DE2040553B2

DE2040553B2 - Feuerfeste auskleidung fuer die sinterzone von oefen insbe sondere drehoefen der zementindustrie

Info

Publication number: DE2040553B2
Application number: DE19702040553
Authority: DE
Inventors: Günther Lorenz Dipl.-Ing. Dr. techn. Villach; Polesnig Winfried Radenthein; Kärnten Mörtl (Österreich)
Original assignee: Österreichisch-Amerikanische Magnesit AG, Radenthein, Kärnten (Österreich)
Priority date: 1970-08-14
Filing date: 1970-08-14
Publication date: 1972-03-09
Also published as: ES391356A1; GB1347035A; SE357819B; DE2040553C2; AT305867B; DE2040553A1; FR2101454A5

Description

Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Auskit idung für die Sinterzone von öfen, insbesondere Dre löfen, der Zementindustrie.

In der Sinterzone von Drehofen der Zi mentindustrie ist diis feuerfeste Mauerwerk eine sehr starken Beanspruchung ausgesetzt. Diese erru bliche Beanspruchung ist nicht nur auf die an sich hohe Brenntemperatur, sondern auch auf den Abrieb durch das heiße FJrenngut und die Umsetzung des llrenngutes mil dem Mauerwerk sowie den starken 7 ;mperafurwechsel zurückzuführen, der dadurch hervorgerufer, wird, daß die feuerfeste Auskleidung iifolge der Drehbewegung des Ofens laufend abwec iselnd vom Breringut bedeckt und dann wieder den teißen Brenngasen bzw. der Flamme ungeschützt ausgesetzt ist.

Aus diesen Gründen kann eine ausreiche™ e Lebensdauer der feuerfesten Auskleidung solchet Öfen im allgemeinen nur dann erreicht werden, wen ι sich auf der Oberfläche des Futters eine Schutzschic it aus 'Brenngut bildet, die infolge einer geringen chem sehen Reaktion mit dem Material der Auskleidui g an diesem festhaftet. Für die Sinterzone von Öf« η der Zemenlrndustrie und insbesondere von Zemen drehofen kommen daher praktisch seit jeher nur .olciic Steine in Betracht, die in der Lage sind, einen derartigen Ansatz zu bilden.

Im Laufe der Entwicklung basischer, feuerfester Materialien für die verschiedensten Zwecke kommt es mm häufig vor. daß feuerfeste Steine hergestellt werden, die auf Grund ihrer Prüfwerte als solche auch für die Auskleidung der Sinterzone von Zernentöfen geeignet wären, aber hierfür deswegen nicht verwendet werden köniitii, we I sie keine Neigung zur Ansatzbildung zeigen und da icr einem zu starken Verschleiß unterliegen würden.

Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein. Es wurde gefunden., daß die Fälligkeit zur gewünschten Ansatzbildung bei gebrannte;!, basischen, feuerfesten Steinen dadurch außerordentlich erhöht werden kann, daß man nie mit Phosphatlösi.ngen imprägniert. Demnach betrifft diiü Erfindung eine fei'srfeste Auskleidung für die Sinr.erzome von Öfen, insbesondere Drehofen, der Zemernmdusüie aus gebrannien, basischen Steinen auf der V'tfasis von Magnesia und Mischungen von Magnesia und Chromit, tue dadurch gekennzeichnet ist, daß die Strine mit Phosphorsäure oder deren Salzen imprägniert sind. Sehr gut geeignet sind leichtlösliche Phosphate, wie solche der Alkalien und des Ammoniums, sowie gegebenenfalls auch saure Phosphate der Erdalkalien. Besonders vorteilhaft für den vorliegenden Zweck ist es, die Imprägnierung in bekannter Weise im Vakuum durchzuführen. Anschließend an die Tränkung werden die Steine bei Temperaturen von über 100"C, vorzugsweise hei 140°C, getrocknet. An Stelle von Phosphaten kann

ίο für die ^Tränkung auch Phosphorsäure verwendet werden, da diese mit dem basischen Steinmaterial sofort Phosphate bildet. Eine für die Tränku\· - brauchbare Säurekonzentration wird z. B. durch Mischen gleicher Volumteile konzentrierter Säure und Wasser erhalten.

Es ist hier festzuhalten, daß gebrannte basische Steine, die mit Phosphaten imprägniert sind, an sich bereits bekannt sind. So werden z. B. zur Herstellung von Steinen auf der Grundlage von Magnesia, die gegen ein durch Einwirkung von Dikalziumsilikat bedingtes Zerrieseln beständig sind, die Steine nach dem Brennen, zweckmäßig unter Anwendung des Vakuumverfahrens, mit einer Lösung der als Stabilisatoren wirkenden Stoffe, wie Borverbindungen, Phosphaten u. a., getränkt oder besprüht und dann getrocknet (österreichische Patentschrift 193 784). Die Verwendung solcher Steine für die Auskleidung der Sinterzone von Öfen der Zerr.entindustrie ist jedoch neu.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele

3c näher erläutert:

Beispiel 1

Es wurde ein gebrannter Magnesitchromstein geprüft, der bereits seit längerer Zeit in der Zementindustrie eingesetzt wird, dessen Ansatzfreudigkeit aber nicht bei allen Zementrohmehl- bzw. Klinkertypen zufriedenstellend ist. Für die Ansatzprüfung wurde ein Stein der folgenden chemischen Zusammensetzung verwendet:

SiOj 2.95°/„

Fe₂O₃ 6.45 «,Ό

AI₂O₃ 2,90°/„

Mn₃O₄ 0.22%

Cr₁O, 10.1 ^Z₀

CaO 1.54»/_O

MgO 75.79%

Glühverlust 0.2t °/„

SS Für den Test wurden die zu untersuchenden Steine parallel zu ihren großen Steinflächen auseinandergeschnitten, mit den Schnittflächen nach oben flach aufgelegt, und auf diese Schnittflächen wurden Pastillen aus Zementklinker mit einem Durchmesser von 35 mm und einer Höhe von 10 mm aufgelegt. Dann wurden die Stemproben in der gleichen Position in einen Ofen eingebracht und in diesem nach etwa 5 Minuten Anheimelt während 3 Stunden auf 1575°C erhitzt. Anschließend wurden die Sleinproben aus dem Ofen intnommen und sofort senkrecht zu ihren großen Steinfläihen aufgestellt, und es wurde die Zeit bis zum Abfallen der Pastillen von den Steinflächen gemessen. Zweckmilßig werden jeweils mehrere Klinkerpastillen

auf eine Steinfläche aufgelegt und die Haftzeiten für jede einzelne dieser Pastillen gemessen. Aus den Haftzeiten wird nach einem von dem Erfinder entwickelten internen Verfahren die in Prozenten ausgedrückte Meßzahl für die Ansatzfreudigkeit errechnet, wobei eine Haftzeit vor, 0 Minuten 0%, eine. Haftzeit von 120 Minuten oder mehr 100% entspricht.

Im vorliegenden Fall wurden neun Zementklinkersorten aus verschiedenen europäischen Zementwerken untersucht, die bei diesem gebrannten Stein, wenn er nicht imprägniert ist, wenig Ansatzfreudigkeit zeigen. Die Untersuchungen wurden jeweils an utibehandeUen und an phosphatgetränkf.en Steinen durchgeführt Für die Phosphatünprägnie; ung wurden die gebrannten Steine in 30%iger Nat'iummetaphosphatlösung unter Anwendung eines Vakuums getränkt und dann bei 140°C getrocknet. Die Ergebnisse waren wie folgt:

In Prozentual ilen ausgedrückte Maßzahl für die Birdtschaf¹. zur Ansatzbildung

Klinkerprobi.

Nr.

Unbehandeiter Stein

Imprägnierter Stein

1 60,2 100

2 3,6 100 'J 0,0 100

4 8,4 100

5 22,9 iOO

6 0,0 100

7 0,0 100

8 0,0 100

9 6,0 100

Beispiel 2

Es wurde ein Chrommagnesitstein untersucht, der aus sogenanntem Simultansintermaterial hergestellt worden war, das durch gemeinsames Brennen von 45% Chromerz und 55% Rohmagnesit, gerechnet als Sintermagnesia, bei 185O⁰C gewonnen wurde. Fur die Stei«herstellung diente ein Korngemisch am 67% Körnungen von 0,3 bis 3 mm und 33% Mehl vor, unter 0,12 mm. Der gebrannte Stein hatte folgende Zusammensetzung:

SiO., 2,69%

Fe.,O, 9,96%

AlIo; 6,25%

Mn₃O₄ 0,76%

Cr₂O₃ 23,9S%

CaO 1,29%

MgO 55,57%

Glühverlust 0,90%

Die Prüfung erfolgte auf die im Beispiel 1 angeführte Weise, wobei einerseits die gebrannten Steine ohne Imprägnierung, anderseits die gebrannten Steine nach einer auf die im Beispiel 1 angeführte Art erfolgten Imprägnierung mit Phosphatlösung untersucht wurden. Es wurden ebenfalls neun Zementklinkersorten eingesetzt.

Bereitschaft zur Ansatzbildung in Prozent

Klinkerprobe	Unbehandelter	Imprägnie ter
^ao Nr.	Stein	Stein
1	2,5	100
2	1,2	1OJ
3	0,0	ICO
₄	0,0	iß
5	0,0	(10
6	4,2	U)O
7	0,0	17
8	1,7	IDO
3o _?/	0,0	100

Wie die Beispiele zeigen, wird durch die Phosphatimprägnurung eine -.ehr starke Frhöhung der Ansatzfreudigkeit hervorgerufen. Damit ergibt sich eine

wesentliche Erweiterung der Möglichkeiten für die Zustellung der Sinterzone von Zementöfen und insbesondere Zementdrehöfen. Steine, die einzig und allein au'j Gründen der Ansatzbildung bisher nicht in Betfacht gekommen sind, können nun auch in diesem

4,o Anwendungsbereich ihre wertvollen Eigenschaften zur Geltung bringen. Dabei ist es ein Vorteil, daß durch die Phosphatimprägnierung, wie dies an sich bekannt ist, auch die Hydratationsbeständigkeit der Steine erhöht wird, so daß in dieser Hinsicht ge-

4', gebenenfalls auftretende Beanspruchungen keine Rolle spielen.

Claims

Patentansprüche:

1. Feuerfeste Auskleidung für die Sinterzrne von öfen, insbesondere Drehöfen, der Zementindustrie aus gebrannten, basischen Steinen auf der Basis von Magnesia und Mischungen von Magnesia und Chromit, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine mit Phosphorsäure oder deren Salzen imprägnier! sind.

2. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine mit / Ikali- oder Ammoniurnphosphaten imprägniert sin 1.