CH200600A - Verfahren zur Herstellung von durch Brennen in feuerfeste, wesentlich aus Magnesiumorthosilikat bestehende Erzeugnisse überführbare Stoffgemische aus magnesiumsilikatreichen Stoffen und magnesiumreichem Material. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von durch Brennen in feuerfeste, wesentlich  aus     Magnesiumorthosilikat    bestehende Erzeugnisse     überführbare        Stoffgemische    aus       magnesiumsilikatreichen    Stoffen und     magnesiumreichem    Material.    Es ist bekannt, im wesentlichen aus     Alag-          nesiumorthosilikat    bestehende feuerfeste Bau  stoffe durch Brennen von Gemischen     magne-          siumorthosilikatreicher    Stoffe, z.

   B.     Olivin,     oder von zur Bildung von     Magnesiumortho-          silikat    befähigten Stoffen, z. B.     Serpentin,     oder Stoffen beider     Art    mit     magnesiumrei-          chen    Stoffen, wie z. B.     Magnesit    oder Mag  nesiumogyd, welche gegebenenfalls noch Zu  schläge anderer Stoffe, z. B.     Chromite,    ent  halten, herzustellen.  



  Bei der Durchführung dieser Verfahren,  bei welchen als     magnesiumreiches    Material  möglichst reiner     Magnesit    verwendet     wurde,     hat sich gezeigt, dass die Eigenschaften der  Produkte nicht immer voll befriedigten, und  dass insbesondere die mechanische Festigkeit  derselben mitunter zu wünschen     übrig    liess,  auch wenn der     Brennvorgang    bei verhältnis  mässig hohen Temperaturen durchgeführt  wurde.

           Eingehende    Versuche haben ergeben, dass  diese Schwierigkeiten überwunden und Pro  dukte von ausgezeichneten Eigenschaften,  insbesondere erheblich     verbesserten    mechani  schen     Festigkeiten,    erhalten -werden, wenn  man     magnesiumreiches    Material, vorzugs  weise     Magnesit,    anwendet, welches beträcht  liche Mengen von Kalk, z.

   B,     in.    gebranntem  Zustand 3 bis 30 %, vorzugsweise 5 bis 25  Kalk     (Ca0),    enthält und dabei die Gesamt  menge des in die Produkte einzuführenden  Kalkes so     bemisst,    dass sie Gehalte von     etwa     0,8 bis 6 % an     Ca0    aufweisen.  



  Auf     Grund    dieser     Erkenntnis    erfolgt die  Herstellung von durch Brennen in feuerfeste,  wesentlich aus     Magnesiumorthosilikat    be  stehende     Erzeugnisse        überführbare    Stoff  gemische aus     magnesiumsilikatreichen    Stof  fen und     magnesiumreichen    Stoffen, z. B.

         Magnesit,    derart, dass     magnesiumreiche     Stoffe, welche     betächtliche    Mengen von      Kalk enthalten, verwendet werden und  die Gesamtmenge des Kalkes so bemessen  wird, dass der Gehalt der     Produkte    an Kalk  nach erfolgtem Brennen derselben etwa 0,8  bis 6 %     Ca0    beträgt.  



  Gegen die Anwendung kalkreichen Mag  nesits bestanden schwerwiegende fachmän  nische Hemmungen. Wenn man nämlich       magnesiumsilikatreiche    Stoffe, wie     Olivin,    in  der bisher üblichen Weise     unter    Zuschlag  von möglichst reinem kalkarmen     Magnesit     auf feuerfeste Produkte     verarbeitet    und hier  bei Kalk als Binder verwendet, so erhält man  schlechtere Produkte als bei Verwendung  anderer     Bindemittel.       Hinzu kommt, dass nach bekannten Vor  schriften     brauchbarer        Sintermagnesit    nicht  mehr als 4 %     Ca0,

      in Ausnahmefällen höch  stens bis zu 5 %     Ca0    enthalten     darf        (vergl.     z. B. R.     Banko,    "Der     Magnesit    und seine  Verarbeitung",     Seite    3, Leipzig 1932). Roh  magnesite, welche beim Brennen höhere  Kalkgehalte liefern, werden in der Praxis  als     unverwendbar    auf die Halde geworfen.

    Die Erfindung gestattet nun, feuerfeste Pro  dukte aus     Magnesiumsilikaten    mit der Mass  gabe herzustellen, dass an     Stelle    des teuren  reinen     Magnesits    die bisher als unbrauchbar  angesehenen kalkreichen     Magnesite    verwen  det werden, und dabei noch besondere Vor  teile zu erzielen.  



  Für die     Durchführung    vorliegenden Ver  fahrens kann     Rohmagnesit    oder     kaustisch     gebrannter     Magnesit    oder     totgebrannter        (sin-          tergebrannter)        Magnesit    verwendet werden.  Der Kalkgehalt des     Magnesits    kann ein der  artiger sein, dass der     Magnesit    im     totgebrann-          ten    Zustand etwa 3 bis 30 %     Ca0    enthält.  



  Auch     Magnesite,    welche infolge der An  wesenheit von Stoffen, wie     Dolomit    oder       Calcit    oder beider, hohe Kalkgehalte, z. B.  solche von etwa 15 bis 25 % besitzen, können  verwendet werden. Auch andere     magnesium-          reiche    Stoffe, welche genügend Kalk enthal  ten,     wie    zum Beispiel gewisse     Brucite    oder  kalkhaltige geschmolzene Magnesia, können  verarbeitet werden.

      Als     magnesiumsilikatreiche    Stoffe kom  men für die Durchführung des Verfahrens in  erster Linie     magnesiumorthosilikatreiche    Na  turprodukte, wie     Oliyingesteine    und derglei  chen in     Betracht,    und zwar vorzugsweise  solche, deren Gehaltan Eisen, berechnet als       Fe0   <B>15%,</B> vorzugsweise<B>10%,</B> nicht über  steigt; z. B. ein     Olivingestein    von der Zu  sammensetzung 49%     Mgo,    42%     Si02,    7       Fe0,    Rest übliche     Verunreinigungen,    ge  gebenenfalls auch einige Bruchteile eines  Prozentes an Kalk.  



  Auch Gemenge von     Olivin    und     Magne-          siumsilikaten,    welche ärmer an Magnesium  sind als das im     Olivin    vorhandene     Magne-          siumorthosilikat,    können mit Vorteil ver  arbeitet werden.

   Es kommen also zum Bei  spiel     magnesiumorthosilikatreiche    Naturpro  dukte, wie     Olivine    und dergleichen, welche  Beimengungen oder Zuschläge von     Magne-          siumhydrosilikaten,    wie Talk,     Serpentin    und  dergleichen     und        gegebenenfalls    auch gewisse  Mengen von weniger feuerfesten Verbindun  gen, wie z. B.     Pyroxene,    enthalten, in Be  tracht.

   Auch     synthetisch    hergestelltes Mag  nesiumorthosilikat kann verarbeitet oder mit  verarbeitet werden.     .Schliesslich    kommen als       magnesiumsilikatreiche    Ausgangsstoffe noch       Magnesiumhydrosilikate        selbst,    und zwar  vorzugsweise     Serpentin,    in     Betracht:     Die     magnesiumsilikathaltigen    Ausgangs  stoffe können einer     Vorreinigung    oder Auf  bereitung oder     Calcinierung    unterworfen  werden.  



  Der     Magnesit        wird        vorteilhaft    in feinver  teilter     Form    angewandt, z. B. derart, dass er  durch ein Sieb mit 0;2 mm Maschenweite  hindurchgeht. In gegebenen Fällen hat sich  die gemeinschaftliche Anwendung von Mag  nesiten verschiedenen Kalkgehaltes als vor  teilhaft     erwiesen.    Den Gemischen von Mag  nesiumsilikat und     Magnesit    können übliche  Zusätze, wie     Bindemittel;'        Plastifizierungs-          mittel,        Mineralisatoren,        einverleibt    werden.

    Die Gemische     können    als     Stampfmasse,    Mör  tel oder dergleichen verwendet werden, oder      in     Formkörper,    z. B. Steine, übergeführt  werden, wobei     im.    allgemeinen die Anwen  dung hoher     Pressdrucke    vorteilhaft ist.     Das     Brennen kann     in    üblicher Weise erfolgen.  



  <I>Beispiel 1:</I>  80 Gewichtsteile eines auf passende Korn  grösse     zerkleinerten        Olivingesteines    von der  Zusammensetzung 48,9 %     Mg0,    40,9 %     Si02,     <B>7,7%</B>     Fe0,   <B>0,7%</B>     A1203,   <B>0,3%</B>     Cr203,    0,2       Ca0    und<B>0,6%</B> gebundenes Wasser wurden  mit 20 Gewichtsteilen eines     feinpulverigen          totgebrannten        Magnesits    von der Zusammen  setzung<B>80,8%</B>     Mg0,   <B>5,8%</B>     Ca0,   <B>6,7%</B>     Si02,     6,

  5 %     A1203    und     Fe2O3        und    0,2 %     Glühver-          lust    innig vermischt. Die etwa 1,4%     Ca0     enthaltende Mischung wurde nach Anfeuch  ten mit Hilfe von     Pressdrucken    von etwa  300     kg/em@    auf Steine     verformt    und diese  nach viertägigem Trocknen zwischen 50     und     <B>150'</B> C bei Temperaturen von etwa 1480' C  gebrannt. Die     gebrannten    Steine zeigten bei  gewöhnlicher Temperatur eine Druckfestig  keit von 260     kg/em2.     



  Bei der Herstellung von Formstücken,  welche in ungebranntem Zustand in Ofen,       Feuerungen    und dergleichen eingebaut und    dort     gebrannt    werden sollen, empfiehlt sich  die Zugabe     zeitweiliger    Binder.  



  <I>Beispiel 2:</I>  80     Teile        eines    auf passende Korngrösse  gebrachten     Olivingesteins    mit der Zusam  mensetzung gemäss Beispiel 1 werden mit 20       Teilen        totgebrannten;        feinpulverigen        Magne-          sits    von der     Zusammensetzung   <B>57,6%</B>     MgO,     <B>25%</B>     Ca0,   <B>7,8%</B>     Si02,        9,1%    A1203     und          FeA    und 0,5 % Glühverlust vermischt.

   Dem  Ansatz, welcher etwa 5,2%     Ca0        (5%    aus  dem     Magnesit    und     0,2%    aus dem     Olivin-          gestein)    enthält, wird ein     zweiteiliger    Binder,  z. B. 4 %     Natriumbisulfat    und 2 % Kaolin  zugefügt. Aus derartigen     Mischungen    her  gestellte Steine und dergleichen können un  gebrannt gehandhabt und versandt werden,  weil sie eine Druckfestigkeit von     etwa     380     kg/emz    aufweisen.  



  Die nachstehende Tabelle zeigt die Ab  hängigkeit der Festigkeit von     gebrannten     Produkten aus     Olivin    und     totgebranntem          Magnesit    und ihrem Kalkgehalt. Der für die  Vergleichsversuche     benutzte        Olivin    hat die  Zusammensetzung gemäss Beispiel 1, die       Magnesitsorte    A entsprach der des Beispiels  1, die     Magnesitsorte    B der des Beispiels 2.

    
EMI0003.0069     
  
     Man kann zum Beispiel auch derart ver  fahren, dass man     Magnesiumhydrosilikate     oder hochgradig     serpentinisierte    oder     steati-          tisierte        Olivingesteine    durch Mischen mit  passenden Mengen von     Magnesiumogyd,    z. B.

         kaustisch    gebranntem     Magnesit,    in Zwischen  produkte überführt und die im wesentlichen  aus     Magnesiumorthosilikat        bestehenden    Zwi  schenprodukte in geeigneter     Körnung    mit  pulverigen kalkhaltigen,     magnesiumreichen       Stoffen, insbesondere     totgebranntem        Magne-          sit,        erfindungsgemäss    verarbeitet. Man     kann     aber auch     Magnesiumhydrosilikate    und der  gleichen Stoffe, wie z.

   B.     Serpentin;    unmit  telbar mit kalkhaltigem,     magnesiumreichen     Material, z. B. kalkreichem     Magnesiumogyd,     auf feuerfeste Produkte verarbeiten.  



  <I>Beispiel 3:</I>  Ein     Serpentingestein    von der     Zusammen-          setzung        Mg0    37,4%,     Si02    40,2%     Fe0    und           i          Fe,03    '6,4     %    .     A120,    1;4     %        (Glühverlust     14,2     jo)    wird bei 1450' C oder höher     calci-          niert    und auf     passende    Korngrösse gebracht.

    7 0 Gewichtsteile des zerkleinerten     Serpentin-          gesteins    werden mit 30 Teilen     totgebrannten          Magnesits    (gemäss Beispiel l) gemischt, die  Mischung auf     .Formkörper        verarbeitet,    diese  bei 125   C getrocknet und bei 1480   C ge  brannt. Die erhaltenen     Produkte        besitzen     einen Kalkgehalt von etwa     1,74%.        Ihre    Ei  genschaften entsprechen     etwa    nach den Bei  spielen 1 und 2 erhältlichen Erzeugnissen.  



  Den Mischungen von     Magnesiumsilikaten     und kalkhaltigen     magnesiumreichen    Stoffen  können mit     Vorteil    noch andere     feuerfeste     Stoffe, z. B.     Chromite        (Chromeisenstein    und       verwandte        Spinelle),    zugesetzt werden. Der       Chromitzuschlag        kann    zum Beispiel etwa 10  bis 50     Gewichtsprozente    der Mischung be  tragen.

   Ausgezeichnete Produkte werden  zum Beispiel erhalten, wenn man eine Mi  schung von 50     %        Olivingestein,    40     %    Chrom  erz und<B>10%</B>     totgebrannten        Magnesits    der  in Beispiel 2 gegebenen     Zusammrpsetzung,     oder eine Mischung von<B>70%</B>     Olivitigestein,     <B>10%</B> Chromerz und 20% eines     totgebrannten          Magnesits    der in Beispiel 1     gegebenen    Zu  sammensetzung, oder eine     Mischung    von 70     %          Olivin,

      20% Chromerz und<B>10%</B>     totgebrann-          ten        Magnesits    der in     Beispiel    1     genannten     Zusammensetzung verarbeitet.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Verfahren zur Herstellung von durch Brennen in feuerfeste, wesentlich aus Mag- nesiumorthosilikat bestehende Erzeugnisse überführbare Stoffgemische aus magnesium- silikatreichen Stoffen und magnesiumreichen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass mag nesiumreiche Stoffe, welche beträchtliche Mengen von Kalk enthalten,

   verwendet wer den und die Gesamtmenge des Kalkes so be- messen wird, dass der Gehalt der Produkte an Kalk nach erfolgtem Brennen derselben etwa 0,8 bis 6 % Ca0 beträgt. UNTERANSPRVCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet; dass als magnesiumreiches Material kalkhaltiger Nagnesit verwendet wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, gekennzeichnet durch An wendung eines Glühproduktes von Roh- magnesit, welches etwa 3 bis <B>30%</B> Ca0 enthält. 3. Verfahren nach Patentanspruch und<B>Un-</B> teranspruch 1, gekennzeichnet durch An wendung von totgebranntem Magnesit: 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als magnesiumsilikat- reicher Stoff Olivingeetein verwendet wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspraeh, dadurch gekennzeichnet, dass als magnesiumsilikat- reicher Stoff ein Gemenge von Olivin- gestein und Magnesiumsilikat angewendet wird, welches ärmer an Magnesium ist als das im Olivin vorhandene Magnesium- orthosilikat. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als magnesiumsilikat- reicher Stoff Magnesiumhydroeilikat an gewendet wird; 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch , gekennzeichnet, dass als'magnesiumsilikat- reicher Stoff ein Gemenge von Olivin und Serpentin angewendet wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das magnesiumsili- katreiche Material in calciniertem Zustand angewendet wird. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet;, dass dem Gemenge von magnesiumsilikatreichen Stoffen und Kalk enthaltendem magnesiumreiehen Material Chromit in solchen Mengen zugemischt wird dass der Gehalt des gebrannten Pro duktes an Chromit den Gehalt an. Magne- siumorthosilikat nicht übertrifft.