DE867072C

DE867072C - Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen und Dampfmassen aus gesintertem Dolomit

Info

Publication number: DE867072C
Application number: DET4729A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Van Dipl-Ing Thiel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-08-21
Filing date: 1951-08-21
Publication date: 1953-02-16

Description

Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen und Dampfmassen aus gesintertem Dolomit Die Entwicklung der metallurgischen Industrie führte zur Anwendung immer höherer Temperaturen bei Schmelzprozessen. Daher haben die hochfeuerfesten Baustoffe zur Herstellung von Stampfmassen und geformten Steinen für die Auskleidung der Öfen immer größere Bedeutung erlangt und eine immer stärkere Anwendung gefunden. Dies gilt in erster Linie für Steine aus Magnesit, die sowohl eine sehr hohe Feuerfestigkeit als auch eine große Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Angriffen, insbesondere durch basische Stoffe, besitzen. Aus Rohmagnesit wird durch Brennen bei hohen Temperaturen der sog. Magnesitsinter hergestellt, der bis zu go % Magnesiumoxyd (Periklas) enthält. Das Vorkommen des Rohmagnesits ist jedoch nur auf wenige abbauwürdige Lagerstätten der Welt beschränkt. Daher hat man bisher zur Herstellung von Stampfmassen und Formsteinen den billigeren und reichlicher im Mineralreich vorhandenen Dolomit verwendet. Dieser besteht in gesintertem Zustand im wesentlichen aus Magnesiumoxyd und Calciumoxyd. Der .Schmelzpunkt von Magnesiumoxyd liegt bei 280o°, der von Calciumoxyd bei 2570a; und die eutektische Mischung hat, selbst unter Berücksichtigung geringer Verunreinigungen an Kieselsäure und Tonerde, noch einen Schmelzpunkt von über 2ooo°. Der Magnesiumoxydgehalt des gesinterten Dolomits soll möglichst hoch und der Gehalt an Kieselsäure und Tonerde möglichst gering sein.
Zur Herstellung von hochfeuerfesten Baustoffen wird der gesinterte Dolomit zerkleinert, durch Sieben in verschiedene Korngrößen getrennt und die geeignete Körnung mit 8 bis io% Steinkohlenteer für Steine und Stampfmassen und mit etwa 20% Steinkohlenteer für Kittmassen vermischt. Braunkohlenteer wurde bisher gang allgemein als ungeeignet für diesen Zweck angesehen.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Portlandzement mit wasserfreiem Teer oder Teerrückständen zu mischen und zu brennen. Die Feuerbeständigkeit derartiger Massen ist aber, wie allgemein bekannt, begrenzt und liegt wesentlich unter derjenigen der sog. hochfeuerfesten Massen. Sie können daher nicht für Öfen verwendet werden, in denen Schmelzprozesse bei sehr hohen Temperaturen durchgeführt werden, wie im :Siemens-Martinofen.
Die aus gesintertem Dolomit und Teer hergestellten Steine und Stampfmassen genügen zwar in hezug auf Feuerfestigkeit den normalen Ansprüchen, dagegen besitzen sie eine nur geringe mechanische Festigkeit und neigen zum Zerfallen bei Einwirkung feuchter Luft. Diese Nachteile setzen die Haltbarkeit von Dolomitauskleidungen erheblich herab. Deshalb sind Dolomitsteine für die Verwendung an bestimmten Einbaustellen der metallurgischen Schmelzöfen ungeeignet. Es sind zwar schon Versuche zur Beseitigung dieser Mängel gemacht worden; dahingehende Vorschläge betreffen aber nur den Zusatz von Ferrosilicium, Chromerz oder Glühspan zu der dolomitischen Grundmasse. Sollen derartige Zusätze tatsächlich einen Erfolg bringen, so erfordert dies sehr viel Sorgfalt bei der Aufbereitung, beim Mischen und beim Brennen der Rohmasse; damit die Zusätze auch wirklich wirksam werden. Die bisherigen Bestrebungen, Dolomit mit irgendwelchen Zusätzen zu verwenden, haben zu Ergebnissen geführt, bei denen stets gewisse Nachteile in Kauf genommen werden mußten. Der Zusatz von Chromerz ist zwar günstig, hat sich aber in der ,Praxis nicht durchsetzen können. Er erfordert, um den angestrebten ..Zweck der Herstellung stabiler Dolomitsteine zu erreichen, einen relativ hohen Prozentsatz von Chromerz. Dabei handelt es sich aber für europäische Länder um einen einfuhrabhängigen Rohstoff.
Die in der metallurgischen Industrie als besonders hemmend empfundenen Nachteilender teergebundenen Dolomitmassen, die in der geringen mechanischen Festigkeit und des Zerfallsneigung, insbesondere bei Einwirkung feuchter Luft, bestehen, lassen sich teilweise auf den zu niedrigen Brand der Rohdolomite, besonders aber auf die Tatsache zurückführen, daß die zur Bindung der Dalomitmassen ausschließlich verwendeten sog. wasserfreien .Stahlwerksteere noch soviel bisher unbeachtet gebliebene Spuren von Wasser und sonstige mit dem gebrannten Dolomit reaktionsfähige Bestandteile enthalten, daß volumenvergrößernde und damit das Gefüge zerstörende chemische Verbindungen mit dem gebrannten Dolomit entstehen konnten.
Es wurde nun gefunden, daß man hochfeuerfeste Steine und Stampfmassen aus gesintertem Dolomit und Teer, insbesondere für die Beanspruchung bei sehr hohen- Temperaturen, in einfacher Weise dadurch herstellen kann, daß der Teer vor .seiner Verwendung bei Temperaturen über roo° mit Luft behandelt wird. Das Verfahren läßt sich in der Weise durchführen, daß man Luft mittels Düsen in feiner Verteilung in den über roo° erhitzten Teer. einbläst. Dabei wird die Luft zweckmäßig vorgewärmt. Bei Beginn dieses Vorganges tritt bei allenTeeren, auch bei angeblich wasserfreiemSteinkohlenteer, ein Schäumen ein. Die Behandlung des Teers mit Luft muß mindestens so lange erfolgen, bis die Schaumbildung beendet ist. Es ist jedoch zweckmäßig, die Luftbehandlung noch einige Zeit darüber hinaus fortzusetzen. Die Wirkung dieser Behandlung liegt in einer Entfernung der letzten Spuren von Wasser und der leichtsiedenden Anteile; zugleich kann sie aber auch in einer mehr oder weniger weitgehenden Oxydation oder sonstigen chemischen Änderung des Teers, insbesondere der ungesättigten Bestandteile, bestehen. Jedenfalls führt nur eine Behandlung gemäß Erfindung zu wesentlich verbesserten Massen.
Mit dem durch Blasen mit Luft vorbehandelten Teer wird der zerkleinerte Sinterdolomit in der. üblichen Weise innig vermischt. Zur Erleichterung und Verbesserung des Mischvorganges kann das Gemenge auf mäßige Temperatur erwärmt werden. Die Masse wird zu Steinen verformt und kann in ungebranntem Zustand als Stampfmasse oder Kittmasse bei der Auskleidung von metallurgischen Öfen verwendet werden. Infolge der sehr hohen Betriebstemperatur in den Öfen findet ein Brennen der Auskleidung statt. Wie weiterhin gefunden wurde, ist es besonders vorteilhaft, die mit dem durch Luft vorbehandelten Teer hergestellten Dolomitmassen zunächst bei Temperaturen über zzoo° zu brennen und dann diese erst für die Auskleidungen zu verwenden.
Bei der Anwendung der beschriebenen neuen Arbeitsweise ist man nicht mehr allein auf die Verwendung von Steinkohlenteer angewiesen, der bisher als das ausschließliche Bindemittel für die Dolomitmassen angesehen wurde. Es können mit dem gleichen Erfolg auch ,Braunkohlenteere oder Teere anderer Herkunft verwendet werden.
Die nach hem neuen Verfahren hergestellten feuerfesten Dolomitmassen sind in feuchter Luft sehr haltbar und bleiben nach dem Brennen bei Temperaturen von z. B`. 130o° völlig stabil. Infolgedessen kann bei Verwendung von Dolomitmassen, die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt und gebrannt wurden, mit einer wesentlich höheren Haltbarkeit der Auskleidungen von metallurgischen Schmelzöfen gerechnet werden. Der Vorteil des Verfahrens besteht aber nicht nur in der hohen Haltbarkeit der Auskleidungen an solchen Steilen, wo bereits Dolomitmassen Anwendung gefunden haben, sondern es besteht nunmehr auch die Möglichkeit, Dolomitmassen in ausgedehnterem Maße als bisher in der Hüttenindustrie einzusetzen. Damit sind erhebliche wirtschaftliche Vorteile verbunden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: -z. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen und Stampfmassen aus gesintertem Dolomit und Teer, insbesondere für die Beauspruchung bei sehr hohen Temepraturen, dadurch gekennzeichnet, daß der Teer vor seiner Verwendung bei Temperaturen über ioo° mit Luft behandelt wird. a. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen und Stampfmassen aus gesintertem Dolomit und Teer, insbesondere für die Beanspruchung bei sehr hohen Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß der Teer vor seiner Verwendung bei Temperaturen über ioo° mit Luft behandelt wird und die mit diesem Teer hergestellten Steine und Stampfmassen vor ihrer Verwendung bei Temperaturen über i2oo° gebrannt werden.