DEP0040911DA - Verfahren zur Herstellung von Silika-Siliciumcarbid-Ziegeln - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Silika-Siliciumcarbid-ZiegelnInfo
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Description
Leitgedanke der vorliegenden Erfindung ist, bei der an sich bekannten Herstellung von Siliciumcarbid-Ziegeln zumeist in Form von Muffelplatten, anstelle der üblichen Bindung des Siliciumcarbids mit feuerfesten Tonen, die bei der Herstellung von Silikaziegeln an sich bekannte Bindung mit Ätzkalk durchzuführen mit dem Erfolg, dass anstelle der Zusätze von etwa 10-30% Ton nur rund 3% Bindemittel benötigt werden. Dazu wird der Masse Quarzit zugesetzt.
Diese Steine hoher Wärmeleitzahl sind namentlich für nachbarbeheizte Öfen der Koks-, Gas-, Kermischen- und Emaille-Industrie, sowie für Ausfütterung der Siemens-Martin-Stahlschmelzöfen in den vom Stahlbad nicht betroffenen oberen Wänden und Gewölbe geeignet.
Hierbei ist beachtlich, dass die bislang verwendeten, relativ hohlen Zusätze von Ton als Bindemittel infolge ihres Flussmittelgehaltes die Ausbildung einer flüssigen Phase zum Schaden der Feuerbeständigkeit begünstigen.
Das neue Bindemittel setzt sich etwa aus 2% Ätzkalk und 1% Sulfitablauge zusammen. Letztere bewirkt die Bildsamkeit der nur als Magerungsmittel anzusehenden Anteile von Siliciumcarbid und Quarzit.
Silikaziegel für die Stahlschmelzöfen nach Siemens-Martin haben für die Auskleidung der oberen Partien und der Gewölbe der genannten Öfen eine nicht hinreichende Feuerbeständigkeit, die es nicht zulässt, die Stahlschmelze bei höheren Temperaturen als beispielsweise 1650 Grad C durchzuführen.
Erfindungsgemäss wird deshalb dem Quarzit im innigen Gemisch Siliciumcarbid mit dem Erfolg zugesetzt, dass die Feuerbeständigkeit der Gewölbe um etwa 100 Grad oder noch mehr gesteigert wird. Damit wird alsdann das von den Stahlwerkern erstrebte Ziel erreicht, ihre Stahlschmelze bei wesentlich höheren Temperaturen und mit dem Enderfolg eines wesentlich höheren Ausbringens und wesentlich verringerter Ofenreparaturen durchzuführen.
Der Erfolg lässt sich unter Umständen noch dadurch steigern, dass man die Anteile an Quarzit und Siliciumcarbid in kolloidartig feinster Verteilung, wenn notwendig mittels Nassvermahlung, zu einer Dispersion aufbereitet und diese mit den Anteilen von Ätzkalk und Sulfitablauge schon während ihrer Aufbereitung oder anschliessend innig mischt und alsdann zu Silika-Siliciumcarbid-Ziegeln verarbeitet.
Während der Erfindung einesteils in der Erhöhung der Feuerbeständigkeit durch die Anwesenheit des SiC zum Ausdruck kommt, findet andernteils ein Schutz des Silicium-Carbids gegen seine Eigenschaft statt, sich bei hohen Temperaturen zu oxydieren.
Diese Neigung wird weiterhin gehemmt durch die Wirkung der Bindemittel Ätzkalk und Sulfitablauge.
Schliesslich ist als Vorteil die Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit zu erwähnen. Ist diese beispielsweise für Silikaziegel 1,5 so wird sie durch Steigerung des Anteils an Silicium-Carbid verdoppelt, verdreifacht oder sogar vervierfacht.
Auch hier zeigt sich ein unerwartet neuer technischer Effekt nach zwei Richtungen.
Die wesentliche Erhöhung der Wärmeleitzahl bei den Gewölben der Siemens-Martin-Stahlschmelzöfen trägt wegen erhöhter natürlicher Ausstrahlung wesentlich zu ihrer Haltbarkeit bei.
Die wesentliche Erhöhung der Wärmeleitzahl bei den nachbarbeheizten Öfen der Koks-, Gas-, Keramischen- und Emaille-Industrie fördert erheblich den Wärmefluss zwischen Wärmequelle und dem zu beheizenden Medium.
Da es sich bei dem neuen Verfahren um Fabrikate handelt, welche in der Hauptsache aus Siliciumcarbid bestehen, so genügt unter Umständen ihre Härtung mittels heisser Luft oder gespanntem Wasserdampf, und zwar mit Rücksicht darauf, dass die Hauptbestandteile der Masse bereits hoch gebrannt und Zustandsänderungen bei ihrer Verwendung insoweit nicht mehr zu befürchten sind.
Bei der Verwendung im Ofen ist nur die Umwandlung der relativ geringen Quarzit-Anteile in Tridymit und Cristobalit zu beachten.
Claims (3)
1) Verfahren zur Herstellung von Silika-Siliciumcarbid-Ziegeln mit hoher Wärmeleitzahl, gekennzeichnet durch die Bindung der Komponenten mit Ätzkalk und Sulfitablauge.
2) Verfahren gemäss Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten in kolloidartig feinster Verteilung, wenn notwendig mittels Nassvermahlung, zu einer Dispersion aufbereitet und diese mit den Anteilen von Ätzkalk und Sulfitablauge schon während ihrer Aufbereitung oder anschliessend innig gemischt und alsdann zu Silika-Siliciumcarbid-Ziegeln verarbeitet werden.
3) Verfahren gemäss Anspruch 1) und 2), dadurch gekennzeichnet, dass die Ziegel mittels heisser Luft oder mittels gespannten Dampfes gehärtet und soweit notwendig anschliessend gebrannt werden.
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