WO2006027140A1 - Gebrannter feuerfester keramischer formkörper - Google Patents

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    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase

Definitions

  • the invention relates to a fired refractory ceramic molded body, for example in the form of a stone or prefabricated in special formats, such as so-called "pot stones.”
  • pot stones are used, for example, in regenerator grids of glass tank furnaces , Vessels for melting or treating metallurgical melts.
  • the requirements for the refractory material are constantly increasing. It is required, inter alia, a temperature resistance above 1,500 ° C, sometimes over 1,600 ° C.
  • the refractory moldings should moreover be as resistant as possible to attacks from the gas phase or the melt.
  • good thermal shock resistance or thermal shock resistance can be added.
  • the state of the art includes DE 37 20 460 C2. It describes a process for the production of a fired refractory magnesia brick with a forsteritic matrix and low porosity on the basis of sintered magnesite and finely divided zirconium (zirconium silicate - ZrSiO 4 -).
  • invariant point which is the temperature at which the first melt is formed in the course of heating, is frequently inadequate with a maximum of 1502 ° C.
  • invariant point see: Refractories Handbook, ISBN 4-925133- 01-2, Japan, 1998, page 54.
  • the object of the invention is to provide a refractory ceramic shaped body which satisfies the aforementioned criteria in an advantageous manner or at least for the most part.
  • the starting point of the invention is a fired Feuer ⁇ solid ceramic body based on magnesia (MgO).
  • MgO forms the prerequisite for high fire resistance and resistance to chemical / metallurgical attacks.
  • magnesia used for fired refractory products contains different MgO contents.
  • Iron-rich varieties often contain> 91% by weight of MgO
  • low-iron varieties often contain> 95% by weight of MgO.
  • SiO 2 can be introduced in addition to MgO as further offset components in the production of the moldings, for example via a proportion of quartz sand or fused silica.
  • the invention has recognized that fired refractory ceramic shaped bodies having the desired advantageous properties are obtained when the product has the following characteristics:
  • Such a shaped body may have an invariant point above 1,500 0 C depending on the composition.
  • the invention has recognized that the invariant point can be increased to temperatures of up to 1,800 ° C. and above by matching the individual offset components or the corresponding phases in the fired product, taking into account the C / S ratio and the condition of a proportion of forsterite mixed crystal, especially if no further silicate phases are present.
  • the basic system of said product is the system CaO-MgO-SiO 2 .
  • the mass fraction of these oxides is>77,>80,>85,>90,> 99 percent according to various embodiments.
  • the state of the art sees For example, for sulphate-resistant products to adjust the C / S ratio ⁇ 0.93, since then the phase Forsterit occurs, which is particularly resistant to sulfate. Usually, however, then there is still Monticellit. The invariant point is 1,502 ° C. Monticellit reduces the sulfate resistance.
  • the addition of further offset components is virtually excluded since, according to previous findings, this leads to a further lowering of the invariant point. For example, an addition of Al 2 O 3 in such a product would bring about a lowering of the invariant point to about 1425 ° C.
  • the invariant point in the system periclase forsterite monticellite is 1502 ° C., even with very small amounts of free monticellite.
  • the invariant point can be significantly increased by avoiding free Monticellit, while reducing the C / S ratio in said extent.
  • the C / S ratio can be ⁇ 0.2.
  • a C / S ratio of 0.05 to 0.15 is the basis for achieving a combination of high hot strength with high corrosion resistance to sulfates and good thermal shock resistance by means of a corresponding product composition. While the first two Characteristics are mainly ensured by the Forsteritmischkristall, the latter property can be achieved for example by a granular addition of corundum to the offset.
  • a C / S ratio of 0.11 + 0.02 has been found to be beneficial insofar as some symbiosis has been observed with respect to the criteria mentioned above.
  • the CaO content can be limited to ⁇ 2.5, ⁇ 1.5 or ⁇ 1.0 wt .-%.
  • the SiO 2 content can be ⁇ 12, ⁇ 10, ⁇ 8 or ⁇ 5% by weight.
  • the use of calcined clay or other fine-grained alumina carrier leads to a spinel bond in addition to the silicate bond, whereby the sulfate resistance is favored.
  • the Al 2 O 3 content is, for example, 1 to 10% by weight.
  • the Al 2 O 3 component can also be present as an offset spinel (MgAl 2 CM)
  • the offset can contain other spinels, for example hercynite, galaxite, Jacobsite, individually or in combination or as a mixed spinel.
  • the inventive offset and the products produced therefrom are essentially Cr 2 O 3 -free, that is, the Cr 2 O 3 content is ⁇ 1, better ⁇ 0.5 wt .-%. This is due to the intended use of the product.
  • the product is said to be sulphate-resistant and is often exposed to attack by alkali or alkaline earth sulphates. In aus ⁇ reaching oxidizing conditions, it comes in the presence of Cr 2 ⁇ 3 -containing compounds, especially in the presence of chromite spinels, to form alkali or Erdalkalichromatsulfaten. These contain hexavalent chromium and are therefore toxic. It is therefore desirable chromium-free products.
  • the composition of the silicate phase in a targeted manner so that the product enables the desired properties, such as hot strength and sulfate resistance.
  • the selection of the mentioned C / S ratio also contributes to this.
  • refractory components may be included in the offset, for example based on ZrO2 in at least one of the following forms:
  • MgO can be introduced as MgO sinter, for example in a grain fraction ⁇ 5 mm, whereby a so-called "flour fraction" (main fraction ⁇ 100 ⁇ m) can improve the overall properties.
  • the system CaO-MgO-SiO 2 -Fe 2 O 3 behaves as far as possible analogously to the system CaO-MgO-SiO 2 , insofar as it can be assumed that the iron dissolves before reaching the invariant punk in MgO. This can be achieved by tuning the iron content and the C / S ratio. It is thus possible to produce products in which an iron content of 2% by mass at a C / S ratio ⁇ 0.25 does not cause any further reduction of the invariant point compared to an iron-free system.
  • the shaped body can be produced as follows:
  • the raw materials are mixed with the addition of a binder, for example a lignosulfonate solution (alternatively: detrin, molasses or a sulfate such as magnesium sulfate).
  • a binder for example a lignosulfonate solution (alternatively: detrin, molasses or a sulfate such as magnesium sulfate).
  • moldings are molded in a known manner on a press from the batch mixture and then fired at temperatures of mostly over 1500 ° C.
  • the firing temperature will generally be ⁇ 1676 ° C and typically in the range 1530-1660 ° C.
  • Shaped body with a total content of MgO, CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , MnO> 98 mass% and a C / ⁇ ratio ⁇ 0.19.
  • Shaped body with a total content MgO, CaO, SiO 2 , ZrO 2 , Fe 2 O 3 , MnO> 98 mass% and a C / S ratio ⁇ 0.25.
  • Formed body as before, with a) a total content of MgO, CaO and SiO 2 > 98.0% by weight, b) a ratio CaO / SiO 2 less than 0.20, c) an invariant point above 1600 ° C.
  • Shaped body as before, with a) a total content of MgO, CaO and SiO 2 > 98.0% by weight, b) a CaO / SiO 2 ratio of less than 0.13, c) an invariant point above 1700 ° C.
  • Shaped body as before, with a) a total content of MgO, CaO and SiO 2 > 98.0% by weight, b) a CaO / SiO 2 ratio of less than 0.05, c) an invariant point above 1,800 ° C.
  • Shaped body as before, with a) a total content of MgO, CaO, SiO 2 and Al 2 O 3 > 98.0% by weight, b) a ratio CaO / SiO 2 less than 0.05, c) an invariant point over 1,650 0 C.
  • Shaped body as before, with a) a total content of MgO, CaO, SiO 2 and Al 2 O 3 > 98.0% by weight, b) a ratio CaO / SiO 2 less than 0.01, c) an invariant point over 1,700 0 C.
  • Shaped body as before, with a) a total content of MgO, CaO, SiO 2 and ZrO 2 > 98.0% by weight, b) a CaO / SiO 2 ratio of less than 0.16, c) an invariant point above 1600 ° C.
  • Shaped body as before with a) a total content of MgO, CaO, SiO 2 and ZrO 2 > 98.0% by weight, b) a ratio CaO / SiO 2 less than 0.05, c) an invariant point above 1700 0 C.
  • Shaped body as before, with a) a total content of MgO, CaO, SiO 2 and Fe 2 O 3 > 98.0% by weight, b) a ratio CaO / SiO 2 less than 0.02, c) an invariant point over 1,700 0 C.
  • the MgO may be partially present in the fired product as free MgO.
  • the table below shows the five examples with their respective offset (raw material components) and their oxide analysis.
  • the table also contains the respective C / S ratio and the associated firing temperature.
  • the table shows that the molding according to Example 1 has the highest firing temperature. This is because this offset also produces the highest invariant point of all the examples.
  • the offset consists exclusively of MgO sinter and quartz sand. The proportion of MgO is over 92 wt .-%, on SiO 2 + CaO ⁇ 8 wt .-%.
  • the temperature at which the first melt is formed is slightly lower in the examples which contain an addition of Al 2 O 3 or ZrO 2 .
  • the sulfate resistance of the molding according to Example 2 is particularly high, while Examples 3 and 5 are characterized by an above-average thermal shock resistance.
  • the examples shown can be varied by selecting the C / S ratio, the MgO used and variants of further components.
  • Monticellit is not present in the fired product.
  • the only silicate phase consists of forsterite mixed crystal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen gebrannten feuerfesten keramischen Formkörper mit folgenden Merkmalen: a) einem Gehalt an Mg0 über 62 Gew.%, b) einem Gesamt-Gehalt an Ca0 und Si0<SUB>2</SUB> kleiner 15 Gew.%, wobei c1) das Verhältnis CaO/Si0<SUB>2</SUB> kleiner 0,27 beträgt und c2) als silikatische Nebenphase ein Forsteritmischkristall [(Mg,Ca)<SUB>2</SUB>Si0<SUB>4</SUB>] auftritt.

Description

Gebrannter feuerfester keramischer Formkörper
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft einen gebrannten feuerfesten kera¬ mischen Formkörper, beispielsweise in Form eines Steins oder konfektioniert in Sonderformaten, wie sogenannten „Topfsteinen" . Derartige Topfsteine werden beispielsweise in Regenerator-Gitterungen von Glaswannenöfen eingesetzt. Weitere Anwendungsbereiche sind beispielhaft: Auskleidung von Schachtöfen in der Kalkindustrie, Gefäße zum Auf¬ schmelzen oder Behandeln von metallurgischen Schmelzen.
— ? —
Die Anforderungen an das Feuerfestmaterial steigen stän¬ dig. Es wird unter anderem eine Temperaturbeständigkeit über 1.500° C, teilweise auch über 1.600° C verlangt. Die feuerfesten Formteile sollen darüber hinaus möglichst be¬ ständig gegenüber Angriffen aus der Gasphase oder der Schmelze sein. Hier ist insbesondere ein Angriff durch SO2 beziehungsweise durch Sulfate sowie ein Angriff von Alkalien, insbesondere von Natrium und Kalium sowie deren Verbindungen, zu nennen. Als zusätzliche Anforderungen können eine gute Temperaturwechselbeständigkeit beziehungsweise Thermoschockbeständigkeit dazukommen.
Zum Stand der Technik gehört die DE 37 20 460 C2. Sie be¬ schreibt ein Verfahren zur Herstellung eines gebrannten feuerfesten Magnesiasteins mit forsteritischer Matrix und geringer Porosität auf der Grundlage von Sintermagnesit und fein verteiltem Zirkon (Zirkoniumsilikat - ZrSiO4 -) .
Diese Steine haben sich grundsätzlich bewährt, ihre Hei߬ festigkeit und Korrosionsresistenz sowie die Beständig¬ keit bei Temperaturwechseln und Thermoschocks ist teil¬ weise aber unzureichend.
Sogenannte Spinellsteine auf Basis von MgAl2O,* haben sich nur teilweise durchgesetzt, insbesondere aufgrund hoher Rohstoffkosten und Problemen bei der Herstellung. Der¬ artige Spinellprodukte bereiten Schwierigkeiten bei der Sinterung. Hieraus resultieren unzureichende Festigkeiten Um die genannten Anforderungen zu erfüllen, sind Magnesiasteine bekannt, also Steine auf Basis MgO, mit einem CaO/SiO2-Masse-Verhältnis (nachstehend C/S-Verhält- nis genannt) unter 0,93. Das C/S-Verhältnis von 0,93 ent¬ spricht dem stöchiometrischen Monticellit - CaMgSiO4 -. Diese Steine erfüllen häufig nicht die an ihre Korrosionsresistenz und Sulfatbeständigkeit gestellten Anforderungen. Der sogenannte „invariante Punkt", das ist die Temperatur, bei der im Zuge des Aufheizens die erste Schmelze entsteht, ist mit maximal 1.502° C häufig unzu¬ reichend. Zur Definition „invarianter Punkt" siehe: Refractories Handbook, ISBN 4-925133-01-2, Japan, 1998, Seite 54.
Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, einen feuerfesten keramischen Formkörper anzubieten, der die eingangs genannten Kriterien in vorteilhafter Weise sämt¬ lich oder zumindest größtenteils erfüllt.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein gebrannter feuer¬ fester keramischer Körper auf Basis Magnesia (MgO) . MgO bildet die Voraussetzung für eine hohe Feuerfestigkeit und Resistenz gegenüber chemischen/metallurgischen An¬ griffen. Für gebrannte Feuerfestprodukte verwendete Magnesia enthält in Abhängigkeit von der Menge der Fremd¬ oxide, insbesondere CaO, SiO2 und Fe2Os unterschiedliche MgO-Gehalte. Eisenreiche Sorten v/eisen oft > 91 Gew.-% MgO auf, eisenarme Sorten oft > 95 Gew.-% MgO. Es existieren auch Sorten mit > 99 Gew.-% MgO. Insbesondere kann SiO2 neben MgO als weitere Versatzkomponenten bei der Herstellung der Formkörper eingebracht werden, beispielsweise über einen Anteil an Quarzsand oder Quarzgut. Die Erfindung hat erkannt, dass gebrannte feuerfeste keramische Formkörper mit den gewünschten vorteilhaften Eigenschaften dann erhalten werden, wenn das Produkt fol¬ gende Merkmale aufweist:
- einen Gehalt an MgO über 62 Gew.-%, wobei Anteile >_ 75 Gew.-%, > 80 Gew.-%, > 85 Gew.-% bishin zu > 90 Gew.-% durchaus vorteilhaft sein können,
- einen Gehalt an CaO und SiO2 < 15 Gew.-%, wobei dieser Anteil auch < 14, < 10, < 8 oder < 7 Gew.-% sein kann, wobei
- das C/S-Verhältnis < 0,27 beträgt und
- als silikatische Nebenphase ein Forsteritmischkristall [ (Mg,Ca) 2Si04] auftritt.
Ein solcher Formkörper kann je nach Zusammensetzung einen invarianten Punkt über 1.5000C aufweisen.
Die Erfindung hat erkannt, dass sich der invariante Punkt durch eine Abstimmung der einzelnen Versatzkomponenten beziehungsweise der entsprechenden Phasen im gebrannten Produkt unter Berücksichtigung des C/S-Verhältnisses und der Bedingung eines Anteils an Forsteritmischkristall auf Temperaturen bis zu 1.800° C und darüber steigern lässt, insbesondere, wenn keine weiteren silikatischen Phasen vorhanden sind.
Wie ausgeführt ist das Grundsystem des genannten Produk¬ tes das System CaO-MgO-SiO2. Der Masseanteil dieser Oxide beträgt nach verschiedenen Ausführungsformen > 77, > 80, > 85, > 90, > 99 Prozent. Der Stand der Technik sieht beispielsweise für sulfatbeständige Produkte vor, das C/S-Verhältnis < 0,93 einzustellen, da dann die Phase Forsterit auftritt, die besonders sulfatbeständig ist. Üblicherweise liegt dann jedoch noch Monticellit vor. Der invariante Punkt beträgt dabei 1.502° C. Monticellit reduziert die Sulfatbeständigkeit. Gleichzeitig wird die Zugabe weiterer Versatzkomponenten praktisch ausge¬ schlossen, da dies nach bisherigen Erkenntnissen zu einer weiteren Absenkung des invarianten Punktes führt. Bei¬ spielsweise ein Zusatz von AI2O3 bei einem solchen Pro¬ dukt würde etwa eine Absenkung des invarianten Punktes auf ca. 1.425° C bewirken.
Bei dem genannten C/S-Verhältnis unter 0,27 gelingt es, den Monticellit im Forsterit zu lösen, wodurch der genannte Forsteritmischkristall entsteht. Aus den vor¬ stehend genannten Gründen ist es vorteilhaft, das C/S- Verhältnis so einzustellen, dass der Monticellitgehalt so gering wie möglich ist, vorzugsweise 0.
Solange neben Forsterit noch Monticellit im Gefüge vorliegt, beträgt der invariante Punkt im System Periklas-Forsterit-Monticellit 1502° C, und zwar selbst bei sehr geringen Anteilen an freiem Monticellit. Der invariante Punkt kann durch Vermeidung von freiem Monticellit deutlich erhöht werden, bei gleichzeitiger Herabsetzung des C/S-Verhältnisses im genannten Umfang.
Das C/S-Verhältnis kann < 0,2 betragen. In vielen Fällen ist ein C/S-Verhältnis von 0,05 bis 0,15 die Grundlage, durch eine entsprechende Produktzusammensetzung eine Kombination hoher Heißfestigkeit mit hoher Korrosions¬ resistenz gegenüber Sulfaten und guter Thermoschock- beständigkeit zu erreichen. Während die ersten beiden Eigenschaften vorwiegend durch den Forsteritmischkristall gewährleistet werden, kann die letztgenannte Eigenschaft z.B. durch einen körnigen Korundzusatz zum Versatz erzielt werden. Ein C/S-Verhältnis von 0,11 + 0,02 hat sich insoweit als günstig erwiesen, als eine gewisse Symbiose hinsichtlich der eingangs genannten Kriterien beobachtet wurde.
Bei einem gebrannten feuerfesten keramischen Formkörper mit einem Gesamtgehalt an MgO, CaO und SiO2 > 98 Gew.-%, dem genannten C/S-Verhältnis von etwa 0,11 oder darunter konnte ein invarianter Punkt deutlich oberhalb der gefor¬ derten 1.500° C-Grenze festgestellt werden, bishin zu Werten über 1.800° C.
Je geringer das C/S-Verhältnis, umso höher der invariante Punkt im System MgO-CaO-SiO2.
Der CaO-Gehalt lässt sich auf auf < 2,5, < 1,5 oder < 1,0 Gew.--% begrenzen. Der SiO2-Gehalt kann < 12, < 10, < 8 oder < 5 Gew.-% betragen.
Ohne weiteres erlaubt es die Erfindung, andere Ver¬ satzkomponenten zuzumischen, die in der Lage sind, dem gebrannten Produkt die gewünschten Eigenschaften zu ver¬ leihen. Hierzu gehört AI2O3. Dieses kann beispielsweise in Form von kalzinierter Tonerde, Sintertonerde oder Schmelzkorund dem Versatz zugegeben v/erden. Die Verwendung von kalzinierter Tonerde oder anderer fein¬ körniger Tonerdeträger führt zu einer Spinellbindung neben der silikatischen Bindung, wodurch die Sulfatbe¬ ständigkeit begünstigt wird. Der Al2O3-Anteil beträgt beispielsweise 1 - 10 Gew.-%. Die Al2θ3-Komponente kann auch als Spinell (MgAl2CM im Versatz vorhanden sein. Der Versatz kann weitere Spinelle, beispielsweise Hercynit, Galaxit, Jacobsit einzeln oder in Kombination beziehungsweise als Misch¬ spinelle enthalten.
Der erfindungsgemäße Versatz und die daraus hergestellten Produkte sind im Wesentlichen Cr2O3-frei, das heißt, der Cr2O3-Gehalt liegt < 1, besser < 0,5 Gew.-%. Das ist durch den Einsatzzweck des Produktes bedingt. Das Produkt soll sulfatresistent sein und ist häufig dem Angriff von Alkali- oder Erdalkalisulfaten ausgesetzt. Bei aus¬ reichend oxidierenden Verhältnissen kommt es in Gegenwart von Cr2θ3-haltigen Verbindungen, insbesondere in Gegenwart von Chromitspinellen, zur Bildung von Alkali- bzw. Erd- alkalichromatsulfaten. Diese enthalten sechswertiges Chrom und sind demzufolge toxisch. Es sind daher chromfreie Produkte wünschenswert.
Erfindungsgemäß geht es darum, die Zusammensetzung der Silikatphase gezielt so einzustellen, dass das Produkt die gewünschten Eigenschaften wie Heißfestigkeit und Sulfatresistenz ermöglicht. Dazu trägt auch die Auswahl des genannten C/S-Verhältnisses bei.
Alternativ oder kumulativ können weitere feuerfeste Komponenten im Versatz enthalten sein, beispielsweise auf Basis ZrÜ2 in mindestens einer der folgende Formen:
Baddeleyit, stabilisiertes oder teilstabilisiertes ZrO2, ZrSiCU. Diese Zr-Komponente begünstigt insbesondere die Thermoschockbeständigkeit . Der ZrO2-Gehalt kann insbesondere 7 - 13 Gew.-% betragen. MgO kann als MgO-Sinter eingebracht werden, beispielsweise in einer Kornfraktion < 5 mm, wobei ein sogenannter „Mehlanteil" (Hauptanteil < 100 μm) die Eigenschaften insgesamt verbessern kann.
Das System CaO-MgO-SiO2-Fe2O3 verhält sich weitestgehend analog zum System CaO-MgO-SiO2, soweit davon auszugehen ist, dass sich das Eisen vor Erreichen des invarianten Punkes in MgO löst. Dies kann durch Abstimmung des Eisen¬ gehaltes und des C/S-Verhältnisses erzielt werden. Es lassen sich so Produkte herstellen, bei denen ein Eisen¬ gehalt von 2 Masseprozent bei einem C/S-Verhältnis < 0,25 keine weitere Senkung des invarianten Punktes gegenüber einem eisenfreien System bewirkt.
Der Formkörper lässt sich wie folgt herstellen:
Die Rohstoffe (Versatzkomponenten) werden unter Zugabe eines Bindemittels, beispielsweise einer Ligninsulfonat- lösung (alternativ: Detrin, Melasse oder ein Sulfat wie Magnesiumsulfat), gemischt. Anschließend werden Formkörper in bekannter Weise auf einer Presse aus der Versatzmischung geformt und anschließend bei Temperaturen von zumeist über 1.500° C gebrannt. Die Brenntemperatur wird allgemein < 1676° C betragen und typisch im Bereich 1530 - 1660° C liegen.
Beispielhaft werden folgende Formkörper folgender Zusammensetzung genannt:
Formkörper wie vor mit einem Gesamtgehalt an MgO, CaO und SiO2 größer 99 Gew.%. Formkörper mit einem Gesamtgehalt MgO, CaO, SiO2, AI2O3, MnO, ZrO2 > 98 %.
Formkörper mit einem Gesamtgehalt MgO, CaO, SiO2, AI2O3, Fe2O3, MnO > 98 Masse-% und einem C/Ξ-Verhältnis < 0,19.
Formkörper mit einem Gesamtgehalt MgO, CaO, MnO, SiO2, Fe2O3 > 98 Masse-%.
Formkörper mit einem Gesamtgehalt MgO, CaO, SiO2, ZrO2, Fe2O3, MnO > 98 Masse-% und einem C/S-Verhältnis < 0,25.
Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO und SiO2 > 98,0 Gew.%, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,20, c) einem invarianten Punkt über 1.6000C.
Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO und SiO2 > 98,0 Gew.%, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,13, c) einem invarianten Punkt über 1.7000C.
Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO und SiO2 > 98,0 Gew.%, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,05, c) einem invarianten Punkt über 1.8000C.
Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO, SiO2 und Al2O3 > 98,0 Gew. %, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,20. Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO, SiO2 und Al2O3 > 98,0 Gew. %, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,12, c) einem invarianten Punkt über 1.6000C.
Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO, SiO2 und Al2O3 > 98,0 Gew.%, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,05, c) einem invarianten Punkt über 1.6500C.
Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO, SiO2 und AI2O3 > 98,0 Gew.%, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,01, c) einem invarianten Punkt über 1.7000C.
Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO, SiO2 und ZrO2 > 98,0 Gew.%, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,16, c) einem invarianten Punkt über 1.6000C.
Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO, SiO2 und ZrO2 > 98,0 Gew. %, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,05, c) einem invarianten Punkt über 1.7000C. Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO, SiO2 und Fe2O3 > 98,0 Gew.%, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,10, c) einem invarianten Punkt über 1.6000C.
Formkörper wie vor, mit a) einem Gesamt-Gehalt an MgO, CaO, SiO2 und Fe2O3 > 98,0 Gew.%, b) einem Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,02, c) einem invarianten Punkt über 1.7000C.
Formkörper wie vor, hergestellt aus einem Versatz, der MgO-Sinter enthält. Das MgO kann im gebrannten Produkt teilweise als freies MgO vorliegen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merk¬ malen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungs¬ unterlagen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von fünf Beispielen näher erläutert.
In der zugehörigen Tabelle sind die fünf Beispiele mit ihrem jeweiligen Versatz (Rohstoffkomponenten) und ihrer Oxidanalyse angegeben. Die Tabelle enthält auch das je¬ weilige C/S-Verhältnis sowie die zugehörige Brenntempe¬ ratur.
Die Tabelle zeigt, dass der Formkörper gemäß Beispiel 1 die höchste Brenntemperatur aufweist. Das liegt daran, dass bei diesem Versatz auch der höchste invariante Punkt aller Beispiele auftritt. Der Versatz besteht aus¬ schließlich aus MgO-Sinter und Quarzsand. Der Anteil an MgO beträgt über 92 Gew.-%, der an SiO2 + CaO < 8 Gew.-%. Die Temperatur, bei der die erste Schmelze gebildet wird, ist bei den Beispielen, die einen Zusatz an AI2O3 be¬ ziehungsweise ZrO2 enthalten, etwas geringer. Dafür ist beispielsweise die Sulfatbeständigkeit beim Formkörper gemäß Beispiel 2 besonders hoch, während die Beispiele 3 und 5 sich durch eine überdurchschnittliche Thermoschock- beständigkeit auszeichnen.
Die dargestellten Beispiele können durch Wahl des C/S- Verhältnisses, des verwendeten MgO sowie Varianten wei¬ terer Komponenten verändert werden. Monticellit liegt im gebrannten Produkt nicht vor. Die einzige silikatische Phase besteht aus Forsteritmischkristall .
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Claims

Gebrannter feuerfestes keramischer FormkörperPatentansprüche:
1. Gebrannter feuerfester keramischer Formkörper mit folgenden Merkmalen: a) einem Gehalt an MgO über 62 Gew.%, b) einem Gesamt-Gehalt an CaO und SiO2 kleiner 15 Gevv.%, wobei cl) das Verhältnis CaO/SiO2 kleiner 0,27 beträgt und c2) als silikatische Nebenphase ein Forsteritmischkristall [(Mg1Ca)2SiO4] auftritt.
2. Formkörper nach Anspruch 1 mit einem Gesamtgehalt an MgO, CaO und SiO2 größer 80 Masse-%.
3. Formkörper nach Anspruch 1, mit einem Anteil an freiem MgO (Perikias).
4. Formkörper nach Anspruch 1, der frei von Monticellit ist.
5. Formkörper nach Anspaich 1, der neben dem Forsteritmischkristall keine weiteren silikatischen Nebenphasen aufweist.
6. Formkörper nach Anspruch 1, hergestellt aus einem Versatz, der MgO-Sinter enthält.
7. Formkörper nach Anspmch 1, hergestellt aus einem Versatz, der Cr2O3 in Anteilen < 0,5 Gew.-% enthält.
8. Formkörper nach Anspruch 1, hergestellt aus einem Versatz, der ZrO2 in mindestens einer der folgenden Formen enthält: Baddeleyit, stabilisiertes oder teilstabilisiertes ZrO2, ZrSiO4.
9. Formkörper nach Anspruch 1, hergestellt aus einem Versatz, der mindestens einen der folgenden Spinelle enthält oder bei dem mindestens einer der folgenden Spinelle beim Brand gebildet wurde: stöchiometrischer MgO-AhOj-Spinell, unstöchiometrischer MgO-Al2θ3-Spinell, Hercynit, Galaxit oder Mischspinelle daraus.
10. Formkörper nach Anspruch 1, hergestellt aus einem Versatz, der Al2Oa in mindestens einer der folgenden Formen enthält: kalzinierte Tonerde, Sintertonerde, Schmelzkorund.
1 1. Formkörper nach Anspruch 1 , hergestellt aus einem Versatz, der SiO2 in mindestens einer der folgenden Formen enthält: Quarzsand, reaktive Kieselsäure.
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