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DE1471075C3 - Refractory molten mass containing MgO for use as lining in basic steel melting furnaces with acid injection - Google Patents

Refractory molten mass containing MgO for use as lining in basic steel melting furnaces with acid injection

Info

Publication number
DE1471075C3
DE1471075C3 DE19641471075 DE1471075A DE1471075C3 DE 1471075 C3 DE1471075 C3 DE 1471075C3 DE 19641471075 DE19641471075 DE 19641471075 DE 1471075 A DE1471075 A DE 1471075A DE 1471075 C3 DE1471075 C3 DE 1471075C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
refractory
basic
oxygen
lining
masses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19641471075
Other languages
German (de)
Other versions
DE1471075A1 (en
DE1471075B2 (en
Inventor
Allen Myron Corning Alper
Robert Nicholas New York Mcnally
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Ceramics and Plastics Inc
Original Assignee
Corhart Refractories Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corhart Refractories Corp filed Critical Corhart Refractories Corp
Publication of DE1471075A1 publication Critical patent/DE1471075A1/en
Publication of DE1471075B2 publication Critical patent/DE1471075B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1471075C3 publication Critical patent/DE1471075C3/en
Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/44Refractory linings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite

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Description

stellten. Darüber hinaus zeichnen sich die daraus hergestellten basischen geschmolzenen feuerfesten Baustoffe durch überlegene Temperaturbeständigkeit DFB) und überlegene Bruchbeständigkeit (TWB) im Betrieb auch unter wechselnden Temperaturbedingungen aus.posed. In addition, the basic molten refractories made from it stand out Building materials due to superior temperature resistance DFB) and superior fracture resistance (TWB) im Operation even under changing temperature conditions.

Die beiliegende Zeichnung stellt einen senkrechten Schnitt durch einen basischen Stahlkonverter mit Sauerstoffeinblasung dar, der ein Arbeitsfutter aus gegossenen basischen feuerfesten Blöcken nach der vorliegenden Erfindung enthält.The accompanying drawing shows a vertical section through a basic steel converter with Oxygen injection, which is a working lining made of cast basic refractory blocks according to the present invention includes.

Die geschmolzenen feuerfesten Massen nach der Erfindung bestehen im allgemeinen — nach der Analyse — aus mindestens etwa 75 Gewichtsprozent MgO, 11 bis 21 Gewichtsprozent CaO, weniger als 5 Gewichtsprozent FeO und weniger als 10 Gewichtsprozent insgesamt an anderen Oxiden, nämlich weniger als 5 Gewichtsprozent Alkali, weniger als 5 Gewichtsprozent Seltenen Erden, weniger als 3 Gewichtsprozent P2O5, weniger als 1 Gewichtsprozent ThO2, weniger als 5 Gewichtsprozent ZrO2, SiO2, B2O3, Al2O3 oder Cr2O3.The molten refractory masses according to the invention generally consist - according to the analysis - of at least about 75 percent by weight MgO, 11 to 21 percent by weight CaO, less than 5 percent by weight FeO and less than 10 percent by weight in total of other oxides, namely less than 5 percent by weight alkali, less than 5 percent by weight rare earths, less than 3 percent by weight P 2 O 5 , less than 1 percent by weight ThO 2 , less than 5 percent by weight ZrO 2 , SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 or Cr 2 O 3 .

Die in der vorliegenden Beschreibung und in den beiliegenden Patentansprüchen verwendete Bezeichnung »Alkalien« bezieht sich auf die Oxide der Metalle Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Caesium, und die Bezeichnung »Seltene Erden« bezieht sich auf die Oxide von Yttrium und ähnlichen Metallen mit Atomzahlen von 57 bis 71 (d. h. des Lanthans, Cers usw.).The designation used in the present description and in the accompanying claims "Alkalis" refers to the oxides of the metals lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium, and the term "rare earths" refers to the oxides of yttrium and similar metals Atomic numbers from 57 to 71 (i.e. of lanthanum, cerium, etc.).

Diese geschmolzenen feuerfesten Massen mit ihrer hervorragenden Korrosions- und Erosionsbeständigkeit lassen sich leicht zu praktisch rissefreien Formkörpern verarbeiten, wenn man ein Gemisch aus entsprechenden Ausgangsstoffen, z. B. Magnesit und Calciumcarbonat, zusammenschmilzt. Selbstverständlieh sind zum Schmelzen der Gemische verhältnismäßig hohe Temperaturen (z. B. von etwa 2000 bis 28000C) erforderlich. Vorzugsweise benutzt man die üblichen Lichtbogen-Schmelzöfen, doch kann man gegebenenfalls auch andere Schmelzeinrichtungen nehmen. Die rohen Ausgangsstoffe des Grundgemisches werden in den entsprechenden Mengen abgemessen, um die gewünschte Endzusammensetzung zu erhalten, und vor der Einführung in den Schmelzofen vorzugsweise innig vorgemischt.These molten refractory masses with their excellent corrosion and erosion resistance can easily be processed into practically crack-free molded bodies if a mixture of appropriate starting materials, eg. B. magnesite and calcium carbonate melts together. It goes without saying that relatively high temperatures (for example from about 2000 to 2800 ° C.) are required to melt the mixtures. The usual electric arc melting furnaces are preferably used, but other melting equipment can also be used if necessary. The raw starting materials of the basic mixture are measured out in the appropriate amounts in order to obtain the desired final composition, and preferably intimately premixed before introduction into the melting furnace.

Die gebräuchlichere Form der neuen feuerfesten Baustoffe nach der Erfindung für die Auskleidung von basisch betriebenen Stahlschmelzöfen mit Sauerstoffeinblasung besteht aus gegossenen Blöcken oder Abschnitten solcher Blöcke, wobei man die Schmelze in übliche Formen, z. B. aus Graphit, gebundenem Sand oder Stahl, gießt und in üblicher Weise abkühlt und erstarren läßt, wie es z. B. in der USA.-Patentschrift 1 615 750 beschrieben wird, auf die hiermit verwiesen sei. Gegebenenfalls kann man die neuen fuerfesten Schmelzmassen auch in dem gleichen Behälter schmelzen und erstarren lassen. Man kann aber auch die Schmelze in bekannter Weise zerkleinern und die erhaltene Masse dann in bekannter Weise verfestigen oder sie mit oder ohne andere zusätzliche feuerfeste Stoffe dazu verwenden, um gebundene Formsteine von entsprechender Gestalt herzustellen, die sich nicht so leicht durch direktes Gießen aus der Schmelze selbst herstellen lassen. Im übrigen kann man die körnige Grundmasse für die Herstellung von gebundenen Ziegeln auch durch Brechen und Mahlen von gegossenen Blöcken oder Schicken aus den neuen feuerfesten Schmelzmassen erhalten.The more common form of the new refractory building materials according to the invention for the lining of basic steel melting furnace with oxygen injection consists of cast blocks or sections such blocks, whereby the melt in conventional forms, for. B. graphite, bound sand or steel, pours and cools and solidifies in the usual way, as it is, for. B. U.S. Patent 1 615 750 is described, to which reference is hereby made. If necessary, you can celebrate the new ones Melt and solidify enamel masses in the same container. But you can also do that Crush the melt in a known manner and then solidify the mass obtained in a known manner or use them with or without other additional refractory materials to make bonded shaped bricks from corresponding shape, which is not so easy to produce by pouring it directly from the melt itself can be produced. In addition, one can use the granular base material for the production of bound Bricks also by breaking and grinding cast blocks or sending them from the new refractories Obtain enamel masses.

Nach der Zeichnung besteht der gezeigte basisch arbeitende Stahlfrischofen mit Sauerstoffeinblasung (Konverter) aus dem Metallgehäuse oder der Birne 10, einem dauerhaften inneren Futter 12, einer eingestampften feuerfesten Zwischenschicht 14, einem Arbeitsfutter 16 und einer Düse (lance) 18 zum Einblasen eines Sauerstoffstroms. Das Futter 12 und die Zwischenschicht 14 bilden eine Wärmeisolierung zum Schütze des Gehäuses 10. Bei dieser Darstellung besteht das Gehäuse 10 aus Stahlblech. Das dauerhafte Innenfutter 12 besteht häufig aus gebrannten Magnesitsteinen und die eingestampfte Zwischenschicht 14 aus üblichen Teer-Dolomit- oder Magnesit-Stampfmassen. Das Arbeitsfutter 16 ist aus den neuen basischen feuerfesten Schmelzblöcken aufgebaut. Die Steine in diesem Futter 16 werden gewöhnlich mit einem üblichen Magnesitmörtel zwischen ihnen verlegt.According to the drawing, there is the basic steel refining furnace shown with oxygen injection (Converter) from the metal case or the pear 10, a permanent inner lining 12, a pulped one refractory intermediate layer 14, a working lining 16 and a nozzle (lance) 18 for blowing an oxygen stream. The lining 12 and the intermediate layer 14 form a thermal insulation for Contactors of the housing 10. In this illustration, the housing 10 is made of sheet steel. The permanent one Inner lining 12 often consists of burnt magnesite bricks and the pulped intermediate layer 14 from common tar-dolomite or magnesite ramming compounds. The working feed 16 is made from the new basic ones refractory melt blocks built. The stones in this lining 16 are usually with a normal magnesite mortar laid between them.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die feuerfesten Schmelzmassen nach der Erfindung auch allein aus den Oxiden des Magnesiums und Calciums in den oben angegebenen Mengenbereichen bestehen kann. Vorzugsweise jedoch geht man von weniger reinen, billigeren handelsüblichen Rohstoffen aus, die zusätzlich eines oder mehrere der oben angegebenen weiteren Oxide (z. B. FeO, SiO2 usw.) innerhalb der oben angegebenen Grenzen liefern können. Diese zusätzlichen Oxide beeinträchtigen die Haupteigenschaften der neuen Massen nicht. Manchmal verstärken sie diese Eigenschaften sogar und ergeben zusätzliche besondere Vorteile. Insbesondere Al2O3, B2C3, SiO2 und /oder P2O5 neigen dazu, die Hydratisierungsbeständigkeit der Schmelzmassen zu verbessern, und sie erleichtern außerdem das Schmelzen der Gemische. Zu dem letztgenannten Zweck kann man auch noch absichtlich Zusätze von üblichen Ausgangsstoffen dieser Oxide in geringen Mengen zufügen.It should also be pointed out that the refractory enamel masses according to the invention can also consist solely of the oxides of magnesium and calcium in the quantity ranges given above. However, it is preferable to start from less pure, cheaper commercially available raw materials which can additionally supply one or more of the further oxides indicated above (for example FeO, SiO 2 , etc.) within the limits indicated above. These additional oxides do not affect the main properties of the new masses. Sometimes they even reinforce these properties and provide additional special advantages. In particular, Al 2 O 3 , B 2 C 3 , SiO 2 and / or P 2 O 5 tend to improve the hydration resistance of the melt masses, and they also facilitate the melting of the mixtures. For the last-mentioned purpose, it is also possible to intentionally add small amounts of customary starting materials for these oxides.

Zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung folgt nun eine ausführliche Beschreibung und Daten über feuerfeste Proben von Massen nach der Erfindung und vergleichsweise dazu von Massen der bisher üblichen Art und ihre Eigenschaften und Besonderheiten.In order to explain and better understand the present invention, a detailed one now follows Description and data on refractory samples of masses according to the invention and comparative thereto of masses of the usual kind and their properties and peculiarities.

Tabelle I zeigt Rohgemissche, die im Lichtbogen niedergeschmolzen wurden und beim Erstarren feuerfeste Massen nach der Erfindung ergeben, sowie ein Beispiel außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung. Außerdem zeigt die Tabelle die chemischen Zusammensetzungen der erstarrten feuerfesten Proben, die nach den Analysen der in die Gemische eingebrachten Oxide errechnet wurden, und in den entsprechenden Beispielen den üblichen Verlust an Na2O und Fluor aus dem Rohgemisch während des Schmelzens (etwa 50 bis 70%)· Die Mengen sind alle in Gewichtsprozent angegeben:Table I shows raw mixes which have been arc melted and which, when solidified, give refractory compositions according to the invention, as well as an example outside the scope of the present invention. In addition, the table shows the chemical compositions of the solidified refractory samples, which were calculated after the analyzes of the oxides introduced into the mixtures, and in the corresponding examples the usual loss of Na 2 O and fluorine from the raw mixture during melting (about 50 to 70%) %) The quantities are all given in percent by weight:

Tabelle ITable I.

Schmelze Nr.
1I2I3I4I5
Melt no.
1 I 2 I 3 I 4 I 5

Rohgemische
Gebrannter
Magnesit .
CaCO3 ..
Monazit ..
CaIc. Soda
Dolomit ..
FIiiRsnat . .
Raw mixes
Burned
Magnesite.
CaCO 3 ..
Monazite ..
CaIc. soda
Dolomite ..
FIiiRsnat. .

83,483.4 76,076.0 69,169.1 63,163.1 16,616.6 24,024.0 30,930.9 28,228.2 - - - 2,92.9 - - - 5,85.8

_ — _ _ 40_ - _ _ 40

Chemische Analyse der erstarrten feuerfesten MassenChemical analysis of the solidified refractory masses

MgO ..
CaO ..
FeO ...
SiO2 ..
REO*)
P2O5 ..
ThO2 ..
ZrO2 ..
Na2O ..
Al2O3 .
F2 ....
MgO ..
CaO ..
FeO ...
SiO 2 ..
REO *)
P 2 O 5 ..
ThO 2 ..
ZrO 2 ..
Na 2 O ..
Al 2 O 3 .
F 2 ....

88,888.8 83,883.8 79,079.0 74,774.7 10,810.8 15,715.7 20,620.6 19,619.6 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,10.1 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,40.4 - 2,02.0 - - 1,01.0 - - - 0,10.1 - - 0,10.1 - - - 2,02.0

69,969.9

26,626.6

0,30.3

0,40.4

0,10.1

2,72.7

*) Gesamtmenge der seltenen Erden.*) Total amount of rare earths.

Die verschiedenen Bestandteile in den obengenannten Gemischen stammen von den üblichen im Handel erhältlichen Rohstoffen, deren typische chemische Analysen in Gewichtsprozent die folgenden waren: Gebrannter Magnesit:The various ingredients in the above blends are derived from those commonly found on the market available raw materials whose typical chemical analyzes in percent by weight were the following: Burnt magnesite:

89,51% MgO, 0,86% CaO, 0,28% SiO2, 0,22% Fe2O3, 0,13% Glühverlust.89.51% MgO, 0.86% CaO, 0.28% SiO 2 , 0.22% Fe 2 O 3 , 0.13% loss on ignition.

Calciumcarbonat:Calcium carbonate:

55,8% CaO, 0,0048% Fe2O3, Rest CO2.55.8% CaO, 0.0048% Fe 2 O 3 , balance CO 2 .

Monazitsand;Monazite sand;

27,58% P2O5, 4,49% ThO2, 2,55% ZrO2, 1,74% SiO2, 1,02% AI2O3, 0,3% Fe2O3, 0,1% MgO, 0,l%PbO, 0,05% TiO2, 0,03% CaO, 0,01% MnO2, 0,002% CuO, 58,39% insgesamt Seltene Erden (letztere schließen etwa 25% CeO2, 15% La2O3, 12% Nd2O3, 3,0% Gd2O3, 2,0 + Y2O3, 0,05% Yb2O3 ein).27.58% P 2 O 5 , 4.49% ThO 2 , 2.55% ZrO 2 , 1.74% SiO 2 , 1.02% Al 2 O 3 , 0.3% Fe 2 O 3 , 0, 1% MgO, 0.1% PbO, 0.05% TiO 2 , 0.03% CaO, 0.01% MnO 2 , 0.002% CuO, 58.39% total rare earths (the latter include about 25% CeO 2 , 15% La 2 O 3 , 12% Nd 2 O 3 , 3.0% Gd 2 O 3 , 2.0 + Y 2 O 3 , 0.05% Yb 2 O 3 ).

CaIc. Soda:CaIc. Soda:

58,2% Na2O, 0,02% SO2, 0,002% Fe2O3, Rest CO2.58.2% Na 2 O, 0.02% SO 2 , 0.002% Fe 2 O 3 , balance CO 2 .

Dolomit:Dolomite:

30,5% CaO, 21,2% MgO, 0,3% Al2O3, 0,06% Fe2O3, Rest CO2.30.5% CaO, 21.2% MgO, 0.3% Al 2 O 3 , 0.06% Fe 2 O 3 , remainder CO 2 .

Flußspat:Fluorspar:

97,3% CaF2, 1,1% CaCO3, 1,1% SiO2, 0,5% Fe2O3.97.3% CaF 2 , 1.1% CaCO 3 , 1.1% SiO 2 , 0.5% Fe 2 O 3 .

Es wurde gefunden, daß bei ziemlich raschem Schmelzen der Rohgemische (z. B. innerhalb von etwa 30 Minuten) die Analyse der erstarrten feuerfesten Massen etwa derjenigen der Rohgemische entspricht.It has been found that if the raw mixes melt fairly rapidly (e.g., within about 30 minutes) the analysis of the solidified refractory masses roughly corresponds to that of the raw mixtures.

Die folgenden Daten erläutern die wichtigsten Eigenschaften der neuen Schmelzmassen.The following data explain the most important properties of the new enamel masses.

Die Tabelle II zeigt die Ergebnisse von Schlackenbeständigkeitsversuchen mit verschiedenen feuerfesten Proben aus den Massen nach der Erfindung und anderen Massen, z. B. an zwei der bisher üblichen nicht geschmolzenen Massen. Die numerierten Proben waren die erstarrten Schmelzprodukte der entsprechend numerierten Schmelzen aus Tabelle I. Die Probe A war ein handelsüblicher teergebundener Dolomitstein; die Probe B war ein handelsüblicher teerimprägnierter gebrannter Magnesitstein.Table II shows the results of slag resistance tests with various refractory samples from the compositions of the invention and others Masses, e.g. B. on two of the previously common non-melted masses. The numbered samples were the solidified melt products of the correspondingly numbered melts from Table I. The Sample A was a commercially available tar bonded dolomite stone; sample B was a commercially available one tar-impregnated burnt magnesite brick.

Der Schlackenbeständigkeitsversuch, von dem die Daten in Tabelle II stammten, besteht darin, daß man 38 · 25 · 13 mm große Proben in einen Gas-Sauerstoffofen einführte, dessen Bedingungen denjenigen eines basischen Stahlschmelzofens mit Sauerstoffeinblasung angepaßt waren. Bei 17000C wurden die Proben etwa 2 Stunden mit einer ihrer größten Oberflächen nach oben zeigend durch einen abwärts gerichteten Strom aus geschmolzenen basischen Schlackentröpfchen mit einer etwa gleichmäßigen Geschwindigkeit von 72mal/ Stunde geführt. Die Schlacke war eine basische Sauerstoff-Stahlschmelzofen-Schlacke von folgender Zusammensetzung in Gewichtsprozent: 22% Fe3O4, 20% SiO2, 39% CaO, 10% 4 CaO · P2O5, 6% MgO und 3 % AI2O3. Nach der Beendigung des 2 Stunden dauernden Versuchs wurde die durchschnittliche DickeThe slag resistance test, from which the data in Table II was obtained, consists of placing 38 x 25 x 13 mm samples in a gas oxygen furnace, the conditions of which were matched to those of a basic steel furnace with oxygen sparging. At 1700 ° C., the samples were passed for about 2 hours with one of their largest surfaces pointing upwards through a downwardly directed stream of molten basic slag droplets at an approximately uniform rate of 72 times / hour. The slag was a basic oxygen steel melting furnace slag with the following composition in percent by weight: 22% Fe 3 O 4 , 20% SiO 2 , 39% CaO, 10% 4 CaO · P 2 O 5 , 6% MgO and 3% Al 2 O 3 . After the completion of the 2 hour test, the average thickness became

ίο der verbleibenden Proben gemessen und mit der ursprünglichen Dicke von 13 mm vor dem Versuch verglichen.ίο of the remaining samples measured and with the compared to the original thickness of 13 mm before the experiment.

Die in der Tabelle II angegebenen Ergebnisse drücken diesen Vergleich als prozentuale Änderung der Dicke aus.The results given in Table II express this comparison as a percentage change the thick one.

Tabelle II
Proben % Schlackenangriff
Table II
Samples% slag attack

1 111 11

3 15, 113 15, 11

4 114 11

5 215 21

A 70A 70

B 27B 27

Die Daten in der Tabelle II zeigen deutlich die stark verbesserte Korrosions- und Erosionsbeständigkeit der feuerfesten Massen nach der Erfindung (z. B. Probe 1,3 und 4) für den Betrieb in basisch betriebenen Stahlschmelzöfen mit Sauerstoffeinblasung. Die Daten für die Probe 5 zeigen den nachteiligen Einfluß eines zu niedrigen MgO- und eines zu hohen CaO-Gehalts in den Skizzen.The data in Table II clearly shows the greatly improved corrosion and erosion resistance of the refractory masses according to the invention (z. B. Sample 1,3 and 4) for operation in basic operated Steel melting furnaces with oxygen injection. The data for Sample 5 shows the adverse effect of one too low MgO and too high CaO content in the sketches.

Eine weitere wichtige Eigenschaft der neuen geschmolzenen feuerfesten Baustoffe ist ihre hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit, ohne zerstörende Rißbildung und Abplatzungen. Die Daten in der Tabelle III zeigen diese hervorragende TWB. Die Daten beruhen auf einer strengen Prüfung, die darin besteht, daß man eine 25 · 25 · 76 mm große Steinprobe in einen auf 16500C erwärmten Ofen einführt, die Probe 10 Minuten auf dieser Temperatur hält und sie dann zur Abkühlung auf Normaltemperatur herausnimmt. Diese abwechselnde Behandlung wird so lange wiederholt, bis ein Stück der Probe abgesprungen ist; die Anzahl der vollendeten Kreisläufe bis zu diesem Zeitpunkt wird als Maß der Beständigkeit angegeben. Eine Steinprobe aus der geschmolzenen feuerfesten Masse halten im allgemeinen mindestens 10 solche Temperaturwechsel ohne Abplatzen aus und sind also hervorragend temperaturwechselbeständig, wie aus der Tabelle III hervorgeht.Another important property of the new molten refractory building materials is their excellent thermal shock resistance, without destructive cracking and flaking. The data in Table III shows this excellent TWB. The data are based on a rigorous test which consists of introducing a 25 x 25 x 76 mm stone sample into an oven heated to 1650 ° C., holding the sample at this temperature for 10 minutes and then removing it to cool to normal temperature. This alternating treatment is repeated until a piece of the sample has jumped off; the number of cycles completed up to this point in time is given as a measure of persistence. A stone sample from the molten refractory mass can generally withstand at least 10 such temperature changes without flaking and are therefore extremely resistant to temperature changes, as can be seen from Table III.

Proben
2 ..
3
rehearse
2 ..
3

WärmeschockkreisläufeThermal shock circuits

15,1315.13

1414th

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die neuen basisschen Futter für Stahlschmelzöfen mit Sauerstoffeinblasung aus den oben beschriebenen basischen feuerfesten Schmelzmassen zwar als Teil der vorliegenden Erfindung anzusehen sind, daß sich jedoch die neuen feuerfesten Baustoffe an sich auch für andere Formen, Bauarten und Verwendungszwecke gut verwenden lassen, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It should be noted that the new basic chucks for steel melting furnaces with oxygen injection from the basic refractory enamel masses described above as part of the present Invention are to be seen, however, that the new refractory building materials per se also apply to others Shapes, designs and uses can be used well, excluding the scope of the present Invention to leave.

In der vorliegenden Anmeldung und im Patentanspruch bedeutet der Ausdruck »nach der Analyse«,In the present application and in the claim, the term "after analysis" means

daß die Gehalte der Oxide der verschiedenen Metalle und Metalloide in der feuerfesten Masse, bezogen auf die angegebenen besonderen Oxidverbindungen, z. B. FeO usw. berechnet werden, obwohl in den geschmolzenen feuerfesten Massen diese Oxide nichtthat the contents of the oxides of the various metals and metalloids in the refractory mass, related to the specified particular oxide compounds, e.g. B. FeO etc. can be calculated, although in the molten refractory masses do not contain these oxides

unbedingt in der Form oder dem Oxydationszustand gerade dieser Verbindungen vorzuliegen brauchen; z. B. könnte Eisenoxid auch in einem Oxydationszustand vorhanden sein, der zur Bildung von Fe2O3 führt.absolutely need to be in the form or the state of oxidation of these compounds; z. B. Iron oxide could also be present in an oxidation state that leads to the formation of Fe 2 O 3 .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

309517/327309517/327

Claims (1)

1 21 2 p„(pntncriri1 ■ . wickelte Stora-Kaldo-Verfahren. Selbstverständlichp " (pnt " ncriri1 ■. handled the Stora-Kaldo case. Of course dienidnsp ' lassen sich auch von der Seite durchblasene Arten vondienidnsp 'can also be identified from the side-blown types of Feuerfeste, MgO-haltige Schmelzmasse zur Ver- Konvertern (z. B. Tropenas-Konverter) als basischRefractory, MgO-containing molten mass for converters (e.g. Tropenas converters) as basic wendung als Futter in basischen Stahlschmelzöfen betriebene Sauerstoff-Frischöfen verwenden, wennUse oxygen fresh furnaces operated as feed in basic steel melting furnaces, if mit Sauerstoffeinblasung, dadurchgekenn- S sie mit dem entsprechenden basischen feuerfesten Futterwith oxygen injection, thus identifying them with the corresponding basic refractory lining zeichnet, daß sie mindestens 75 bis 89 % MgO, ausgestattet sind.indicates that they are equipped with at least 75 to 89% MgO. 11 bis 21 % CaO, weniger als 5 % FeO und weniger Die Futter von basischen Sauerstoff-Stahlfrischöfen11 to 21% CaO, less than 5% FeO and less The linings of basic oxygen steel refining furnaces als 10% eines anderen Oxids, nämlich eines bieten ziemlich ernste Schwierigkeiten bezüglichthan 10% of another oxide, namely one, presents quite serious difficulties in relation to Alkalioxids, Erdalkalioxids, P2O5, ThO2, ZrO2, Korrosion und Erosion insbesondere durch die Be-Alkali oxide, alkaline earth oxide, P 2 O 5 , ThO 2 , ZrO 2 , corrosion and erosion, especially due to the SiO2, B2O3, Al2O3, Cr2O3 und deren Gemische, io rührung der Seitenwand mit dem Stahl und derSiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 and their mixtures, io contact of the side wall with the steel and the wobei P2O5 weniger als 3 % und ThO2 weniger als Schlacke. Besonders schädliche Faktoren sind hierbeiwith P 2 O 5 less than 3% and ThO 2 less than slag. Particularly harmful factors are here 1 % beträgt, enthält. die hohen, durch das Sauerstoffgebläse entwickelten1% contains. the high ones developed by the oxygen blower Temperaturen, die Auswaschwirkung des geschmol-Temperatures, the wash-out effect of the melted zenen Ofeninhalts auf das feuerfeste Futter, die korro-the furnace contents on the refractory lining, which is corrosive 15 sive Natur der kalkreichen Schlacken und Schlacken-15 sive nature of the lime-rich slag and slag Die Erfindung betrifft eine feuerfeste, MgO-haltige dämpfe und die Reduzierwirkung der sich entSchmelzmasse zur Verwendung als Futter in basischen wickelnden kohlenmonoxidhaltigen Atmosphäre. Die Stahlschmelzöfen mit Sauerstoffeinblasung, die dadurch bisher für die Arbeitsfutter in diesen Öfen verwendeten gekennzeichnet ist, daß sie mindestens 75 bis 89% feuerfesten Massen bestanden aus gebranntem oder MgO, 11 bis 21% CaO, weniger als 5% FeO und 20 teergebundenem Dolomit und Magnesit oder Miweniger als 10% eines anderen Oxids, nämlich eines schungen daraus. Obwohl diese feuerfesten Massen Alkalioxids, Erdalkalioxids, P2O5, ThO2, ZrO2, SiO2, eine gewisse Korrosions- und Erosionsbeständigkeit B2O3, Al2O3, Cr2O3 und deren Gemische, wobei P2O5 in Berührung mit dem basischen Inhalt von Sauerstoffweniger als 3% und ThO2 weniger als 1% beträgt, Stahlfrischöfen zeigen, bestand bei den Benutzern enthält. 25 dieser Öfen ein starker Wunsch nach einem feuerfesten Bekanntlich lassen sich feuerfeste Schmelzmassen Baustoff mit möglichst verbesserter Korrosions- und gewöhnlich dadurch herstellen, daß man eine Masse aus Erosionsbeständigkeit zur Erhöhung der Haltbarkeit feuerfesten Ausgangsstoffen der gewünschten Zu- der Ofenfutter.The invention relates to a refractory, MgO-containing vapors and the reducing effect of the de-melting mass for use as feed in a basic winding carbon monoxide-containing atmosphere. The steel melting furnaces with oxygen injection, which is characterized by the fact that they consisted of at least 75 to 89% refractory masses of burnt or MgO, 11 to 21% CaO, less than 5% F e O and 20 tar-bound dolomite and magnesite or less than 10% of another oxide, namely one made therefrom. Although these refractory masses are alkali oxide, alkaline earth oxide, P 2 O 5 , ThO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , a certain corrosion and erosion resistance B 2 O 3 , Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 and mixtures thereof, where P 2 O 5 in contact with the basic content of oxygen is less than 3% and ThO 2 is less than 1%, steel refining furnaces show persistence among users. 25 of these ovens there is a strong desire for a refractory. It is well known that refractory hot melts building material with improved corrosion resistance and usually by using a mass of erosion resistance to increase the durability of refractory raw materials of the desired furnace lining. sammensetzung schmilzt und dann die feuerfeste In der deutschen Patentschrift 855 220 wird ein Schmelze abkühlt, wobei man eine erstarrte feuerfeste 30 Verfahren beschrieben, durch das die Qualität feuer-Masse erhält. Man kann die geschmolzene feuerfeste fester gebundener Magnesiasteine dadurch verbessert Masse in eine Form gießen und darin erstarren lassen, wird, daß man die für die Steine verwendete Magnesia oder man kann die feuerfeste Schmelze in dem gleichen vorher reinigt. Die Reinigung wird dadurch vorge-Behälter fest werden lassen, in dem sie geschmolzen nommen, daß ein Satz aus Magnesia, der Kalk und wurde. Auch kann man die neuen geschmolzenen 35 Kieselsäure enthält, etwa im Verhältnis der Zusammenbasischen feuerfesten Massen in bekannter Weise in die setzung von Dicalciumsilicat enthält, unter Isolierung Form von kleinen Körnern oder Stücken bringen, durch körnige Sintermagnesia geschmolzen wird. Die indem man die Schmelze in kleine Körnchen oder Stücke auf diese Weise geschmolzene und gereinigte Magnesia bricht oder mahlt und daraus feuerfeste Steine herstellt. wird dann unter anderem zur Herstellung gebundener Ein basisch betriebener Stahlfrischofen mit Sauer- 4° Steine, die gebrannt oder ungebrannt sein können, verstoffeinblasung besteht — grob dargestellt — aus wendet. Hier handelt es sich also nicht um feuerfeste einem etwa birnenförmigen Behälter oder Konverter, Schmelzmassen, sondern um gebundene Steine, wobei der grundsätzlich denjenigen ähnelt, die man für das lediglich die zur Herstellung dieser Steine verwendete 1877 entwickelte Thomas- oder basische Bessemer- Magnesia vorher geschmolzen und gereinigt wurde. Verfahren verwendete, wobei jedoch an Stelle von 45 Der Nachteil gebundener Steine gegenüber Schmelz-Luft reiner Sauerstoff eingeblasen wird. Die Thomas- massen wird im Nachstehenden noch experimentell birnen hatten ein basisches feuerfestes Futter; sie belegt.composition melts and then the refractory In the German patent specification 855 220 a Melt cools down, whereby a solidified refractory 30 method is described by which the quality refractory mass receives. One can improve the molten refractory more firmly bound magnesia bricks Pouring the mass into a mold and allowing it to solidify is the magnesia used for the stones or the refractory melt can be cleaned beforehand in the same. The cleaning is thereby pre-container let them solidify by taking that set of magnesia, the lime and melted would. It is also possible to contain the new molten silicic acid, approximately in the ratio of the basic compounds contains refractory masses in a known manner in the setting of dicalcium silicate, with insulation Bringing the shape of small grains or pieces by melting granular sintered magnesia. the by breaking the melt into small granules or pieces in this way melted and purified magnesia breaks or grinds and uses them to make refractory bricks. is then used, among other things, to produce bound A basic steel refining furnace with Sauer- 4 ° stones, which can be burned or unfired, fuel injection consists - roughly represented - of turns. So these are not fireproof an approximately pear-shaped container or converter, melting masses, but around bound stones, whereby which basically resembles the ones that were only used for the manufacture of these stones In 1877 developed Thomas or basic Bessemer magnesia was previously melted and purified. Method used, but instead of 45 The disadvantage of bonded stones versus melt-air pure oxygen is blown in. The Thomas mass is still experimental in the following pears had a basic refractory lining; she occupies. enthielten eine basische Schlacke und wurden mit In der österreichischen Patentschrift 174 340 wird Luft von unten durchblasen. Die modernen basischen ein Verfahren beschrieben, durch das die Luftlager-Sauerstoff-Frischöfen, Birnen oder Konverter, die im 50 beständigkeit von feuerfesten, gepreßten, gebrannten, vergangenen Jahrzehnt entwickelt wurden, haben gegebenenfalls gebundenen Steinen aus Sinter- oder ebenfalls ein basisches feuerfestes Futter und arbeiten Schmelzdolomit dadurch verbessert wird, daß der mit einer basischen Schlacke, unterscheiden sich jedoch Feinanteil dieses Sinter- oder Schmelzdolomits vervon den alten Thomasbirnen (außer durch die Ver- mindert oder ganz abgetrennt wird. Auch hier handelt wendung von Sauerstoff anstatt von Luft) insofern, 55 es sich nicht um feuerfeste Schmelzmassen, sondern als sie von oben statt von unten geblasen werden. Die um aus Schmelzdolomit hergestellte gepreßte, ge- »Formen« oder Düsen im Boden der alten Thomas- brannte, gegebenenfalls gebundene Steine.
Birnen sind hier weggelassen, und statt dessen sind ab- Mit den erfindungsgemäßen basischen feuerfesten wärts gerichtete gekühlte Sauerstoff-Freistrahldüsen Schmelzmassen lassen sich nunmehr Futter von (z. B. wassergekühlte Kupferrohre) in den offenen 60 basischen Stahlschmelzöfen mit Sauerstoffeinblasung Oberteil der Konverter eingesetzt, um einen Sauer- herstellen, die eine Korrosions-Erosionsbeständigkeit stoffstrahl gegen die Oberfläche des geschmolzenen zeigen, die derjenigen der bisher verwendeten Futter Metalls in den Konvertern oder Birnen zu blasen. aus gebrannten oder teergebundenen basischen feuer-Diese von oben geblasenen basischen Sauerstoff- festen Massen stark überlegen ist. Die aus den oben-Stahlfrischöfen oder Konverter benutzt man für die 65 genannten neuen und verbesserten basischen feuerheute bekannten Verfahren, z. B. für das in Österreich festen Schmelzmassen hergestellten Futter besitzen entwickelte LD-Verfahren, das in Deutschland ent- außerdem eine längere Haltbarkeit als die aus bisher wickelte Rotor-Verfahren und das in Schweden ent- verwendeten basischen feuerfesten Massen herge-
contained a basic slag and were in Austrian patent 174 340 air is blown through from below. The modern basic describes a process by which the air bearing oxygen fresh furnaces, pears or converters, which have been developed in the last decade in the resistance of refractory, pressed, burned, have possibly bonded stones made of sintered or also a basic refractory lining and work enamel dolomite is improved by the fact that the one with a basic slag, however, the fine fraction of this sintered or enamel dolomite differs from the old Thomas pear (except because it is reduced or completely separated. Here, too, is the use of oxygen instead of air) insofar as 55 they are not refractory melts, but are blown from above instead of below. The pressed, shaped "forms" or nozzles in the bottom of the old Thomas burnt, possibly bound stones, made from melted dolomite.
Pears are omitted here, and instead, the basic refractory downwardly directed, cooled oxygen free-jet nozzles according to the invention, melt masses can now be used to feed (e.g. water-cooled copper pipes) in the open 60 basic steel melting furnaces with oxygen injection on the upper part of the converter an acidic manufacture, which show a corrosion-erosion resistance jet against the surface of the molten material, similar to that of the previously used lining metal in the converters or pears. from burned or tar-bound basic fire-This from above blown basic oxygen-solid masses is strongly superior. The from the above steel refining furnaces or converters are used for the 65 mentioned new and improved basic firing methods known today, e.g. B. for the fodder produced in Austria solid melts have developed LD processes, which in Germany also have a longer shelf life than the previously developed rotor process and the basic refractory mass used in Sweden.
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