DE1696394C

DE1696394C - Gesinterte feuerfeste Zirkonkörper

Info

Publication number: DE1696394C
Authority: DE
Inventors: George Don Horseheads N.Y. McTaggart (V.StA.)
Original assignee: Corhart Refractories Co., Louisville, Ky. (V.StA.)
Publication date: 1972-01-20

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf gesinterte oder gebundene keramische, feuerfeste Zirkonkörper, die verhältnismäßig dicht sind und die sich besonders zur Verwendung als Glaswannensteine in kontinuierlichen Tanköfen oder anderen Glasschmelzbehältern eignen, in denen sie mit geschmolzenem Borsilikat- und Soda-Kalk-Silikat-Glas in Berührung stehen.

Bekanntlich bilden sich an der Grenzschicht zwischen einem geschmolzenen Silikatglas und einem gesinterten feuerfesten Material, welches im wesentlichen aus Zirkon (ZrSiO₄) besieht, in erheblichem Ausmaß Gasblasen. Diese Blasen werden von der geschmolzenen Glasmasse eingeschlossen und bleiben in dem fertigen Glasgegenstand als Mängel enthalten.

Die bisherigen Bemühungen, die Bildung von Gasblasen im geschmolzenen Silikatglas zu hemmen oder zu hindern, führten zu einem Verfahren (USA.-Patentschrift 2 919 209), nach welchem man in die Oberfläche des Zirkonkörpers eine Alkalimetall verbindung einführte und dann den oberflächenbehandelten Körper auf mindestens 1400 C erhitzte. Bei diesem Verfahren bildet sich eine Oberflächenschicht mit einer Stärke bis zu 6 bis 12 mm, welche eine höhere Konzentration an Alkalioxyd enthält und welche die Bildung der unerwünschten Gasblasen in dem später die Oberfläche berührenden geschmolzenen Silikatglas im wesentlichen verhindert.

Es zeigte sich jedoch, daß diese oberflächenbehantlelten feuerfesten Körper insofern mit erheblichen Mängeln behaftet sind, als sich während des Cjebrauchs leicht Risse in ihnen bilden. Irn allgemeinen beeinträchtigen diese Risse nicht die Festigkeit des Tankfutters oder einer anderen Auskleidung, welche von dem geschmolzenen Glas berührt wird: wenn jedoch das geschmolzene Gl-is in diese Risse eindringt und einen unbchandelten Tcii dieser Körper berührt, bilden sich die charakteristischen Gasbl.isen in dem geschmolzenen Glas dort, wo die Risse auftreten. Darüber hinaus ist die eigentliche Alkalimetalloxydbehandlung zur Verhinderung der Bildung von Gasblascn von der scheinbaren Porosität des unbehandelten gesinterten Zirkonkörpers und von der Sorgfalt des Arbeiters abhängig, insbesondere, wenn dieser ■;inc kristalline Alkalimctallverbindung auf die Oberfläche des unbchandelten gesinterten Zirkonkörpers aufträgt. Infolgedessen ließ sich dieses Verfahren häufig nur schwierig mit gleichmäßigen Ergebnissen durchführen, die zur sicheren Vermeidung der Blasenbildung notwendig sind.

Frühere Versuche, den gesamten Zirkonkörper zur Verhinderung einer Gasblasenbildung mit Alkalimetallverbindungen zu behandeln, waren nicht erfolgreich. Werden kristalline Alkalimetallverbindungen (ζ. B. Na₂CO, oder das Wärmereaktionsprodukt von Zirkonium und Na₂CO,) gründlich mit einer gereinigten Zirkonmengc vermischt, bevor diese zu dem gewünschten Körper gesintert wird, so zeigte e·· sich. daß diese kristallinen Verbindungen die Entliockung beim Gießen von Schlickern erheblich stören, so daß es unmöglich ist, auf diese Weise geeignete Körper herzustellen. Eine andere Schwierigkeit bei dieser Arbeitsweise, bei der die kristallinen Alkalimetallverbindungen zuvor mit dem Grundgemenge vermischt werden, besteht darin, daß die verformten Körper nach dem Trocknen oder Erhitzen meistens unter Rißbildung zerstört wurden. Im übrigen wurde gefunden, daß gepreßte und erhitzte Zirkonkörper, welche aus den üblichen Grundycmcngen hergestellt

worden waren und die eine Mischung aus körnigem Zirkonium und kristallinen Alkalimetallverbindungen enthielten, keine Verminderung hinsichtlich der Bildung von Gasblasen in Berührung mit geschmolzenen Silikaigläsern, z. B. Borsilikat- und Soda-Kalk-Silikalglas, zeigten. Einige kristalline Alkalimetallverbindungen, wie z. B. Na,CO,, verursachen im übrigen die Zersetzung oder Dissoziation des Zirkons in ZrO₁ und Siüziumglas während des Erhitzens, wobei gefunden wurde, daß diese Zersetzung oder Dissoziation die Korrosionsbeständigkeit der feuerfesten Körper wegen der großen Mengen des gebildeten, geringer feuerfesten Glases wesentlich herabsetzt.

Die vorstehend genannten Schwierigkeiten lassen sich mit den erfindungsgemäßen feuerfesten Zirkonmaterialien weitgehend vermeiden. Die erfindungsgemäßen Zirkonkörper weisen im wesentlichen gleichmäßige Zusammensetzung auf und ztlgen stark herabgesetzte oder praktisch gar keine Gasblasenbildung (was im folgenden als »geringe Blasenbildung« bezeichne! wird), wenn geschmolzenes Borsilikatoder Soda-Kalk-Silikatglas mit ihnen in Berührung kommt. Sie enthalten kein zersetztes oder dissoziiertes Zirkon. Gegossene und gesinterte feuerfeste Körper weisen bei geringer Blasenbildung eine sehr geringe Porosität und gleichzeitig eine hohe Dichte auf. Diese Körper eignen sich besonders als Glaswannensleine für die Seitenwände von Tanköfen sowie als Bodenauskleidung für kontinuierliche Tanköfen u.dgl.

Die erfindungsgemäßen Zirkonkörper werden derart hergestellt, daß man ein feuerfestes Gemenge aus handelsüblichem gereinigtem Zirkon in feinteiliger Form und ein besonderes Glas miteinander mischt, wobei das letztere vor dem Mischen mit dem gereinigten Zirkon hergestellt und fein zerteilt wird.

Das besondere, vorab hergestellte Glas als Zusatz für die erfindungsgemäßen feuerfesten Körper besteh! im wesentlichen aus den folgenden Bestandteilen, für die hier sowohl der bevorzugte als auch der allgemeine Mengenbereich in Gewichtsprozent angegeben ist

Na₂O

ZrO₂

SiO₂

CaO + MgO

Allgemeiner Bereich Bcvor/ugicr Bereich

IO bis 20

15 bis 25

55 bis 75

bis zu 2

10 bis 15

15 bis 25

60 bis 7%

bis /u 2

Dieses Glas kann außerdem unbedeutende, gelegentliche Verunreinigungen und Sehmclz/usätrc (z B. As₂O₁. AI₂O,. TiOj usw.) in Mengen von insgesamt nicht mehr als I Gewichtsprozent des Glases enthalten. CaO und/oder MgO könne,1 geg'ihenenfalls vollständig weggelassen werden.

Gegenstand der Erfindung sind gesinterte feuerfeste, aus einem gleichmäßigen Gemisch aus Zirkon und einem Natriumoxydzusatz bestehende Körper, die als Glaswanncnsteinc geeignet sind, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der Zusatz aus einem Cthis besteht, dessen Zusammensetzung im wesentlichen IO bis 20 Gewichtsprozent Na₂O, 15 bis 25 Gewichtsprozent ZrO₂. 5. bis 75 Gewichtsprozent SiO₂ und nicht mehr als 2 Gewichtsprozent CaO phi·» MgO ist und das in solcher Menge zugesetzt ist. daß der Nii₂( )'C jchiilt der gesinterten Körper zwischen etwa O. I und 0.75 Gewichtsprozent liegt.

Optimale Ergebnisse lassen sich dann erzielen, wenn man in den gesinterten feuerfesten Korpern einen Na,O-Gehalt von etwa 0,3 bis 0,5 Gewichtsprozent vorsieht. Das vorher hergestellte Spezialgas sollte in dem gesinterten feuerfesten Körper 1,5 bis 4 Gewichtsprozent ausmachen.

Das Verfahren zur Herstellung der gesinterten feuerfesten Zirkonkörper mit geringer Blasenbildung besieht darin, daß man ein gleichmäßiges Gemenge aus feinzerieiltem, gereinigtem Zirkon und dem reinteiligen, vorher hergestellten Glas in den oben beschriebenen Mengen herstellt, dann dieses Gemenge durch geeignete Mittel in einen Körper von gewünschter F^;orm und Größe verformt und diesen durch Erhitzen zu einem fest zusammenhängenden Körper sintert. Es wurde gefunden, daß sich die Formstufe insbesondere in zwei besonders geeigneten Ausrührungsformen durchführen läßt. Die erste Ausfiihrungsform besteht im Gießen eines Schlickers zur HerskMung von Körpern mit sehr niedriger Porosität und gleichzeitig hoher Dichte. Die zweite Ausführungsform umfaßt das Pressen zu Körpern mit verhältnismäßig geringer Porosität, welche jedoch nicht ganz so niedrig ist, wie es beim Gießen möglich ist.

Mehrere Faktoren sind im Hinblick auf den vorab hergestellten Glasansatz für die Erzielung der erfindungsgemäßen Cigebnisse von kritischer Bedeutung.

Der erste Faktor besteht darin, daß der ZrO₂-tiehalt von mindestens 10% in dem vorher hergestellten Glas die Zersetzung oder Dissoziation des Zirkons zu Zirkonoxyd und Piliziur glas verhindert, und zwar im allgemeinen last vollständig verhindert. Infolgedessen werden in dem erfind, ngsgemäßen feuerfesten Material die Bildung von übermäßigen Glaseinschiusscn und gleichzeitig ein rascher Korrosionsverschleiß des feuerfesten Körpers und die Verunreinigung des ihn berührenden Glases mit Steinchen oder Körnchen verhindert. Diese Verunreinigung ergibt sich sonst durch die raschere Entfernung der übermäßigen Glascinschlüsse durch die den Körper berührende Glasmasse, so daß sich locker gebundene Zirkonkörner von dem feuerfesten Körper ablösen können.

Es ist ferner wichtig, daß der CaO- + MgO-(ichalt in dem vorher hergestellten Glas etwa 2% nicht übersteigt, da übermäßige Mengen dieser Bestandteile die hemmende Wirkung des ZrO₂-Gehalts aufheben.

Ein /weiter wichtiger Faktor hinsichtlich des vorher hergestellten Glases besteht darin, daß es während des Erhitzens leicht mit den Verunreinigungen unu freiem SiO₂ (einschließlich grcber Fraktionen an freiem 3K)₂, die in Preßgemischen anwesend sind) im gereinigten Zirkon reagiert und sie in lösung bringt, so daß eine verträgliche (d. h. geringe Blasenbildung zeigende) Glaseinlage entsteht, was sich mit kristallinen Na₂O enthaltenden Verbindungen (wie 7. B Na₂CO₃ oder das Wärmereaktionsprodukt von Zirkon und Na₂COj) insbesondere dann, wenn das Gfundgemisch grobe Fraktionen von freiem SiO₁ enthält, nicht erreichen läßt. Dieses unerwartete Ergebnis IUOt sich wahrscheinlich, wenigstens teilweise, darauf zurückführen, daß das vorher hergestellte Glas bei den Erhitzungstemperaturen flüssiger, d.h. niedriger viskos ist als die kristallinen Verbindungen. Ohne den erfindungsgemäHen Zusatz des vorher hergestellten Spczialglases bilden das freie SiO₂ und die Verunreinigungen im Zirkon einen unverträglichen Glaseinschluß (welcher bei Berührung mit der Glasmasse in dieser leicht Blusen ergibt). Im Zusammenhang mit diesem Faktor ist es wichtig, den ZrO₂-Gehalt des vorher hergestellten Glases nicht über etwa 25% ansteigen zu lassen, um eine Entglasung und die nachteiligen Begleiterscheinungen, die sich bei Verwendung von kristallinen Na₂O-haltigen Verbindungen ergeben, zu vermeiden.
Ein letzter Faktor, welcher vcn Einfluß auf das

ίο Formguß,verfahren ist, besteht darin, daß das Na₂O des vorher hergestellten Glases in wäßriger saurer Lösung nur gering löslich ist, vorausgesetzt, daß der Na₂O-Gehalt 20% nicht wesentlich übersteigt. Bei Versuchen unter Verwendung von Na₂CO₃ oder dem kristallinen Wärmereaktionsprodukt von Zirkon und Na₂CO₃ wurde gefunden, daß lösliches Na₂O in diesen Materialien die richtige Entflockung stört oder gar verhindert, so daß es unmöglich war, brauchbare Körper zu gießen. Keine Entflockungsschwierigkeilen traten dagegen bei der Verwendung des vorher hergestellten Spezialglases mit seinem weitgehend unlöslichen Gehalt an Na₂O auf. Auch hier ist es wichtig, den ZrO₂-Gehalt des vorher hergestellten Glases nicht über etwa 25% ansteigen zu lassen, um eine Entglasung zu vermeiden und zu verhindern, daß das Na₂O in wäßriger saurer Lösung löslich wird. Der Na₂C-Gehalt des vorher hergestellten Glases sollte mindestens etwa 10% betragen, um eine angemessene Verminderung der Blasenbildung bei Berührung de« feuerfesten Materials durch die Glasmasse zu erreichen.

Beim Gießen stellt man einen wäßrigen Schlicker des oben beschriebenen Zirkon- und Glasgemenges her. Genügend Wasser, Säure und gegebenenfalls ein anderes Entflockungsmittel wird mit dem Zirkon-Glasgcmenge vermischt, so daß ein Formling mit einem pH-Wert von 4,7 bis 6,5 und einer Viskosität entsteht, welche Melasse oJ.er dicker Sahne entspricht. Die zuzusetzende Wassermenge ist von der Teilchengröße des Zirkon-Glasgemenges abhängig. Körper mit guter Dichte lassen sich aus feinteiligem vorher hergestelltem Glas mit einer Teilchengröße entsprechend einer (von den Teilchen passierten) SIN-Sieblichten Maschenweite von 0,149 mm herstellen. Das feinteilige gereinigte Zirkon entsprach entweder insgesamt einer (passierten) Maschenweite von 0,044 mm oder enthielt zusätzlich gröbere Zirkonfraktionen bis zu 30% des gesamten Zirkons. Die gröberen Fraktionen hatten die Form von Splittern mit einer Größe von 0,42 bis 1,19 mm Maschenweile oder waren handelsübliches körniges gereinigtes Zirkon mit einer Größe von 0,063 bis 0,21 mm Maschenweite. Die Wassergehalte dieser Materialien liegen vorzugsweise zwischen 16 und 12 Gewichtsprozent des trockenen Zirkon-Glasgcmenges, wenn die Menge der groben Zirkonfraktion auf 30% steigt.

Zur Einstellung des pH-Wertes des Formlinge auf den entsprechenden Wert läßt sich jede Säure verwenden, die gewöhnlich für diese Zwecke beim

Formgußverfahren Verwendung findet. Bei der Herstellung der in der Tabelle I angegebenen Formlinge wurde Weinsäure verwendet.

In Fällen, in welchen das vorher hergestellte Glas 0,3% oder weniger Na₁O in dem gesinterten Körper

bildet, bevorzugt man den Zusatz sehr kleiner Mengen eines Entfiockungsmittels, wie z. ß. Natriumsilikat oder Natriumalginat, um eine vollständige und beständige Entflockung zu gewährleisten.

Die in der Tabelle I angegebenen Formlinge wurden in üblichen Gipsformen hergestellt, dann aus diesen entfernt und vorzugsweise durch Erhitzen auf eine Temperatur unter dem Siedepunkt von Wasser getrocknet und schließlich bei einer Temperatur von mindestens 1500°C (vorzugsweise 1550 bis 1600"C) gebrannt. Die Brenndauer betrug mindestens 16 Stunden.

Es wurde ein handelsübliches gereinigtes, erzreines Zirkon mit der folgenden typischen chemischen Analyse in Gewichtsprozent verwendet:

Die in den Beispielen der Tabellen i und III verwendeten vorher hergestellten Gläser hatten die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent auf Oxydbasis:

'5

Na₂O 0,005

K₂O 0,003

CaO 0,002

MgO 0,002

Fe₁Oj 0,05

FiO₂ 0,2

Al₁O, 0,08

freies SiO₂ 1 bis I

Der Rest des Materials bestand aus Zirkon sowie der üblichen Hafniumoxydverunreinigung. Bekanntlich tritt Hafnium in zirkonhaltigen Erzen im Umfang von gewöhnlich 1 bis 8% auf und läßt sich nur äußerst schwierig und kostspielig aus dem Erz entfernen. Es wurde gefunden, daß das Hafnium in diesen Erzmaterialien hinsichtlich seiner physikalischen Eigenschaften und seines chemischen Verhaltens von Zirkon so gut wie nicht unterscheidbar ist, so daß es aus Gründen der Zweckmäßigkeit als Zirkon angesehen wird.

ilas	Na₃O	ZrOj	SiOj	/\niere
Λ	14,40	15.34	69,57	0,68*)
B	12,5	15,0	72,5

') 0.5% ASjO₄. 0,11% AIjO₁, 0,07% TiO₂.

Abschnitte der Proben von Tabelle I wurden auf 1400⁰C vorerhitzt und dann teilweise mit einem geschmolzenen handelsüblichen Borsilikatglas 15 Minuten bei 1400' C bedeckt. Die Zusammensetzung dieses Kontaktglases betrug etwa: 80 Gewichtsprozent SiO₂, 1,9 Gewichtsprozent Al₂O₃, 14 Gewichtsprozent B₂O₃ und 4,1 Gewichtsprozent Na₂O. Nach der Abkühlung wird die Fähigkeit ucs feuerfesten Körpers zur Verhinderung von Blasenbildung sorgfältig aus der Anzahl der Blasen geschätzt, welche in der Glasorenzschicht entstanden, im Vergleich zu der Anzahl, welche bei dem ohne das erfindungsgemäße Spezialglas hergestellten Körper entstanden, dem eine 0%igc Wirksamkeit zugemessen wurde, während die vollkommene Abwesenheit von Blasen 100% Wirksamkeit entspricht. Wirksamkeitsbewertungen werden für Proben aus der ursprünglichen gesinterten Blockobcrfläche und aus dem Inneren des gleichen Blockes gegeben.

Tabelle I

Block	!'einteiliges Zirkon»)	Körniges Zirkon	Zirkensplitter	Vorher lerpcstclllcs Glas	% NiijO im Block	"/., Wirk Oberfläche	stirnkeil Inneres
0	100	__		_		0	0
1	89,33	10		0.67 A	0,1	76 bis 76	60 bis 74
2	88,66	10	—	• 1.34 A	0,2	50 bis 50	88 bis 90
3	88,00	10	—	2.00 A	0.3	80 bis 78	85 bis 90
4	87,33	10	—	2.67 A	0,4	86 bis 92	90 bis 93
5	86,67	10	—	3.33 A	0,5	74 bis 76	94 bis 95
6	89.2	10		0,8 B	0,1	25 bis j'i	82 bis 84
Ί	88,4	10	....	1.6 B	0,2	85 bis 88	9? bis 93
8	87,6	10	_._	">,4B	0,3	88 bis 90	85 bis 86
9	86,8	10	_	3,2 B	0.4	86 bis 90	92 bis 94
K)	86,0	10		4.0 B	0,5	84 bis 85	94 bis 95
Il	96.67	_-	—	3.33 A	0,5	86 bis 90	94 bis 94
12	96,00		—	4,0 B	0,5	84 bis 84	92 bis 94
13	76.67	20		3.33 A	0,5	88 bis 90	88 bis 93
14	76,0	20	—	4,0 B	0,5	86 bis 88	92 bis 97
15	87,33	—	10	2,67 A	0,4	92 bis 90	87 bis 90
16	86,67		10	3,33 A	0,5	75 bis 88	88 bis 94

♦t (Piisiicrici Maschcnwcilc 0.044 mm.

Während die obenstehenden Beispiele die stark blasenverhinderndc Wirkung der Gläser A und B zeigen, seien noch andere vorher hergestellte Gläser für Erläulerungszwecke erwähnt, welche sich für die vorliegende Erfindung eignen. Sie sind in der Tabelle Il aufgerührt.

Tabelle II

(ilas
C

IO

15

12.5

10

15

K)

ZrO,

15
20
20
20

25
25
25

SiO₄

75

65

67,5

70

60

62.5

65

Heim l'reßverfahrcn werden die oben beschriebenen Ciemischc aus Zirkon und vorher hergestelltem Glas hergestellt, wobei 60 bis 75% des Zirkons aus einer groben körnigen Fraktion entsprechend einer Maschenweite von 0.063 bis 0,21 mm und der übrige Teil aus 40 bis 25% einer pulvcrförmigen Fraktion von einer Maschenweite von 0.044 mm bestehen. Die Zirkonfraktionen und das vorher hergestellte Glas werden gleichmäßig mit den üblichen Schmier- >ind Bindemitteln zum Pressen von feintciligen keramischen feuerfesten Materialien gemischt. Das Schmiermittel und das Bindemittel kann ein und derselbe Stoff sein. z. H. eine wäßrige Lösung eines wasserlöslichen Polyäthylcnglykols. Als nächstes wird dieses Gemisch unter einer Belastung von mindestens 28Okgcnr (oder nur 7 kg cm², falls das Gemisch vor und während des Pressens in der Form geschüttelt wird) zusammengepreßt und dann auf die gleiche Weise wie die Formgußkörper vor dem Brenner getrocknet. F.s werden die gleichen Brenntemperaturer wie für die Formgußkörper verwendet, wobei 155( bis 16(X) ( während einer Zeit von mindesten! 16 Stunden bevorzugt werden.

Fs ist wichtig, daß die verschiedenen Zirkon Traktionen in den angegebenen Bereiche·· gehalter werden, da es sonst nicht möglich ist. Körper mi geringer Porosität zu erhalten, die sich Pur die Ver

to Wendung in Berührung mit geschmolzenem Glai eignen. Wenn nur das oben beschriebene körnig« Zirkon (0,063 bis 0,21 mm Maschenweile) in dei groben Fraktion verwendet wird, lassen sich di< besten Frgebnisse mit einer groben Fraktion vor

'5 etwa 70% erzielen. Die Gesamtmenge der grober Fraktion wird vorzugsweise herabgesetzt, wenn eir Teil davon aus gröberen Zirkonsplittern (0,420 bl·.

1.119 mm Maschenweite) besteht.

Die in der Tabelle III angegebenen gepreßter

jo Probestücke wurden dadurch hergestellt, daß mar die angegebenen Bestandteile und Mengen in An salzen von 400 g mischte. Danach wurden in jeder Ansatz 15 ecm einer 20%igen wäßrigen Lösunj von wachsartigem, wasserlöslichem Polyäthylenglyko gründlich eingemischt. Die vermischten Ansatzbestand teile wurden dann bei etwa 280 kg/cm² in einer F-'orrr m.'' einem Durchmesser von 5,71 cm gepreßt, se daß man Scheiben mit einer Dicke von etwa 2.5< bis 3,81 cm erzielte. Diese Scheiben wurden etwi 16 Stunden bei 38 bis 6.¹SC getrocknet und danr auf die oben angegebene Weise gebrannt.

Tabelle III

Scheibe	l-'cinleilige« /irkon·)	Gröberes Zirkon··	IWlMtC
17	26.0	70.0
IS	30.0	67.75
19	30.0	67.50
20	30.0 "	67.25
21	30.0	67.0
T)	30.0	66.0
	M.ischcnueilc
	.21 mm Masche
	MCl




*> 0.1)44 mm
**) O.Oi.l bis !
**] Λη.-ilvsiMir·

CaO*")

2.0

0.25

0.50

0.75

1.0

2.0

Die Wirksamkeit für die Probeseiten von Tabelle 111 wurde aufdic gleiche Weise wie bei den Formgußblock-· so Abschnitten von Tabelle I ermittelt, doch verwendete man in diesem Falle ein gewöhnliches handelsübliches Soda-Kalsglas mit etwa der folgenden Zusammenscizung:

73.4 Gewichtsprozent SiO₂.
Ui.4 Gewichtsprozent Na₂O.

(13 Gewichtsprozent K₂CJ.

1.45 Gewichtsprozent AI₂O₁.

5.0 Gewichtsprozent CaO und

3.45 Gewichtsprozent MgO.

Der durch die erfindungsgemaßen feuerfesten Zirkonkörper gegenüber den nur in einer Oberflächenschicht mit Na₂O angereicherten feuerfesten Körpern der I SA.-Patentschrift 2 919 209 erzielte technische Fortschritt insbesondere die Vermeidung von R lssebildung - wurde bereits oben in den einleitenden Absätzen dargelegt.

Vorher	% Na₂O im Block
hergestelltes Glas	0.3
2.0A	0.3
2.0A	0.3
2.0A	0.3
2.0A	0.3
2.0 A	0.3
2.0A

% Wirksamkeit
auf der Oberfläche

80 bis 85
72 bis 75
76 bis 78
80 bis 82
78 bis 82
86 bis 86

Man hat zu Zirkonformgußmassen _c:uch bereit: Natriumsilikat in Mengen von 0.05 bis 2 Teiler auf !00 Teile Zirkon, wobei das Natriumsilikat 6 bi: 10% Na₂O enthielt, als Dispergier- und Entflockungs mittel zugesetzt (USA.-Patenlschrift 2 880 097). Au: diesem Hinweis auf einen sehr niedrigen Na₂O Gehalt (höchstens 0.005 bis 0.02%) der Zirkonmass« war aber nicht zu entnehmen oder auch nur nahegelest daß man durch den erfindungsgemaßen Zusatz eine: geschmolzenen Glases mit erheblich höherem Alkali gehalt (im gesinterten Zirkonkörper 0,1 bis 0.75 Ge wichtsprozent Na₂O) die wesentlichen Vorteile de; Vermeidung von Rissebildung im Zirkonkörper unc der Vermeidung von Blasenbildung in der in Beruh rung mit dem Zirkonkörper stehenden Silikatglas masse erreichen könnte.

Claims

Patentansprüche:

1. Gesinterte feuerfeste, aus einem gleichmäßiger Gemisch aus Zirkon und einem Natriumoxyd

109 684/22

1982

zusatz bestehende Körper, die als Glaswanncnsteine geeignet sind, dadrrch gekennzeichnet, r'afi der Zusatz aus einem Glas besteht, dessen Zusammensetzung im wesentlichen IO bis 20 Gewichtsprozent Na₂C). 15 bis 25 Gewichtsprozent ZtV)₁, 55 bis 75 Gewichlspro/Vft SiO₂ und nicht mehr als 2 Gewichlsprozenf CaO plus MgO ist und das in solcher Menge zugesetzt ist, daß der Na₂O-Gehalt der gesinterten Körper /wischen etwa 0.1 und 0.75 Gewichtsprozent liegt.

2. Gesinterte feuerfeste Körper nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, dali das Glas in einer solchen Menge zugesetzt ist. dali der Na₃O-Gehalt der gesinterten Körper zwischen etwa 0.3 bis 0.5 Gewichtsprozent liegt.

3. Gesinterte Körper nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daIi die Zusammensetzung des Glases im wesentlichen IO bis 15 Gewichtsprozent Na₂O, 15 bis 25 Gewichtsprozent ZrO₂. 60 bis 75 Gewichtsprozent SiO, und nicht mehr als 2 Gewichtsprozent CaO plus MgO ist.