DE891826C - Verfahren zur Herstellung von feuerfestem Material durch Schmelzen von Magnesia - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von feuerfestem Material durch Schmelzen von MagnesiaInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Description
- Verfahren zur Herstellung von feuerfestem Material durch Schmelzen von Magnesia Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung feuerfester Massen durch Schmelzen von Magnesia.
- Es isst bekannt, daß Schmelzmagnesia, die durch Schmelzen von Magnesit (Rohmaagnesit, gebrannter Magnesia oder Sintermagnesia) im elektrischen Ofen gewonnen werden 'kann, für den Aufbau feuerfester Steine besonders wertvolle Eigenschaften aufweist. So zeigen die aus Scbmelzrnagnesia hergestellten feuerfesten Steine bei ihrer Verwendung im Mauerwerk von Siemens-Martin-Öfen, insbesondere auch an besonders beanspruchten Stellen, zufolge ihrer Raumbeständigkeit und Dichte eine hohe Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen den Angriff von Schlacken. Die Temperaturwechselbeständigkeit solcher aus Schmelzmagnesia hergestellter Steine ist zwar im allgemeinen ausreichend, jedoch wäre eine Verbesserung gerade dieser Eigenschaft erwünscht.
- Bei der Herstellung von feuerfesten Steinen aus Sintermagnesia ist es gelungen, die Temperaturwechselbeständigkeit unterErhaltung ausreichender mechanischer Eigenschaften bei Einhaltung gewisser Körnungsvorschriften durch den Zusatz von Tonerde oder tonerdehaltigen Stoffen, wie feuerfestem Ton, Schamotte u. dgl., zu. erhöhen (österreichische Patentschrift 158 208). Auch bat man zur Verbesserung der Eigenschaften von feuerfesten Steinen den Körnungen aus Sintermagnesia Chrö@rnit zugeschlagen. Es gelingt jedoch nicht, auf diesem Wege, nämlich durch den Zusatz von Tonerde bzw. tonerdehaltigen Stoffen zu Körnungen von Schmelzma:gnesia, eine wesentliche Verbesserung der aus solchen Massen hergestellten Steine zu erzielen, da durch einen solchen Zusatz die Warmdruckfestigkeit stark herabgesetzt wird, während Massen aus Körnungen von Schmelzmagnesia mit einem Zusatz von Chromerz (Chromit) eine ungenügende Kaltdruckfestigkeit besitzen.
- Es sind ferner magnesiahalti.ge Schmelzprodukte bekannt, die bei niederen Gehalten an Ca.O und Si 02 zum überwiegenden Teil Chromoxyd und/oder Aluminiumoxyd und zum geringeren Teil MgO enthalten. So ist in der englischen Patentschrift 62r 736 ein Verfahren zur Herstellung einer im Schmelzflu.ß gießbaren Masse -beschrieben, bei welchem ,die ,Summe der Molzahlen von Cr2 03 plus A120, So bis i 2o % der Summe MgO plus. Fe 0 beträgt, so daß auf i Gewichtsteil Mg-0 plus. Fe0 i,8i bis 2,72 Gewichtsteile Cr2 03 plus A12 O3 entfallen, wobei der Fei0-Gehalt mindestens 8%, der Gehalt an Mg O nicht weniger als i,5 0/0, der Gehalt an Cr2 03 mindestens vi % und der Gehalt an A12 03 zwischen 5 und 501/o betragen soll und das Mrolverhältnis von Mg:0 zu FeO zwischen o,o89 und 4,1 0/0 liegt, Diese Schmelzprodukte enthalten zwischen r.,5 und zji % Magnesia. Auch sind in der USA.-Patentschrift 2 271 3:6,4 gegossene feuerfeste Steine aus Schmelzmassen vorgeschlagen worden, die im wesentlichen frei von Kieselsäure sind, 5 bis 25% Eisenoxyd und io bis 45% eines Erdalkaiioxydes, wie Mg O, .Ca O, Sr O' oder Ba O, enthalten, während der Rest auf Cr2.03 entfällt. Als Beispiel für einen Magnesia enthaltenden Stein ist ein solcher mit -einem .Mg O-iGehalt von iko.% angeführt. Gegossenes feuerfestes Material mit einem Gehalt von etwa 75% Cr2O3 und höchstens a 5.% Mg O, das auch .durch andere Endalkalioxyde ersetzt sein kann, ist in .der USA.-Patentschrift 2 -a71 362 beschrieben, wobei als typische Zussammensetzung 761/o Cr203, i 50/0 CaO und 9 % Nlg O angegeben sind.
- Es wurde nun gefunden, daß man durch gemeinsames ,Schmelzen einer Mischung aus Überwiegenden Mengen Magnesia, die als Rohmagnesit, gebrannte Magnesia oder Sintermagnesia in den zu schmelzenden Satz eingebracht werden kann, und geringeren Mengen Chromerz ein neues, feuerfestes Material erhält, welches ohne weitere Zuschläge mit dien üblichen organischen oder anorganischen Bindemitteln zu Steinen verarbeitet werden kann, die eine Überraschend hohe Temperaturwechselbeständbkeit, eine ausgezeichnete Druckfeuerbeständigkeit und ,durchaus befriedigende mechanische Eigenschaften aufweisen, sofern ihr (Gehalt an Kieselsäure und Kalk unter bestimmten Grenz--,verten liegt.
- Um ein von dienVerunreinigungen anKies-elsäure und Kalk möglichst weitgehend befreites feuerfestes Material zu gewinnen, wird gemäß dem Verfahren der Erfindung eine Mischung von Magnesit und j Chromit, `in welcher der Gehalt an Magnesia mindestens #65% beträgt, vorzugsweise im Verhältnis von etwa 8o bis 9o Gewichtsteilen Sintermagnesia zu lio bis 2o Gewichtsteilen Chromit durch je nach der Zusammensetzung .des Ausgangsmaterials berechnete Zuschläge von Kalk, oder kalkhaltiger Magnesia oder Dolomit bzw. von Kieselsäure oder Silicaten auf ein Verhältnis von Kalk zu Kieselsäure eingestellt, welches ungefähr der Zusammensetzung von Dicalciumsilicat (2 Ca O - S'02) entspricht, wobei .der-Gesamtgehalt der Ausgangsmischung von ;Magnesit und Chromit an Kalk und Kieselsäure in Betracht zu ziehen ist. Wird eine derart eingestellte Mischung im elektrischen Ofen niedergeschmolzen, wobei der Kern durch die äußere Hülle aus körnigem Gut isoliert ist, so bildet sich in der Schmelze Dicalciumsilicat, welches in die krustige Außenzone wandert, während im Inneren des Schmelzblockes nur ein geringer Rest an Kiesels.äureverbindungen verbleibt, welcher die Feuerfestigkeit des Materials nicht beeinträchtigt. Durch langsames Abkühlen des .Schmelzblockes wird die an sich bestehende Neigung des Dicalciumsilicates zum Zerrieseln, wobei es zu Mehl zerfällt, begünstigt. Überraschenderweise tritt die :bekannte stabilisierende Wirkung des Chromoxyds, welche die Umwandlung (Zerrieseln) des Dicalciumsilicates verhindert, bei der geschilderten Arbeitsweise nicht ein. Vielmehr wird durch das Zerrieseln des Dicalciumsilicates eine Trennung des gereinigten Schmelzgutes von der anhaftenden, nur gesinterten Kruste ohne wesentlichen Arbeitsaufwand ermöglicht. Der zu schmelzende Satz kann auch kontinuierlich durch die Schmelzzone eines elektrischen Ofens durchgeführt werden. Bei dieser Ausführungsform verwendet man vorzugsweise einen Elektroofen, fiel welchem die Elektroden in einen Schmelzherd, der mit der Mischung laufend beschickt wind, eingesetzt sind und bei dem sich der Ofenkörper um eine waagerechte Achse dreht (.Horryofen).
- Der zu schmelzende Satz wird zweckmälßig aus verhältnismäßig groben Körnungen von Sintermagnesia, z. B. in einem Körnungsbereich von o bis 15 mm, vorzugsweise 3 bis 15 mm, und gemahlenem Chromit, dessen Korngröße im allgemeinen unter.i mm liegen,soll, zusammengesetzt. Vorzugsweise wird das Chromerz in den Satz in Form von Feinerz mit einer Korngröße unter o,5 mm eingebracht. Je feiner das Chromerz ist, desto gleichmäßiger wird es beim Niederschmelzen von der Magnesia aufgenommen. Es ist für die vortrefflichen Eigenschaften. der aus dem neuen feuerfesten Material gewonnenen Produkte von besonderer Wichtigkeit, daß es durch diese Ausbildung des Herstellungsverfahrens gelingt, die Menge der im Magnesit enthaltenen und mit dem Chromerz in die Masse eingebrachten Kieselsäure zu vermindern und hierdurch den Anteil an leicht schmelzenden Verbindungen herabzusetzen, die in der Praxis die Temperaturwechselbeständigkeit gefährden. Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Schmelzprodukte können beispielsweise folgende Zusammensetzung. aufweisen:
A B C D Si 02 ....... 2,21 2,I7 1,71 2,09 Fe203...... 3,65 6,77 3,83 9,79 A1203 ...... 2,I= 2,I9 3,84 3,48 Cr.., 03 ...... 6,79 6,77 7,I5 13,00 Ca0........ 2,45 2,3o 1,86 I,go M90 ....... 82,79 78,20 79,61 69,74 Glühverlust . o,oo o,oo o,oo o,oo - Die aus dem feuerfesten Material gemäß der Erfindung hergestellten Steine sind für die Verwendung an den gefährdeten Stellen des Siemens-Martin-Ofens, z. B. für Stirn- und Rückenwände, Brennerzunge-n und,Spie:gel, geeignet. Die besonders hohe Temperaturwech.selbeständgkeit macht Steine aus dein neuen Material hervorragend für Deckelsteine für Elektroöfen geeignet, die besonders auf Temperaturwechselbeständigkeit beansprucht werden. Bei einem beringen Gehalt an Cr2 03 sind die Steine für Ofen zum Erschmelzen von Edelstahl fast universell geeignet, da die Reduktion von Magnesiumcb@romit (M1,O-Cr203) viel schwerer er,fol@gt als die Reduktion von Chromit (FeO-Cr203). Ferner sind bei einem verhältnismäßig geringen Anteil an Pichromit (Magnesiumchromit) Schäden ,durch Eisenaufnahme (bursting) viel geringer als bei Chrommagnesitsteinen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das neue Material für die Herstellung der Steine für Elektroöfen, die bekanntlich mannigfache Formate aufweisen., besonders geeignet ist, da zur Erreichung der notwendigen Temperaturwechselbeständigkeit keine übertrieben groben Körnungen notwendig sind.
- Schließlich ist das elektrische Schmelzen des Materials unter Beibehaltung des Reinigungseffektes im Vergleich zur Schmelze von Magnesit ohne Chromitzusatz bedeutend erleichtert und der Kilowattstundenverbrauch pro Tonne Material stark herabgesetzt.
- Ausführungsbeispiel Der zur Erschmelzung benutzte Mbller wurde wie folgt zusammengesetzt: 6o Gewichtsprozent Sintermagnesia mit der Zusammensetzung
Si 02 . . . . . . . . . . . 2,83 Fe. 03 . . . . . . . . . . 4,40 A12 03 . . . . . . . . . . 1,40 Cr. 03 . . . . . . . . . . o,oo Ca0 ........... 4,20 M90........... 87,17 Glühverlust ..... o,oo ioo,oo Si 02 . . . . . . . . . . . 2,30 Fee 03 . . . . . . . . . . 5,00 Ale 03 . . . . . . . . . 1,40 Cr. 03 . . . . . . . . . . 0,00 Ca 0 ........... Io,6o mg 0 . . . . . . . . . . . 80,70 Glühverlust ..... o,oo 100,00 Si02........... 6,45 Fee 03 . . . . . . . . . . I5,75 A1203 .......... 13,22 Cr. 03 . . . . . . . . . . 48,07 Ca 0 . . . . . . . . . . . o,67 M90........... 15,84 Glühverlust ..... o,oo ioo,oo Si 02 . . . . . . . . . . . 3,34 Fee 03 . . . . . . . . . . 6,25 A12 03 . . . . . . . . . . 3,17 Cr. 03 . . . . . . . . . . 7,21 Ca 0 Ca0 . .. . . . . . . . . 5,27 - 1,57 Si 02 M90 . . . . . . . . . . . 74,76 Glühverlust ..... o,oo Ioo,oo Si02........... 2,o3 Fe203.......... 3,71 Ale 03 . . . . . . . . . . 2,I9 Cr, 03 . . . . . . . . 7,08 Ca 0 ........... 2,50 Mg 0 . . . . . . . . . . . 82,49 ioo,oo
Claims (3)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren .zur Herstellung eines feuerfesten Materials durch Schmelzen von: Magnesia, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von Magnesia und Chromit, in welcher der Gehalt an Magnesia mindestens 65 % beträgt, vorzugsweise eine Mischung von Magnesit und Chrornit im Verhältnis von etwa So biss 9o Gewichtsteilen Sintermagnesia zu io bis 2o. Gewichtsteilen Chromit je nach der Zusammensetzung des Satzes durch Zuschläge auf ein Verhältnis von Kalk zu Kieselsäure unter Berücksichtigung des Gehaltes beider Bestandteile an diesen - Verbindungen eingestellt wird, welches ungefähr der Zusammensetzung von I?icalciumsilicat entspricht, und der so eingestellte Satz elektrisch niedergeschmolzen, das Schmelzprodukt von der urgeschmolzenen Kruste abgetrennt und gebrochen oder gemahlen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zu schmelzende Satz aus einem .Magnesitanteil in grober Körnung, bei-,spielweise von o bis 15 mm oder 3 bis 15 mm, und einem Chromitanteil, z. B. von unter i mm, vorzugsweise :aus Feinchromerz unter 0,5 mm, zusammengesetzt wird.
- 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, da.B .die Schmelzung -des Satzes im kontinuierlichen Arbeitsgang, beispielsweise in einem Horryofen, .durchgeführt wird.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| AT891826X | 1951-01-20 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE891826C true DE891826C (de) | 1953-10-01 |
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| DEO1920A Expired DE891826C (de) | 1951-01-20 | 1951-11-09 | Verfahren zur Herstellung von feuerfestem Material durch Schmelzen von Magnesia |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE891826C (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1232053B (de) * | 1963-05-06 | 1967-01-05 | Corhart Refractories Co | Feuerfeste Materialien und Ofenauskleidungen |
| DE1284346B (de) * | 1962-11-23 | 1968-11-28 | Harbison Walker Refractories | Verfahren zum Herstellen feuerfester Materialien auf der Grundlage von Chromerz und feinverteiltem Magnesiumoxyd |
| DE1646837B1 (de) * | 1965-10-07 | 1971-08-26 | Oesterr Amerikan Magnesit | Verfahren zur herstellung von feuerfesten insbesondere unge brannten magnesitchrom und chrommagnesitsteinen |
-
1951
- 1951-11-09 DE DEO1920A patent/DE891826C/de not_active Expired
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