welche Magnesium und dreiwertige
Metalle der Eisengruppe, vorzugsweise Chrom, enthalten, miteinander verkittet.
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In gegebenen Fällen kann inan neben llagnesiu#morthosilicatgrobmaterial
noch untergeordnete Mengen von feuerfesten Baustoffen, wie körniges oder grobkörniges
chromhaltiges Material, in den Baustoff einführen. Die Korngrößen dieser Zuschläge
können dabei denen des llagnesiu nortliosilicatgrobmaterials entsprechen.
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Bei Verwendung von Magnesiumoxyd, z. B. sintergebranntem Magnesit,
als Feinmaterial, kann man z. B. so arbeiten, daß das gebrannte Produkt noch beträchtliche
Mengen von ungebundenem bzw. nicht an Silicate gebundenem -2#lagnesiumoxyd enthält.
Der Gehalt der Fertigprodukte an derartigem Magnesiumoxyd kann z. B. mindestens
5 0%, z. B. io bis 5o0,'o, vorzugsweise io bis 250,'o, betragen. Es können also
in den Fertigprodukten auf ioo Teile Magnesiumsilicate z. B. etwa io bis ioo Teile
nicht an Silicate gebundenes '.\lagnesiuinoxy4 vorhanden sein. Durch Zugabe von
kaustischem Magnesit kann das Kaltabbinden des Baustoffs begünstigt werden. Bei
Verwendung von Feinmaterial, bestehend aus z. B. totgebranntem Magnesit und Chromverbindungen,
z. B. Chromsesquioxyd oder Chromiten, z. B. Chromiterzen, wie Chromeisenstein, empfiehlt
es sich, die Komponenten durch gemeinschaftliche V; rmalilung auf den gewünschten
Feinheitsgrad, z.B. auf Partikelgrößen von weniger als o,2 oder sogar wesentlich
weniger als o,i min, zu zerkleinern. Die Mengenverhältnisse von Magnesiumoxyd und
Chromverbindungen können dabei in weiten Grenzen schwanken. Die Fertigprodukte können
z. B. bis zu .150% freies 1g0 oder von 5 his etwa d50/0 Chromverbindungen, insbesondere
inagnesiumhaltige Chromverbindungen, enthalten. Die Fertigprodukte können z. B.
neben dein den Hauptbestandteil darstellenden inaagne->iumortliosilicatlialti.gen
Material 25 bis 350/0 an Chromverbindungen und außerdem noch 5 bis io% an freiem
'lagnesiumoxyd enthalten. Bei Anwendung eines Feinmehls, welches chromhaltige Stoffe
enthält, die befähigt sind, mit magnesiumreichen Stoffen Spinelle zu bilden, kann
man neben oder an Stelle von z. B. totgebranntelrr Magnesit auch kaustisch gebrannten
Magnesit verwenden.
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Die Erfindung gestattet die Herstellung von Baustoffen, welche ausgezeichnete
mechanische Eigenschaften, insbesondere auch bei hohen Temperaturen, besitzen und
deren Eigenschaften durch Wahl der Ausgangsstoffe, insbesondere Zusammensetzung
des Feinmaterials, Mengenbemessung von Grobinaterial und Feinmaterial usw., den
jeweiligen Anforderungen weitgehendst angepaßt werden können. Die Erfindungsgestattet
u. a. die Herstellung von Produkten, deren Erweichungstemperatur etwa 8o° oder sogar
i5o° höher liegt als die Erweichungstemperatur bekannter magnesiumorthosilicathaltiger
Baustoffe, und deren Widerstandsfähigkeit gegen plötzlichen Temperaturwechsel im
Vergleich zu der Widerstandsfähigkeit bekannter Magnesiumorthosilicatbaustoffe erheblich
erhöht, z. B. verdreifacht, sein kann. Weiterhin zeichnen sich die Produkte der
Erfindung durch erheblich verbesserte `-olumkonstanz, und zwar -auch bei langdauernder
Einwirkung sehr hoher Temperaturen aus. In chemischer Hinsicht zeichnen sich die
Produkte durch große Widerstandsfähigkeit gegen Angriffe von Schlacken, geschmolzenen
Salzen, Gasen und gegen Berührung mit anderen feuerfesten Baustoffen bei hohen Temperaturen
aus.
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Um besonders gute Festigkeit gegen Druckbelastung bei sehr hohen Temperaturen,
z. B. idoo bis i8oo°, zu erzielen, empfiehlt sich die Anwendung verhältnismäßig
großer Mengen, z. B. 5o bis 8o%, vorzugsweise 6o bis 75%, von magnesiumorthosilicatreichem
Grobmaterial. llan kann aber auch mit geringeren Mengen von Magnesiumorthosilicatgrobmaterial,
z. B. q.o bis 5o Gewichtsprozent, noch sehr gute Ergebnisse erzielen. Gegenstand
des älteren, nicht vorveröffentlichten Patents 677 322 des Erfinders ist ein Verfahren
zur Herstellung feuerfester Baustoffe aus Chromit und magnesiumorthosilicatreichen
Naturprodukten, wie Olivin, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß 5o bis go Gewichtsteile
Chromit mit etwa io bis qo Gewichtsteilen magnesiumortliosilicatreichem Material
gemischt werden, wobei der Chromit bis zu etwa 5o00 durch Magnesiumoxyd ersetzt
sein kann. Bei dieser älteren Eifindung ist empfohlen, den Chromit in gröberer Form
und gebrannten Magnesit und Olivin ganz oder zum Teil als Feinmaterial zur Anwendung
zu bringen.
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\Tach einer Ausführungsform vorliegender Erfindung kann das magnesiumorthosilicatreiche
Grobmaterial zum Teil durch chromlialtige Stoffe in körniger bis grobkörniger Forin
ersetzt sein, wobei aber die Menge an magnesiumorthosilicatreichem Grobmaterial
größer sein muß als die Menge an chromhaltigem Grobmaterial. Das wichtige Merkmal
vorliegender Erfindung, daß das Grobmaterial ent@, eder nur aus blagnesiumorthosilicatmaterial
oder aus einer Mischung von Magnesiumorthosilicatinaterial und cliromhaltigen
Stoffen
bestehen darf und das Feinmaterial frei sein muß von Magnesiumorthosilicat oder
solches im Höchstfall nur bis zu 25% enthalten darf, ist nicht Gegenstand des älteren
Patents.
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Beispiele i. Ein Olivingestein, enthaltend etwa 420% Si 02, 430/0
Mg O, 140/0 Fe O, i % Ca O, wird auf gewünschte Korngrößen gebracht, und das neben
dem körnigen Material anfallende Feinmehl durch Sieben abgetrennt. ioo Teile körnigen,
gegebenenfalls calcinierten Olivinmaterials, welches in der Hauptsache aus Körnern
von etwa 3 bis 6 mm besteht, während der restliche Teil aus feineren Körnern, z.
B. solchen von etwa 0,3 bis i mm, .bestehen kann, werden mit io bis So Teilen,
z. B. etwa 35 Teilen eines Feinmaterials, bestehend -aus totgebranntem Magnesit,
vermischt. Die Größe der Partikel des Feinmaterials soll o,2 mm nicht überschreiten,
die Hauptmenge soll feiner als o,i mm. sein. Die Verarbeitung der Mischung erfolgt
in üblicher Weise, z. B. durch Überführung in Formkörper und Verfestigung derselben,
durch Brennen.
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2. Olivinfels, welcher go % Olivia (mit 7'/o Fe 0 im Olivia) und außerdem
noch Talk und, Serpentin enthält, wird. zu Korngrößen von i bis i o mm zerkleinert.
75 Gewichtsteile dieses von Feinmehl befreiten Grobmaterials werden mit 25 Gewichtsteilen
Feinmaterial, enthaltend 1501, kaustischen Magnetsit und 850/, Chromeisenstein
(mit 450/, Cr20g), dessen Partikelgröße unter- o,i mm liegt, -unter Zufügung von
.etwa 2% Bindeton und- 60% verdünnter Celluloseablauge, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Baustoffes, innig vermischt. Ein Teil des Feinmaterials kann herab bis zu Feinheitsgraden
von etwa 0,o05 mm Korndurchmesser oder auch bis zur Kolloidfeznheit. zerkleinert-
werden, um- größere Plastizität zu geben. Die Masse wird in Formkörper, z. B. Steine,.
übergeführt und diese bei iooo bis 15o° C, vorzugsweise etwa 145o°, gebrannt. Die
Mischung kann z. B. auch als Stampfmasse verwendet werden.
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3. Olivingestein, enthaltend. go % -eisenarmen Olivia, 30j, Talk,
60/0 Serpentin, i0/, Chromit, wird auf Korngrößen zwischen o,5 und 3 mm gebracht,
Körner unter o,5 mm werden durch Absieben entfernt. 6o Teile körnigen Olivenmaterials
werden mit 4o Teilen eines Feinmaterials, enthaltend 66% Cr2 O3, 30% kaustischen
Magnesit und 4% Bindeton, vermischt. Das mit verdünnter Zellstoffablauge befeuchtete
Material wird unter einem. Druck von Zoo kg/cm2 geformt und die Formkörper nach
Trocknung bei Temperaturen zwischen 1350 und i6oo° C oxydierend gebrannt.
Bei Anwendung von weniger Grobkorn und mehr Feinmaterial, z. B. 5o% Grobkorn und
5o0% Feinmaterial, kann der Preßdreck beim Formen erhöht werden, z. B. auf 5oo bis
iooo kg/cm2.
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4. Olivingestein, enthaltend 88 Teile Olivin (mit 8% Fe 0), 7 Teile
Talk, 3 Teile Serpentin, i Teil Diopsid, i Teil Chromit, wird auf ein Grobmaterial
verarbeitet, dessen größte Körner 12 mm nicht übersteigen, während das Material,
welches feiner ist als o,4mm, durch Absieben entfernt wird. Gegebenenfalls kann
auch Material mittlerer Korngrößen entfernt werden, um eine möglichst dichte Packung
zu erzielen. 65 Gewichtsteile derartigen Olivingrobmaterials werden mit 35 Gewichtsteilen
eines Feinmaterials vermischt, welches aus einem fein zerkleinerten Gemenge, enthaltend
330/a Sintermagnesit (mit 50% Ca0), .mit 670% Chromit, enthaltend 39% Cr203,i2%
A12 O3, 26 % Eisenoxyd, 160% Mg O, 5% Si 02, 2 % H20, besteht. Der Mischung, werden
i bis 20% Bindeton oder Bentonit und eine passende Menge einer verdünnten Dextrinlösung
einverleibt; sie kann als Stampfmasse verwendet oder auf Formsteine verarbeitet
werden.
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5. Ein Olivingestein, enthaltend 93/o Olivia (mit 60% Fe0), 4% Enstatit
und 2% Chromeisenstein; wird auf Korngrößen zwischen o,5 und 12 mm oder Korngrößen
zwischen 2 und 14 mm gebracht. Als Feinmaterial wird ein Gemenge von etwa 40 bis
So Gewichtsteilen Sintermagnesit, Maximalpartikelgröße o,2 mm, mit 7o bis So Gewichtsteilen
Chromsesquioxyd, Cr203, Maximalpartikelgröße o,i mm, verwendet. Das Feinmaterial
kann evtl. noch untergeordnete Mengen, z. B. 5 bis i5%, fein gemahlenen kaustischen
Magnesit enthalten. Das Chromsesquioxyd kann auch zum Teil, gegebenenfalls- bis
zu etwa 5o% des Feinmaterials, -durch billigeren Chromeisenstein ersetzt werden.
Die Mischung von Grob- und Feinmaterial kann z. B: 70% Olivingrobmaterial, 13% Cr203,
i3% Sintermagnesit, 4% kaustischen Magnesit enthalten. Der Mischung können noch
geringe Mengen, vorzugsweise weniger als 5 % anorginischer oder organischer Bindemittel
und gegebenenfalls kleinere Men, gen von Mineralisatoren, z. B. Fluornatrium oder
Magnesiumfluorid, beigemengt werden. Man kann das Gemenge z. B. mit einer 2%igen
Chlormagnesiumlauge anfeuchten, z. B. unter Preßdrucken von etwa So bis iio kg/cm'
verfomen-und zwischen i2oo und 16o0°, gegebenenfalls mit abwechselnd oxydierender
und reduzierender Atmosphäre, brennen.
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An Stelle des obengenannten Olivingesteins kann man auch synthetisches
Magnesiumorthosilicat, welches nach bekannten Sinter- oder Schmelzverfahren hergestellt
sein kann und z. B. 900% Mg Si 02, 4% Fee Si 04 und
G - %
MgSi03 enthält, oder auch ganz reines Mg:, Si O., anwenden.
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6. Ein Olivingestein, Dunit, enthaltend 851'10 Olivin (mit 6 bis 7111(,
Fe 0), 5110 Enstatit, io°fo Serpeirtin, wird ealciniert oder gesintert und dann
auf gewünschte Korngrößen gebracht, z. B. derart, daß die größten Körner einen Durchmesser
von :1. mm haben. Friniraterial mit Korngrößen unter o,5 min wird abgesiebt, das
Olivingrobmaterial kann z. B. folgende Zusammensetzung haben: 24 Gewichtsprozent
mit Korngrößen von o,5 bis i min Durchmesser, .:a Gewichtsprozent mit Korngrößen
von i bis 2min Durchmesser, i,# Gewichtsprozent finit Korngrößen von 2 bis 3 min
Durchmesser, 3t-. Gewichtsprozunt mit Korngrößen von 3 bis 4 niin Durchmesser.
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Zwecks Herstellung des Feinmaterials wird eine Mischung von 48 Gewichtsprozenten
(-:hronieisenerz (mit 36 bis 5o(11. Cr203), 32°1o Sintermagnesit, 150/0 kaustischen
Magnesit und 51110 Flußmittel, z. B. Kaolin, in einer Kugelmühle derart vermahlen,
daß alles Feinmaterial feiner als o,2 inin und 8o'ifo des Feinmaterials feiner als
o,o8 nim ist. An Stelle des obengenannten Dunits kann man auch Grobmaterial verwenden,
welches wesentlich reicher an Hydrosilicaten ist, z. B. Glivingesteine iiiit Serpentingehalten
bis zu etwa 2o(11.. Solche Materialien werden zweckmäßig vor der Zerkleinerung caleiniert
oder gesintert. Hinsichtlich des Flußmittelzusatze: ist man nicht an allzu enge
Grenzen gebunden, da die erfindungsgemäß hergestellten Produkte erheblich widerstandsfähiger
gegen Einwirkungen von Schlacken und Flußtnitteln sind als bekannte Olivinbaustoffe.
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ioo Gewichtsteile des körnigen Olivinmaterials werden mit 5o bis ioo
Gewichtsteilen, vorzugsweise d.o bis 6o Teilen des Feinniaterials gemischt. hierbei
verfährt nian zweckmäßig derart, daß bei Anwendung hydrosilicatreiclieii Grobkorns
die Menge des Feinmaterials vorteilhaft höher gewählt ist, z. B. derart, daß auf
ioo Teile Grobmaterial o0 bis ioo Teile Feinmaterial angewendet werden. Das Gemenge
von Grob- und Feinniaterial wird gegebenenfalls bei oder vor der Vermischung, z.
B. mit 6 Gewichtsprozent einer Lösung von 8o g Magnesiuinchlorid per Liter Wasser,
angefeuchtet. Sie kann in üblicher Weise auf Formsteine, Stampfinassen, Spritzmassen,
monolithische Ofenfütterungen u. dgl. verarbeitet werden.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Bau-:teine besitzen ein sehr breites
Anwendungsgebiet. Sie können u. a. verwendet werden für metallurgische Üfen, Zementöfen,
Koksöfen, Schmiedeöfen usw.