DE733901C - Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen Die Erfindung. betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen:, die besonders gegen chemische und Schlackenangriffe bei hohen Temperaturen beständig sind und demnach in erster Linie für solche Zwecke bestimmt sind, bei denen hohe Widerstandsfähigkeit gegen derartige Angriffe er--wünscht ist.
• Nach der gegenwärtigen Auffassung hat man die höchste Beständigkeit gegen derartige Beanspruchungen bei solchen feuerfesten Steinen angenommen, die ein möglichst dichtes Gefüge besitzen, und dementsprechend sinngemäß auch die Herstellung auf die Erzeugung möglichst dichter und porenarmer Körper eingestellt. Daneben hat man auch versucht, dem zerstörenden Einfluß von chemischen und Schlackenangriffen bei hohen Temperaturen durch Benutzung hochfeuerfester und stark verdichteter Grundstoffe, z. B. geschmolzener Tonerde, Schmelzmagnesit, hochgradig gesinterten Magniesit u. dgl., gegebenenfalls unter Benutzung der gleichen Stoffe in feinst gemahlenem Zustand als Bindemittel zu begegnen.
• Obwohl es gelungen, ist, auf keramischem Wege feuerfeste Stein-- auch aus solchen hochfeuerfesten Grundstoffen mit einer Raumponigkeit bis herunter zu io °/o herzustellen, war jedoch eine gute Widerstandsfähigkeit der Erzeugnisse gegen chemische und Schlackenangriffe bei hohen Temperaturen nur im beschränktem Umfange zu erzielen. Es wurde nun gefunden, daß die mangelnde Widerstandsfähigkeit der üblichen, auf keramischem Wege hergestellten feuerfesten Steine, selbst bei Verwendung gegen die Angriffsstoffe besonders widerstandsfähiger Grundstoffe, darauf zurückzuführen ist, daß in den Erzeugnissen ganz oder zum Hauptteil feine Poren enthalten sind, die eine Kapillarwirkung ausüben und ein Einsaugen der geschmolzenen oder sich -durch Schmelzen ergebenden Angriffsstoffe herbeiführen. Damit erhalten die . zerstörend wirkenden Stoffe einen schnellen Zugang ins Innere des Steines, füllen in geringer Menage und in kurzer Zeit die Poren des Steines bis zu größeren Tiefem aus und führen so zu völliger Verdichtung und infolgedessen zum Abplatzen von mehr oder weniger großen Steinteilen.
• Mit der Erkennung dieser Ursachen ergab sich auch die Möglichkeit zur Beseitigung. Die Erfindung zeigt nun den Weg, auf welchem gegen chemische und Schlackenangriffe bei gleichzeitiger Einwirkung hoher Temperaturen höchst winderstandsfähige Steine erzeugt werden können.
• Erfindungsgemäß werden die feuerfesten Steine aus Oxyden oder Oxydgemischen aufgebaut, und zwar solchem, die für sich bei hoher Temperatur eine möglichst gute chemische bzw. Schlackenbeständigkeit aufweisen. Die Verarbeitung dieser zu Steinen erfolgt jedoch in der Weise, d:aß den Steinen ein geringeres Raumgewicht erteilt, grobe Poren in diese eingearbeitet und die Bildung von Poren mit- Kapillarwirkung möglichst weitgehend unterdrückt wird.
• Die großen Poren sollen entweder geschlossene Poren darstellen oder nur durch feine Verbindungskanäle miteinander verbunden sein. Sie wirken dann gewissermaßen als Schlackentaschen und verhindern so ein Einsaugen: in größere Tiefen des Steines.
• Wichtig ist dabei, daß die verwendeten Grundstoffe für sich einerseits auf Grund ihrer chemischen Natur eine hohe Beständigkeit gegen die Angriffsstoffe besitzen, anderseits eine derartige physikalische Beschaffen heit aufweisen, daß ein Eindringen. von Angriffsstoffen in das Innere des Kornes erschwert ist. Man benutzt also hochgradig verdichtete Grundstoffe in: körniger Form, also weitgehend versinterte oder gar geschmolzene. Als solche Grundstoffe kommen in Frage: Magnesia, Kalk, Tonerde, Chromerz, Zirkon, als Oxyde, Oxydgemische oder Silicate.
• Von Bedeutung für die Zurückdrängung vier Bildung von Poren mit Kapillarwirkung ist die Auswahl der Bindemittel. Von der Verwendung von Ton muß abgesehen werden, da bei Benutzung dieses oder sich ähnlich verhaltender Stoffe die Bildung von Poren mit Kapillarwirkung nicht zu vermeiden: ist. Gut anwendbar sind dagegep hochfeuerfeste Stoffe in fein gemahlener Form, am besten i jeweils die gleichen wie die verwandten Grundstoffe, was an sich bei der Erzeugung feuerfester Formkörper bekannt ist. Da j porige Steine eine größere Oberfläche besitzen als dichte, ist die Benutzung eines chemisch besonders widerstandsfähigen Bindemittels von großer Bedeutung. Wichtig ist weiter, E das Bindemittel bis zu Staubfeinheit feiest zu vermahlen. -Die erstrebte Ausbildung von Großporen erfolgt durch Einarbeitung verbrennbarer Zusatzstoffe in die Formmischung in entsprechend grober Körnung. Es können also Arbeitsweisen angewandt werden, wie sie an sich zur Herstellung feuerfester Leichtsteine, die zu wärmeisolierenden Zwecken dienten. Anwendung finden, jedoch mit der Abänderung, daß die Bildung von feinen Poren mit Kapillarwirkung vollständig oder weitgehend I zu unterdrücken ist. Das wird bei Benutzung der verbrennbaren Zusatzstoffe durch Verzicht auf die Einarbeitung feiner und, feinster Teilchen solcher Zusätze erreicht.
• Es ist keineswegs erforderlich, d@aß das Enderzeugnis einen besonders hohen Anteil an Großporen besitzt, daß also die Steine ein sehr niedriges Raumgewicht aufweisen. In vielen Fällen genügt schon eine von etwa 30 v. H., wobei jedoch diese Porigkeit ganz oder zum Hauptteil durch Großporen gebildet werden muß.
• Trotzdem, wie erwähnt, schon bei verhältnismäßig geringer Porigkeit, von z. B. 30 v. H. ausgezeichnete Ergebnisse zu erzielen sind, kann es sich unter Umständen doch empfehlen, auf höhere Porigkeiten. von z. B. qo bis 6o v. H. hinzuarbeiten. Das Arbeiten im niedrigen Porigkeitsbereich ist besonders empfehlenswert bei der Verwendung von Grundstoffen mit hoher Feuerbeständigkeit und hoher chemischer Widerstandsfähigkeit.
• Beim Einbau erfindungsgemäß erzeugter feuerfester Meine in Feuerungen oder Industrieöfen der verschiedensten Art entsteht auf der Oberfläche der großporigen Auskleidung unter Brückenbildung ein Überzug mit den Schlackenstoffen. Der eigentliche Charakter der Überzugsmasse bleibt gewahrt, ein Weiterdringen der Schlacke, die selbst ein poröses Gefüge behält, wird unterbunden, die Schlackenhaut wird zu einer mitschützenden Decke.
• Der Aufbau der Ofenausfütterungen kamt aus Steinen der beschriebenen Art in gebranntem Zustand, vorzugsweise unter Verw@endung eines gleichfallls nur Großporen aufweisenden Mörtels, gebildet werden. Möglich ist «-eiter die Benutzung ungebrannter Steine, die erst nach dem Brennen im Verwertungsofen selbst das erstrebte, im wesentlichen nur Großporen -aufweisende Gefüge ergeben. Geeignet sind derartige Auskleidungen insbesondere für hochbeanspruchte (Ofen der verschiedensten Art, z. B. Zementöfen, metallurgische Ofen usw.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen mit hoher Beständigkeit gegen chemische und Schlackenangriffe bei hohen Temperaturen unter Benutzung von hochfeuerfesten Oxyden und Oxydgemischen und bei Verwendung hochfeuerfester Grundstoffe in feiner Form als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß Massen aus hochfeuerfesten Oxyden und Oxydgemischen, die in hochgradig gesinterter oder geschmolzener Form vorliegen., unter Einarbeitung von groben Poren und unter Vermeidung der Bildung feiner Poren mit Kapillarwirkung durch Benutzung grober verbren.nlicher Stoffe zu Steinen gestaltet werden.