CH309125A - Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen aus Schlacken. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen aus Schlacken.    Die     Erfindung    betrifft ein Verfahren zur  Herstellung von feuerfesten Steinen. Es sind  bereits feuerfeste Steine bekannt, welche hoch  schmelzende Oxyde der säurebildenden     schwe_          ren    Metalle der 4. bis 7. Nebengruppe des  periodischen     Systems,    wie Titan,     Vanadium,     Chrom,     Molybdän,        Wolfram    oder Mangan ent  halten.

   Es ist weiter bereits     vorgeschlagen,     derartige Steine aus den bei der Stahl- oder       Eclelstahlherstel@lung        anfallenden    Schlacken  durch Brennen     herzustellen.     



  Es wurde gefunden, dass die     Abriebfestig-          keit,    die Lebensdauer und die Temperatur  weehselbeständigkeit derartiger Schlacken  steine dadurch erheblich     verbessert    werden  kann, dass das Ausgangsgut auf Mehlfeinheit  bis auf eine Korngrösse von 13 mm zerklei  nert, darauf mit einem Bindemittel, wie Was  serglas, vermischt, zu     Formlingen    geformt  und, z. B. durch     Pressen    oder Rütteln, ver  dichtet wird, worauf die Formlinge mehrere  Stunden oder Tage bei Temperaturen von 100  bis     \'00     C einer Wärmebehandlung ausgesetzt  werden.

   Als Ausgangsprodukt eignen sich  dabei die bei der Stahlerzeugung im Hoch  ofen nach dem Thomas-Prozess, dem Siemens  Martin-Verfahren, dem     Tiegelstahl-Verfah-          ren    oder die im Elektroofen anfallenden  Schlacken mit. einem Gehalt an den genann  ten hochschmelzenden Metallen. Es können  aber auch     Thermitsehlacken    verwendet wer  den.    In den neuen kaltgebundenen Schlacken  steinen werden die einzelnen Körner mit  Hilfe des Bindemittels durch kolloidale Haf  tung miteinander verbunden.

   Das Gefüge der  Steine ist daher noch weitgehend beweglich  und kann sich bei dem späteren Einsatz der  Steine im Ofen den im wesentlichen auf die  Oberfläche der kleinsten Steinseite einwir  kenden     Wär        mebea.nspruchungen    wesentlich  besser anpassen als das Gefüge der gebrann  ten Steine. Bei diesen sind nämlich die ein  zelnen     Körnungsbestandteile    durch     Versin-          terung    miteinander     verfrittet,    so dass ein  starres und weniger nachgiebiges Gefüge  entsteht.

   Diese grundsätzliche Verschieden  heit der kaltgebundenen Steine bleibt auch  beim Einsatz im Industrieofen im wesent  lichen erhalten, da die Steine     lediglich    auf  ihrer Feuerseite hohen Temperaturen aus  gesetzt werden, während die Temperaturein  wirkung nach der     Vermauerungsseite    zu  schnell abnimmt. Die besonderen Vorzüge  des kaltgebundenen Steines hinsichtlich sei  ner     Temperaturwechselbeständigkeit    und sei  ner übrigen vorteilhaften Eigenschäften blei  ben daher voll erhalten.  



  Als Bindemittel für das Ausgangsgut  wird vorzugsweise Wasserglas verwendet. Es  können den zerkleinerten Schlacken aber an  Stelle von Wasserglas auch saure und/oder  neutrale Elektrolyte, z. B. Säuren     und/oder     saure. oder neutrale Sulfate oder Chloride von      Metallen .der Alkali- oder     Erdalkali.gruppe     sowie der     Erdmetallgruppe    zugesetzt werden.  



  Als ganz besonders vorteilhaft haben sich  die aus     Titanschlaeke    hergestellten kaltgebun  denen Steine erwiesen, da sie neben der ho  hen     Temperaturwechselbeständigkeit    sowie  der verbesserten Lebensdauer und Abrieb  festigkeit eine hervorragende Ansatzabwei  sung zeigen. Sie sind daher besonders     zur     Auskleidung von solchen Ofenteilen geeignet,  welche einer     Ansatzbildung    ausgesetzt sind,  so dass sie insbesondere zum Auskleiden der  Ringzone von     Lepol-    und     sonstigen    Drehöfen  sowie zum Auskleiden der     Sinterzone    von  Schachtöfen für die Zementherstellung ver  wendet werden können.

   Bei der     Verwendung     dieser Steine fallen die erheblichen Nachteile  fort, welche bisher in den angegebenen Zo  nen infolge der Ringbildung auftraten. Ver  mutlich dürfte dies     auf    die sehr schlechte       Wärmleitfähigkeit    der kaltgebundenen Titan  schlackensteine zurückzuführen sein, welche  ein ständiges Abwerfen der sich bildenden  Ansätze veranlasst, so     dass    diese nicht zu den  gefürchteten Ringen anwachsen können.  



  <I>1.</I>     Ausführungsbeispiel:     Als Ausgangsgut für die kaltgebundenen       Schlackensteine    wird eine bei der Edelstahl  herstellung anfallende, Chrom enthaltende  Schlacke folgender Zusammensetzung ver  wendet  
EMI0002.0016     
  
    Cr203 <SEP> 4,5%
<tb>  Fe0 <SEP> 1,7%
<tb>  A1203 <SEP> <B>26,7%</B>
<tb>  S'02 <SEP> 29,7%
<tb>  Ca0 <SEP> 3,4%
<tb>  Mg0 <SEP> 34,1%       Die Schlacke wird auf folgende     Korn-          zusammensetzung    gebracht:

    
EMI0002.0019     
  
    1- <SEP> 5 <SEP> mm <SEP> etwa <SEP> 30 <SEP> 0/0
<tb>  0 <SEP> - <SEP> 1 <SEP> mm <SEP> etwa <SEP> 40 <SEP> 0/a
<tb>  0-0,2 <SEP> mm <SEP> etwa <SEP> 30%       Dem Gemisch dieser Chromschlacke der  angegebenen Körnung werden 10 Gewichts  prozent von handelsüblichem Wasserglas zu-    gefügt, dann wird vermischt und durch Rüt  teln oder Pressen     verdiehtet.    Die erhaltenen       Formlinge    werden schliesslich etwa zwei Tage  auf Temperaturen von 100 bis 200  C erwärmt.

    <I>2.</I>     Ausführungsbeispiel:          Ferrotitansehlacke,    wie sie bei der Edel  stahlherstellung nach dem     Thermitverfahren     anfällt, und die beispielsweise folgende Zu  sammensetzung zeigt:  
EMI0002.0025     
  
    S'02 <SEP> 1%
<tb>  A'203 <SEP> 59,6%
<tb>  Ti02 <SEP> <B>18,90/0</B>
<tb>  Fe203 <SEP> 2,6%
<tb>  Ca0 <SEP> 9,4%
<tb>  mg0 <SEP> <B>9,50/0</B>       wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, zerklei  nert, in den entsprechenden     Korngrössen    ge  mischt, verdünnte Schwefelsäure d=1,27 zu  gefügt, das Ganze innig vermischt, zu     Form-          lingen    geformt,

   diese durch Pressen oder Rüt  teln verdichtet und dann drei bis vier Tage  bei 100-200  C einer Wärmebehandlung       unterworfen.    An Stelle von Schwefelsäure  kann als Bindemittel     a.uclr    Wasserglas ver  wendet werden.  



  <I>3.</I>     Ausführungsbeispiel:     Es werden bei der Herstellung von     titan-          ha.ltigem    Stahl nach dem     Thermitverfahren     anfallende Schlacken folgender Zusammen  setzung verwendet  
EMI0002.0035     
  
    0 <SEP> bis <SEP> 5 <SEP> 0/<B>9</B> <SEP> Si02
<tb>  54 <SEP> bis <SEP> 75 <SEP> 0/<B>9</B> <SEP> A1203
<tb>  1,5 <SEP> bis <SEP> 10 <SEP> 0/a <SEP> Fe203
<tb>  15 <SEP> bis <SEP> 33 <SEP> % <SEP> T'02
<tb>  2 <SEP> bis <SEP> 7% <SEP> Ca.0
<tb>  2 <SEP> bis <SEP> 7%Mg0       Die Schlacken werden     zerkleinert,    in ent  sprechenden Korngrössen von höchstens 13 mm  zusammengestellt und mit 4 bis 8 Gewichts  prozent Wasserglas (d=1,350)

   sowie Wasser  bis     zur        Verformbarkeit    vermischt, durch Rüt  teln, Pressen oder Stampfen verdichtet und  einer mehrstündigen Wärmebehandlung bei  <B>100</B> bis 200  C     unterworfen.    Die auf diese      Weise erzielten Steine werden zum Auskleiden  der Ringzonen von     Lepol-    und sonstigen  Drehöfen sowie der     Sinterzone    von Schacht  öfen für die Zementherstellung benutzt..

Claims (1)

1. PATENTANSPRC CIIE I. Verfahren zur Herstellung von feuer festen Steinen aus Schlacken, dadurch ge kennzeichnet, dass bei der Stahl- und Edel stahlherstellung anfallende Schlacken auf Mehlfeinheit bis .auf eine Korngrösse von 13 mm zerkleinert, darauf mit einem Binde mittel vermischt, anschliessend geformt und @rerdiehtet werden, worauf die Formlinge mehrere Stunden oder Tage bei Temperaturen Ton 1.00 bis 200 C einer Wärmebehandlung ausgesetzt werden. II. Feuerfester Stein, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Wasserglas verwendet wird. 2. "Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet., da.ss als Bindemittel saure Elektrolyte verwendet werden. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Säuren verwendet werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel neutrale Elektrolyte verwendet werden. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel saure Sulfate verwendet werden. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel neutrale Sulfate verwendet werden. 7. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Chloride von Metallen der Alkali-, Erdalka-li- oder Erdmetallgruppe verwendet werden.