DE1934345C3

DE1934345C3 - Feuerfester, gebrannter Magnesitstein

Info

Publication number: DE1934345C3
Application number: DE19691934345
Authority: DE
Inventors: Guenther Lorenz Dipl.-Ing. Dr. Villach Moertl (Oesterreich)
Original assignee: OESTERREICHISCH-AMERIKANISCHE MAGNESIT AG RADENTHEIN KAERNTEN (OESTERREICH)
Current assignee: OESTERREICHISCH-AMERIKANISCHE MAGNESIT AG RADENTHEIN KAERNTEN (OESTERREICH)
Priority date: 1968-08-05
Filing date: 1969-07-07
Publication date: 1979-12-13
Also published as: ES369232A2; FR2016863A6; DE1934345B2; SE352879B; DE1934345A1; NL6911800A; AT286160B

Description

Bedingungen erfüllt sind, daß das Magnesiagrobkorn b) 67% Magnesiagrobkorn mit C/S 2,01 und 33%

ein Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von 1,70 bis 5,0 hat, Magnesiafeinkom mit C/S 2,01 wurden mit 2% Ton-

mindestens 2% Magnesiafeinkorn ein Kalk-Kiesel- erde einer Korngröße von 0 bis 0,12 mm, 1 % Zellpech

säure-Verhältnis von unter 1,0 aufweisen und dieses und 2,11 Wasser/100 kg Mischung vermischt. Die

Verhältnis im Stein 1,65 bis 2,50 ausmacht, 5 Korngrößenverteilung war die gleiche wie unter a).

Nach Möglichkeit soll in den Steinen die Haupt- c) 67/£ Magnesiagrobkorn mit C/S 2,01, 29% Mamenge der anwesenden Silikate aus Dikalziumsilikat gnesiafeinkorn mit C/S 2,01 und 4% Magnesiafeinbestehen, korn mit C/S 0,49 wurden mit 2% Tonerde einer

In den Steinen gemäß der Erfindung Hegt die Menge Korngröße von 1 bis 2,5 mm, 1 % Zellpech und 2,11 an Magnesiafeinkom im allgemeinen zwischen 20 und io Wasser/100 kg Steinmischung vermischt.
40%, vorzugsweise zwischen 25 bis 35%. Ferner ist Aus den drei angeführten Mischungen wurden unter es für den Erhalt bester Ergebnisse von Bedeutung, einem Druck von 1000 kg/cm² Steine gepreßt, gedaß die Steine von Borverbindungen bzw. B₂O₃ frei trocknet und bei einer Temperatur von 1600⁰C gesind, das heißt, nicht mehr als 0,05% B₂O₃ enthalten. brannt Die Eigenschaften der Steine sind im folgenden Bei Verwendung eines Magnesiagrobkorns mit einem 15 angegeben (Mittelwerte aus der Prüfung von je zehn Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von 3,0 und darüber Steinen), wobei die verwendeten Abkürzungen die wird vorzugsweise ein nichtwässeriges Bindemittel, nachstehend angeführte Bedeutung haben:
wie Teer, Pech oder Bitumen, verwendet oder die

Steinmischungen werden trocken ohne Bindemittel zu _Rq Raumgewicht

Steinen verpreßt. ao ,,-,-.1-' «· , j 1 <· -· 1 ·*

Die Steine gemäß der Erfindung sind für die Zu- ^KDF Kaltdruckfestigkeit

stellung bei hoher Temperatur betriebenen Industrie- BDF Biegedruckfestigkeit

öfen und -gefäßen aller Art geeignet. Sie können ge- HBF Heißbiegefestigkeit

wünschtenfalls auch mit Teer, Pech, Bitumen oder TWB Temperaturwechselbeständigkeit

Mischungen dieser Stoffe imprägniert werden 25 _DFB Druckfeuerbeständigkeit

Die Erfindung wird an Hand der fctgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Dieses Beispiel bezieht sich auf gebrannte Magnesit- 3» steine, die

a) einen Zusatz von Feinmehl *~.it einem Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von unter 1 ohne Tonerde,

b) einen Zusatz von Tonerde ohne da« in a) erwähnte Feinmehl und

c) gemäß der Erfindung einen Zusatz an diesem Feinmehl und an Tonerde enthalten.

Die Herstellung der Steine erfolgte in den Fällen a), b) und c) auf folgende Weise:

a) Als Grobkorn und als Feinkorn wurden zwei 4« Arten von Sintermagnesia der folgenden Zusammensetzung verwendet:

1,06% 3,50%

45

SiO,	1,06%	3.50%
Fe₂O₃	0,40%	0,30%
Al₂O₃	0,30%	0,30%
CaO	2.13%	1,70%
MgO	96,11%	94,20%
GIv.	0,0%	0,0%
C/S	2,01	0,49

Eigenschaften	a)	2,93	b)	2,89	0	c)	2,93
RG (g/cm³)	16,7%	17,1%	*) Bei 38 Abschreckungen abgebrochen.	16,5%
Porosität	530	461	Die chemische	547
KDF (kp/cm²)	105	53	: Zusammensetzung der	151
BDF (kp/cm²)			wie folgt (in Gewichtsprozent):
HBF (kp/cm²)	120,1	34,9		78,2
bei 1260⁰C	56,3	8,1	a) b)	43,7
bei 148O⁰C	38	>40		>40
TWB	')	46		135
BDF (kp/cm²)
nach 40 Ab
schreckungen
DFB	> 1700° C >1700°C	>1700°C
t»	0	0
abgesunken
Steine war

c)

50

67% Magnesiagrobkorn mit C/S (Kalk-Kieselsäure- |'°» Verhältnis) 2,01 wurden mit 28% der gleichen Sinter- ^tv?³ magnesia als Feinkorn und ferner mit 5% Magnesiafeinkorn mit C/S 0,49 vermischt. Als Bindemittel wurde 1 % Zellpech zusammen mit Wasser verwendet. Die Steinmischung war demnach wie folgt zusammen- _,._ gesetzt: ^c'^s

6o

Aus der oben angegebenen Gegenüberstellung ist die Überlegenheit der Steine c) gemäß der Erfindung gegenüber Steinen a) und b) zu ersehen.

B e i s ρ i e I 2

Dieses Beispiel betrifft gebrannte Magnesitsteine, die einerseits a) nur einen Zusatz von Tonerde einer

1,16	1,06	1,18
0,40	0,38	0,36
0,30	2,08	2,15
2,11	2,13	2,10
95,82	94,00	93,99
0,21	0,35	0,22
1,82	2,01	1,78

	C/S	Korngröße
		in mm
15% Sintermagnesia	2,01	3 bis 5
52% Sintermagnesia	2,01	0,3 bis 3
28% Sintermagnesia	2,01	0 bis 0,12
5% Sintermagnesia	0,49	0 bis 0,12
1 % Zellpech, trocken
2,11 Wasser/100 kg Steinmischung

Körnung von 0 bis 0,12 mm, andererseits b) eine solche Tonerde zusammen mit 4% Sintermagnesiafeinkorn mit C/S0.49 und Natriumraetaphosphat enthalten.

Die Herstellung der Steine erfolgte auf genau die gleiche Weise wie dies im Beispiel 1 b) und 1 c) angegeben ist, mit der Abweichung, daß statt eines Zusatzes von 2% Tonerde im vorliegenden Beispiel 2 a) ein Zusatz von 5 % Tonerde, im Beispiel 2 b) ein Zusatz von 5% Tonerde und 5% Natriummetaphosphat erfolgte, wobei die Tonerde jeweils eine Körnung von 0 bis 0,12 mm aufwies. Es sind also die Beispiele 1 b) und 2 a) und die Beispiele 1 c) und 2 b) analog.

Pie erhaltenen Steine hatten die folgenden Eigenschaften:

Eigenschaften	a)	2,90	K	3,06
RG (g/cm³)	16,4	13,0
^a Porosität, %	324	343
KDF (kp/cm»)	52	81
BDF (kp/cm²)	34,6	138,6
HBF (kp/cm²) bei 1260⁰C	>40	>40
TWB	32	35
^D BDF (kp/cm^a) nach
40 Abschreckungen
DFB	>1700°C	>1700°C
t&	0	0
abgesunken

Claims

1 2 Es wurde festgestellt, daß sich diese Ziele dann Patentansprüche: erreichen lassen, wenn ein Stein der angeführten Art einen Zusatz von 1 bis 8% Tonerde enthält. Die in

1. Feuerfester, gebrannter Magnesitstein, der diesem Zusammenhang verwendete Bezeichnung »Zuunter 1%, vorzugsweise unter 0,5%, Fe₂O₃ enthält, 5 satz von 1 bis 8% Tonerdet bedeutet, daß diese ein Kalk-Kieselsäure-Verhältnis (Gewichtsverhält- Mengen an Tonerde nicht von vornherein in der als nis) von mindestens 1,65, vorzugsweise etwa 1,87, Ausgangsmaterial verwendeten Magnesia, die eine bis 2,50 aufweist und aus über 50% Magnesiagrob- Sinter- oder aber auch eine Schmelzmagnesia sein korn von mindestens 0,3 mm und unter 50 % kann, vorhanden sind, sondern erst bei der Herstellung Magnesiafeinkorn von höchstens 0,2 mm aufge- io des Steinsatzes eingebracht werden. Demnach betrifft baut ist, wobei das Magnesiagrobkorn ausschließ- die Erfindung einen feuerfesten, gebrannten Magnesitlich aus einer Magnesia mit einem Kalk-Kiesel- stein, der unter 1 %, vorzugsweise unter 0,5 %, Fe₂O₃ säure-Verhältnis von 1,70 bis 5,0, vorzugsweise enthält, ein Kalk-Kieselsäure-Verhältnis (Gewichtsetwa 2,0, besteht, mindestens 2% Magnesiafein- verhältnis) von mindestens 1,65, vorzugsweise etwa korn mit einem Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von 15 1,87, bis 2,50 aufweist und aus über 50% Magnesiaunter 1,0 vorhanden sind und das Magnesiagrob- grobkorn von mindestens 0,3 mm und unter 50% korn und auch das gesamte Magnesiafeinkorn Magnesiafeinkorn von höchstens 0,2 mn· aufgebaut unter 1%, vorzugsweise unter 0,5%, Fe₂O_s ent- ist, wobei das Magnesiagrobkorn ausschließlich aus halten, dadurch gekennzeichnet, daß einer Magnesia mit einem Kalk-Kieselsäure-Verhältnis der Stein einen Zusatz von 1 bis 8% Tonerde, ao von 1,70 bis 5,0, vorzugsweise etwa 2,0, besteht, bezogen auf die Menge an Magnesia, enthält. mindestens 2% Magnesiafeinkorn mit einem KaIk-

2. Feuerfester, gebrannter Magnesitstein nach Kiseelsäure-Verhältnis von unter 1,0 vorhanden sind Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen und das Magnesiagrobkorn und Auch das gesamte Zusatz von 2 bis 5 % Tonerde enthält Magnesiafeinkorn unter 1 %, vorzugsweise unter

3. Feuerfester, gebrannter Magnesitstein nach 35 0,5% Fe₂O₃ enthalten, wobei dieser Stein in seinem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wesen darin besteht, daß er einen Zusatz von 1 bis die Tonerde eine Korngröße von unter 4 mm, 8 %, vorzugsweise 2 bis 5 %, Tonerde enthält,
vorzugsweise von 1 bis 2,5 mm, hat. Die zugesetzte Tonerde, die auch in Form von

4. Feuerfester, gebrannter Magnesitstein nach Korund oder Schmelzkorund vorliegen kann, soll Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 30 zweckmäßig eine Korngröße von unter 4 mm haben, die Tonerde eine Korngröße von höchstens 0,12mm Im allgemeinen erfolgt die Zugabe in engen Kornaufweist, grenzen, z. B. in einer Korngröße von unter 0,12 mm,

5. Feuerfester, gebrannter Magnesitstein nach 0,3 bis 1 mm oder 1 bis 2,5 mm. Bei Verwendung der Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er 1 bis Tonerde in einer Korngröße von höchstens 0,12 mm 10%, vorzugsweise 2 bis 5%, bezogen auf die 35 ist es günstig, ferner auch 1 bis 10%, vorzugsweise Menge an Magnesia, Stabilisierungsmittel gegen 2 bis 5%, eines Stabilisierungsmittels, das die β-γ-öm-Zerrieseln von Dikalziumsilikat enthält. Wandlung (Zerrieseln) von Dikalziumsilikat verhindert,

6. Feuerfester, gebrannter Magnesitstein nach zuzusetzen. Als solche Stabilisierungsmittel bewähren Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er als sich vor allem Phosphate, wie beispielsweise Natrium-Stabilisierungsmittel ein Phosphat, insbesondere 40 metaphosphat oder Dikalziumphosphat.
Natriummetaphosphat oder Dikalziumphosphat, Die Steine gemäß der Erfindung dürfen keinesfalls enthält. über 1 % Fe„O₃ enthalten, da bei einer Erhöhung des

Fe_aO₃-Gehaltes auf über 1% die Heißbiegefestigkeit

bei höheren Temperaturen verschlechtert wird und

45 ferner bei Verwendung der Steine eine Sammelkristallisation des Periklas und damit in weiterer Folge

Den Gegenstand eines früheren Vorschlages der nachteilige bzw. schädliche Gefügeänderungen auf-

Anmelderin bildet ein feuerfester, gebrannter Magne- treten.

sitstein, der unter 1 % Fe₂O₃ enthält und dadurch Die Steine gemäß der Erfindung hüben nach einem

gekennzeichnet ist, daß er ein Kalk-Kieselsäure- so Brand bei etwa 1580 bis 1630° C eine gute keramische

Verhältnis von mindestens 1,65, vorzugsweise etwa Bindung und die angestrebten wertvollen Eigen-

1,87, bis 2,50 aufweist und aus über 50% Magnesia- schäften. Dadurch ergibt sich ein weiterer Vorteil

grobkorn von mindestens 0,3 mm und unter 50% gegenüber den bekannten Magnesitsteinen mit einem

Magnesiafeinkorn von höchstens 0,2 mm aufgebaut Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von etwa 2, für deren

ist, wobei das Magnesiagrobkorn ausschließlich aus 55 Herstellung im allgemeinen Brenntemperaturen von

einer Magnesia mit einem Kalk-Kieselsäure Verhältnis 1750 bis 1800⁰C mit allen mit ihnen verbundenen

von 1,87 bis 5,0, vorzugsweise über 2,0, besteht, min- Nachteilen in arbeitstechnischer und wirtschaftlicher

destens 2% Magnesiafeinkorn mit einem Kalk- Hinsicht erforderlich sind, um eine gute keramische

Kieselsäure-Verhältnis von unter 1,0 vorhanden sind Bindung zu erreichen.

und das Magnesiagrobkorn und aueh das gesamte 6e In den Steinen gemäß der Erfindung kann im

Magnesiafeinkorn unter 1 % Fe₂O₃ enthalten. Grenzfall das gesamte Magnesiafeinkorn ein KaIk-

Die Erfindung zielt darauf ab, einen gebrannten Kieselsäure-Verhältnis von unter 1,0 haben, oder aber

Magnesitstein mit einem Gehalt von unter 1%, vor- es kann neben dieser Feinkornfraktion noch zumindest

zugsweise unter 0,5%, Fe_aO₃ zu schaffen, der sich eine weitere Feinkornfraktion mit einem KaIk-

durch eine sehr gute Temperaturwechselbeständigkeit 65 Kieselsäure-Verhältnis von über 1,0, z. B. einem

und günstige Werte für die Heißbiegefestigkeit aus- solchen von 1,70 bis 5,0, vorliegen. Ganz allgemein

zeichnet und ferner auch eine gute Druckfeuerbestän- können gleichzeitig verschiedene Arten von Grobkorn

digkeit bei ausreichender Kaltdruckfestigkeit aufweist. und/oder Feinkorn verwendet werden, sofern die