DE2325946A1 - BURNED REFRACTORY STONE - Google Patents
BURNED REFRACTORY STONEInfo
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B35/043—Refractories from grain sized mixtures
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Description
XMR. ING. F. WTIESTIrOT1F Λ K AO XMR. ING. F. WTIESTIrOT 1 F Λ K AO
BE. E. τ. PECHMANIV IÄ"^BE. E. τ. PECHMANIV IÄ "^
PR. ING. Ii. BKB RENS PR. ING. Ii. BKB RENS
BIPI-. ING. K. GOETZ GDPI-. ING. K. GOETZ
PATENTANWÄLTE 1 1 1 Γ ft / rtPATENT LAWYERS 1 1 1 Γ ft / rt
SMÜNCHEN 9O £ O £ O 9 4 6SMUNICH 9O £ O £ O 9 4 6
Beschreibungdescription
zu der Patentanmeldungto the patent application
Veitscher Magnesitwerke-Actien-Gesellscbaft in Wi enVeitscher Magnesitwerke-Actien-Gesellschaft in Vienna
Gebrannter feuerfester SteinFired refractory stone
Die Erfindung betrifft gebrannte feuerfeste Steine aus Magnesia als Hauptbestandteil, insbesondere aus Magnesia mit über 90 Gew.-ΐί MgO und unter 2 Gew.-% Fe O , mit einem Zusatz eines zirkonoxidreiehen Materials in einer Körnung bis 5 mm, wobei der Anteil unter 1 mm maximal 50 Gew.-fo der Zusatzmenge beträgt, z.B."in der Körnung von 0,2 bis 5 mm, vorzugsweise von 1 bis 3 mm.The invention relates to fired refractory bricks made of magnesia as the main component, in particular made of magnesia with over 90 wt.% MgO and less than 2 wt -fo the addition amount is more than 50 mm wt., for example, "mm with a grain size of 0.2 to 5, preferably from 1 to 3 mm.
Derartige Steine sind Gegenstand einesSuch stones are the subject of one
' älteren Vorschlags der Anmelderin. Der Zusatz des zirkonoxidreiehen Materials, welches im Stein in einer Menge entsprechend einem Gehalt von 1 bis 5 Gew.-^,vorzugsweise 2 bis 3 Gew.-$, ZrO3 vorliegt, dient dazu, dom Stein eine bessere Beständigkeit gegen Temperaturwechselbeanspruohungen zu verleihen. Dazu wird das Zirkonox-idmaterial im Gegensatz zu älteren bekannt gewordenen Vorschlägen im wesentlichen in grobkörniger Form an- , gewendet»'older proposal of the applicant. The addition of the zirconium oxide-rich material, which is present in the stone in an amount corresponding to a content of 1 to 5 wt .- ^, preferably 2 to 3 wt .- $, ZrO 3 , serves to give the stone better resistance to thermal shock. For this purpose, the zirconium oxide material, in contrast to older proposals that have become known, is essentially used in a coarse-grained form »
.308849/1139 ~2'.308849 / 1139 ~ 2 '
Ziel der vorliegenden Erfindung'ist es, die Eigenschaften der Steine gemäß oben genannten Vorschlag weiter zu verbessern und die Herstellung dieser Steine zu verbilligen.The aim of the present invention is to improve the properties of the To further improve stones according to the above proposal and to make the production of these stones cheaper.
Die vorliegende Erfindung geht dabei von der nunmehr gewonnenen Erkenntnis aus, daß der Verschleiß feuerfester Steine, über die Lebensdauer des Steines betrachtet, nicht gleichmäßig verläuft. Zu Beginn der Ofenreise sind die Steine hauptsächlich auf Grund des in ihnen bestehenden starken Temperaturgefälles einer starken Temperaturwechselbeanspruchung auegesetzt. Diese führt dazu, daß von den Steinen größere Stücke abplatzen ■ (diskontinuierlicher Verschleiß). Im späteren Verlauf der Ofenreise, wenn ein Teil der Steine bereits verschlissen ist, mindert sich das Temperaturgefälle, die Beanspruchung auf Temperaturwechsel tritt zurück und der Ver- · schleiß erfolgt nun in der Hauptsache durch Erweichen der Steine auf Grund der Hochtemperaturbeanspruchung (kontinuierlicher Verschleiß). Ba der diskontinuierliche Verschleiß immer bedeutend höher ist als der kontinuierliche Verschleiß, setzt sich die Erfindung zum Ziel, die Eigenschaften der Steine so auszubilden, daß während der gesamten Ofenreise möglichst nur ein kontinuierlicher Verschleiß auftritt. .The present invention is based on the knowledge that has now been obtained that refractory bricks wear out over their service life of the stone does not run evenly. At the beginning of the furnace journey, the stones are mainly due to what is in them exposed to strong temperature fluctuations. This leads to larger pieces of the stones flaking off (discontinuous wear). In the later course of the furnace journey, when some of the stones are already worn, the temperature gradient is reduced, the stress due to temperature changes recedes and the wear now takes place mainly through softening of the stones due to the ground the high temperature stress (continuous wear). Ba the discontinuous Wear is always significantly higher than continuous wear, the aim of the invention is to improve the properties of the stones to be trained in such a way that, if possible, only one continuous cycle during the entire furnace cycle Wear occurs. .
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch» daß der grobkörnige zirkonoxidreiche Zusatz ungleichmäßig über die Steinlänge, jedoch mit Häufung an einem Steinende, verteilt ist. Ein solcher Stein wird dann so in die Ofenauskleidung eingebaut, daß das mit Zirkonoxid- angereiche te Ende der Hitze zugekehrt ist, d.h. das heiße Ende des Steines bildet. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die ungleichmä.ßige Verteilung derart, daß mi-t- dem zirkonoxidreiohen Zusatz versehene Abschnitte und von einem derartigen Zusatz freie Abschnitte schichtanweise über die Steinlänge angeordnet sind, wobei die mit dem Zusatz versehenen Abschnitte diesen, wie an sich bekannt, in einer Menge entsprechend einemThis object is achieved according to the invention by the fact that the coarse-grained zirconium oxide-rich additive is unevenly over the length of the stone, but with an accumulation at one end of the stone, is distributed. Such a stone is then built into the furnace lining in such a way that it is enriched with zirconium oxide Facing the end of the heat, i.e. forming the hot end of the stone. According to a preferred embodiment of the invention, the irregular Distribution in such a way that sections provided with the zirconium oxide additive and sections free of such an addition in layers are arranged over the length of the stone, the sections provided with the additive, as is known per se, in an amount corresponding to one
-V--V-
Gehalt von 1 bis 5 Gew.-^, vorzugsweise 2 bis 3 Gew.-$, ZrO aufweisen.Content of 1 to 5 wt .- ^, preferably 2 to 3 wt .- $, ZrO.
Bei Steinen, bei denen durch die äußere Formgebung, z.B. durch die Anordnung von Hängevorrichtungen, etwa Hängeöffnungen oder Laschen, oder durch die Keilsteinform, oder durch eine sonstige Kennzeichnung, z.B. Farbsignierung, das kalte und das heiße Steinende festgelegt ist, erfolgt die über die Steinlänge ungleichmäßige Anordnung des zirkonoxidreichen Zusatzes zweckmäßig derart, daß eine den zirkonoxidreichen Zusatz enthaltende Schicht am heißen Steinende und eine zusatzfreie Schicht aiii kalten Steinende angeordnet ist.For stones where the external shape, e.g. the Arrangement of hanging devices, such as hanging openings or straps, or by the wedge shape, or by other identification, e.g. color marking, the cold and hot stone end is fixed, the zirconium oxide-rich additive is arranged unevenly over the length of the stone expediently such that a layer containing the zirconium oxide-rich additive at the hot stone end and an additive-free layer aiii cold stone end is arranged.
Durch eine solche Ausbildung der Steine wird erreicht, daß der der Feuerseite zugewandte Steinteil, also der heiße Steinteil, der mit dem die Temperaturwechselbeständigkeit erhöhendem Zusatz versahen ist, im ersten Teil der Ofenreise eine erhöhte Temperaturwechselbeständigkeit besitzt. In dem vom Feuer abgewandten Steinteil, dem kalten Steinteil, ist der Stein von dem Zusatz vorzugsweise ganz frei. Der zirkonoxidreiche Zusatz beeinträchtigt zwar die Feuerfesteigenschaften des Steines etwas. lan nimmt aber den etwas höheren kontinuierlichen Verschleiß in Kauf, da dieser noch bedeutend geringer ist als der diskontinuierliche. Dadurch daß der Zusatz nur in einem Teil des Steines vorgesehen ist, wird der Stein verbilligt, da dieser Zusatz ein sehr teures Material vorstellt.By such a design of the stones is achieved that the The stone part facing the fire side, i.e. the hot stone part, which is provided with the additive that increases the resistance to temperature changes, in the first part the furnace trip has an increased resistance to temperature changes. In the dated Fire-facing stone part, the cold stone part, the stone is preferably completely free of the addition. The zirconia-rich additive is adversely affected the refractory properties of the stone somewhat. but lan takes the slightly higher one continuous wear and tear, as this is significantly less is called the discontinuous. Because the addition is only used in part of the Stone is provided, the stone is cheaper because this addition is a very expensive material.
Feuerfeste Steine mit über die Steinlänge unterschiedlichem Aufbau sind bereits bekannt. So hat man insbesondere bei Steinen, die zur Auskleidung von ZeTientdrehöfen bestimmt sind, einen feuerfesten Verschleißteil und einen wärmedämmenden Isolierteil vorgesehen. Die Herstellung derartiger Verbundsteine gelang jedoch in befriedigender Weise nur bei ungebrannten Steinen, insbesondere bei solchen, bei denen die beiden Steinteile in einem ge- · meinsamen Blechmantel eingeschlossen sind. Es hat zwar auch nicht an Versuchen gefehlt, solche Verbundsteine in gebrannter Ausführung herzustellen,Refractory stones with different structures over the length of the stone are already known. So you have a refractory wear part and especially with stones that are intended for lining ZeTient rotary kilns a heat insulating insulating part is provided. The production of such composite stones However, it was only successful in the case of unfired stones, especially those in which the two stone parts were in one piece. common sheet metal jacket are included. It doesn't have any attempts either there is no production of such composite stones in fired execution,
- 4 "309849/1 139 ' - 4 "309849/1 139 '
aber hier trat das Problem des unterschiedlichen Dehnungs- und SchwindungsVerhaltens, d.h. der unterschiedlichen Maßänderung der beiden Steinteile beim Steinbrand auf, welches dazu führte, daß die Steinteile beim Steinbrand voneinander getrennt wurden. Zwar hat man auch schon versucht, diese unterschiedliche Maßänderung beim Brand, dadurch zu beseitigen, daß man den Steinteil en be stimmte das Dehnungsverhalten der Steinteile einander angleichende Zusätze, wie Aluminiumoxid und Chromerz, zugesetzt hat, aber durch diese Zusätze werden wieder andere Feuerfesteigenschaften nachteilig beeinflußt.but here came the problem of the different expansion and shrinkage behavior, i.e. the different dimensional changes of the two stone parts in the stone fire, which led to the stone parts separating from each other in the stone fire were separated. It is true that attempts have already been made to eliminate these different dimensional changes during fire by removing the stone part en determined the expansion behavior of the stone parts to match each other Additives such as alumina and chrome ore have been added, but through these additives again other refractory properties are adversely affected.
Der Verbundstein nach der vorliegenden Erfindung ist im Gegensatz zu den bekannt gewordenen Steinen nicht mit einem Verschleiß- und einem Isolierteil versehen, sondern der ganze Stein ist in gezielter Weise zur Aufnahme der Feuerfestbeanspruchungen, d.h. als Verschleißkörper, ausgebildet. The composite stone according to the present invention, in contrast to the stones that have become known, does not have a wear and tear and a Provided insulating part, but the whole stone is specifically designed to absorb the refractory stresses, i.e. as a wear body.
Es sind zahlreiche die Temperaturwechselbeständigkeit erhöhende Zusätze bekannt, beispielsweise Chromerz oder Ferrochrom. Durch diese Zusätze wird jedoch das Dehnungsverhalten des Materials stark verändert, so daß man bei Verwendung dieser Zusätze keine gebrannten Verbundsteine mit Abschnitten, welche den Zusatz enthalten, und Abschnitten, welche von diesem Zusatz frei sind, herstellen kann, weil es auf Grund unterschiedlichen Dehnungsverhaltens beim Brand zum Bruch der Steine längs den Trennflächen der Abschnitte kommt. Beim erfindungsgemäßen zirkonoxidreichen Zusatz ist dagegen das Dehnungsverhalten des mit dem Zusatz versehenen Teiles und des vom Zusatz freien, nur aus Magnesiagrundmaterial bestehenden Teiles gleich.Numerous additives which increase the resistance to temperature changes are known, for example chrome ore or ferrochrome. Through these additions However, the elongation behavior of the material is greatly changed, so that one when using these additives, no fired composite stones with sections that contain the additive and sections that are free of this additive can be produced, because due to different expansion behavior during fire, the stones break along the dividing surfaces of the sections. In the case of the zirconium oxide-rich additive according to the invention, on the other hand, there is the elongation behavior the part provided with the addition and the part free from the addition, consisting only of magnesia base material, are the same.
Da zwischen den zusatzhaltigen und den zusatzfreien Teilen auch Körnungsunterschiede nicht zu bestehen brauchen und da die Zusatzmenge, wie angegeben, nur gering ist, werden die unterschiedlichen Teile beim Steinbrand innig durch eine keramische Bindung miteinander so verwachsen, als ob der Stein nur aus einer einzigen Masse bestünde.Since there is no need to exist grain differences between the additive and the additive-free parts and since the additional amount, as indicated, is only slight, the different parts are in the stone fire intimately fused with one another through a ceramic bond, as if the stone consisted of only one mass.
— κ —- κ -
309849/1139309849/1139
Die erfindungsgemäßen Steine können derart aufgebaut sein, daß sie nur aus zwei Schichten bestehen, von denen die eine den zirkonoxidreichen Zusatz enthält und die andere von diesem Zusatz frei ist, wobei sich diese beiden Schichten je etwa über die halbe Steinlänge erstrecken. Es ist aber auch möglich den Stein aus mehr als zwei Schichten aufzubauen, wobei zwei oder mehr einen zirkonoxidreichen Zusatz enthaltende Schichten mit vom heißen zum kalten Steinende abnehmendem ZrO^-Qehalt .vorgesehen sind, an welche sich am kalten Steinende eine zusatzfreie Schicht anschließt. Schließlich kann der Zusatz im Stein von einem Maximum stetig auf ein Minimum abnehmen.The stones according to the invention can be constructed in such a way that they consist of only two layers, one of which contains the zirconium oxide-rich additive and the other is free of this additive, whereby these two layers each extend about half the length of the stone. But it is also possible to build up the stone from more than two layers, wherein two or more layers containing a zirconia-rich additive with the ZrO ^ content decreasing from the hot to the cold stone end are followed by an additive-free layer at the cold end of the stone. After all, the addition in the stone can steadily increase from a maximum decrease to a minimum.
Im Falle von Schichten können die Trennflächen zwischen denselben in an sich bekannter iieise verzahnt sein, z.B. dadurch, daß die Trennflächen schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind.In the case of layers, the separating surfaces between them can be interlocked in a manner known per se, for example in that the separating surfaces are dovetail-shaped.
Zur Herstellung der Steine kann das bekannte Verfahren angewendet werden, bei dem der Innenraum der Preßform mit einer oder mehreren Platten in zwei oder mehrere Teile unterteilt ist. Diese Trennplatten, die zwecks Verzahnung der Steinteile auch profiliert ausgebildet sein können, werden nach dem Einfüllen der Preßmassen entfernt. Nach dem Pressen können die Formlinge auf Grund des gleichen Dehnungs- und Schwindungsverhaltens der Steinteile, ohne Schaden zu erleiden, bei beliebig hoher Temperatur, z.B. auch bei hohen Steinbrandtemperaturen von 18OO G und darüber, gebrannt werden. For the production of the stones, the known method can be used in which the interior of the press mold with one or more plates is divided into two or more parts. These separating plates, which can also be profiled for the purpose of interlocking the stone parts, are removed after filling the molding compound. After pressing, the moldings can, due to the same elongation and shrinkage behavior, Stone parts can be burned without suffering damage at any high temperature, e.g. even at high stone firing temperatures of 1800 G and above.
Sin für die Zwecke der Erfindung geeignetes grobkörniges Zirkonoxidrnaterial ist in.Form von durch Elektroschmelzen hergestelltem, gereinigtem Zirkonoxid im Handel, wobei dieses Produkt gelegentlich gewisse stabilisierende Zugaben, z.B. von CaO oder MgO1 enthält. Ein derartiges mit GaO stabilisiertes Zirkonoxid hat beispielsweise folgende ZusammensetzungCoarse-grained zirconium oxide material suitable for the purposes of the invention is commercially available in the form of purified zirconium oxide produced by electrofusion, this product occasionally containing certain stabilizing additions, for example of CaO or MgO 1. Such a zirconium oxide stabilized with GaO has the following composition, for example
30 9849/1139'30 9849/1139 '
(in Gew.-50:(in weight 50:
Glühverlust 0,06 $Loss on ignition $ 0.06
SiO^ 1,78 gSiO ^ 1.78 g
Al2O3 0,89 fo Al 2 O 3 0.89 fo
Pe2O3 0,51 % Pe 2 O 3 0.51 %
GaO 6,80 $
TiO unter 0,1 $
' 89,91 £GaO $ 6.80
TiO under $ 0.1
'£ 89.91
Im angegebenen ZrO -Anteil ist eine geringe Menge (z.B. etwa 0,02 fo) Hafniumoxid HfO- enthalten. .The specified ZrO content contains a small amount (eg about 0.02 fo) of hafnium oxide HfO-. .
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, daß das Zirkonoxid in einer besonders reinen Form vorliegt; vielmehr können vorteilhaft solche zirkonoxidreiche Materialien verwendet werden, die gewisse natürliche Beimengungen oder Verunreinigungen enthalten« Im allgemeinen soll absr der ZrO -Gehalt dieser Materialien mindestens etwa 90 Gew. —fa betragenj wobei allfällige Stabilisierungszugaben bei Bestimmung dieses Zahlenwertes unberücksichtigt bleiben. Für die erfindungsgemäßen Zwecke kann das Zirkonoxid in stabilisierter oder in nicht stabilisierter Form verwendet werden. Zirkonsilikat „ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht geeignet.For the purposes of the present invention it is not necessary that the zirconium oxide be in a particularly pure form; rather, advantageously those zirkonoxidreiche materials are used, some natural additives or impurities "In general, to ABSR ZrO the content of these materials at least about 90 wt. -fa betragenj whereby any stabilizing additions at determining this numerical value are ignored. For the purposes according to the invention, the zirconium oxide can be used in a stabilized or in a non-stabilized form. Zirconium silicate “is not suitable for the purposes of the present invention.
Der erfindungsgemäße Zirkonoxidzusatz kann auch in From eines brikettierten oder granulierten, zirkonoxidreichen, natürlichen oder künstlichen Materials, z.B. Baddeleyit, verwendet xierden. Das Mineral Baddeleyit ist ein natürlich vorkommendes Zirkonoxid, das jedoch nur feinkörnig, in Korngrößen unter etwa 0,2 mm, im Handel ist. Aus diesem oder einem ähnlich beschaffenen, allenfalls auch künstlich hergestellten Material kann ein für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignetes Zirkonoxidgrobkorn hergestellt werden, in-The zirconium oxide additive according to the invention can also be in the form of a briquette or granulated, zirconia-rich, natural or artificial Materials, e.g. baddeleyite, are used xierden. The mineral baddeleyite is a Naturally occurring zirconium oxide, which, however, is only available in fine-grain form, in grain sizes below about 0.2 mm. For this or a similar one, at most also artificially produced material can be produced for the purposes of the present invention suitable zirconium oxide coarse grain,
1 309849/1139 1 309849/1139
dem man das Material im Anlieferungsaust and (Korngröße etwa 0-0,2 mm) oder in einzelnen daraus gewonnen Siebfraktionen mit einem Bindemittel versetzt, granuliert oder brikettiert, um eine steinartige Verfestigung der Granalien oder Briketts nach Trocknung und Härtung zu erreichen. Aus diesen Granulaten' oder Formungen kann durch Zerkleinern und Absieben die ZirkonoxLdkörnung für die erfindungsgemäßen Zwecke hergestellt werden. Als Bindemittel der Granulate oder Briketts kommen dabei organische Bindemittel, z.B. Ligninsulfosäure (Sulfitablauge), Kunstharz, Polyesterharze, Phenol, organische Bindeöle, Formsandöle, Teer, Pech, und anorganische Bindemittel, z.B. Magnesiumsulfate, Phosphate, Phosphorverbindungen, in Betracht.the material in the delivery state (grain size about 0-0.2 mm) or in individual sieve fractions obtained from this, mixed with a binding agent, granulated or briquetted, in order to solidify the granules in a stone-like manner or briquettes after drying and hardening. The zirconium oxide grains for the purposes of the invention are produced. Organic binders, e.g. lignosulfonic acid, are used as binders for the granulates or briquettes (Sulphite waste liquor), synthetic resin, polyester resins, phenol, organic binding oils, molding sand oils, tar, pitch, and inorganic binders, e.g. magnesium sulphates, Phosphates, phosphorus compounds, into consideration.
Der erfindungsgemäße Zusatz von Zirkonoxid kommt insbesondere bei einer hochwertigen reinen Magnesia mit einem MgO-Gehalt über 90 Gew.-fo, vorzugsweise über 95 Gew.-$, und einem Fe 0,-Gehalt unter 2 Gew.-^, vorzugsweise unter 1 Gew.—^, in Betracht. Die Magnesia kann ein Kalk-Kieselsäure-Gewichts— verhältnis von über 1,8 aufweisen. Der CaO-Gehalt der Magnesia kann zweckmäßig unter 3 Gew«—$, der SiO,,-Gehalt unter 1,2 Gew.-^ betragen. Die Magnesia kann auch in hochgebrannter Form, erhalten bei Sintertemperaturen über 1900 G1 zweckmäßig über 2100 C, vorliegen. Die Einhaltung dieser Werte erbringt hochwertige Feuerfestprodukte, welche sich insbesondere für stark"beanspruchte Stellen in manchen Stahlherstellungsöfen, z.B. in Kaldo-Öfen oder Elektrolichtbogenofen, eignen. Beispielsweise ist eine aus einem reinen, ■ eisenarmen Naturmagnesit durch einen Sinterbrand bei Temperaturen über 18OO C The addition of zirconium oxide according to the invention is particularly useful in the case of high-quality pure magnesia with an MgO content of over 90 wt. -Fo, preferably over 95 wt .— ^, into consideration. Magnesia can have a lime-silica weight ratio of over 1.8. The CaO content of magnesia can expediently be less than 3% by weight, the SiO2 content less than 1.2% by weight. The magnesia can also be in a highly fired form, obtained at sintering temperatures above 1900 G 1, expediently above 2100 C. Compliance with these values results in high quality refractory products, which are particularly suitable for heavily used areas in some steelmaking furnaces, e.g. in Kaldo furnaces or electric arc furnaces
MgO ' 96,2 % MgO '96.2 %
309849/1139 -8-309849/1139 -8-
Für die Steinherstellung kann folgende Kornverteilung (in Gew.-^) verwendet werden:The following particle size distribution (in wt .- ^) can be used for stone production be used:
3 - 5 mm 10 io 1 - 3 mm 40 io 0,1 - 1 mm 20 $ 0 - 0,1 mm 30 $3 - 5 mm 10 io 1 - 3 mm 40 io 0.1 - 1 mm 20 $ 0 - 0.1 mm 30 $
Bei dem mit dem Zirkonpxidzusatz versehenen Steinteil ist dieser Zusatz in der seiner Körnung entsprechenden Kornfraktion enthalten. Kird z.B. ein Zusatz von 2 $ Zirkonoxid der Körnung von 1 bis" 2 mm angewendet, so entfallen in der Fraktion 1 bis 3 ram 38 io der Masse dieses Steinteils auf die Magnesia. Die übrigen Fraktionen dieses Steinteils sowie der zusatzfreie Steinteil bestehen zur Gänze aus Magnesia.In the stone part provided with the zirconium oxide additive, this additive is contained in the grain fraction corresponding to its grain size. If, for example, an addition of 2 $ zirconium oxide with a grain size of 1 to "2 mm is used, then in fraction 1 to 3 ram 38 io of the mass of this stone part is made up of the magnesia. The remaining fractions of this stone part as well as the additive-free stone part consist entirely of Magnesia.
Die Steinmassen werden zweckmäßig mit einem temporären Bindemittel (z.B. Magnesiumsulfat) vermischt, unter Anwendung von Trennblechen in der oben beschriebenen Heise in die Preßform eingebracht und z.B. unter einem Preßdruck von 1100 kp/cm" zu Steinen verpreßt. Diese werden dann z.B. bei einer Temperatur von etwa 18OO G 4 Stunden lang (Aufheiz- und Abkühlzeiten nicht eingerechnet) gebrannt. ,The stone masses are expediently with a temporary binder (e.g. magnesium sulphate) mixed, using partitions in the above The Heise described is introduced into the mold and, for example, pressed to form stones under a pressure of 1100 kgf / cm Temperature of about 1800 G for 4 hours (heating and cooling times not included) fired. ,
Die erfindungsgemäßen Formkörper oder Steine können ferner mit einem Kohlenstoffträger hohen Kohlenstoffgehalts, z.B. Teer oder Pech, imprägniert sein, was besonders bei der Verwendung für die Auskleidung von Sauerstoffkonvertern, z.B. Kaltfo-Öfen, für die Haltbarkeit der Steine von Vorteil ist.The shaped bodies or stones according to the invention can also be coated with a carbon carrier with a high carbon content, e.g. tar or pitch, be impregnated, which is especially important when used for lining oxygen converters, e.g. cold foaming ovens, for the durability of the stones from Advantage is.
Das eingesetzte Zirkonoxidgrobkorn ist am fertigen gebrannten Formkörper durch mikroskopische Untersuchungen an Hand von Schliffen nachweisbar. Wurde unstabilisiertes Zirkonoxid verwendet, so nimmt das Zirkonoxldkorn in seinen Randpartien während des Steinbrandes insbesondere Kalk aus dem Magnesiagrundmaterial auf, und es bildet sich dort Calciumzirkonat.The zirconium oxide coarse grain used is in the finished fired state Shaped bodies detectable by microscopic examinations on the basis of polished sections. If unstabilized zirconium oxide was used, the zirconium oxide grain will decrease especially lime in its edge areas during the stone fire from the magnesia base material, and calcium zirconate is formed there.
3QS849/112S3QS849 / 112S
Der Kern des Kornes bleibt unverändert. Sowohl der Kern des Zirkonoxidkorns als auch die durch ECalkaufnahme veränderten Randpartien unterscheiden sich deutlich von den Periklasen der Magnesiagrundmasse. Bei Verwendung von stabilisiertem Zirkonoxid bleibt dieses während des Steinbrandes im wesentlichen unverändert und ist ebenfalls im Schliffbild von der Magnesiagrundmasse zu unterscheiden. . ■ ■The core of the grain remains unchanged. Both the core of the zirconia grain as well as the edge parts changed by e-calibrating differ clearly from the periclases of the magnesia matrix. When using stabilized Zirconium oxide remains essentially unchanged during the stone firing and is also closed in the microsection of the magnesia base material differentiate. . ■ ■
Beispiel:
Es wurden Prüfkörper von Normalsteinformat (25O χ 125 x 65 mm) aus Example:
Test specimens were made from normal stone format (250 125 x 65 mm)
A) Sintermagnesia allein,A) sintered magnesia alone,
B) Sintermagnesia mit. erfindungsgemäßen Zirkonoxidzusatζ,B) sintered magnesia with. zirconium oxide additive according to the invention,
C). Sintermagnesia mit Ferrochromzusatz, als Vergleichsbeispiel, durch Pressen unter einem Druck von 1100 kp/cm und Brennen bei etwa 18ΟΟ C, 4 Stunden lang, hergestellt. Die Zusammensetzung der Sintermagnesia und des Zirkonoxids und die verwendete Kornverteilung entsprachen den oben angeführten Beispielen. Die Prüfkörper zeigten die nachstehenden Werte der linearen und volumsmäßigen Maßänderung "beim Brand (negatives Vorzeichen bedeutet Schwindung, positives Vorzeichen bedeutet Dehnung)? der offenen (scheinbaren) Porosität des Steines, der Druckfestigkeit bei Raumtemperatur. (Kaltdruckfestigkeit - KDF), der Druckfestigkeit (DF) bei i600°C.und der Temperaturwschselbeständigkeit (THE}). Letztere wurde dabei nach der sogenannten österreichischen Methode der Luftabschreckung bestimmt durch Erhitzen der Prüfkörper auf 950 C, 55 Minuten lang, Abschrecken 5"Minuten lang mittels Preßluft und Feststellen der Zahl dieser Abschreckzyklen, die der Körper bis zum Bruch ausgehalten hat, als Maß der TWB.C). Sintered magnesia with added ferrochrome, as a comparative example, produced by pressing under a pressure of 1100 kp / cm and firing at about 18 ° C. for 4 hours. The composition of the sintered magnesia and the zirconium oxide and the grain distribution used corresponded to the examples given above. The specimens showed the following values of the linear and volumsmäßigen dimensional change "during the fire (negative sign means shrinkage, positive sign means expansion) of the open (apparent) porosity of the stone, the compressive strength at room temperature (cold crushing strength - KDF)?., The compressive strength (DF ) at 1600 ° C and the temperature change resistance (THE}). The latter was determined by the so-called Austrian method of air quenching by heating the test specimens to 950 C for 55 minutes, quenching for 5 "minutes using compressed air and determining the number of these quenching cycles that the body has withstood to break, as a measure of the TWB.
- 10- 10
'3&3S49/1139'3 & 3S49 / 1139
A■
A.
f Vol.-fo Dimensional change Lin.-fo
f vol.-fo
-1,7-1.1
-1.7
-1,8-1.1
-1.8
+2,4+0.5
+2.4
Bei den Preßmassen A und B ist die Maßänderung beim Brand anrnähernd gleich. Die Massen können für einen erfindungsgemäßen Zwei- oder Mehrschichtenstein verwendet werden« Bei der Kombination A und C bestehen große Unterschiede der Maßänderung, so daß bei der Herstellung- von Zwei— schichtensteinen Brennschäden auftreten werden.In the case of molding compounds A and B, the dimensional change during firing is approximate same. The compounds can be used for a two-layer or multi-layer brick according to the invention. In the case of the combination A and C exist great differences in the dimensional changes, so that burning damage will occur in the manufacture of two-layer bricks.
309849309849
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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