DE914477C

DE914477C - Verfahren zur Herstellung von hochfeuerfesten poroesen Steinen und Massen

Info

Publication number: DE914477C
Application number: DEP45657A
Authority: DE
Inventors: Felix Baumhauer
Original assignee: Dynamidon Werk Engelhorn & Co
Current assignee: Dynamidon Werk Engelhorn & Co
Priority date: 1949-06-14
Filing date: 1949-06-14
Publication date: 1954-07-01

Description

Verfahren zur Herstellung von hochfeuerfesten porösen Steinen und Massen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochfeuerfesten porösen Steinen und Massen mit einer Porosität von über 30 °/o, vorzüglich von etwa 5o0/" aus Mg0-haltigem oder Mg0 lieferndem Material, wie Sinter- oder Schmelzmagnesia, kaustische Magnesia oder Magnesit, und A1203 haltigen Stoffen, wie Schamotte, Bauxit, Sillimanit, erforderlichenfalls unter Zusatz eines geeigneten Bindemittels, insbesondere Ton.
Bisher wurden zur Erzielung hochporöser Steine oder aus entsprechenden Massen hergestellter Ausmauerungen dem Ausgangsmaterial ausbrennbare Stoffe, wie Kohle, Koks od. dgl., zugesetzt. Aber die Festigkeit der auf diese Weise hergestellten Produkte ließ sehr zu wünschen übrig, desgleichen die Druckerweichung, die durch den Einfluß der zurückbleibenden Asche beträchtlich herabgesetzt wird. Die Verwendung eines aschenarmen Materials stößt dagegen mit Rücksicht auf die Preisgestaltung desselben auf große Schwierigkeit. Außerdem treten in solchen Steinen starke dunkle Kerne auf, die von nicht verkohlten Resten gebildet werden und deren Beseitigung sehr schwer ist.
Es ist bereits bekannt, Isolierschichten für Drehrohröfenausmauerungen herzustellen, welche aus etwa gleichen Gewichtsteilen Magnesit und Schamottemehl und einigen Prozent an Zusätzen von Sägespänen und Portlandzement sowie Wasserglaslösung bestehen. Diese Isolierschichten sind nicht feuerfest. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, tonerdehaltigen Massen Magnesitkorn in geringen Mengen zuzugeben, wobei die Ausgangsmaterialien in großer Feinheit angewandt wurden. Hierdurch werden Massen mit zu geringer Feuerfestigkeit erzielt, die infolge Bildung von Magnesium-Aluminiumsilikat sehr dicht und nicht porös sind. Das Endprodukt enthält hierbei kein Spinell und kein Orthosilikat. Es ist ferner vorgeschlagen worden, Mg0 in großem Überschuß dem aluminiumoxydhaltigen Ausgangsmaterial zuzumischen, wobei die Magnesia im wesentlichen als Grob- und Mittelkorn angewandt wird, das A1203 Material als feines. Hierdurch entsteht zwar ein dichter, temperaturwechselbeständiger, hochfeuerfester, aber nicht poröser Stein. Im Endprodukt ist wohl Spinell und Orthosilikat vorhanden, aber infolge des Überschusses an Mg0 nur in verhältnismäßig geringen Mengen.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sich hochfeuerfeste poröse Steine und Massen mit einer Porosität von über 30 0/0, vorzüglich von etwa 5o °aus feinkörnigem Mg0-haltigem Ausgangsmaterial und Schamottemehl, erforderlichenfalls unter Beimengung eines Bindemittels, insbesondere Ton, dadurch herstellen lassen, daß die Schamotte und das Mg0-Material mit einer Korngröße von nur o bis etwa o,2 mm angewandt und erstere dem Mg0 in solchen Mengen zugemischt wird, daß nach dem anschließenden starken Brennen bei etwa 140o bis 150o` C im Endprodukt im wesentlichen Spinell bzw. Orthosilikat und Mg0 vorhanden sind. Hierbei entstehen im Stein bzw. in der Ausmauerung sehr viel feine Poren in gleichmäßiger Verteilung. Wider Erwarten tritt kein Verdichten der Steine ein, wie man unter diesen Verhältnissen annehmen sollte, sondern es entsteht ein Stein bzw. eine Ausmauerung mit hohem Porengehalt unter gleichmäßiger Verteilung der Poren im ganzen Produkt und gleichzeitigem Wachsen des Materials.
Je nach Korngröße des Sintermagnesits und des Schamottekornes kann man die Porengrößen verändern. So ergibt z. B. die Verwendung eines Korngemisches von o bis o,1 mm feinere Poren als ein Korngemisch von o ,i bis o,2 mm. Die Porengröße ist also stark beeinfiußbar.
Als Mg O-haltiges Ausgangsmaterial kann kaustisch oder totgebrannter Magnesit öder Sinter- oder Schmelzmagnesit oder anderes Magnesia enthaltendes Material, beispielsweise Rohmagnesit, Verwendung finden.
Durch Zusatz von Rohmagnesit in der gleichen Körnung ist es möglich, bei gleicher Wirkung das lästige Wachsen der Steine zu verhindern oder zu verringern. Dies ist besonders wichtig bei der Herstellung größerer Formsteine oder bei Stampfmassen. Als Mg0 enthaltendes Grundmaterial eignet sich vorzüglich ein Sintermagnesit, der möglichst wenig Kalk enthält. Es muß nur jeweils darauf geachtet werden, daß in der Mischung so viel Magnesia enthalten ist, daß letztere sich mit der Tonerde, dem Eisenoxyd oder der Kieselsäure zu Spinell und Orthosilikat verbindet und im Endprodukt noch ein kleiner Überschuß von Mg 0 (etwa 1o 0/0) vorhanden ist.

An Stelle von A1203 haltigen Stoffen kann man auch Sand oder ähnliche im wesentlichen aus Kieselsäure bestehende Stoffe verwenden, wobei neben Mg0 praktisch nur Magnesiumorthosilikat im Endprodukt enthalten ist. Beispiel 6o Gewichtsteile Sintermagnesit, Körnung o bis 0,2 mm, 30 Gewichtsteile Schamotte; Körnung o bis o,2 mm, 1o Gewichtsteile Ton, ff gemahlen o bis o,1 mm, werden mit Wasser angemacht und bei loo Atm. Druck gepreßt. Die getrockneten Formlinge werden bei 140o bis 1500°C gebrannt. Die erkalteten Steine zeigen folgende Eigenschaften:

Volumgewicht ......................... 1,6

Porosität über .................... ... 5o°/0

Kalt-Druck-Festigkeit etwa 30o kg/cm2

Druckerweichung -

i kg/cm2 Belastung Te. 1500'C

Te. 165o° C.

Diese Steine sollen für die Innenauskleidung von Öfen überall an solchen Stellen benutzt werden, an denen sie nicht direkt mit dem Schlackenbad in Berührung kommen, wie bei Siemens-Martin-Öfen für Spiegel und für Ofengewölbe. Auch für die Innenauskleidung von Drehöfen in der Zementindustrie sind diese Steine geeignet. Durch die Verwendung dieser hochporösen Steine erhält der Drehofen ein gewichtsmäßig viel leichteres Futter, und die Ausstrahlung der Wärme wird stark vermindert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von hochfeuerfesten porösen Steinen und Massen mit einer Porosität von über 30 0/0, vorzüglich von etwa 5o 0/0, aus Mg0-haltigem oder Mg0lieferndem Material, wie Sinter- oder Schmelzmagnesia, kaustische Magnesia oder Magnesit, und A1203 haltigen Stoffen, wie Schamotte, Bauxit, Sillimanit, erforderlichenfalls unter Zusatz eines geeigneten Bindemittels, insbesondere Ton, dadurch gekennzeichnet, daß die Schamotte und das Mg0-Material mit einer Feinheit von o bis etwa o,2 mm angewandt und die Schamotte dem Mg0-Material in solcher Menge zugemischt wird, daß nach dem anschließenden Brennen bei 140o bis 1500°C das Endprodukt im wesentlichen aus Spinell, Magnesiumorthosilikat und Mg0 besteht.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Mg0-haltige Material möglichst frei von Kalk ist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle von A1203-haltigen Stoffen Sand oder ähnliche im wesentlichen aus Kieselsäure bestehende Stoffe verwendet, wobei neben Mg0 praktisch nur Magnesiumorthosilikat im Endprodukt enthalten ist. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 697 898; deutsche Patentschriften Nr. 748 222, 734 204, 733 803= 748 957e 723 558, 679 915, 664 o44, 720 142, 652 9o9, 650 7,7, 631 öxo, 623 644, 618 094, 591747, 583194 468 798; USA.-Patentschriften Nr. 1373 854, 1 854 899; britische Patentschriften Nr. 15163 vom Jahre 1915, 307 391; österreichische Patentschriften Nr. 130 224, 67 056, 133 515. 121544 121249; Koeppel, Feuerfeste Baustoffe, 1938, S.214, 230 und 231; Kerl, Handb. d. Thonwaarenindustrie, 1907, S. 921, 1247; Singer, Die Keramik, 1923, S. q.06; Ber. d. Deutsch. Ker. Ges. 1935, S. 588.