-
Verfahren zur Herstellung feuerfester Körper Die gegenwärtige Erfindung
verbessert die Verfahren zur Herstellung feuerfester Körper aus Dolomit und/oder
Magnesit und organischen Bindemitteln und erreicht so eine bedeutende Verlängerung
der Lebensdauer der genannten feuerfesten Stoffe.
-
Nach den bisher üblichen Herstellungsverfahren werden die feuerfesten
Grundstoffe Dolomit und bzw. oder Magnesit zerkleinert und mit organischen Bindemitteln
gemischt, so daß eine verformbare Mischung entsteht. Diese Mischungen werden durch
Pressen oder Mampfen zu geeigneten Körpern verformt.
-
Nach vollendeter Formgebung werden die feuerfesten Körper dann gebrannt.
Dieses Brennen bewirkt ein Zersetzen der organischen Bindemittel, dabei entstehen
flüchtige Stoffe und ein hochkohlenstoffhaltiger Rückstand, der als Koksgerüst bezeichnet
wird. Der größte Teil der physikalischen und chemischen Eigenschaften der gebrannten
Masse ist diesem Koksgerüst zu verdanken. Unter dem Einfluß höher Temperaturen,
verbunden mit dem oxydierenden Charakter der Ofenatmosphären, wird die Oberfläche
der feuerfesten Körper entkohlt. Von diesem Augenblick an bewirkt ein Zusammensintern
der Grundstoffe den Zusammenhang des feuerfesten Körpers. Daraus geht hervor, daß
der Raum zwischen den einzelnen Körnern nicht zu groß sein darf; in anderen Worten:
der Bindemittelfilm darf nicht zu dick sein. Da anderseits das Noksgerüst, dank
hauptsächlich seiner thermischen Leitfähigkeit, dem gebrannten Körper den größten
Teil seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften verleiht, muß dieses Koksgerüst
möglichst stark und widerstandsfähig sein. Zusammenfassend wäre das ideale Bindemittel
ein
Bindemittel, das die feuerfesten Bodenkörper mit einem dünnen,
plastischen Film umhiillen wurde, der sich heim Brennen ausschließlich in einen
Koks mit guten physikalischen (große Lditfähigkeit, hohe Festigkeit) und chemischen
(großer Widerstand gegen Oxydation) Eigenschaften umN,-andeln würde.
-
Dieses ideale Bindemittel besteht jedoch nicht. Die Methoden nach
der Erfindung erreichen auf einfachem Wege den gleichen Zweck: die Herstellung feuerfester
?Mischungen aus Dolomit und bzw. oder @lagnesit und organischen Bindemitteln, so
<laß beim Brennen ein dünnes aber starkes Koksgerüst mit guten physikalischen
und chemischen Eigenschaften entsteht: Erfindungsgemäß wird dieser Zweck durch die
zwei folgenden Wege erreicht.
-
1. dadurch, daß der Bindemittelgehalt des Grundstoffes nach der unten
beschriebenen Weise erhöht wird; 11. dadurch, daß das Kohlenstoffausbringen des
organischen Bindemittels durch Zusatz kondensierender und/oder polymerisierender
Stoffe verbessert wird.
-
1. Das Verfahren nach der Erfindung, das ausgelit von organischen
Bindemitteln und einem feuerfesten Körper, bestelend aus Dolomit und/oder Magnesit,
der auf die gewünschten Korngrößen zerkleinert wird und in zwei Hauptteile zerlegt
wird, einem ersten Teil, der die groben Körner enthält, und einem zweiten Teil,
der aus Feinkorn besteht, ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil mit einem
Überschuß an Bindemitteln behandelt wird oder in ein Bindemittelbad getaucht wird,
so daß das Bindemittel die groben Körner durchtränkt und daß anschließend der zweite
Teil, bestehend aus Feinkorn, mit dem so durchtränkten ersten Teil gemischt wird,
nachdem, wenn notwendig, das überschüssige Bindemittel des ersten Teils ganz oder
teilweise durch mechanische Mittel oder/und durch Abdampfen abgetrieben wurde, wobei
die Mischung der beiden Teile einen zweiten Zusatz an Bindemitteln erhalten kann.
-
Es wurde bereits vorgeschlagen, den gemahlenen Bodenkörper in zwei
Hauptteile: in Feinkorn und Grobkorn zu zerlegen, diese zwei Hauptteile in einem
bestimmten Verhältnis zu mischen, wobei diesem Gemisch ein. organisches Bindemittel
zugefügt wird. Bei diesem und bei den sonst üblichen Verfahren saugt das Feinkorn
den größten Teil des Bindemittels und hauptsächlich der Öle auf, wobei das Grobkorn
unvollständig getränkt wird.
-
Demgegenüber kennzeichnet sich das Verfahren der Erfindung dadurch,
daß die groben Körner zuerst mit einem Überschuß an Bindemitteln getränkt werden;
wobei erst nachträglich das so getränkte Grobkorn mit dem Feinkorn gemischt wird;
auf diese Weise wirddasGrol*ornmitBindemittelngesättigt, ohne einenÜberschuß anBindemitte1n
zwischen den Körnern und imFein'korn zu benötigen. BeimBrennen trittlos überschüssige
Bindemittel aus demGrobkorn -ins und bildet mit dem zwischen den Körnern gelagerten
Bindemittel ein dünnes aber starkes Koksgerüst mit guten physikalischen und chemischen
Eigenschaften.
-
Im Rahmen dieser Erfindung kann man auch unter anderem r. einen oder
beide Hauptteile des Dolomits oder des Magnesits in mehrere Nebenteile zerlegen
und diese Nebenteile zusammen oder getrennt nach dem Verfahren der Erfindung verarbeiten;
2. die Körnung eines oder mehrerer Hauptteile oder Nebenteile des feuerfesten Körpers
z. B. durch ein zweites Mahlen weiter verändern; 3. eine oder mehrere Bindemittelarten
nacheinander anwenden: so kann man als erstes Bindemittel, das in die Körner eindringt,
einen dünnflüssigen Teer oder auch Öle anwenden; als zweites Bindemittel kann dann
ein dickflüssiger Teer oder auch Pech eine zweckmäßige Anwendung finden; die zweite
Bindemittelzutat kann entweder bei einem der Haupt- oder Nebenteile oder bei einem
Gemisch der Haupt- oder Nebenteile erfolgen; d. die feuerfesten Körper und/oder
die Bindemittel und/oder die zur =\nN\-endung gelangenden Apparate beheizen; 5.
anstatt Dolomit oder Magnesit ganz oder teilweise andere bekannte feuerfeste Bodenkörper,
wie Kalk, Chromerz, stabilisierten Dolomit, benutzen; so kann man auch den nach
der Erfindung hergestellten feuerfesten Massen an sich bekannte Zusätze (Kohlenstoff,
Graphit. Flußmittel usw.) machen.
-
Die :Methode nach der Erfindung läßt sich z. 13. folgendermaßen leicht
durchführen: Der gemahlene feuerfeste Körper wird durch Sichten oder Sieben in zwei
Hauptteile zerlegt, wobei der erste Teil, das Grobkorn z. 13., aus Körnern über
2 mm oder o,5 mm besteht; dieses Grobkorn wird dann in einen mit Bindemitteln gefüllten
Behälter getaucht; man läßt abtropfen und mischt in einem besonderen '-Mischapparat
dieses so getränkte Grobkorn mit dem Feinkorn; das Feinkorn nimmt dann das am Grobkorn
haftende überschüssige Bindemittel auf. Wenn notwendig, wird mit einem letzten kleineren
Bindemittelzusatz die Mischung fertiggestellt.
-
Ähnlich kann im Mischapparat selbst vorgegangen werden; in diesem
Fall wird das Grobkorn zuerst in den Mischapparat eingefüllt, mit Bindemitteln übersättigt,
und zwar so, daß der f'berschuß an Bindemitteln von dem nachträglich zii gesetzten
Feinkorn aufgenommen werden kann.
-
Desgleichen kann dasGrobkorn ineiner geneigten Transportschnecke getränkt
werden. 1n diesem Fall wird die geneigte Transportschnecke in ihrem unteren Teil,
wo das Grobkorn eingefüllt wird, mit Bindemitteln gefüllt; das Feinkorn wird dann
im oberen Teil der Schnecke oder in einem besonderen Mischapparat zugeführt.
-
11. Man kennt die Wirkung kondensierender und/oder polymerisierender
Stoffe auf organische Bindemittel. Teer z. B. wird sehr leicht durch Sauerstoff,
Schwefel, Chlor, Aluminiumchlorid usw. kondensiert oder polymerisiert; der Teer
erhält dadurch einerseits eine höhere Viskosität,
anderseits aber
auch einen sowohl qualitativ als auch quantitativ gesteigerten Verkokungsrückstand.
Viskosität und Verkokungsrückstand lassen sich auch durch eine weitgehendere Destillation
der Bindemittel beeinflussen. Da jedoch die Viskosität der Bindemittel durch die
Verarbeitungsbedingungen der feuerfesten Mischung gebunden ist, kann eine Polymerisation
oder Kondensation der Bindemittel vor ihrer Verarbeitung nur in sehr beschränktem
Maße erfolgen.
-
Erfindungsgemäß wurdegefunden, daß sich ein sowohl'quantitativ als
auch qualitativ günstiges Koksgerüst erreichen läßt, wenn man die Mischung feuerfesterKörper
undorganischrBindemittel mittelskondensierender und/oder polymerisierender Stoffe
behandelt, und zwar so, daß die Wirkung dieser Stoffe, wenigstens teilweise, erst
während und/oder zweckmäßiger nach dem '.Mischen des feuerfesten Körpers mit dem
organischen Bindemittel und/oder während dem Brennen der fertiggeformten Körper
erfolgen kann. Hierdurch wird erreicht, daß dem Bindemittel die zur Verarbeitung
günstigste Viskosität belassen wird, das entstehende Koksgerüst jedoch ein sowohl
qualitatives als auch quantitatives Maximum erreicht.
-
Will man kondensierende und/oder polymerisierende Gase (H C1, 02,
03, Cl, S O3, N02, USW')
benutzen, so kann diese Gasbehandlung während
und/oder nach dem Mischvorgang des feuerfesten Körpers mit dem Bindemittel erfolgen,
wobei nötigenfalls eine höhere Temperatur angewandt werden kann.
-
Benutzt man feste und/oder flüssige kondensierende und/oder polymerisierende
Stoffe (Al C13, S usw.) oder Stoffe, die unter Einwirkung höherer Temperaturen kondensierende
und/oder polymerisierende Gase abgeben -(MnO 2, Ba 02 usw.), so können diese Stoffe
entweder dem Bindemittel und/oder dem feuerfesten Bodenkörper und/oder der Mischung
selbst zugegeben werden.
-
Im Rahmen dieser Erfindung kann man auch solche Bindemittel benutzen,
die vorher schon teilweise mit kondensierenden und/oder polymerisierenden Stoffen
behandelt wurden. So kann man ebenfalls solche Stoffe oder Stoffgemische anwenden,
die untereinander und/oder mit dem feuerfesten Körper nach bekannten chemischen
Reaktionen kondensierende und/oder polymerisierende Verbindungen abgeben.
-
Anstatt Dolomit und/oderMagnesitkann man auch ganz oder teilweise
feuerfeste Körper, wie Kalk, Chromerz, oder stabilisierten Dolomit benutzen; man
kann ebenfalls den nach der Erfindung hergestellten feuerfesten Mischungen an sich
bekannte Zusätze (Kohlenstoff, Graphit, Flußmittel) machen.
-
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß die Anwendung kondensierender
und/oder polymerisierender Mittel zu den feuerfesten Mischungen, bestehend aus einem
Bodenkörper und organischen Bindemitteln, deren Herstellungsverfahren dadurch gekennzeichnet
ist, daß die groben Körner mit einem Überschuß an Bindemitteln behandelt werden,
ein ideales Koksgerüst ergeben.