DE923834C

DE923834C - Verfahren zur Herstellung eines feuerfesten Materials auf der Grundlage von geschmolzener Magnesia

Info

Publication number: DE923834C
Application number: DEO3137A
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl-Ing Lanser; Norbert Dipl-Ing Dr Tec Skalla
Original assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Current assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Priority date: 1953-01-24
Filing date: 1953-09-04
Publication date: 1955-02-21

Description

Verfahren zur Herstellung eines feuerfesten Materials auf der Grundlage von geschmolzener Magnesia.
Zusatz zum Patent 891826 Den Gegenstand des Patents 891 826 bildet unter anderem ein Verfahren zur Herstellung eines feuerfesten Materials auf der Grundlage von geschmolzener Magnesia, gemäß welchem eine Mischung von Magnesia und Chromit, in welcher der Gehalt an Magnesia mindestens 65% beträgt, vorzugsweise eine Mischung von Magnesit und Chromit im Verhältnis von etwa 8o bis go Gewichtsteilen Sintermagnesia zu io bis 2o Gewichtsteilen Chromit, durch je nach der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials berechnete Zuschläge von Kalk oder kalk haltiger Magnesia oder Dolomit bzw. von Kieselsäure oder Silikaten auf ein Verhältnis von Kalk zu Kieselsäure eingestellt wird, das ungefähr der Zusammensetzung von Dikalziumsilikat (2 Ca0 Si02) entspricht, worauf der so eingestellte Satz elektrisch niedergeschmolzen, das Schmelzprodukt von der ungeschmolzenen Kruste abgetrennt und gebrochen oder gemahlen wird. Nach einer besonderen Ausführungsform dieses Verfahrens wird der zu schmelzende Satz aus einem Magnesitanteil grober Körnung, beispielsweise von o bis 15 mm oder vorzugsweise 3 bis 15 mm und einem Chromitanteil, z. B. von unter i mm, vorzugsweise aus Feinchromerz unter o,5 mm, aufgebaut.
Weitere Untersuchungen haben nun zu der überraschenden Feststellung geführt, daß auch bei der Verarbeitung eines Satzes, der geringere Mengen an Mg O und höhere Mengen an Cr. 03 enthält, der im Stammpatent dargelegte Reinigungseffekt durch Entfernung von Kieselsäure bzw. Kalk erzielt werden kann. Demgemäß besteht das Verfahren gemäß der Erfindung in weiterer Ausbildung des Verfahrens nach dem Stammpatent darin, daß ein hinsichtlich des Verhältnisses von Kieselsäure zu Kalk annähernd auf die Zusammensetzung von Dikalziumsilikat eingestellter Satz niedergeschmolzen wird, der neben Sintermagnesia über 25% Cr2 03 in Form von Chromerz, zweckmäßig jedoch nicht über 39% Cr203, enthält. In dieser Weise werden aus Magnesia und Chromit kieselsäure- und kalkarme Schmelzprodukte erhalten, die sich durch einen hohen Gehalt an Chromoxyd auszeichnen und in erhöhtem Maße die ausgezeichneten Eigenschaften aufweisen, die gebrannten Mischungen von Magnesit mit höheren Chromitgehalten zukommen. Die erfindungsgemäß erhaltenen Schmelzprodukte enthalten je nach der Art und Menge der verwendeten Sintermagnesia und des verwendeten Chromerzes noch Eisenoxyd und Tonerde in wechselnden, jedoch nicht sehr erheblichen Mengen. Bevorzugterweise verwendet man im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung kieselsäurearme Ausgangsmaterialien, insbesondere kieselsäurearme Chromerze.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Bestandteile des Satzes so gewählt, daß die Kieselsäure des verwendeten Chromerzes sowie die im Sintermagnesit vorhandene Kieselsäure durch den Kalkgehalt (Ca 0-Gehalt) der Sintermagnesia zu Dikalziumsilikat abgesättigt wird.
Da Chromoxyd auf Dikalziumsilikat stabilisierend wirkt, war nicht vorauszusehen, daß beim Schmelzen eines Satzes mit so hohem Gehalt an Cr. 03 das gebildete Dikalziumsilikat in die Außenseite der Schmelze wandert, wodurch der Reinigungseffekt herbeigeführt wird, und dort beim Abkühlen durch Phasenumwandlung zerfällt, so daß die Kruste leicht entfernt werden kann. Auch war zu befürchten, daß die hohen Gehalte an Cr2 03 beim Schmelzen Störungen durch Reduktionsvorgänge hervorrufen würden, was jedoch, wie die Durchführung des Verfahrens im technischen Maßstab ergeben hat, nicht der Fall ist.

Für den Satz können die gleichen Körnungen verwendet werden, die im Stammpatent angeführt sind. Auch bei dem vorliegenden Verfahren ist es zweckmäßig, den Chromt in. möglichst feiner Form in den Satz einzubringen. Ausführungsbeispiele z. Ein Satz aus 6oo/o Sintermagnesia aus Fieberbrunner Magnesit und 4007o eines kieselsäurearmen Chromerzes wird in einem Horryofen niedergeschmolzen, die Kruste entfernt und das Schmelzprodukt auf die üblichen Korngrößen gemahlen.

Analyse der verwendeten Ausgangsmaterialien

A. Sintermagnesia I B. Chromerz

Sioz o,67 3,o8

Fe203 237 18,o8

A1303 o,67 18,17

Cr, 03 - 4749

Ca0 5,23 0,52

Mg0 89,69 11,83

Glühverlust 1,37 0,83

Analyse des Schmelzproduktes

a) Theoretische Zusammen-

setzung (ohne Berück- b) Tatsächliche Zusammen-

sichtigungder setzung des Schmelz-

Reinigungswirkung) produktes

S102 1,650/0 0,980/0

Fee 03 8,75% 924%

A1203 776% 5480%

Cr203 19220/0 2o630/0

Ca0 339% 179%

Mg'0 5923% 61,88%

Glühverlust o,000/0 o,000/0

100,000/" 100,000/0

Aus dem Vergleich dieser Analysendaten ergibt sich eine erhebliche Herabsetzung sowohl des Kieselsäuregehaltes als auch des Kalkgehaltes im Schmelzprodukt im Vergleich mit der Zusammensetzung der Ausgangsstoffe. Die aus dem in üblicher Weise gekörnten Schmelzprodukt hergestellten Steine zeichnen sich durch ihre Feuerfestigkeit, Schlackenbeständigkeit und hohe Temperaturwechselbeständigkeit aus.

2: Gliche Teile Sintermagnesia und Chromerz werden gemischt und der Mischung 4'o/0 Ca O zugefügt. Bei der Berechnung wurde angenommen, daß im Kalk zoo % Ca 0 enthalten sind. Die , Mischung wurde im Horryofen geschmolzen. Die Analysenergebnisse sind:

Sintermagnesia Chromerz Gebrannter Gemischter Schmelz-

Kalk Satz produkt

S102 3,48 3,o6 0,0 3,14 2,1o

R203 5,42 3030 0,0 17,17 I2,28_

Cr203 0,00 52,00 0,0 25,o1 24,9o

Ca0 3,5o 0,51 ioo,o 5,78 3,85

Mg0 87,6o 14,13 0,0 48,9o 56,87

Kieselsäureabnahme 34,10/a, Ca O-Abnahme33,40/0, Kalk/Kieselsäureverhältnis = 1,84.

Es ist bereits zur Gewinnung von spinellhaltigen Erzeugnissen vorgeschlagen worden, kieselsäurehaltigen Schmelzen, bei deren Erstarrung eine Spinellbildung stattfindet, größere Mengen an Kalk zuzuschlagen als stöchiometrisch zur Bildung von Monokalziumsilikat erforderlich sind, insbesondere derartige Mengen, daß auf z Mol Kieselsäure mehr als 2 Mol Ca 0 im Schmelzprodukt vorhanden sind, wobei der Gehalt an den kalkhaltigen Kieselsäureverbindungen mindestens 2o% betragen soll. Hierdurch wird rascher und vollständiger Zerfall der Schmelzmasse beim Erkalten bewirkt, aus welcher die gebildeten Spinelle durch Aufbereitungs- oder Auflösungsmethoden, wie Flotation, Magnetscheidung, Behandlung mit Säuren usw., abgetrennt werden. Im Gegensatz zu diesem bekannten Verfahren wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung das Schmelzprodukt in Form eines einheitlichen, nicht zerfallenden Schmelzblockes aus Periklas und Spinell gewonnen; einerseits werden nur die . in den Ausgangsmaterialien (Sintermagnesia und Chromerz) vorhandenen verhältnismäßig geringen Mengen an Kieselsäure bzw. Kalk zu Dikalziumsilikat gebunden, so daß die absolute Menge des gebildeten Dikalziumsilikates weit unter der einen Zerfall der Masse herbeiführenden Menge liegt, und andererseits wandert das gebildete Dikalziumsilikat unter den Bedingungen des Verfahrens aus dem Schmelzprodukt an die Außenfläche des Schmelzblockes, wo es mit der Kruste entfernt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung eines feuerfesten Materials gemäß Patent 891 826 durch elektrisches Schmelzen eines Satzes aus Sintermagnesia und Chromerz, der auf ein Verhältnis von Kalk zu Kieselsäure, welches ungefähr der Zusammensetzung von Dikalziumsilikat entspricht, eingestellt ist, Abtrennen des Schmelzproduktes von der ungeschmolzenen Kruste und Brechen oder ' Mahlen des Schmelzproduktes, dadurch gekennzeichnet, daß der zu schmelzende Satz neben Sintermagnesia über 15 0/a Cr. 03 in Form von Chromerz, zweckmäßig jedoch nicht über 300/0 Cr2 03 enthält.
2. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmaterialien in der Weise gewählt werden, daß die im Chromerz bzw. in der Sintermagnesia enthaltene Kieselsäure und der in der Sintermagnesia vorhandene Kalk ungefähr dem Verhältnis von S'02 und Ca O im Dikalz.iumsilikat entsprechen.