DE855516C

DE855516C - Process for the production of refractory bricks from dolomite

Info

Publication number: DE855516C
Application number: DEP39035A
Authority: DE
Inventors: Herbert Ernest Moon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-04-09
Filing date: 1949-04-07
Publication date: 1952-11-13

Description

Verfahren zur Herstellung feuerfester Steine aus Dolomit Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung feuerfester Steine aus Dolomit unter Zusatz von Flußmitteln durch Mischen mit nichtwäßrigen Flüssigkeiten sowie anschließendem Formen und Brennen der Masse, bei dem die Dolomitteilchen von einer Flußmittelschicht umkleidet werden.Method of making refractory bricks from dolomite The invention relates to a process for the production of refractory bricks from dolomite with additives of fluxes by mixing with non-aqueous liquids and then Forming and firing the mass, in which the dolomite particles are covered by a layer of flux to be changed.

Dolomitisteine 'haben -die unangenehme Eigenschaft bei Berührung mit Luft zu hydratisieren und schließlich zu zerfallen. Es sind bereits zahlreiche Verfahren zur Herstellung von Steinen vorgeschlagen worden, die diese Eigenschaft nicht aufweisen bzw. bei denen der Zerfall weitgehend gehemmt wird. Unter anderem können dazu zwei Wege eingeschlagen werden. Einmal kann man durch Zumischen von Flußmitteln beim Brennen ternäre Mischungen entstehen lassen, in denen der Kalk nicht frei sondern in Verbindungen auftritt. Zum anderen kann man die Dolomitteilchen mit einer glasigen Flußmittelschicht umkleiden, die einen Zutritt von Luft und Feuchtigkeit zu den . Teilchen für längere Zeit verhindert.Dolomite stones' have the unpleasant property when they come into contact with Air to hydrate and eventually disintegrate. There are already numerous procedures has been proposed for the production of stones which do not have this property or in which the disintegration is largely inhibited. Among other things, two Paths to be taken. Once you can by adding flux at Burn ternary mixtures in which the lime is not free but rather occurs in connections. On the other hand, the dolomite can be mixed with a glassy Flux coating that allows air and moisture to enter the . Particles prevented for a long time.

Bei dem ersteren Weg wird durch die Einführung eines ternären Bestandteiles der Schmelzpunkt der Steine erheblich erniedrigt, so daß die Qualität der Steine darunter leidet. ,Außerdem sind derartige Verfahren verhältnismäßig kompliziert. So hat man bereits in Vorschlag gebracht, Wasser zu Dolomit zuzusetzen, der geglüht, gemahlen und mit Zusätzen, wie z. B.. Kaolin und Feldspat, vermischt wird, die einer solchen -Hydratisierung des Steines entgegenwirken, worauf dann diese Mischung :geforMt und gebrannt wird. Bei einem anderen Verfahren wird der Dolomit, der leicht geglüht, gemahlen und mit mineralischen Substanzen vermischt wurde, die eine die Hydratisierung verhindernde Eigenschaft aufweisen; zwei aufeinanderfolgenden Brennverfahren unterworfen, und-zwar dem ersten nach dem Mischen mit dem _ .Verhnderuilgsmi.itel für die Hydratisierung und dem Formen mit Wasser und dem zweiten nach dem Mahlen des Produktes, das aus dem ersten Brennprozeß anfällt und nach der weiteren Beimischung von die Hydratisierung verhindernden Stoffen und Formung mit Hilfe eines nichtwäßrigen Binders, wie z. B. C51 oder Teer.In the first way, through the introduction of a ternary component the melting point of the stones is considerably lowered, so that the quality of the stones suffer from. , In addition, such procedures are relatively complex. A proposal has already been made to add water to dolomite, which glows, ground and with additives such. B. kaolin and feldspar, which are mixed together counteract such hydration of the stone, whereupon this mixture : is formed and fired. Another method is the dolomite, which is light Annealed, ground and mixed with mineral substances, which one the Have hydration preventing property; two successive firing processes subject, namely to the first after mixing with the _ .Verhnderuilgsmi.itel for hydration and shaping with water and the second after grinding of the product obtained from the first firing process and after further admixing of anti-hydration substances and shaping with the help of a non-aqueous Binders, such as B. C51 or tar.

Mit Hilfe solcher Verfahren, die die Anwesenheit von relativ großen Anteilen (von io bis 2o%) von silicat- und aluminiumhaltigen Produkten benötigen, ist es möglich, schwer schmelzbare Steine zu gewinnen, die jahrelang aufbewahrt werden können, ohne zu hydratisieren. Bei dem zuletzt beschriebenen Verfahren sind indessen die anfängliche partielle Glühung und das Mischen mit den die Hydratisierung verhindernden Stoffen und Wasser sehr schwierig durchzuführende Operationen, und obgleich gute Ergebnisse mit diesem Verfahren erzielt werden, ist es langsam, kompliziert und sehr kostspielig in seiner Durchführung.With the help of such procedures, the presence of relatively large Need proportions (from 10 to 2o%) of products containing silicate and aluminum, it is possible to obtain difficult-to-melt stones that are kept for years can be without hydrating. The last procedure described is meanwhile the initial partial annealing and mixing with the hydration preventive substances and water make operations very difficult, and Although good results are obtained with this method, it is slow, complicated and very expensive to implement.

Wird entsprechend dem zweiten Weg gearbeitet, so entstehen Steine, die zwar eine nicht ganz so große Lagerfähigkeit aufweisen, jedoch hinsichtlich ihres Schmelzpunktes erheblich bessere Eigenschaften zeigen. Gemäß der Erfindung wird dabei vorgeschlagen, kohlendioxydfreien, gebrannten Dolomit mit Kalk, Kaolin und (Feldspat in einer Gesamtmenge von etwa bis ,io% sowie in an sich bekannter Weise mit 7% Mineralöl zu versetzen und nach dem Formen einmal zu brennen. Dieses Verfahren nach her Erfindung ist wesentlich einfacher als die bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Dolomitsteinen. Auch werden keine größeren Zuschlagmengen verwendet als bei den bisherigen Verfahren. Obgleich die einzelnen, zugesetzten Stoffe bereits als Flußmittel bei der Herstellung von die Hydratisierung verhindernden ternären Mischungen vorgeschlagen wurden, lag es doch nicht nahe, die gleichen Stoffe auch zur Herstellung von glasigen Überzügen zu verwenden: Der als Ausgangsmaterial verwendete gesinterte Dolomit ist ein Handelsprodukt, welches, obgleich es frei von COE ist, wochenlang der Luft ausgesetzt werden kann, ohne daß es sich mit Wasser verbindet. Es wird gewonnen, indem man Rohdolomit bei sehr hoher Temperatur (bis zu i8oo° C) sintert, wobei diese Operation mit einer beträchtlichen Kontraktion verbunden ist, die sich während des Brennens der Steine nicht wiederholt. .Der nichtwäßrige Binder ist zweckmäßig bei Raumtemperatur .flüssig, wie beispielsweise die Öle, die als Gas- oder Heizöle bekannt sind. Es ist indessen auch möglich, halbflüssige oder feste Produkte, wie Paraffin oder Wachs, zu verwenden, die leicht verflüssigt werden können. Gegenüber dem bei den bisher bekannten Verfahren vorgeschlagenen Teer haben Mineralöle den Vorteil, daß die zü bildende Schicht, die die Teilchen umgibt, besser wird und einen besseren Schutz gewährleistet.If you work according to the second way, stones are created, which do not have a very long shelf life, but in terms of their melting point show considerably better properties. According to the invention it is suggested to use carbon dioxide-free, burnt dolomite with lime, kaolin and (Feldspar in a total amount of about up to .10% as well as in per se known Way to add 7% mineral oil and burn once after molding. This The method according to the invention is much simpler than the previously known methods for the production of refractory dolomite bricks. There are also no larger surcharges used than in previous methods. Although the individual ones, added Substances already used as flux in the production of the hydration preventing ternary mixtures were proposed, it was not obvious to use the same substances can also be used for the production of vitreous coatings: as the starting material Sintered dolomite used is a commercial product, which although it is free from COE, can be exposed to air for weeks without contacting water connects. It is obtained by treating raw dolomite at a very high temperature (up to to 180 ° C) sinters, this operation with a considerable contraction which does not repeat itself during the burning of the stones. .The non-aqueous Binder is expediently liquid at room temperature, such as the oils that known as gas or heating oils. However, it is also possible to use semi-liquid or to use solid products such as paraffin or wax that are easily liquefied can. Compared to the tar proposed in the previously known method Mineral oils have the advantage that the tensile layer that surrounds the particles is better and better protection is guaranteed.

Insbesondere kann das Verfahren in der Weise durchgeführt werden, daß der vorher bei i8oo° C gesinterte und dann gemahlene Dolomit mit 21 bis 5; Gewichtsprozent Kalk, 1 bis 2 Gewichtsprozent Kaolin und i bis 2 Gewichtsprozent Feldspat gemischt und dann mit dem C)1 versetzt wird, worauf die Mischung geformt und bei einer Temperatur von etwa i5oo° C oder mehr gebrannt wird. Es werden also relativ kleine Mengen an Silicat- und aluminiumhaltigen Stoffen als eine Hydratisierung verhindernde Mittel verwendet. Die gewonnenen Steine haben sich besonders bei Hochtemperaturöfen bewährt und weisen trotzdem noch eine Widerstandsfähigkeit gegen eine Hydratisierung auf, die es ermöglicht, diese Ziegelsteine ohne Nachteile mehrere Wochen zu lagern.In particular, the method can be carried out in such a way that the dolomite previously sintered at 180 ° C. and then ground with 21 to 5; Weight percent Lime, 1 to 2 percent by weight kaolin and 1 to 2 percent by weight feldspar mixed and then the C) 1 is added, whereupon the mixture is molded and kept at a temperature is fired at about 150 ° C or more. So there are relatively small amounts of Silicate and aluminous substances as anti-hydration agents used. The stones obtained have proven particularly useful in high-temperature furnaces and still show resistance to hydration, which makes it possible to store these bricks for several weeks without any disadvantages.

Vorzugsweise kann ferner der zugesetzte Kalk, der ein Dolomitkalk sein kann, aus einer Mischung im Verhältnis 4 : 1 von totgebranntem Kalk, der frei von Kohlendioxyd ist und von Kalk bestehen, der noch einen Gewichtsanteil von etwa io % an verbliebenem Kohlendioxyd aufweist.Preferably, the added lime, which is a dolomite lime can be made from a 4: 1 mixture of dead burned lime that is free of carbon dioxide and of lime, which still have a weight fraction of about has io% of remaining carbon dioxide.

Ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgende: Der gesinterteDolomit wird vermahlen und mit 5% Kalk, 2% Kaolin und 2% Feldspat (Gewichtsprozente) versetzt. Der Kalk, der Dolomitkalk sein 'ann, besteht vorzugsweise (was aber nicht notwendig ist) aus einer Mischung in einem Verhältnis von 4 : 1 von totgebranntem Kalk, der frei von Kohlendioxyd ist, und einem Kalk, der noch etwa io Gewichtsprozent an Kohlendioxyd enthält. Nachdem der gesinterte Dolomit und die zugesetzten, eine Hydratisierung verhindernden Stoffe durchgemischt sind, wird ein nichtwäßriger Binder, beispielsweise C51 (Gasöl), in einer Menge eingearbeitet, die für eine Form der Masse ausreicht. Es wurde als zweckmäßig gefunden, etwa 13,5 1 Öl für etwa 20o kg an mineralischen Bestandteilen zuzusetzen. Diese Mischung wird dann in die gewünschte Form gebracht und einem B'rennprozeß bei einer Temperatur von mindestens i5ooq C unterworfen. Das Brennen wird vorteilhaft in einem kontinuierlich arbeitenden Ofen durchgeführt und kann drei Tage oder länger dauern.An example of the method according to the invention is as follows: The sintered dolomite is ground and mixed with 5% lime, 2% kaolin and 2% feldspar (percentages by weight). The lime, which can be dolomite lime, consists preferably (but this is not necessary) of a mixture in a ratio of 4: 1 of dead-burned lime, which is free of carbon dioxide, and a lime which still contains about 10 percent by weight of carbon dioxide . After the sintered dolomite and the added, hydration-preventing substances have been mixed, a non-aqueous binder, for example C51 (gas oil), is incorporated in an amount that is sufficient for one shape of the mass. It has been found to be expedient to add about 13.5 liters of oil for about 20o kg of mineral constituents. This mixture is then brought into the desired shape and subjected to a baking process at a temperature of at least 150.degree. The firing is advantageously carried out in a continuous furnace and can last three days or more.

Nach dem Entfernen aus dem Ofen können die feuerfesten Steine ohne Qualitätsminderung an der Luft für eine gewisse Zeit aufbewahrt werden, allerdings nicht so lange wie Steine, die mehrmals gebrannt wurden. Andererseits sind sie aber für eine Verwendung in öfen und Stahlkonvertern geeigneter als die letztgenannte Art von Steinen. Der Ausdruck feuerfeste Steine, so wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bedeutet nicht nur Körper, die zu einer Gestalt geformt sind, wie sie üblicherweise Ziegelsteine aus Ton aufweisen, sondern schließt auch Blöcke ein, die in jede gewünschte Form (beispielsweise durch Pressen) gebracht werden, so wie sie beispielsweise als Futter für einen Ofen oder einen Konverter gebraucht werden.Once removed from the furnace, the refractory bricks can be used without Degradation in air can be kept for a certain period of time, however not as long as stones that have been burned several times. On the other hand, they are more suitable than the latter for use in ovens and steel converters Kind of stones. The term refractory bricks as used in the present description used does not just mean bodies shaped into a shape, like they usually have clay bricks, but also include blocks, which are brought into any desired shape (e.g. by pressing), such as for example as Lining for an oven or a converter to be needed.

Die Verhältniszahlen, die für die verschiedenen Bestandteile in dem Beispiel genannt werden, können ebenfalls verändert werden, ebenso wie die Natur der zugesetzten, eine Hydratisierung verhindernden Stoffe. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sehr wirtschaftlich durchgeführt werden und bedarf keiner kostbaren oder besonderen Einrichtung.The ratios used for the various components in the Example can also be changed, as can nature the added substances preventing hydration. The inventive Process can be carried out very economically and does not require any valuable ones or special facility.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of refractory bricks from dolomite with the addition of fluxes by mixing with non-aqueous liquids and subsequent shaping and firing of the mass, in which the dolomite particles are covered by a flux layer, characterized in that carbon dioxide-free, burnt dolomite with lime, kaolin and feldspar in one .Total amount of about up to 100 / o and added in a known manner with 70/0 mineral oil and is burned once after molding. 2. The method according to claim i, characterized in that the previously sintered at 1800 ° C and then ground dolomite is mixed with about 2 to 5 percent by weight lime, 1 to 2 percent by weight kaolin and 1 to 2 percent by weight feldspar and then mixed with the 01 whereupon the mixture is molded and fired at a temperature of about 150 ° C or more. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that the added lime, which can be dolomite lime, consists of a mixture in the ratio ¢: i of dead-burned lime, which is free of carbon dioxide, and lime, which still has a weight fraction of has about ioo / o of remaining carbon dioxide. Cited pamphlets: Reports of the Deutsche Keramische Ges. 1930, Vol ii, H.

2, p. 55 ff; German Patent No. 5'8.2 311; USA. Pat. No. 2,103,249.