AT144314B - Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen. 



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf splitterfeste, feuerfeste und chemisch neutrale   Si, eine   oder andere feuerfeste Materialien und besteht insbesondere in der chemischen und physikalischen Zusammensetzung der Steine, die denselben die nachstehend beschriebenen bedeutenden physikalischen und chemischen Eigenschaften verleiht. 



   Feuerfeste Produkte aus Magnesit, Dolomit oder Chromerzen sind bekannt. Man hat solchen Materialien Aluminiumoxyd, Eisenoxyd od. dgl. zugesetzt, als Bindemittel Tonerdezement verwendet, Chromerze mit Magnesia, Ton und Magnesiumchlorid od. dgl. gebunden, ferner Chromsäure und Magnesia gemischt, verpresst und gebrannt, um Filter u. dgl. zu bilden. Man hat ferner Chromerze mit gesintertem oder geschmolzenem Magnesit gemischt. Viele metallurgische Prozesse sind beschränkt oder gehemmt durch die   Unzulänglichkeit   der feuerfesten Materialien hinsichtlich ihrer Widerstandsfähigkeit gegen die Einwirkungen der Charge und Temperaturbedingungen. 



   Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Steines, bei dem die oben beschriebenen Übelstände zum grossen Teile vermieden sind. Dies wird erzielt durch die Vereinigung folgender sehr wertvoller Eigenschaften :
1. Hohe Widerstandsfähigkeit gegen chemische Angriffe durch Schlacken oder Teilchen, die aus der Charge herrühren, u. zw. sowohl sauerer als auch basischer Natur. 



   2. Stark herabgesetzte Neigung, beim abwechselnden Erhitzen und Abkühlen zu splittern. 



   Gemäss der Erfindung kommen diese bedeutenden Eigenschaften in dem gebrannten Stein dadurch zustande, dass Chromeisenerz und totgebrannter Magnesiaklinker mit einem beträchtlichen Anteil an Kalk miteinander vereinigt werden, u. zw. zur Erzielung der besten Ergebnisse in der Weise, dass im Gemisch sowohl grobe als auch feine Materialien vorliegen, wobei der Chromit ganz oder teilweise den groben Bestandteil bildet. 



   Die zur Herstellung des Steines verwendeten Materialien bestehen aus :   A.   1. Chromeisenerz und
2. Magnesiaklinker, der normalerweise ungefähr 15-25% Kalk   (CaO),     4-8% Kieselsäure (SiOJ   und   6-9% Eisenoxyd (FeOg) enthält   und bei 1400  C oder einer höheren Temperatur totgebrannt oder gesintert worden ist, so dass die nicht gebundene Magnesia in das inerte Mineral Periklas (MgO. FeO) übergeführt ist, oder : B. 1. Chromeisenerz und
2. totgebrannter oder gesinterter körniger Magnesit, wie z. B. österreichischer gekörnter Magnesit, der bei 1400  C oder einer höheren Temperatur gebrannt worden ist, und
3.   a) totgebrannter gekörnter   Dolomit, wie er für offene Herdofenböden verwendet wird, oder b) Kalk in einer andern geeigneten Form. 



   Der Anteil des für die Herstellung dieses Steines verwendeten Chromeisenerzes kann von ungefähr 15-50% verändert werden. 



   Die vorzugsweise Zusammensetzung   dieser Steine beträgt   ungefähr   30%   Chromeisenerz und 70% totgebrannten oder gesinterten Magnesiaklinker mit ungefähr   18%   Kalkgehalt, wie er gewöhnlich aus dem dolomitischen Magnesit des Grenville Distriktes in Quebec für die Verwendung bei der Stahlherstellung in offenen Herdöfen hergestellt wird. Der Magnesiaklinker kann jedoch durch einen unmittelbar totgebrannten Magnesit, z. B. amerikanischen oder österreichischen Magnesit, ersetzt werden, dem äquivalente Mengen von Kalk, der als totgebrannter Dolomit oder in einer andern geeigneten Form eingeführt wird, einverleibt sind.

   Wohl kann ein ziemlich entsprechender splitterfester Stein auch ohne die Einführung 
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   Bindewir1. ïmg   der Stein für den allgemeinen Gebrauch nicht genügend mechanisch fest. 



   Innerhalb der Grenzen von 15-50% Chromeisenerz sind die Steine mit Kalkgehalt gewöhnlich mechanisch stärker, wenn sie den niedrigeren Anteil an Chromit enthalten. Die zu wählende besondere Zusammensetzung hängt von den erwünschten besonderen Eigenschaften ab und kann auch ausserhalb der angegebenen Grenzen verändert werden, um diese Eigenschaften bis zu einem höchsten Grade zu entwickeln. 



   Für die Erzielung eines besonders hochsplitterfesten Steines ist die Festlegung der Teilchengrösse von grundlegender Bedeutung. Es ist wesentlich, dass nicht nur sowohl grobe als auch feine Materialien vorliegen, sondern auch, dass der Chromit ganz oder teilweise den groben Bestandteil bildet, da es sich gezeigt hat, dass feiner Chromit und grober Magnesit nicht zu Steinen höchster Splitterfestigkeit führen. 



   Die in der Tabelle angegebenen Zusammensetzungen und Korngrössen stellen einzelne derjenigen bei der Herstellung der Steine benutzten Zusammensetzungen und Korngrössen dar, die-wenn auch 

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 nicht alle im selben   Masse-die   oben aufgezählten erwünschten Eigenschaften besitzen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese besonderen Zusammensetzungen und Korngrössen beschränkt. 



   Die Splitterproben, auf die in der Tabelle Bezug genommen ist, wurden in der Weise   durchgeführt,   dass der zu untersuchende Stein abwechselnd-während einer gesamten Heizperiode von 50 Minuten einer Temperatur von   12000 C   ausgesetzt wurde, worauf eine zehn Minuten andauernde Kühlperiode folgte, indem der Stein einem bei Zimmertemperatur durch ein gewöhnliches elektrisches Gebläse bzw. Fächer zugeführten Luftstrom ausgesetzt wurde. Ein solcher Arbeitskreis besteht also aus einer Heizperiode und einer nachfolgenden Kühlperiode, wobei die Gesamtdauer im einzelnen Falle eine Stunde pro Arbeitskreis beträgt. 



   Die Bedeutung der in der Tabelle gezeigten ausserordentlichen Splitterfestigkeit ergibt sich aus der Tatsache, dass ein gewöhnlicher Handelsmagnesitstein guter Normalqualität, ähnlichen Proben ausgesetzt, bei 9500 C durchschnittlich nach neun Arbeitskreisen und bei   12000 C unabänderlich   im ersten Arbeitskreis zersplitterte. Demgegenüber blieben einige der untersuchten Steine gemäss der Erfindung vollständig unversehrt, wenn die Proben bei   12000 C nach   30 Arbeitskreisen unterbrochen wurden. 



   Der inerte chemische Charakter der Steine oder andern feuerfesten Materialien ergibt sich aus der Tatsache, dass sie in Berührung mit Silika-, Magnesit-oder Chromitsteinen gebrannt und verwendet werden können, ohne dass eines derselben beschädigt wird. 
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  Korngrösse <SEP> in <SEP> Maschen <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> Splitterproben
<tb> (Anzahl <SEP> der <SEP> Arbeitskreise <SEP> vor
<tb> dem <SEP> beginnenden <SEP> Zersplittern,
<tb> Bestandteile <SEP> wenn <SEP> die <SEP> Steine, <SEP> wie <SEP> vorher
<tb> beschrieben, <SEP> abwechselnd
<tb> auf <SEP> 1200  <SEP> C <SEP> erhitzt <SEP> und <SEP> rasch
<tb> 3 <SEP> 3'75 <SEP> 5'75 <SEP> 11'25
<tb> bis <SEP> bis <SEP> bis <SEP> ! <SEP> bis <SEP> abgekehlt <SEP> wurden.)
<tb> 3-75 <SEP> 5-75 <SEP> 11-25 <SEP> 19"
<tb> 1 <SEP> Chromit.................. <SEP> 15% <SEP> 15% <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 30
<tb> Dolomitischer <SEP> Magnesit..... <SEP> 15% <SEP> 115% <SEP> 10% <SEP> 110% <SEP> I <SEP> 20%
<tb> 2 <SEP> Chromit.................. <SEP> - <SEP> - <SEP> 33'3 <SEP> - <SEP> Dolomitischer <SEP> Magnesit.....

   <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 33'3 <SEP> 33'3 <SEP> 24
<tb> 3 <SEP> Chromit.................. <SEP> 15% <SEP> 15% <SEP> - <SEP> - <SEP> Dolomitischer <SEP> Magnesit.....--17-5 <SEP> 17-5 <SEP> 35% <SEP> 
<tb> . <SEP> 
<tb> 



  Zersplitterte <SEP> nicht <SEP> nach <SEP> 30 <SEP> Arbeitskreisen
<tb> 
 
Die Feuerfestigkeit der Steine ist durch den tatsächlichen Gebrauch derselben in offenen Herdöfen bei den höchsten dort herrschenden Temperaturen erprobt worden. Sie widerstanden nicht nur vollständig der Hitze des Ofens, sondern sie blieben auch unversehrt, als schon alle Steine um sie herum stark zersplitterten, und sie verblieben demzufolge als Vorsprung im Ofen bis dieser zur Reparatur ausser Betrieb gesetzt wurde und die Steine zur Untersuchung entfernt wurden. 



   Diese Steine wurden mit ungefähr   8% einer 50% igen Losung   von Dextrin oder Ligninextrakt gebunden. Es können jedoch auch andere geeignete Bindemittel verwendet werden. Das Gemisch der verwendeten Stoffe wird zusammen mit der   Bindemittellösung   in einer Mischvorrichtung, z. B. einer   Mörtelmühle,   durchgemischt und kann dann in befriedigender Weise bei den für die Herstellung von Steinen gewöhnlich verwendeten Drücken geformt werden. Die Steine werden bei Zimmertemperatur stufenweise getrocknet und vor dem Brennen bis zu einer Temperatur von ungefähr   1100 C gebracht.   



  Das Brennen wird in der für die Herstellung von Magnesitsteinen üblichen Weise bei einer den Kegeln 16 oder 17 entsprechenden Temperatur durchgeführt. 



   Unter dem Ausdruck "Stein" sind selbstverständlich alle Formen zu verstehen, in welche das feuerfeste Material gebracht und sodann gebrannt werden kann.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen durch Verformen und Brennen eines Gemisches von Chromeisenerz und gesinterter Magnesia, dadurch gekennzeichnet, dass die Formmasse aus einem Gemisch von ungefähr 70 Gewichtsteilen pulverisiertem, ungefähr 18% Caleiumoxyd enthaltenden Magnesiaklinker, dessen Teilchengrösse 1 mm nicht übersteigt, mit ungefähr 30 Gewichtsteilen pul- EMI2.2