DE961697C

DE961697C - Verfahren zur Herstellung von hydratationsbestaendigen, feuerfesten, gebrannten magnesiahaltigen Steinen und Massen

Info

Publication number: DE961697C
Application number: DEO2209A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Lanser; Dr Maximilian Mack; Dr-Ing Norbert Skalla
Original assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Current assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Priority date: 1951-11-06
Filing date: 1952-03-08
Publication date: 1957-04-11

Description

Verfahren zur Herstellung von hydratationsbeständigen, feuerfesten, gebrannten magnesiahaltigen Steinen und Massen DieErfindung betrifft dieHerstellung von hydratationsbeständigen, feuerfesten, gebrannten magnesiahaltigen Steinen und Massen.
Zur Herstellung künstlicher Steine und Formstücke hat man vorgeschlagen, aus Quarz, gebrannter Magnesia und Kaliwasserglas. angefertigte Steine durch Evakuierung in geschlossenen Behältern von der eingeschlossenen Luft zu befreien und darauf einem Kohlensäuredruck von r bis zo Atm. auszusetzen. Dabei handelt es sich um Kunststeine aus kaustischer Magnesia und mineralischen Füllmitteln, die nicht für Zwecke verwendet werden können, bei welchen Feuerfestigkeit des Steines gefordert wird. Ferner ist es bereits bekannt, die Witterungsbeständigkeit gebrannter, feuerfester magnesiahaltiger Erzeugnisse durch Behandeln mit Kohlendioxyd oder dieses enthaltenden Verbrennungsgasen unter einem Druck von z Atm. in Gegenwart von Wasserdampf zu verbessern. Schließlich ist schon vorgeschlagen worden, ungebrannte, basische oder neutrale, feuerfeste Steine chemisch zu binden, indem man den mit Wasser befeuchteten Satz zu Steinen verpreßt und die ungebrannten Steine, allenfalls nach Evakuierung und vorzugsweise unter Druck, der Einwirkung von Schwefeldioxyd, Schwefeltrioxyd oder Chlor unterwirft.
Gebrannte basische Steine (Magnesitsteine und Chrommagnesitsteine) weisen in der Praxis oftmals Übelstände auf, die durch die Wasseraufnahme des Magnesium:oxydes bei Temperaturen um zoo° C verursacht werden. Die Bildung von Magnesiumhydroxyd aus Ma-gnesiumoxyd und Wasser ist mit einer starken Volumenvermehrung verbunden, die ein Treiben der Steine verursacht, zur Rißbildung Anlaß gibt und schließlich bis zu einer vollkommenen Zermürbung der magnesiahaltigen Steine führen kann. Besonders bei starken Mauerwerksteilen, die aus solchen Steinen aufgebaut sind, besteht die Gefahr der Hydratation, wobei basische Zustellungen von Ze@mentdrehöfen besonders gefährdet sind, da die im Mörtel oder in der Hintermauerung reichlich vorhandene Feuchtigkeit von den Steinen aufgenommen wird. Die Gefahr der Hydratation ist besonders dann gegeben, wenn infolge der Strahlung eines in der Nachbarschaft befindlichen Ofens oder durch Wärmeübertragung von noch heiß gebliebenen anderen Ofenteilen sich die Temperaturen der Neuzustellung eines Ofens um ioo° C herum bewegen. In solchen. Fällen kann eine Zerstörung der Zustellung bereits nach kürzester Zeit eintreten oder zumindest die Haltbarkeit des Ofenfutters durch ,die einsetzende Hydratation sehr wesentlich herabgesetzt werden. Es wurde nun gefunden, daß gebrannte Magnesit- und Chromitmagnesitsteine bzw. sonstige gebrannte magnesiahaltige, feuerfeste Massen hydratationsbeständig werden, wenn man sie nach vorhergehender Evakuierung in Gegenwart von Wasser der Einwirkung von Schwefeldioxyd oder -trioxyd oder Chlorwasserstoff oder diese Verbindungen enthaltenden Gasen oder der Einwirkung von mit festen, sauren Bestandteilen beladenen Rauchen unterwirft. Auch Gemische von Schwefeldioxyd, Schwefeltrioxyd oder Chloirwasserstoff mit Kohlensäure oder anderen sauren Gasen oder Rauchen können für diesen Zweck angewendet werden. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung von S 02 oder S 02 enthaltenden Gasen oder Rauchen. Auch Abfallgase, die einen Gehalt an diesen Verbindungen aufweisen, wie S 03 enthaltende Röstgase, die gewöhnlich noch Kohlensäure und P2 05 enthalten, sind für die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung brauchbar.
Zweckmäßig kann man zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in der Weise verfahren, daß man die gebrannten Steine und Massen durch Tauchen oder Besprühen mit Wasser anfeuchtet, z. B. auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 3 °/a Wasser bringt, und dann nach vorhergehender Evakuierung mit den genannten Gasen oder mit Rauchen, die mit festen, sauren Bestandteilen beladen sind, oder mit diese Gase enthaltenden Verbindungen bei Normal- oder bei Überdruck behandelt. Durch vorhergehende Evakuierung der Luft aus der Umgebung bzw. aus den Poren der Steine usw. wird die Reaktion mit den Gasen bzw. Rauchen gefördert. Die Befeuchtung der Steine und Massen und die Behandlung mit den Gasen oder Rauchen können auch zu einem einzigen Verfahrensgang vereinigt werden, indem man feuchtigkeitsübersättigte, kalte oder warme Gase oder Rauche auf die Steine zur Einwirkung bringt. Die vom Gut aufgenommene Feuchtigkeit wird dann anschließend durch einen normalen Trockenvorgang, z. B. bei i i o° C oder darüber, entfernt.
Die Wirkung des Verfahrens gemäß der Erfindung bei Anwendung von S02 als Behandlungsmittel ergibt sich aus Vergleichsversuchen zur Prüfung der Hydratationsbeständigkeit, die wie folgt durchgeführt wurden: Aus Sintermagrnesia mit den üblichen Bindemitteln, wie Sulfitablauge, zu Formkörpern der handelsüblichen Abmessungen verpreßte und dann gebrannte Steine wurden mit einer 5 mm starken Mörtelschicht, bestehend aus Magnesitmehl (Feinmehl aus Sintermagnesia) und Wasserglas von 3o° Be, umgeben und in an einer Stirnseite offene Blechkästen gebracht, a4 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen und dann 48 Stunden in einem Trockenschrank auf 8o° C erhitzt. Dabei konnte festgestellt werden, daß mit Schwefeldioxyd vorbehandelte magnesiahaltige Steine nach dieser Prüfung keine Risse zeigten, auch nicht mürbe geworden, vielmehr vollkommen intakt geblieben waren, wogegen unbehandelte Steine der gleichen Art schwerste Schädigungen, wie zahllose klaffende Risse, starkes Treiben und Mürbewerden bis zum vollkommenen Zerfall, zeigten.

Die Behandlung der Steine mit S02 erfolgte in der Weise, daß diese nach Evakuierung und Befeuchtung 6 Stunden lang der Einwirkung von S 02 Gas bei einem Druck von a,5 atü unterworfen und anschließend bei iio° C getrocknet wurden. Es ergaben sich vor der Hydrätätiorisprüfung die aus der folgenden Tabelle ersichtlichen Aufnahmen an S 02

Ausgangsgewicht Steingewicht nach Steingewicht Steingewicht nach

Probe der Steine der Befeuchtung feucht nach der der S02-Behandlung =S02-Aufnahme

S02-Behandlung und Trocknung

in g in g in g in g - in °/o

I 5837 611o 62o5 6165 5,6

II 5719 6030 6132 5970 4,4

Statt das Gut zu befeuchten, können, wie bereits oben erwähnt, auch mit Feuchtigkeit beladene, z. B. mit Feuchtigkeit gesättigte Reaktionsgase, die Schwefeldioxyd enthalten, für die Behandlung benutzt werden. Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß es sich nicht um die bloße Ausbildung einer schützenden Oberflächenschicht handelt, sondern um eine Schutzschichtenbildung, die sich. auf die gesamte innere Oberfläche der Poren erstreckt. Die z. B. mit S 02 oder S 03 behandelten Steine können daher bei der Zustellung geschliffen oder behauen werden, ohne daß ihre Hydratationsbeständi.gkeit vermindert wird. Ganz allgemein kann gesagt werden, daß mit Schwefeldioxyd, Schwefeltrioxyd oder Chlorwasserstoff behandelte magnesiahaltige Erzeugnisse die Hydratationsbeständigkeit bis zu Temperaturen von etwa iooo° C beibehalten, wogegen z. B. mit Kohlendioxyd behandelte Erzeugnisse gleicher Art nur bis zu etwa 4oo° C hydratationsbeständig bleiben. Ferner konnte festgestellt werden, daß auf erfindungsgemäße Weise behandelte Steine auch nach der ersten Ofenreise bei Temperaturen bis zu etwa goo oder iooo° hydratationsbeständig bleiben, wogegen Steine, die der Einwirkung von Kohlendioxyd unterworfen wurden, nach der ersten Ofenreise nicht mehr hvdratationsbeständig sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von hydratationsbeständigen, feuerfesten, gebrannten magnesiahaltigen Steinen und Massen, wobei in gebranntem Zustand vorliegende Steine oder Massen der Einwirkung von Gasen unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die gebrannten Steine oder Massen nach vorher= gehender Evakuierung in Gegenwart von Wasser der Einwirkung von Schwefeldioxyd oder -trioxyd oder Chlorwasserstoff oder diese Verbindungen enthaltenden Gasen, vorzugsweise unter Druck, unterworfen werden.
2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gebrannten Steine oder Massen nach vorhergehender Evakuierung in Gegenwart von Wasser der Einwirkung von mit festen, sauren Bestandteilen beladenen Rauchen unterworfen werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 835 869, 847 568; Jo,urn. of the Ceram. Assoziation Japan, 1931, 39 (461), s.313 bis 315; Chemical Abstracts, 1933 (1i24 und 3797).