NO861269L - Isolerende varmefast materiale til aa inneholde smeltet metall. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår isolerende varmefaste materialer

for prosessering av smeltede metaller.

Metaller blir typisk prosessert i smeltet tilstand for formgivning, støping, rensning, konvertering eller for andre prosesseringstrinn. Ovner av forskjellige utformninger anvendes for overføring av varme til metallet slik at dette bringes i eller opprettholdes i smeltet tilstand. Ovnene krever varmefaste konstruksjonsmaterialer som ikke nedbrytes under høye oppvarmningshastigheter, høye temperaturer eller korrosive påkjenninger.

Valget av et spesielt varmefast materiale involverer evaluering av fysikalske og kjemiske egenskaper tilpasset en gitt anvendelse av ovnen, innbefattende ovnens arbeidstem-peratur, hastigheten av temperaturforandring, den belastning som anvendes under oppvarmningene, og kjemiske reaksjoner som gjør seg gjeldende. Det varmefaste materialets densitet og porøsitet er direkte relatert til mange andre fysikalske og kjemiske egenskaper hos det varmefaste materiale. I alminnelighet vil varmefaste materialer med relativt lave densi-teter ha lavere varmeledningsevne og høyere porøsitet. Jo høyere porøsiteten av det varmefaste materiale er, desto lettere vil det i alminnelighet bli gjennomtrengt av smeltet metall, flussmidler eller gasser. For en gitt klasse av varmefast materiale vil det som har den laveste porøsitet vanligvis ha den høyeste styrke, varmeledningsevne, varmekapasitet og korrosjonsresistens.

Stigende energikostnader har hatt en direkte virkning på prosesser for behandling av smeltet metall på grunn av den store varme og de høye temperaturer som er involvert. Isolerende varmefaste materialer kan bidra til å nedsette de høye energikostnader ved å bevare varme-energien mer effektivt. Isolerstein er tilgjengelig i to typer, nemlig til bruk som underlag for varmefast stein eller istedet for vanlig varmefast stein. Stein til bruk som underlag fremstilles av naturlig porøs diatomé-jord (kiselsyre-holdig). Isolerstein som anvendes istedet for vanlig varmefast stein, betegnes under tiden varmefaste lettvektsmaterialer. Slike lettvektsmaterialer har lignende sammensetning som tung stein, men har som følge av fremstillingsmåten en isolerende verdi. For eksempel kan av-fallskork males, siktes og blandes med brent leire, som der-etter kan formes og brennes. I ovnen blir korken brent ut,

slik at det blir tilbake en meget porøs og lett stein. Disse lettvektsmaterialer kan trygt anvendes for temperaturer på 2500-2900°F, tilsvarende 1371-1593°C, mens diatomé-jord-

stein ikke er egnet over ca. 1050°C under vanlige betingelser.

Rene oksydmaterialer innbefatter aluminiumoksyd, magne-siumoksyd, zirkoniumdioksyd, berylliumoksyd og toriumoksyd. Alle disse er blitt utviklet kommersielt for lette varmefaste produkter. Berylliumoksyd anvendes ikke industrielt når sli-tasjen er stor, fordi materialet er kostbart og dessuten flyktig ved temperaturer over 1650°C i nærvær av vanndamp. Toriumoksyd har en rekke ulemper, bl.a. er det radioaktivt. Det materiale som har den videste anvendelse av disse rene oksydmaterialer,

er sintret aluminiumoksyd, som kan anvendes med gode resultater ved temperaturer opptil 1870°C.

Kalsiumaluminatsementer anvendes sammen med forskjellige utvalgte tilslagsmaterialer for fremstilling av varmeresistente, korrosjonsresistente og abrasjonsresistente isolasjons- eller konstruksjonsbetonger eller -mørteler. Kalsiumaluminat kan fremstilles av bauksitt og kalkstein, hvorved det oppnås hydraulisk herdnende bindemidler. Lettvektstilslagsmaterialer, såsom vermikulitt eller perlitt, gir energibesparende isola-sjonsbetonger, mens en kombinasjon av disse med en ekspandert skifer eller leire gir en betong som både har isolerende egenskaper og forbedret styrke. Andre tilslagsmaterialer gir be-tongen styrke for anvendelse ved høye overflatetemperaturer, eksempelvis vermikulitt, 1090°C; ekspandert skifer eller leire, 1150°C; knust chamottestein, 1480-1590°C; kalsinert flint-leire, 1480-1590°C; og mullitt, kalsinert kyanitt, eller bauksitt, 1480-1650°C. Mange produsenter av varmefaste materialer leverer ferdige støpbare blandinger av kalsiumaluminatsement og utvalgte tilslagsmaterialer.

Et støpbart materiale, eller et støpbart varmefast materiale, innbefatter en blanding av bindemiddel og tilslagsmateriale som kan støpes til en ønsket form eller utformning. Et eksempel på et isolerende eller et lettvekts-støpbart materiale er tilgjengelig fra General Refractories Company under handelsnavnet LITECAST®. "LITECAST" er betegnet som et lettvekt, hydraulisk herdnende, isolerende støpbart materiale med høy fasthet. "LITECAST" er blitt fremhevet til bruk ved høy-temperaturanvendelser hvor bruk av et lettvekt varmefast materiale med høy fasthet og lav ledningsevne ville være for-delaktig. Typiske anvendelser er for tak, øvre sidevegger og underlagsisolasjon for smelte og holdeovner for aluminium. "LITECAST" har en typisk kjemisk analyse som følger: CaO 4,8%; A120354,5%; Si0236,3%; Fe2031,1%; Ti021,1%; alkalier 0,8%, og glødetap 0,5%.

Et annet isolerende støpbart materiale er tilgjengelig fra Harbison-Walker Refractories under varemerket "H-W

LIGHTWEIGHT CASTABLE" 26. Dette isolerende støpbare materiale kan også, parallelt med "LITECAST", betegnes som et materiale med lav densitet, lav varmeledningsevne, gode varmefaste egenskaper og god fasthet. "LIGHTWEIGHT CASTABLE" 26 har en rep-resentativ kjemisk analyse som følger: CaO 6,6%; A120352,9%, Si0237,0%, alkalier (Na20, K20, Li20) 1,5%; Fe2031,1%,' Ti020,8% og MgO 0,1%.

Begge eksempler på kommersielt tilgjengelige isolerende støpbare materialer herdner hydraulisk med kalsiumaluminat som bindemiddel.

Et lettvekts støpbart materiale for isolasjonsformål hvilket er motstandsdyktig mot aluminiumgjennomtrengning, er tilgjengelig under varemerket ALSTOPCR fra General Refractories Company. Dette isolerende materiale er med godt resultat blitt anvendt for isolering av underherden og den nedre sidevegg i aluminium-flammeovner, klaringskum-foringer og dørforinger. Dette lettvekts støpbare materiale kan betegnes som et kalsiumaluminat og -silikat kombinert med bariumsulfatinhibitor til å hindre gjennomtrengning av aluminium.

Et formbart materiale er et varmefast materiale som

kan formes på plass i overensstemmelse med formen eller ut-formningen av en høytemperaturbeholder. Et isolerende formbart materiale kan fremstilles av keramiske fibre disbergert i et vannbasert bindemiddel av varmefast silisiumdioksyd.

Det formbare materiale tørkes, hvorved det oppnås en isola-sjon med hard overflate og lav varmeledningsevne i en god varmefast binding. Et slikt isolerende formbart materiale er tilgjengelig fra The Carborundum Company under varemerket "FIBERFRAX LDS MOLDABLE". Det formbare materiale anvendes typisk ved varm eller kald reparasjon av sprekker eller riss i varmefast materiale eller i klaringskum-foringer for aluminium eller andre ikke-jern-metaller.

Smeltede metaller kan angripe et varmefast materiale

med meget destruktive resultater. Metall i smeltet tilstand er et betydelig reduksjonsmiddel. Smeltet aluminium og aluminiumlegeringer er av denne natur. Varmefaste materialer for ovnsforinger, klaringskum-foringer og lignende må ha gjennomtrengnings- eller korrosjonsresistens mot smeltet aluminium. Varmefaste materialer er blitt utviklet som har sådan gjennomtrengningsresistens. For eksempel er ikke-

porøse varmefaste materialer inneholdende kalsiumaluminatsement blitt utviklet som oppviser korrosjonsresistens mot smeltet aluminium.

Varmefaste materialer av krystallisert aluminiumoksyd eller aluminiumsilikater kan anvendes hvor kraftig slagging eller metallkontakt finner sted. Mullitt og korund har høy slaggresistens og forblir i krystallinsk tilstand ved temperaturer på 1600°C og høyere. Høytemperaturovner kan tilveiebringe aluminiumoksyd-stein som kommer meget nær ren korund i egenskaper, og mullitt-stein som fremstilles av kalsinert indisk kyanitt, med den gamle leirebinding er-stattet av en mulitt-binding bestående av sperrende (interlocking) krystaller.

U.S. Patent 4 088 502 beskriver et korrosjonsresistent støpbart materiale av kalsiumaluminatsement og tilslagsmateriale av smeltet silisiumdioksyd kombinert med en sinkborsilikatfritte-inhibitor. Et ikke-porøst varmefast materiale med en romvekt over 1,79 g/cm 3og en tilsynelatende porøsitet under 28% viser ingen gjennomtrengning i det korrosjonsforsøk som er beskrevet i patentet.

Et annet eksempel på korrosjonsresistente ikke-porøse støpbare varmefaste materialer er kjent fra U.S. patent 4 348 236, hvor det beskrives et varmefast høydensitets-materiale av aluminiumoksyd, kalsiumaluminat og bare 0,5-1,5 vekt% borsilikatfritte. Dette materialet anvendes i store støpeblokker. Den angitte lave mengde av borsilikat-fritte må reguleres slik at deformasjon unngås ved høye temperaturer. Borsilikater er materialer som vanligvis inneholder ca. 13-35 vekt% B-pO^ og 25-87 vekt% silisiumdioksyd og har lave utvidelseskoeffisienter, høy resistens mot sjokk, meget god kjemisk stabilitet og høy elektrisk motstand. Anvendelsene innbefatter bakeri-brett, laboratorie-glass-varer, rørledninger, høyspenningsisolatorer og pakninger. Borsilikat-glass er tilgjengelig under handelsnavnet "Pyrex".

U.S. patent 2 516 892 beskriver et varmefast materiale av kalsiumaluminatsement og tilslagsmateriale kombinert med 0,5-25% uoppløselig silikatfritte. Det varmefaste tilslagsmateriale eller fyllstoff kan være brent leire-grogg, knust chamottestein, ekspandert skifer, diatomé-jord, vermikulitt eller knust rød murstein. Patentet beskriver tilsetning av elementer som er hovedsakelig uoppløselige i vann og i sementblandinger og et relativt lavt smeltepunkt, d.v.s. ca. 870°C eller lavere, for det formål å tilveiebringe en varmefast betong med en keramisk binding og øket styrke.

Anvendelse av et glassmateriale eller glassaktig materiale er beskrevet i U.S. patent 2 997 402. Et boraluminat-glass ble kombinert med aluminiumoksyd, silisiumdioksyd og tilslagsmateriale. Patentet angir at silisiumdioksydinnholdet i glasset skal holdes på en mengde som ikke overstiger 10 vekt% av glasset. Det beskrevne metallgjennomtrengningsforsøk (eksempel III i patentet) anvender et glass inneholdende 1,4% SiC^. Blandingen inneholder ikke sement, men er avhengig av en varmesintret binding. Blandingen presses til murstein og brennes langsomt til en temperatur på 1375°C.

U.S. patent 4 126 474 beskriver en bariumsulfat-inhibitor for varmefaste materialer såsom aluminiumoksyd-silisiumdioksyd. Bariumsulfat tilsettes i en mengde på 0,5-30 vekt%. Patentet tilhører General Refractories Company, og dette materialet danner sannsynligvis basis for det støpbare lettvektsprodukt som er kommersielt tilgjengelig under varemerket "ALSTOP".

U.S. patent 4 060 424 beskriver en stampe- eller sprøyte-sement, nemlig en sement som ikke har noen romtemperaturstyrke, og som innbefatter et lavtemperatur-mykningsglass eller -fritte. Når blandingen utsettes for en temperatur så lav som 350°C mykner fritten og binder de varmefaste korn til en monolittisk struktur som bevares opptil og gjennom de for-høyede temperaturer ved hvilke de varmefaste korn sintres og andre høytemperatur-keram-bindinger dannes. På denne måte anvendes det ifølge patentet en fremgangsmåte tilsvarende den i ovennevnte U.S. patent 2 997 402 og 2 516 892 for anvendelse av glasset eller fritten som et bindemiddel.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et isolerende varmefast materiale som har resistens mot fukting og gjennomtrengning av smeltet metall.

Det er et annet formål med oppfinnelsen å tilveiebringe evnen til støping eller forming av et varmefast materiale til en fasong eller utformning til bruk i beholdere for smeltet metall.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et lettvekt isolerende varmefast materiale med lav densitet og høy porøsitet, over området for disse egenskaper hos varmefaste materialer, og som er resistent mot å fuktes av smeltet aluminium.

KORT ANGIVELSE AV OPPFINNELSEN.

Denne oppfinnelse innbefatter et isolerende varmefast materiale, som f.eks. et isolerende støpbart eller formbart materiale, i kombinasjon med borsilikat-fritte for beholdere for smeltet metall. Det varmefaste materiale inneholder fritte i en mengde på mer enn ca. 2 vekt%. Fritten må inneholde mindre enn en overveiende komponent av sink eller sinkforbindelse. Det isolerende varmefaste materiale har en lav densitet i forhold til det området for varmefaste materialer som er egnet for metallsmeltetemperaturer.

Den foreliggende oppfinnelse innbefatter også en fremgangsmåte til å holde smeltet metall i et isolerende varmefast materiale av støpbar eller formbar form i kombinasjon med borsilikatfritte.

Den foreliggende oppfinnelse er resultatet av en em-pirisk anstrengelse for å finne nye materialer for varme-

faste materialer av -isolas jonstypen, hvilket dessuten oppviser resistens mot korrosjon eller kjemisk angrep fra smeltet metall såsom smeltet aluminium. I et av sine aspekter er den foreliggende oppfinnelse blitt funnet å gi gode resultater ved isolasjonsanvendelser såsom i underherden av aluminium-flammeovner eller i klaringskum-anvendelser for overføring av smeltet aluminium-metall. Den kombinasjon av egenskaper som ble søkt, d.v.s. isolerende og ikke-fuktende overfor smeltet metall, er motstridende trekk i varmefaste produkter ettersom isolerende materialer typisk er meget porøse, hvilket fører til gjennomtrengning av det smeltede metall.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse oppnås imidlertid isolerende støpbare eller formbare materialer av meget porøst varmefast materiale med lav densitet, hvilke har meget gode isolasjonsegenskaper og en høy resistens mot gjennomtrengning av smeltet metall såsom smeltet aluminium.

Det isolerende varmefaste materiale og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan oppnås ved å inkorporere mer enn ca. 2 vekt% av en borsilikat-fritte i et isolerende støpbart eller formbart materiale. Det isolerende støpbare materiale kan i alminnelighet tilveiebringes av et hydraulisk herdnende kalsiumaluminatsement-bindemiddel og tilslagsmaterialer, såsom silikat, eller isolerende fyllstoff, såsom vermikulitt eller perlitt, eller andre lette fyllstoffer. Tilslagsmaterialet har i alminnelighet en partikkelstørrelse over ca. 200 mesh (Tyler Series). Eksempelvis kan kalsiumaluminatsementen ut-gjøre fra ca. 5 til ca. 50 vekt% av det støpbare materiale. Tilslagsmaterialet eller fyllstoffet kan utgjøre fra ca. 50 til ca. 95 vekt% i alminnelighet. Andre bestanddeler kan være tilstede, såsom jernoksyd eller titandioksyd i mengder som i alminnelighet ikke bør overstige 0,5 vekt%. Over nevnte 0,5% vil andre oksyder ha tendens til å forårsake høytem-peraturnedbrytning i det støpbare materiale. Det isolerende formbare materiale kan være et varmefast materiale såsom et vannbasert varmefast silisiumdioksyd-bindemiddel inneholdende dispergerte keramiske fibre. Det formbare materialet velges for tilveiebringelse av en generelt mekanisk blandet materialblanding som tørkes under dannelse av en hard overflate i formgitt tilstand.

Borsilikatfritte-inhibitor inneholder i alminnelighet ca. 15-30 vekt% B203og ca. 20-50 vekt% silisiumdioksyd, fortrinnsvis 18-23 vekt% B203og 22-27% silisiumdioksyd. Borsilikatfritten som anvendes ifølge oppfinnelsen, må inneholde mindre enn en overveiende mengde av en sink-komponent. Mer foretrukket bør borsilikatfritten inneholde høyst 5,0 vekt% av et sinkoksyd eller annen sinkbestanddel. Det er blitt funnet at mer enn en overveiende mengde av sink som en komponent i borsilikatfritten vil nedsette den høye resistens mot gjennomtrengning av smeltet metall. Borsilikatfritten bør ha en partikkelstørrelse i området ca. 10-100 /um. Siden fritten vanligvis blandes i en vandig eller vannbasert blanding bør partikkelstørrelsen av borsilikatfritten være mindre enn ca. 40 / am.

Den borsilikatfritte som anvendes ifølge oppfinnelsen, og som har mindre enn en overveiende komponent av sink eller sinkforbindelser, kombineres med det isolerende støpbare eller formbare materiale i en mengde større enn ca. 2 vekt% borsilikat. Ved 2% eller mindre borsilikat gir det varmefaste materiale ikke en høy resistens overfor smeltet metall. I denne henseende krever fremgangsmåten og det varmefaste materialet ifølge oppfinnelsen mer enn ca. 2 vekt% borsilikat, fortrinnsvis mer enn 2,5 vekt% borsilikat. Borsilikatet inneholder fortrinnsvis ikke mer enn små mengder av sinkforbindelse. Små mengder i denne sammenheng kan defineres som mindre enn ca. 5,0 vekt%.

Det varmefaste materialet ifølge foreliggende oppfinnelse kan tilveiebringe et isolerende støpbart materiale som har en romvekt mindre enn ca. 2000 kg/m 3 og har en høy resistens mot gjennomtrengning av smeltet aluminium. Det varmefaste materialet for den foreliggende oppfinnelse har fortrinnsvis en romvekt mindre enn 1600 kg/m 3 og mer foretrukket mindre enn 1300 kg/m<3>.

Det isolerende formbare materiale som anvendes ifølge oppfinnelsen har en densitet i tørket tilstand på mindre enn ca. 1000 kg/m 3 , fortrinnsvis mindre enn 800 kg/m 3.

I forbindelse med den foreliggende oppfinnelse bestemmes romvekter ved den analytiske metode ifølge ASTM Standard C 134-70, "Standard Test Methods for Size and Bulk Density

of Refractory Brick and Insulating Firebrick."

EKSEMPEL I

En av de inhibitorer som skulle utprøves, ble tilsatt et isolerende støpbart materiale for det formål å øke resis-tensen mot gjennomtrengning av smeltet metall i det varmefaste materiale. Det isolerende materialet var "LITECAST" 75-28 levert av General Refractories. Inhibitorene som ble testet innbefattet de følgende: (1) bariumsulfat, som er

det tidligere kjente additiv for oppnåelse av resistens mot smeltet aluminium, (2) slemmekritt, som kan identifi-seres som kalsiumkarbonat, og som ble erholdt fra Mississippi Lime Company under varemerket C-55 "WHITING" , (3) rød slamm, erholdt fra J.R. Goslee Company under varemerket R-20, (4) sink borsilikatfritte levert av Mobay Chemical Company under produktbetegnelsen P1A44P og (5) borsilikatfritte levert av Mobay Chemical Company under produktbetegnelsen P2V25P.

En Hobart-blander ble anvendt til å blande additivet ved det støpbare materialet, fulgt av tilsetning av vann. De blandede materialer ble støpt i en form som forberedelse til en 72-timers begerprøvning. Denne 72-timers begerprøvning er en anerkjent standard i aluminiumindustrien. Den anvendes for bestemmelse av motstandsdyktigheten mot smeltet aluminium og aluminiumlegeringer. I dette eksempel ble legering 7075 holdt i et beger ved 816°C i 72 timer.

Hver blanding inneholdt et inhibitor-additiv i en mengde på ca. 6 vekt%.

Den kjemiske sammensetning av additivene er vist i tabell I.

Resultatene av ovennevnte begerprøvning av forskjellige additiver er vist i tabell II. Bedømmelsen er basert på dybden av metallinntrengning i det varmefaste materiale, eventuelle sprekker eller utbulinger og eventuelt forurensningsopptak i metallet (vanligvis silisium eller jern).

Aluminiuminntrengningen ble observert i det isolerende støpbare materiale uten additiv, med slemmekritt, med rød slamm og med sink borsilikatfritte. Isolerende støpbart materiale med bariumsulfatadditiv eller med borsilikatfritte viste god resistens mot aluminiuminntrengning.

Det isolerende støpbare materiale uten noe additiv var fullstendig gjennomtrengt av det smeltede aluminium. Bariumsulfat tilsatt det isolerende støpbare materiale i en mengde på

ca. 6 vekt% viste aluminiuminntrengning og høyt opptak av silisiumforurensning i metallet. Selv om slemmekritt er blitt brukt som et belegningsmateriale for metallsmelteanvendelser hadde det en skadelig effekt som et additiv og viste den høyeste inntrengning i forsøket. Skjønt ingen porøsitetsdata ble målt, menes det at slemmekrittet forårsaket en økning i, porøsitet ved spaltning av kalsiumkarbonat. Rød slamm er et annet belegningsmateriale, men det forbedret ikke inntreng-ningsresistensen hos det isolerende støpbare materiale.

Sinkborsilikatfritte viste utstrakt inntrengning, spesielt på sidene av begeret. Analyseresultater indikerte også

et høyt opptak eller akkumulering av silisium og jern. Disse forsøk viser at inhibitoren som anvendes ifølge oppfinnelsen, ikke kan tilveiebringes av sinkborsilikatfritte eller bor-silikatf ritte inneholdende sink eller sinkforbindelse, f.eks. sinkoksyd, som en overveiende komponent.

Additivet borsilikatfritte gav en ikke-fuktende over-

flate og lavt opptak av metall.

EKSEMPEL II

Den borsilikatfritte som ble funnet å ha meget gode egenskaper med hensyn til resistens mot smeltet metall, ble tilsatt til et annet lettvekts støpbart materiale, d.v.s. "LIGHTWEIGHT NO. 26" levert av Harbison-Walker. "LIGHTWEIGHT

NO. 26" er et støpbart materiale med densitet. For eksempel

har "LIGHTWEIGHT NO. 26" lavere densitet enn "LITECAST"

75-28. Additivet borsilikatfritte ble tilsatt i en mengde på bare 4 vekt%. Denne mengde, som er lavere enn mengden i

eksempel I, ble også tilsatt til "LITECAST" 75-28. Resultatene er vist i tabell III.

Harbison-Walker "LIGHTWEIGHT NO. 26" tilsatt borsilikat-fritte-inhibitor viste praktisk talt ingen inntrengning av aluminium og gav det støpte varmefaste materiale en ikke-fuktende overflate.

EKSEMPEL III

Et isolerende støpbart materiale av keramiske fibre disbergert i et vannbasert varmefast silisiumdioksyd-bindemiddel ble valgt for blanding med borsilikatfritte-inhibitoren. "LDS MOLDABLE" levert av The Carborundum Company ble anvendt i forsøket. Begertest-prøver av "LDS MOLDABLE" alene og "LDS MOLDABLE" med 6% P2v25P-fritte ble dannet. Fritte ble tilsatt ved at "LDS MOLDABLE" ble plassert i en Hobart-blander og fritte tilsatt under blanding. Materialene ble ført inn i begerformen med murskje. En 72-timers begertest ble utført ved 816°C under anvendelse av aluminiumlegering 7075. Begertestresultatene med "LDS MOLDABLE" med og uten inhibitor er vist i tabell IV.

"LDS MOLDABLE" alene viste dårlig resistens mot smeltet metall. "LDS MOLDABLE" med 6% borsilikatfritte-inhibitor viste resistens mot det smeltede metall.

I andre forsøk ble det isolerende formbare materiale, kombinert med den inhibitor som anvendes ifølge foreliggende oppfinnelse, funnet å ha en lavere varmeledningsevne og en høyere bruddgrense enn isolerende formbart materiale uten inhibitoradditiv.

EKSEMPEL IV

Forsøk ble utført for bestemmelse av den nødvendige konsentrasjon av borsilikatfritte-additiv i et isolerende støpbart materiale for oppnåelse av resistens mot smeltet metall. Lettvekts støpbart materiale anvendt i forsøket var General Refractories "LITECAST" 75-28. Borsilikatfritten var P2V25P-fritte levert av Mobay. Materialene ble blandet i en Hobart-blander og testet i en 72-timers begertest under anvendelse av aluminiumlegering 7075 ved ca. 816°C. Resultatene av forsøket er vist i tabell V.

Det støpbare lettvektsmateriale uten additiv var fullstendig gjennomtrengt av aluminium-metall. Støpbart lettvektsmateriale med 1,1% additiv var gjennomtrengt i betydelig grad til dybder på 5-20 mm i sideveggen og 2-6 mm i bunnen, hvilket representerer utstrakt metallinntrengning. Isolerende støpbart materiale med 2% additiv viste utstrakt inntrengning til dybder på 3-20 mm i sideveggen og 2-8 mm i bunnen. Isolerende støp-bart materiale med 4% og 6% additiv viste ingen inntrengning i sideveggen eller bunnen.

Det isolerende varmefaste materiale ifølge foreliggende oppfinnelse innbefatter et lettvekts isolerende støpbart materiale og i det minste over ca. 2 vekt% borsilikatfritte-inhibitor. Borsilikatfritte-inhibitoren tilsettes fortrinnsvis i en mengde over 2,5 vekt% i det isolerende varmefaste materiale og mest foretrukket over 3 vekt%.

Claims (10)

1. Isolerende varmefast materiale til å inneholde et smeltet metall, karakterisert ved at det omfatter et isolerende støpbart materiale eller formbart materiale og mer enn ca. 2 vekt% borsilikatfritte som har mindre enn en overveiende komponent av sink eller sinkforbindelse.

2. Varmefast materiale ifølge krav 1, karakterisert ved at det inneholder mer enn 2,5 vekt% borsilikat-fritte.

3. Varmefast materiale ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at fritten inneholder mindre mengder eller mindre av sink eller sinkforbindelse.

4. Varmefast materiale ifølge ett eller flere av kravene 1-3, karakterisert ved at det isolerende støp-bare materiale omfatter kalsiumaluminatsement og silisiumdioksyd og har en romvekt mindre enn ca. 2000 kg/m 3, fortrinns-3 3 vis mindre enn 1600 kg/m og helst mindre enn 1300 kg/m .

5. Varmefast materiale ifølge ett eller flere av kravene 1-4, karakterisert ved at det omfatter isolerende tilslagsmateriale.

6. Varmefast materiale ifølge ett eller flere av kravene 1-5, karakterisert ved at det isolerende formbare materiale omfatter keramiske fibre disbergert i vannbasert silisiumdioksyd-bindemiddel.

7. Varmefast materiale ifølge krav 6, karakterisert ved at det tørket har en densitet mindre enn ca. 1000 kg/m 3 , fortrinnsvis mindre enn 800 kg/m 3.

8. Fremgangsmåte til å inneholde eller håndtere smeltet metall, karakterisert ved at man tilsetter minst ca. 2 vekt% borsilikatfritte-inhibitor til et isolerende støpbart materiale eller isolerende formbart materiale for å danne et varmefast materiale som har resistens mot å fuktes av nevnte metall, hvilken inhibitor har mindre enn en overveiende mengde av sink eller sinkforbindelse, hvilket varmefaste materiale enn videre sammensettes som angitt i hvilket som helst av de foregående krav.

9. Materiale til å inneholde smeltet aluminium, karakterisert ved at det omfatter et isolerende varmefast materiale som angitt i hvilket som helst av de foregående krav.

10. Materiale ifølge krav 9, karakterisert ved at det har lav varmeledningsevne og opprettholder resistens mot smeltet metall.