DE923955C

DE923955C - Chromoxydhaltiger feuerfester Stoff, seine Verwendung und Herstellung

Info

Publication number: DE923955C
Application number: DEG8456A
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl-Ing Fey
Original assignee: ELEKTROMETALLURGIE GmbH
Current assignee: ELEKTROMETALLURGIE GmbH
Priority date: 1952-03-21
Filing date: 1952-03-21
Publication date: 1955-02-24

Description

Chromoxydhaltiger feuerfester Stoff, seine Verwendung und Herstellung Chromoxydhaltige Massen zur Herstellung von feuerfesten Steinen sind bekannt. Diese Massen bestehen aus einem Gemenge von natürlich vorkommendem Chromerz und gebranntem Magnesit. Die daraus hergestellten sogenannten Chrom-Magnesit-Steine haben zwar an sich eine hohe Feuerfestigkeit und Standfestigkeit bei hohen Temperaturen, die jedoch nicht über 170o° hinausgehen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es möglich ist, unter Verwendung von Chromoxyd feuerfeste Massen herzustellen, die auch bei Temperaturen von über 1700° ihre Feuerfestigkeit und insbesondere ihre Standfestigkeit bewahren. Der Träger dieser Eigenschaften ist gemäß der Erfindung eine Chromverbindung der Formel Cr O - C12 03. Vorzugsweise besteht .dieser Stoff vollkommen aus Cr O # Cr2 03. Er kann jedoch auch .gewisse andere Bestandteile enthalten, ohne daß dies seine Eigenschaften der Feuerbeständigkeit und Standfestigkeit bei hohen Temperaturen beeinträchtigt. Solche Stoffe sind beispielsweise Eisen und geringe Mengen an Alkali- und Erdalkalimetallen, vorzugsweise in der Form von Oxyden.
Dieser feuerfeste Stoff wird gemäß der Erfindung zur Herstellung von hochtemperaturbeständi,genFormsteinen, wie sie insbesondere zum Aufbau von metallurgischen Öfen dienen, verwendet. Die Verwendung kann auch in der Weise stattfinden, daß der Stoff in den Ofen eingebracht und dort zu einer monolytischen Auskleidung verfrittet wird. Auf diese Weise können Aasmauerungen von Industrieöfen aller Art, insbesondere .aber von metallurgischen Öfen, hergestellt werden. Die Herstellung des feuerfesten Stoffes, der zunächst ein Zwischenerzeugnis ist, kann auf verschiedene Weise .erfolgen.
Gemäß der Erfindung besteht ein Weg darin, das Chrommetall und Chromoxyd zu mahlen. Das Gemenge wird unter Zuschlag von. Alkali- oder. Erdalkalisalzen bei Temperaturen über 170o° gesintert. Das Verhältnis von Chrommetall zu Chromoxyd wird so eingestellt, daß sich im Sintererzeugnis das Chromoxyd von der Formel Cr O - Cr2 03 bildet. Der Zuschlag an Alkali- oder Erdalkalisalzen dient dazu, :die sich .abspielende Oxydation zu erleichtern. Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, Natriumsalze, beispielsweise Natriumchlorid oder Natriumcarbonat zuzusetzen. Es können aber auch Karbide oder Chloride des Calciums bzw. Magnesiums angewendet werden. Diese Stoffe können auch zu mehreren gemeinsam zugesetzt werden. In jedem Fälle sind Mengen anzuwenden, die höchstens 5 % der Gesamtmasse ausmach-en. Im allgemeinen genügt es, bereits mit einer Menge von i 1/o zu arbeiten.
Als Mittel, um die sich abspielenden Oxydationsvorgänge zu erleichtern, können auch sauerstoffabgebende Mittel :der zu sinternden Masse beigemischt werden, wie beispielsweise Chromate, Nitrate oder Chlorate.
Zur Verringerung der Kosten für die Ausgangsstoffe kann es vorteilhaft sein, nicht von Chrommetall, sondern von Ferrochrom auszugehen und dieses feingemahlen mit ebenso gemalhlenem Chromerz, vorzugsweise in .der Form des bekannten Chromeisens:teins zu verwenden. Aus diesem Ausgangsgemisch wird !genau nach demselben Verfahren, wie oben beschrieben, das Zwischenerzeugnis hergestellt. Besonders vorteilhaft ist es, von kohlenstoffhaltigen Stoffen auszugehen, d. h. also von einem handelsüblichen mehr oder minder starken kohlenstoffhaltigen Ferrochrom bzw. von Chromcarbid, und zwar deshalb, weil sich .diese Stoffe besonders leicht vermahlen lassen. Außerdem sind sie leichter erhältlich als solche, die kohlenstofffrei sind. Der Kohlenstoffgehalt der Ausgangsstoffe ist bei der Sinterung nicht schädlich, da er .durch .den im Gemisch vorhandenen Sauerstoff oxydiert wird und verbrennt.
Das Ergebnis der Sinterung ist ein poröses Sintergut von verschiedener Stückgröße und teilweise auch Pulverform. Dieses Sintergut wird alsdann fein gemahlen und mit Bindemitteln vermischt, wie sie bei der Erzeugung von feuerfesten Steinen üblich sind. Bekanntlich werden zu diesem Zweck Kalk, Töne, Kieselsäure u. dgl. anorganische Mittel verwendet. Es kommen aber auch organische Mittel, wie Teer, Bitumen u. dgl., in Frage. Wesentlich ist für diese Bindemittel, daß sie einerseits der gemahlenen Masse eine Konsistenz verleihen, die die Formgebung zu Steinen oder zu einer Ofenauskleidung gestattet, und vorzugsweise auch bei der nachfolgenden Sinterung das Zusammenfritten der einzelnen Körner begünstigt. Welche Mengen des anorganischen oder organischen Bindemittels zugesetzt werden, hängt von dem jeweiligen Mittel ab und läßt sich durch Stichversuche feststellen.
Steine, die auf :diese Weise hergestellt worden sind, stellen ein hochwertiges feuerfestes Erzeugnis dar, das beispielsweise in Elektroöfen selbst unter dem Einfluß des Lichtbogens nicht zum Weichwerden oder gar Schmelzen neigt, und zwar auch unter solchen. Bedingungen nicht, bei denen bisher übliche hochfeuerfeste Steine, wie beispielsweise Chrom-Magnesit-Steine, nicht standhielten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Chromoxydhaltiger feuerfester Stoff, dadurch :gekennzeichnet, daß er vollkommen oder in überwiegendem Maße aus einer oxydischen _ Chromverbindung der Formel Cr 0 - Cr2 03 besteht.
2. Verwendung des Stoffes nach Anspruch i zur Herstellung von hochtemperaturbeständigen Formsteinen, insbesondere für metallurgische Öfen.
3. Verwendung ides Stoffes nach Anspruch i zur Herstellung monolithischer Auskleidung von Industrieöfen, insbesondere von metallurgischen Ofen.
4. Verfahren zur Herstellung des Stoffes gemäß Anspruch i, :dadurch gekennzeichnet, daß gemahlenes Chrommetall mit gemahlenem Chromoxyd gemischt und unter Zuschlag von Alkali- oder Erdalkalis.alzen bei Temperaturen über iooo° gesintert wird.
5. Verfahren zur Herstellung des Stoffes gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß gemahlenes Ferrochrom und gemahlenes Chromerz (Chromeisenstein) gemischt und unter Zuschlag von Alkali- oder Erdalkalisalzen bei Temperaturen über iooo° gesintert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß kohlenstoffhaltige Ausgangsstoffe, wie Chromcarbid bzw. kohlenstoffhaltiges Ferrochrom, verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sauerstoffabgebende . Mittel, wie Chromate, Nitrate, Chlorate, der zu sinternden Masse zugesetzt werden. B. Verfahren nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Natriumchlorid, Natriumcarbon.at und/oder Calcium bzw. Magnesiumcarbonate oder -chloride in Mengen von höchstens- 5'/o der Gesamtmasse zugesetzt werden. g. Verfahren zur Verarbeitung des gemäß Anspruch 4 bis 8 hergestellten Stoffes zu Formsteinen und monolithischen Auskleidungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugnis gemahlen und mit .anorganischen oder organischen Bindemitteln gemischt nach entsprechender Formgebung gesintert wird.