DE1257051B - Feuerfestes Einstampfgemisch - Google Patents

Description

DEUTSCHES ^TWvSsSS PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT DeutscheKl.: 80 b-8/15

Nummer: 1257 051

Aktenzeichen: H 56870 VI b/80 b

1 2 5 T 051 Anmeldetag: 13. August 1965

Auslegetag: 21. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft ein nicht verdichtetes, basisches, feuerfestes Einstampfgemisch, das mit ausgewählten, nicht wäßrigen, kohlenstoffhaltigen Bindemitteln gebunden ist.

Bei bestimmten metallurgischen Verfahren, die den Baustoff-Stahlherstellungsverfahren, das auch gelegentlich als LS-Verfahren, Sauerstoff-BessemerVerfahren, Sauerstoff - Konverter - Verfahren oder »Kaldo«-Verfahren bezeichnet wird, besteht der grundlegende Ofenaufbau aus einem Metallgehäuse, _J0 das im Inneren eine feuerfeste Auskleidung aufweist, wodurch der Ofenraum ausgebildet wird, in dem das Verfahren zur Durchführung kommt. Im allgemeinen besteht die feuerfeste Auskleidung derartiger Sauerstoff-Stahlherstellungsgefäße aus einer inneren »Arbeitsauskleidung«, wie z. B. teergebundenem, chemisch gebundenem oder gebranntem, basischem Steinmaterial, einer äußeren Auskleidung, benachbart zu der inneren Wand der Metallumkleidung, und zwar gewöhnlich aus gebranntem Magnesitstein bestehend und einer zwischengeordneten Lage.

Die zwischengeordnete Lage ist gewöhnlich monolithisch und wird hergestellt, indem z. B. eine feuerfeste Masse in situ eingestampft wird. Die Zwischenschicht kann unterschiedliche Dicke in Abhängigkeit von dem auszukleidenden Gefäß und den Arbeitsparametern aufweisen, denen die Auskleidung unterworfen werden soll. Es wurde bereits bekannt, daß die Masse der Zwischenschicht aus einem mit Teer gebundenen Einstampfgemisch besteht. Ein Beispiel für ein vorbekanntes teergebundenes Einstampfgemisch, das für das Herstellen dieser Zwischenschicht als geeignet bezeichnet werden könnte, ist ein totgebrannter Dolomit oder Magnesit oder Gemisch aus Dolomit und Magnesit mit Zusätzen wie z. B. Kreosot, Furfurylmasse, Pech, Teer oder dgl. als Bindemittel. Bei dem Anwenden derartiger Pechzusatzmittel ergeben sich gewisse Schwierigkeiten bei der Anordnung der Zwischenschicht. So besitzt z. B. pulverisiertes Bindepech einen Schmelzpunktsbereich von 135 bis 163° C Um die erforderliche Klebrigkeit, Plastizität und Verarbeitbarkeit in einem derartigen Einstampfgemisch zu erreichen, ist es erforderlich, die Produkte unter Erschmelzen derselben zu erwärmen oder dieselben in einem organischen Lösungsmittel aufzulösen, und dieses erwärmte Gemisch wird vor und während des eigentlichen Einstampfens bei erhöhter Temperatur gehalten.

Es sind einige Gemische vorgeschlagen worden, die lediglich auf eine Temperatur von etwa 38 bis 49" C unter Ausbilden eines Gemisches erwärmt werden müssen, das in zufriedenstellender Weise verarbeitet Feuerfestes Einstampfgemisch

Anmelder:

Harbison-Walker Refractories Company,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Meissner und Dipl.-Ing. Η. Tischer, Patentanwälte, Berlin 33, Herbertstr. 22

Als Erfinder benannt:

Ernest Paul Weaver, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. September 1964
(398 782),

vom 14. Januar 1965
(425 619)

werden kann. Eine derartige niedrigste Temperatur von 38 bis 49° C kann jedoch auch schwierig aufrechterhalten werden, und zwar insbesondere während der kälteren Wintermonate, und somit wird eine verwickelte Hilfsvorrichtung für diesen Zweck an der Einbaustelle erforderlich.

Noch ärgerlicher ist jedoch bei dem Anwenden einiger organischer Lösungsmittel, daß dieselben bei dem Erwärmen dazu neigen, übermäßig flüchtig zu werden, wodurch sich eine Explosionsgefahr in beschränkten Arbeitsgebieten und auch Hautreizungen der betreffenden Arbeitspersonen ergeben. Einige Lösungsmittel sind auch giftig. Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht somit darin, ein verbessertes, zur Ausbildung eines monolithischen Produktes führendes feuerfestes Material zu schaffen, das mit einem nicht wäßrigen, kohlenstoffhaltigen Material gebunden ist. Eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht darin, ein verbessertes teergebundenes, basisches, feuerfestes Einstampfgemisch zu schaffen, das insbesondere für das Herstellen der Zwischenschicht zwischen der äußeren und inneren Arbeitsauskleidung eines basischen Sauerstoffofens geeignet ist, wobei dieses Material bei Raumtemperatur (in der Größenordnung von 21⁰ C) verarbeitbar ist, keine unzweckmäßigen gefährlichen und giftigen Eigenschaften wie

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bei den verschiedenen organischen Lösungsmitteln aufweist und daß trotzdem die gewünschte Klebrigkeit, Plastizität und Verarbeitbarkeit zwecks erleichterter Anwendung desselben besitzt.

Das erfindungsgemäße feuerfeste Einstampfgemisch ist nun dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe im wesentlichen aus etwa 100 Gewichtsteilen des feuerfesten Materials und 3 bis 10 Gewichtsteilen des Bindemittels besteht, das Bindemittel ein ungesättigtes, fließfähiges Pech enthält, das bei der Destillation von pflanzlichen ölen zum Entfernen der Fettsäuren als Rückstand gewonnen wird, das Pech in einer ausreichenden Menge vorliegt, um dem Einstampfgemisch bei Raumtemperatur Verarbeitbarkeit und Plastizität zu vermitteln.

Das bevorzugte basische, feuerfeste Aggregat wird aus der Gruppe, bestehend aus totgebranntem Dolomit, totgebranntem Magnesit und gelegentlich Gemischen derselben ausgewählt. Weiterhin wird gelegentlich hartgebranntes Calciumoxid in Kombination mit totgebranntem Dolomit und totgebranntem Magnesit angewandt. Zusätzlich zu derartigen Produkten, wie mittlerem Pech, hartem Pech und Kreosot, ergibt sich nach dem Stand der Technik die Lehre, derartige kohlenstoffhaltige Materialien Avie Bunker-C-Öl, Gilsonit, Leinsamenöl, Schieferteer, Asphalt, ölpeche der Art, wie sie durch die Destillation und das Cracken von Abfall-, Kohle-, Torf-, Lignitölen erhalten werden, anzuwenden, wobei auch das Anwenden von Produkten wie schwerem Wassergasteer, leichtem Wassergasteer, ölgasteer, Holzteer, bestimmten Wachsarten und dergleichen Produkten empfohlen worden ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen teergebundenen oder chemisch gebundenen Stein der Art, wie er für die Arbeitsauskleidung von Sauerstoff-Stahlherstellungsgefäßen anwendbar ist.

Ein Beispiel eines vorbekannten teergebundenen Steins stellt ein totgebrannter Dolomit oder Magnesit oder Gemisch aus Dolomit und Magnesit dar, und zwar gegebenenfalls unter Zusatz von etwas hartgebranntem Calciumoxid und Zusätzen an Kreosot, Furfurylmasse, Pech, Teer od. dgl. als Bindemittel.

Bei dem Anwenden einiger Pecharten als Zusatzmittel ergeben sich Schwierigkeiten. So weist z. B. pulverisiertes Windpech einen Schmelzpunkt in der Größenordnung von 135 bis 163 ⁰C auf. Um die erforderliche Klebrigkeit, Plastizität und Verarbeitbarkeit des Steingemisches zu erreichen, ist es notwendig, diese Produkte unter Erschmelzen derselben zu erwärmen oder sie in organischen Lösungsmitteln aufzulösen. Dieses erwärmte Gemisch wird sodann bei erhöhter Temperatur vor und während des eigentlichen Verformens des Steins in der Steinpresse gehalten.

Bei dem Arbeiten mit organischen Lösungsmitteln ergeben sich zu den oben geschilderten Schwierigkeiten noch Nachteile dahin gehend, daß die flüchtigen Anteile dazu neigen, sich in den Ventilationssystemen der Anlage zu sammeln.

Es können 2 bis IOTeile des Bindemittels angewandt werden, und bis zu 12 Teile lassen sich in das Steingemisch einarbeiten. Das bevorzugte, basische feuerfeste Aggregat wird aus der Gruppe, bestehend aus totgebranntem Dolomit (der totgebrannte Dolomit muß stabilisiert werden, d. h. mit einem Totbrennmittel vereinigt oder einem Verfahren unterworfen werden, durch das ein äquivalentes stabili-

siertes Produkt erhalten wird), totgebranntem Magnesit und gelegentlich Gemischen derselben, ausgewählt. Gelegentlich wird außerdem hartgebranntes Calciumoxid in Kombination mit totgebranntem Dolomit und totgebranntem Magnesit angewandt.

Zusätzlich zu hartem Pech, mittlerem Pech und Kreosot sind nach dem Stand der Technik verschiedene andere kohlenstoffhaltige Materialien bekanntgeworden, die in Steingemischen Anwendung finden können. Es ist weiterhin bei der Auswahl verschiedener Materialien der angegebenen kohlenstoffhaltigen Bindemittelbestandteile sowohl für Gemische zum Herstellen monolithischer Produkte als auch Steinen bekanntgeworden, schmierende Zusatzmittel, wie Erdölgelee, Kerosin, Benzin, Benzol und ähnliche Erdölprodukte anzuwenden, um so die gewünschte Verarbeitbarkeit, Plastizität und/oder Klebrigkeit zu erzielen. Derartige Erdölprodukte führen natürlich zu einer wesentlichen Vergrößerung der Explosions- und Feuergefahr. Es ist weiterhin bekanntgeworden, verschiedene Meß- und Dispergiermittel anzuwenden, die das Ausbilden wäßriger, kolloidaler Suspensionen oder Emulsionen erleichtern. Der einschlägige Fachmann weiß allgemein, daß Wasser einen unzweckmäßigen Bestandteil bei Gemischen, bestehend aus basischen, feuerfesten Materialien, auf Grund der Hydratisierung und sich hierdurch ergebender Gefahr einer Rußbildung darstellt.

Es wurde nun gefunden, daß die angestrebte Fließfähigkeit oder Verarbeitbarkeit, Plastizität und Klebrigkeit erhalten werden kann, indem entweder (1) ein mit Teer gebundenes, feuerfestes Gemisch zum Herstellen von Steinen oder (2) feuerfeste Gemische zum Herstellen monolithischer Produkte mit einer geeigneten Menge eines ungesättigten, fließfähigen Pechs versetzt werden, das nach der Destillation bestimmter Pflanzenextrakte erhalten wird. Diese Peche gehören zu derjenigen Gruppe, die gelegentlich in der Fachwelt als »Fettsäurepeche« bezeichnet werden, wobei es sich um eine Gruppenbezeichnung handelt, die allgemein für das Beschreiben des Rückstandes angewandt wird, der bei der fraktionierten Destillation von tierischen und pflanzlichen Produkten, wie Schmalz, Talg, Palmöl und anderen pflanzlichen Produkten, Knochenfett, Abfall und Abwasser, Wollefett und Schlachthausabfällen erhalten wird. Der Rückstand, der als Fettsäurepech bezeichnet wird, ist gewöhnlich ein dunkelbraunes bis schwarzes, einheitliches bis klumpenförmiges, grieseliges und dickes Produkt, das praktisch frei von gesättigten Fettsäuren ist.

Die erfindungsgemäß in Anwendung kommenden Fettsäurepeche sind diejenigen, die durch die Destillation von Leinsamenextrakten und Sojabohnenextrakten für die Gewinnung von Leinsamenfettsäuren und Sojabohnenfettsäuren erhalten werden. Diese Produkte sind im Gegensatz zu einem wachsoder seifenartigen Zustand bei Raumtemperatur von etwa 21⁰C fließfähig. Das Leinsamenpech weist eine Säurezahl von 30 bis 60, eine Viskosität (Stormer Viskosität Sekunden bei 25°C) von 150 bis 350 und eine Jodzahl von 110 bis 125 auf. Das Sojabohnenpech weist eine Säurezahl von 30 bis 60, eine Viskosität von 50 bis 200 (Stormer Viskosität Sekunden bei 20° C) und eine Jodzahl von angenähert 100 bis 110 auf. Wie durch die Säurezahl angegeben, liegt eine erhebliche Menge freier Fettsäuren bei beiden Pechen vor. Diese Peche werden gelegentlich auch im Hin-

blick auf deren Jodzahl als »ungesättigte« Fettsäurepeche bezeichnet. Wie zu erwarten, bestehen die Peche im wesentlichen aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff.

Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform werden etwa 3 bis 3,5 Gewichtsteile des ungesättigten Sojabohnenfettsäurepechs und etwa 2 Gewichtsteile pulverisiertes hartes Pech mit etwa 100 Gewichtsteilen basischem feuerfestem Material, und zwar vorzugsweise totgebranntem Magnesit, vermischt.

Die ungesättigten fließfähigen erfindungsgemäßen Peche können entweder zusammen mit mittlerem oder hartem pulverisiertem Pech angewandt werden. Die Ausdrücke »mittleres Pech« und »hartes Pech« bezeichnen zwei verschiedene Pecharten, die unterschiedliche Erweichungspunkte aufweisen. So erweicht z. B. das mittlere Pech bei einer Temperatur von 166 bis 121 C und das harte Pech bei 135 bis 221⁰C Weitere Einzelheiten bezüglich derartiger Peche sind in der USA.-Patentschrift 3 070 449 offenbart.

Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform werden etwa 3 Gewichtsteile des ungesättigten Leinsamenfettsäurepechs und etwa 2 Gewichtsteile des pulverisierten harten Pechs mit etwa 100 Gewichtsteilen des basischen, feuerfesten Materials, vorzugsweise totgebranntem Magnesit, vermischt.

Eine typische Größenverteilung des feuerfesten Aggregates ist in der folgenden Tabelle wiedergegeben :

Tabelle I
Siebanalyse
(ausgedrückt in mm lichter Maschenweite)

Teilchen mit 12,7 mm bis 3,36 mm etwa 20%

Teilchen mit 3,36 mm bis 0,59 mm etwa 35%

Teilchen mit 0,59 mm etwa 45%

Teilchen mit -0,59 mm bis 0,044 mm .. 40 bis 60%

Bemerkung: Ein sehr geringer Anteil des Materials, d. h. weniger als etwa 5% der Gesamtmenge, bezogen auf das Gewicht des Ansatzes, weist eine Submikrongröße auf.

Die erfindungsgemäßen Gemische zum Herstellen des monolithischen Produktes und der Steine sind vor der Anwendung dadurch ausgezeichnet, daß dieselben praktisch keinen Geruch besitzen. Dieselben fühlen sich trocken an. Sie weisen eine fließfähige und etwas körnige Konsistenz auf.

Bei der Anwendung des bevorzugten monolithischen Produktes zwecks Einstampfen von Prüfstücken bei dem Laboratoriumstest ergab sich überraschend eine außerordentliche Härte bei normalem

35 Einrammen. In einem Fall wird ein Ansatz des Produktes in einer Holzform eingeschaufelt, und bei weniger als etwa 5minutigem Einstampfen ergibt sich eine derartig gut verfestigte monolithische Masse, daß unter recht erheblichem Kraftaufwand der Versuch des Einstechens eines Schraubenziehers in die frei liegende Oberfläche lediglich dazu führt, daß sich nur eine sehr geringfügige Beschädigung oder Abbrechen einiger weniger größerer Teilchen ergibt. Dieses Einstampfen wird bei Raumtemperatur von etwa 21 bis 24 ^:C ausgeführt.

Wenn das Gemisch z. B. vermittels Einstampfen verarbeitet wird, führt in einer noch nicht vollständig verstandenen Weise das in Anwendung kommende ausgewählte ungesättigte fließfähige Pech zu der erforderlichen Verarbeitbarkeit, Plastizität und Klebrigkeit. Es ist nicht erforderlich, das Produkt zu erhitzen, um einen Teil des pul verförmigen harten Pechs zwecks Erzielen einer Klebrigkeit in Lösung zu bringen.

Bei den Laboratoriumsuntersuchungen, bei denen zunächst versucht wurde, eine Möglichkeit zu finden, vermittels deren die unzweckmäßigen Eigenschaften ausgeräumt werden sollen, wie sie z. B. durch Kreosot und andere vorbekannte Bindemittelsysteme in einem teergebundenen Einstampfgemisch bedingt werden, sind eine große Vielzahl an Materialien untersucht worden, um so möglicherweise festzustellen, ob ein wachsartiges, festes Pech als Bestandteil die Toxizität verringern würde. Weiterhin sind Gemische untersucht worden, bei denen ungesättigtes Sojabohnenpech und andere Peche untersucht wurden, wobei auch Furfurylalkohol und Leinsamenöl benutzt wurden. Der Zusatz an wachsartigem festem Pech erweist sich als nicht zufriedenstellend. Der Zusatz an Furfurylalkohol führt nicht zu einem derartigen mechanischen festen Gemisch, wie es angestrebt wird. Das Gemisch zusammen mit dem Leinsamenöl war sogar mechanisch schwächer. Das ungesättigte Sojabohnenpech ist wesentlich fester als vorbekannte Gemische und führt auch zu einem guten Einstampfen und bedingt keine zu beanstandende Geruchsentwicklung. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse einiger der experimentellen Untersuchungen wiedergegeben. Es ist zu beachten, daß der feuerfeste Anteil des Gemisches eine Kombination aus 60% Dolomit und 40% Magnesit (auf der Gewichtsgrundlage) darstellt. Der Magnesit geht praktisch vollständig durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,21 mm hindurch, und die gesamte Größenklassifizierung entspricht praktisch den Angaben in der obigen Tabelle I. Immer wo Dolomit, Magnesit oder (Magnesiumoxid) angegeben sind, wird auf die totgebrannten Produkte Bezug genommen, wie sie handelsüblich sind.

Tabelle II

	1	2	Gemisch Nr. 3	4	5
Basisches Aggregat			100%
Pulverförmiges hartes Pech			2%
Flüssiges Bindemittel zugesetzt (wie
unten angegeben)			3%
Flüssiges Bindemittel zugesetzt	3%	3%	3%	3%	3,5%
Furfuryl	Sojabohnen	Leinsamen	Sojabohnen	Sojabohnen
alkohol	pech	öl	pech	pech

Fortsetzung

	1	2	Gemisch Nr. 3	4	5
Schüttdichte mg/cm3	2,69	2,79	2,77	2,82	2,84
Belastung beim Zerdrücken an der
Kante (Durschnitt 5) Raumtempera
tur von etwa 210C kg/cm2	14,7	22,4	13,3	34,3	38,5
Bruchmodul nach dem Verkoken bei
1600°C kg/cm2 (Durchschnitt 2) ...		nicht geprüft		13,3	28,0
Bemerkungen :	läßt sich	läßt sich	läßt sich	läßt sich	läßt sich
schlecht ein	gut ein	schlecht ein	gut ein	gut ein
stampfen,	stampfen,	stampfen,	stampfen,	stampfen,
starker Ge	kein zu be	kein zu be	kein zu be	kein zu be
ruch nach	anstanden	anstanden	anstanden	anstanden
Furfuryl	der Geruch	der Geruch	der Gerucli	der Geruch
alkohol

Die Gemische 1, 2 und 3 werden unter einem Druck von 210 kg/cm² und die Gemische 4 und 5 unter einem Druck von 280 kg/cm² verpreßt, und dies erklärt, warum die Formkörper der Gemische 2 und 4, die sonst identisch sind, zu unterschiedlichen.Ergebnissen bei der physikalischen Prüfung führen. Wenn auch einige der Prüfstücke vermittels einer Steinherstellungsmaschine verformt wurden, um so Stücke mit praktisch einheitlicher Größe zu erhalten, die zu guten vergleichbaren physikalischen Prüfergebnissen führen, beziehen sich die Ausführungen bezüglich der Einstampfeigenschaften auf zusätzliche Arbeit, die mit den gleichen Gemischen ausgeführt worden sind, wobei dieselben in eine Form eingestampft wurden.

Ein vollständig unerwartetes und zweckmäßiges Ergebnis der Anwendung der ausgewählten ungesättigten Fettsäurepeche stellt die ungewöhnlich hohe Kaltfestigkeit gegenüber Zerdrücken dar. So sind z. B. zu vergleichen die Gemische 1 und 3 mit den Gemischen 2, 4 und 5. Die bei einem höheren Druck verpreßten Gemische 4 und 5 weisen Kaltfestigkeiten gegenüber dem Zerdrücken von 34,3 bis 38,5 kg/cm² auf.

Die Tabellen zeigt ebenfalls, daß 3,5% Sojabohnenpech wesentlich besser sind als ein Zusatz von 3%, wenn man Hochtemperaturfestigkeit erhalten will. Zu beachten ist der Bruchmodul nach einem Verkoken bei 1600° C, wobei eine Erhöhung von 3 auf 3,5% des Sojabohnenpechs zu etwas mehr als dem doppelten Wert des Bruchmoduls führt. Die erfindungsgemäßen Gemische zum Herstellen von monolithischen Produkten sind ebenfalls durch deren Fähigkeit gekennzeichnet, längere Zeitspannen während der Lagerung, wie z. B. 1 Monat lang, lose und relativ unverfestigt, sowie leicht verarbeitbar zu bleiben.

Es ist weiter oben angegeben, daß 3 bis 8 Gewichtsteile des gesamten Bindemittelgemisches pro 100 Gewichtsteile feuerfesten Materials in Anwendung kommen können. Bis zu 10% haben sich als zufriedenstellend erwiesen. Ein bevorzugter Bereich beläuft sich auf 5 bis 6 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile feuerfesten Materials. In jedem Fall ist bevorzugt, daß das ausgewählte Fettsäurepech 3 bis 3,5 Gewichtsteile des Bindemittelgemisches, bezogen auf das Gewicht feuerfesten Materials, bei dem Herstellen der erfindungsgemäßen Gemische für monolithische Gemische ausmacht.

Bisher hat man hartes Pech dem Gemisch zugesetzt, um so eine möglichst große Menge an gebundenem Kohlenstoff zu erzielen. Da die erfindungsgemäß in Anwendung kommenden ungesättigten Fettsäurepeche keine Lösung des harten Pechs zwecks Erzielen von Klebrigkeit erforderlich machen, kann man ebenfalls als Kohlenstoffquelle Graphit oder Ruß anwenden. Es kann ebenfalls Gilsonit Anwendung finden. Die Gesamtmenge an Bindemittel,

d. h. 3 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht des feuerfesten Materials, können angewandt werden, und 5 bis 6 Gewichtsteile sind bevorzugt, wird jedoch wenigstens etwa 3 Gewichtsteile des ausgewählten ungesättigten Fettsäurepechs aufweisen, und zwar unabhängig davon, ob es sich um ein hartes Pech, mittleres Pech, Graphit, Ruß oder dergleichen Bestandteile des restlichen Anteils des Gemisches handelt. Dies trifft sowohl für die erfindungsgemäßen Gemische zum Herstellen monolithischer Produkte als auch von Steinen zu.

Auch dort, wo kein oder nur wenig gebundener Kohlenstoff erforderlich ist, ist es möglich, lediglich die erfindungsgemäßen ungesättigten Fettsäurepeche anzuwenden. Weiterhin kann man dort, wo nur sehr wenig gebundener Kohlenstoff erforderlich ist, eine Kombination mit verschiedenen Polymeren, wie Acrylsäureverbindungen, Polyamiden, Polyestern, Epoxiden u. dgl. zwecks Erzielen einer in der Wärme erhärtenden Bindung, anwenden.

Allgemein braucht das feuerfeste Aggregat, das zum Herstellen der Gemische für monolithische Produkte und für Steine angewandt wird, nicht ein basisches feuerfestes Material zu sein. In weniger kritischen Flächen des Sauerstoffkonverters, wie den Zwischenteilen und Stützteilen der Auskleidung, ist es weiterhin möglich, andere basische feuerfeste Materialien als totgebranntes Magnesiumoxid, totgebrannten Dolomit und Calciumoxid anzuwenden, und so kann man z. B. Forsterit, Olivin, Chromerz

u. dgl. benutzen. Die speziellen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Bindemittels machen dasselbe ebenfalls für die Anwendung bei feuerfesten Aggregaten, wie kalzinierten Feuertonen, Ganisters, Produkten hohen Tonerdegehaltes, wie Diaspor, Alabama- und Südamerika-Bauxit, Kyanit, Tonerde und Mullit, geeignet. Es kann eine Anwendung bei Gemischen erfolgen, die Siliciumcarbid u. dgl. enthalten und gegebenenfalls weiterhin Zirkon, Zirkonerde und

weitere allgemein feuerfeste Materialien enthalten, wie sie zum Herstellen von Gemischen zum Herstellen von monolithischen Produkten, wie Einstampfgemischen und Gemischen zum Herstellen von feuerfesten Steinen angewandt werden.

Eine beispielsweise Analyse totgebrannten Dolomite und Magnesiumoxids, wie sie zum Herstellen der Prüfstücke nach der Tabelle I angewandt wurden, ist im folgenden mitgeteilt:

Tabelle III

Bestandteile und Zusammensetzungen in der folgenden Tabelle IV wiedergegeben sind:

Tabelle IV

	Magnesit	Dolomit
Kieselerde (SiOo) ...	etwa 2,8 %	etwa 1,2%
Tonerde (AI2O3)	etwa 0,3%	etwa 0,8%
Eisenoxid (FeaOe) ...		etwa 5,0%
Calciumoxid (CaO) .	etwa 1,5%	etwa 53,0%
Magnesiumoxid
(MgO)	etwa 94,8%	etwa 38,9%

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Weiter oben sind insbesondere die ungesättigten fließfähigen Peche angegeben, die durch die Destillation der Fettsäuren von Leinsamenöl oder Sojabohnenöl gewonnen worden sind. Es versteht sich natürlich, daß die ungesättigten Pechrückstände der Destillation von Fettsäuren aus anderen pflanzlichen ölen ebenfalls für die erfindungsgemäßen Zwecke zufriedenstellend sind. Das ausgewählte fließfähige Pech sollte durch physikalische Eigenschaften ähnlich den oben angegebenen ausgezeichnet sein, d. h. sollte bei Raumtemperatur flüssig oder fließfähig sein und sich weiterhin durch stark ungesättigten Charakter (wie durch die Jodzahl gemessen) auszeichnen und in der Lage sein, die erforderliche Klebrigkeit, Verarbeitbarkeit und Plastizität dem Einstampfgemisch zu vermitteln, in dem derartige Peche angewandt werden.

Der niedrigste praktische Grenzwert für die erfindungsgemäßen ungesättigten, fließfähigen Fettsäurepeche beläuft sich auf etwa 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des feuerfesten Produktes. Der obere Grenzwert beläuft sich auf etwa 8 bis 10%, wenn gebundener Kohlenstoff unwichtig ist oder wenigstens nur geringe Bedeutung aufweist.

In einer nicht vollständig verstandenen Weise ergibt sich bei dem überführen des erfindungsgemäßen Gemisches in einen Stein auf einer Steinpresse, daß das ausgewählte ungesättigte, fließfähige Pech die gesamte Verarbeitbarkeit, Plastizität und Klebrigkeit vermittelt, wie es erforderlich ist. Es ist nicht notwendig, das Material zu erwärmen, um so einen Teil des pulverförmigen harten Pechs in Lösung zwecks Erzielen der Klebrigkeit zu überführen.

Die Zahlenwertenach der obigen Tabelle II (s. Gemische 3 und 4, bezogen auf Formkörper), die vermittels einer Steinpresse hergestellt worden sind, erläutern die physikalischen Eigenschaften des Steins, der in der erfindungsgemäßen Weise vermittels einer Steinpresse hergestellt werden kann.

Der erfindungsgemäß erzielte technische Fortschritt soll im folgenden noch im Vergleichen mit dem Gegenstand der USA.-Patentschrift 2 222 188 nachgewiesen werden, und zwar an Hand von Vergleichsversuchen. So wurden zwei Ansätze hergestellt, deren

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	VJClll la^li A	Vjciii la^-i 1 B
Totgebrannter
Dolomit 9,5 bis 1,68 mm....	30%	30%
1,68 bis 0,59 mm....	30	30
Magnesit (Kugelmühlen-Fein-
40	40
Pulverisiertes Pech	2	2
3,5
Ungesättigtes Fettsäuresoja
bohnenpech		3,5

Das Gemisch A wird unter Anwenden eines festen Fettsäurestearinpechs nach der USA.-Patentschrift

2 222 188 hergestellt. Das Gemisch B wird in der erfindungsgemäßen Weise mit einem ungesättigten Sojabohnenpech hergestellt. Beide Gemische sind mit Ausnahme der zwei angegebenen Pechsorten identisch aufgebaut.

Das Gemisch A, d. h. das das Fettsäurepech enthaltende Gemisch, mußte vor dem Vermischen auf eine Temperatur von 93°C erhitzt werden, da das Fettsäurepech bei Raumtemperatur ein wachsartiges Material darstellt. Das Gemisch B, d. h. das erfindungsgemäß vorgesehene Sojabohnenpech enthaltende Gemisch, wird auf 38⁰C erwärmt, d.h. nur geringfügig über Raumtemperatur, um dasselbe so leichter verformbar zu machen. Bei Raumtemperatur stellt Sojabohnenpech eine viskose Flüssigkeit dar.

Nach dem Vermischen läßt man beide Gemische

3 Tage in abgedichteten Behältern stehen, um so die Lagerungseigenschaften zu bestimmen. Nach dieser Lagerungszeit zeigt das Gemisch A, d. h. das Gemisch nach dem Stande der Technik, das Fettsäurepech enthält, ein sehr starkes Verbacken und läßt sich nur schwierig aufbrechen, jedoch läßt sich das Gemisch B, d. h. das Sojabohnenpech enthaltende erfindungsgemäße Gemisch leicht verarbeiten.

Diese Gemische werden sodann unter einem Druck von 210 kg/cm² verpreßt, um so den Einstampfvorgang nachzuahmen. Nach dem Verpressen weisen beide Gemische angenähert die gleiche Schüttdichte auf. Das Gemisch B, d. h. das erfindungsgemäße Gemisch, ist jedoch praktisch zweimal so fest bei dem einschlägigen Test, der darauf gerichtet ist, die Kante eines entsprechenden Formkörpers zu zerdrücken. Die Eigenschaften dieser Gemische nach dem Verpressen sind in der folgenden Tabelle V angegeben:

Tabelle V

	Gemisch	Gemisch
A	B
Schüttdichte g/cm3 (Durch
schnitt 5)	2,76	2,74
Druckfestigkeit an der Kante
kg/cm2 (Durchschnitt von
152	294

Das Fettsäurestearinpech wird weitestgehend durch die Destillation von tierischen Fettsäuren erhalten,

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Claims (1)

11 12 kann jedoch auch Pech enthalten, das durch die Das ungesättigte und erfindungsgemäß vorge-Destillation von Fischöl oder pflanzlichen Fettsäuren sehene Sojabohnenpech weist die folgenden Kennerhalten worden ist. Dieses Produkt weist die folgen- ziffern auf: den Kennzahlen auf: Säurezahl 20 bis 40 5 Säurezahl 50 bis 60 Jodzahl maximal 10 Jodzahl 100 bis 115 Tabelle VI Gemisch Nr. 5 J. Ε. B a k e r Dolomit Magdolit Jebcolit Magnesit Sorte C (Kugelmühlen-Feinanteile) ... Pulverisiertes Pech (flüssiges Bindemittel wie weiter unten angegeben) Flüssiges Bindemittel zugesetzt: Gemisch Nr. 1 Gemisch Nr. 2 Gemisch Nr. 3 Gemisch Nr. 4 Gemisch Nr. 5 Gemisch Nr. 6 Gemisch Nr. 7 Gemisch Nr. 8 Gemisch Nr. 9 3% 1% 1,5% 3% 3°/o 3°/o 3% 3% 3,5% 30% 30 40 2 3 Kreosot Kreosot, 2% Fettsäurepech Kreosot, 1,5% Fettsäurepech Furfurylalkohol Sojabohnenpech Leinsamenöl Kreosot Sojabohnenpech Sojabohnenpech Gemischtemperatur 0C66° C66°CFormdruck (kg/cm2) 210280123456789Schüttdichte g/cm3 (Durchschnitt 5) 2,872,802,822,692,792,772,872,822,84Belastung, kg/cm2 (Durchschnitt 5) 12,637,128,014,722,49,122,433,438,5Lineare Veränderung beimVerkoken bei 1600° C(Durchschnitt 2) % ...-0,3-0,5-0,5Bruchmodul nach dem Verkoken bei 1600° C(Durchschnitt 2) kg/cm'213,413,428,0 Bemerkungen: Gemisch Nr. 1 läßt sich gut einstampfen, starker Geruch nach Kreosot. Gemisch Nr. 2 läßt sich gut einstampfen, schwacher Geruch nach Kreosot. Gemisch Nr. 3 läßt sich gut einstampfen, schwacher Geruch nach Kreosot. Gemisch Nr. 4 läßt sich schlecht einstampfen, starker Geruch nach Furfurylalkohol. Gemisch Nr. 5 läßt sich gut einstampfen, kein auffallender Geruch. Gemisch Nr. 6 läßt sich schlecht einstampfen, kein auffallender Geruch. Gemisch Nr. 7 läßt sich gut einstampfen, starker Geruch nach Kreosot. Gemisch Nr. 8 läßt sich gut einstampfen, kein auffallender Geruch. Gemisch Nr. 9 läßt sich gut einstampfen, kein auffallender Geruch. Die Vorteile des Anwendens eines ungesättigten Pechs werden deutlich durch die oben angegebenen Zahlenwerte untermauert. Fettsäurestearinpech dürfte deswegen unzweckmäßig sein, weil die damit verarbeiteten Gemische dazu neigen, bei der Lagerung zu verbacken, und für die Vorbereitung für das Einrammen eine zusätzliche Arbeit erforderlich ist. Weiterhin führt das erfindungsgemäße Arbeiten mit einem ungesättigten Pech in einem entsprechenden Gemisch etwa zu doppelten Belastbarkeiten gegenüber dem Stand der Technik. Patentansprüche:

1. Nicht verdichtetes, basisches, feuerfestes Einstampfgemisch, das mit ausgewählten, nicht wäßrigen, kohlenstoffhaltigen Bindemitteln gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß