DE897221C - Gegossenes feuerfestes Erzeugnis auf Eisenchromit-Tonerdebasis - Google Patents

Description

• Gegossenes feuerfestes Erzeugnis auf Eisenchromit-Tonerdebasis Die Erfindung bezieht sich auf gegossene feuerfeste Erzeugnisse aus Eisenchromit mit oder ohne einen ÜbeISChuß an Chromoxyd, wie sie an sich Gegenstand eines anderen, jedoch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlages sind. Zweck der Erfindung ist es, solche feuerfesten Körper durch Zusatz von Tonerde zu dem Versatz zu verbilligen und zu verbessern.
• Versuche haben ergeben, daß gegenüber Glas sowohl gegossenes Chromoxyd wie gegossener Eisenchromit vielfach korrosionsbeständiger sind als gegossene Tonerde. Trotzdem wurde vorgeschlagen, bei der Herstellung gegossener feuerfester Körper sowohl reinem Chromoxyd wie Chromerzen, in denen Eisenchromit ein wesentlicher Bestandteil ist, Tonerde zuzusetzen. Wenn dem Chromerz Tonerde zugesetzt wird, so nimmt die Löslichkeit durch Glas mit steigendem Gehalt an Tonerde und sinkendem Gehalt an Chromoxyd laufend zu. Wegen der stark färbenden Wirkung des Chromoxydes ist eine nennenswerte Steigerung der Auflösung des feuerfesten -Materials für die üblichen farblosen Gläser äußerst schädlich. Versuche haben ergeben, daß die ungünstige Wirkung der Tonerde auf die Widerstandsfähigkeit von Chromerz nicht so sehr eine Folge des Ersatzes von Eisenchromit durch Tonerde ist, sondern darauf beruht, daß das in dem Chromerz enthaltene Magnesiumoxyd aus der Form des sehr widerstandsfähigen Magnesiumchromits in die des sehr wenig widerstandsfähigen Mg 0 A1203 umgewandelt wird. Diese Auffassung wird durch die ungünstige Einwirkung bestätigt, die Tonerde auf Magnesiumchromit ausübt, der aus chemisch reinen Ausgangsstoffen synthetisch hergestellt wurde. Auf jeden Fall hat sich gezeigt, daß entgegen ihrer Einwirkung auf Chromerz der Zusatz von Tonerde zu synthetischem Eisenchromit nur einen geringen Einfluß auf die Widerstandsfähigkeit hat. Da das Chromoxyd durch die Tonerde verdünnt wird, ist eine etwas größere Löslichkeit notwendig, um die gleiche Menge an färbendem Cr203 einzuführen. Eine gewisse Verringerung der Widerstandsfähigkeit kann daher in Kauf genommen werden, wenn der wirtschaftliche Gewinn, der sich aus der Verwendung der billigeren Tonerde ergibt, die kürzere Lebensdauer des feuerfesten Erzeugnisses ausgleicht.
• Für Körper, wie Speiseringe, für welche derartige Zusammensetzungen von Vorteil sind, ist die tatsächliche - Lebensdauer nicht von besonderer Bedeutung, da diese Ringe ständig gegen solche von anderen Abmessungen ausgetauscht werden und die einzige an sie zu stellende Forderung die ihrer möglichst geringen Auflösung während ihrer verhältnismäßig kurzen Verwendungsdauer ist.
• Die unerwartet gute Beständigkeit von Körpern aus Eisenchromit unter Zusatz von Tonerde ist offenbar darauf zurückzuführen, daß eine feste Lösung der Tonerde in dem Eisenchromit vorliegt. Offensichtlich ist die Widerstandsfähigkeit dieser festen Lösung weitgehend durch den Eisenchromit bedingt und ist daher besser als die, die für eine Kombination der verhältnismäßig wenig widerstandsfähigen Korundphase mit der widerstandsfähigen Eisenchromitphase zu erwarten wäre.
• Das gleiche Phänomen der höheren Beständigkeit einer festen Lösung ergibt sich, wenn feuerfeste Erzeugnisse aus Chromoxyd und Tonerde gegossen werden. Die feuerfesten Erzeugnisse gemäß der Erfindung unterscheiden sich jedoch von diesen dadurch, daß das Chromoxyd durch die billigere, aber nicht weniger widerstandsfähige Eisenchromitphase ersetzt wird.
• Infolge der unvollkommenen Kristallisation der durch die üblichen Verfahren hergestellten gegossenen feuerfesten Körper verbleibt in diesen ein amorphes Eutektikum, das in diesem Falle aus Cr. 03, Fe 0 und A1203 besteht. Dieses Eutektikum ist weniger widerstandsfähig als das einfachere Eutektikum Cr, 03 - A1203. Es ist daher vorzuziehen, nicht eine so große Menge an Tonerde zuzusetzen, daß der größte Teil der Eisenoxyde in Form der amorphen Phase vorliegt, in welcher sie nichts zu der Kristallbeständigkeit beitragen, sondern die Widerstandsfähigkeit der Glasphase herabsetzen. Demgemäß werden vorzugsweise in jedem Falle nicht weniger. als 15 °/o Eisenoxyde verwendet. Vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit ist es ferner erwünscht, die Gesamtmenge an Eisenoxyden zuzusetzen, die theoretisch erforderlich ist, um mit dem Chromoxyd Eisenchromit zu bilden.
• Ein Überschuß an Chromoxyd beeinflußt die Widerstandsfähigkeit nicht nennenswert, jedoch hat ein Überschuß an Eisenoxyden eine sehr ungünstige Wirkung. Wird der Gehalt an Eisenoxyden über 15()/, gewählt, um die Widerstandsfähigkeit durch einen erheblichen Anteil an Chromit aufrechtzuerhalten, so ist doch die Höchstmenge an Tonerde auf 5o0/, begrenzt durch, die Anforderungen, die das Chromoxyd stellt.
• Als Rohmaterialien können das handelsübliche grüne Chromoxyd sowie nach dem Bayer-Verfahren hergestellte oder ähnliche reine Tonerde verwendet werden, ferner entweder das schwarze magnetische Eisenoxyd Fe304 oder das rote Fe2O3. Der Überschuß an Sauerstoff in den letzteren ist von Vorteil, da dieser zum Teil der Neigung der Graphitelektroden entgegenwirkt, die Metalloxyde beim Schmelzen zu reduzieren. Die Verwendung von Chromerz ist von Nachteil wegen seines Gehaltes an den Begleitern Magnesiumoxyd -und Kieselsäure. Auch die Verwendung von Bauxit an Stelle von Tonerde ist nachteilig, zumal weil die eingeführte Kieselsäure eine wenig widerstandsfähige Glasphase mit den anderen Bestandteilen bildet und weil sie die färbende Wirkung auf farblose Gläser verstärkt. Jedoch sind die Anforderungen in erster Linie durch die chemische Zusammensetzung gegeben, und es können statt der genannten auch mit diesen äquivalente Stoffe benutzt werden, soweit sich dadurch die gleiche analytische Zusammensetzung des endgültigen Gußkörpers ergibt.
• Nachstehend werden Beispiele von Versätzen gegeben, durch deren Schmelzen und Gießen die neuen feuerfesten Erzeugnisse hergestellt werden können. Beispiel i Analytische Versatz Zusammensetzung des Versatzes Cr203 Fe203 A1203 41 Teile grünes Chromoxyd 45,5 - -24 - rotes Eisenoxyd ... - 26,5 -25 - reine Tonerde ..... - - 28 45,5 26,5 28 Beispiel 2 _ Analytische Versatz Zusammensetzung des Versatzes Cr. 0, Fe203 A12 03 34 Teile grünes -Chromoxyd 34 - -16 - schwarzesEisenoxyd - 16 -50 - reine Tonerde ..... - - 50 34 16 50 Beispiel 3 Analytische Versatz Zusammensetzung .
• des Versatzes Cr. 0, Fe203 p'1203 -6o Teile grünes Chromoxyd 6o - -15 -- rotes Eisenoxyd . . . - 15 -25 - reine Tonerde ..... - - 25 15 I 25

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Gegossenes feuerfestes Erzeugnis, dadurch gekennzeichnet, daB es nach chemischer Analyse 15 bis 30 °/o Eisenoxyde und nicht über 50°/a Tonerde enthält, wobei der Rest im wesentlichen lediglich aus Chromoxyd ohne nennenswerten Gehalt an Magnesiumoxyd und Kieselsäure besteht.
2. 2. Gegossenes feuerfestes Erzeugnis nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daB sein Gehalt an Chromoxyd so hoch ist, daB er theoretisch genügt, um mit den vorhandenen Eisenoxyden Eisenchromit zu bilden.