DE738444C

DE738444C - Aus dem Schmelzfluss gegossener feuerfester Koerper

Info

Publication number: DE738444C
Application number: DED69157D
Authority: DE
Original assignee: Carborundum Werke Deut GmbH
Current assignee: Carborundum Werke Deut GmbH
Priority date: 1952-07-31
Filing date: 1934-11-16
Publication date: 1943-08-17

Description

Aus dem Schmelzfluß gegossener feuerfester Körper Die vorliegende Erfindung betrifft aus dem Schmelzfluß=,gegossene feuerfeste Körper zum Auskleiden von Glasöfen, Glashäfen oder Wannen. Feuerfeste Wände bzw. Futterteile, die beire Schmelzen von - Glas mit dem Schmelzfluß in Berührung kommen,. legen bekanntlich dem Betrieb von Glasöfen, Glashäfen. oder- ähnlichen Vorrichtungen eine gewisse 'Beschränkung auf, da sie infolge, ihrer Eigenschaften die Arbeitstemperaturen und dementsprechend auch die Betriebsleistung begrenzen.
In den Wannen von Glasöfen muß einguter Umlauf' und eine Durchmischung des Schmelzflusses stattfinden, um - die Neigung der Schmelze zur Schlierenbildung herabzusetzen. Das Fließen des geschmolzenen Glases hat jedoch bei den gebräuchlichen Öfen eine so schädigende Wirkung auf die das Futter bildenden, üblichen feuerfesten Stoffe daß ein Rühren und' Durchmischen in dein gewünschten Maße nicht möglich ist. Insbesondere. wirkt sich die dauernde Bewegung des Glases auf bestimmte Teile der Wanne; wie Arbeitsöffnungen, Teile der Auszugsöffnungen, Zwischenwände, Formblöcke, die zur Trennung des Schmelzraumes vom Arbeitsraum dienen, aus und verkürzt die Lebensdauer solcher Teile beträchtlich. Das gleiche `gilt von Teilen oder Gegenständen, die durch Glag hindurchbewegt werden, z. B. Rührerarme, Stäbe, Schiffchen.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Nachteil dadurch, daß die betreffenden Teile aus-mindestens 8o% Korund"2% oder mehr Kieselsäure und i bis ioo;o Alkali- oder Erdalkaliverbindungen oder Gemischen derselben bestehen.
Feuerfeste Stoffe, die, im wesentlichen aus Tonerde und Kieselsäure bestehen, sind an' sich bekannt. Man hat auch schon vorgeschlagen, aus derartigen Mässen aus dem. SchmelzfluS gegossene feuerfeste Körper herzustellen. Es ist auch ein kristallines Tonerdeprodukt bekannt, das in der Hauptsachebeta-Tönerde enthält, und zwar in Mengen von -über 8:o%. Weiterhin ist es auch bekannt, Schmelzerzeugnisse aus Tonerde, Kieselsäure. und Erdalkali als Anstrichmasse der Innenoberflächen von Schmelzgefäßen zu verwenden, es war aber noch nicht bekannt, daß aus dem Schinelzfiuß gegossene Körper der angegebenen Zusammensetzung besonders geeignet. sind; der korrodierenden Wirkung des geschmolzenen Gutes einer Glasschmelzwanne oder eines Schmelzofens zu widerstehen und ihre Lebensdauer wesentlich -zu erhöhen.
Besonders vorteilhaft erweisen sich diese Körper- für solche Teile von öfen, an denen die Angriffserscheinungen vorzugsweise in Erscheinung treten, z. B. an der Oberfläche der Glasschmelze. Das gleiche gilt für die Öffnungen an den Beschickungstüren und solche Teile, die mit dem Glasfluß in Berührung kommen, wenn er verhältnismäßig stark bewegt wird. .
Von den Alkaliverbindungen kommen besonders die Oxyde des Kaliums und Natriums; von den Erdalkaliverbindungen die Oxyde des Calciums, Magnesiums und Bariums in Frage.
Es hat sich gezeigt, daß der Zusatz von Alkali einem solchen von Erdalkali vorzu ziehen ist, daher ist die Anwendung von Natrium- oder Kaliumoxyd oder einer Mischung dieser beiden Stoffe zu empfehlen.

Nachstehend werden zur Erläuterung einige Beispiele gegeben.

I. (Produkt) -

85 bis go% Tonerde, .

- i4% Kieselsäure,

i - io% Natriumoxyd oder Kalium-

. oxyd oder eine Mischung

von leiden.

II. (Ansatz)

94% Bauxit,

6% Natriumcarbonat.

III. (Ansatz)

97% Tonerdemineral mit einem Gehalt

von etwa 30/0 Kieselsäure,

3 0,'o Bariumcarbonat.

- IV. (Produkt)

go% Tonerde,

50/6 Kieselsäure,

5% Soda.

Überraschenderweise ist der Werkstoff nach der Erfindung auch außerordentlich widerstandsfähig gegenüber den Einflüssen von Fluorgläsern; da bei der Herstellung von metallischem Aluminium Aluminiumoxyd in einem geschmolzenen Fluoridbad (Kryolith) gelöst wird, sollte man annehmen, daß Fluoridgläser feuerfeste Materialien nach Art der vorliegenden Erfindung besonders stark und schnell angreifen. Dies ist jedoch nicht der Fall, sondern im Gegenteil sind Tonerdeblöcke finit einem. Gehalt bis zu 5 % Natriumoxyd widerstandsfähiger gegenüber dem Angriff von Fluoridglas als jeglicher andere bekannte feuerfeste Stoff.

Bei der Herstellung von feuerfesten Stoffen der beschriebenen Art geht man in folgender Weise vor: Tonerde, gewöhnlich in Form von Bauxit oder einem anderen tonerdereichen '-Mineral, wird in einem elektrischen Ofen, wie er z. B. .bei der Herstellung von synthetischen Tonerdesch16ifinitteln zur Verwendung kommt, geschmolzen.
. Soda, gewöhnlich in Form von Natriumcarbonat, wird entweder dem ursprünglichen Ausgangsstoff zugesetzt oder wird, nachdem die Hauptmenge vollständig geschmolzen ist und nachdem jegliche reduzierbaren Verunreinigungen, wie Eisenoxyd oder Kieselsäure, in weitestem Maße .entfernt worden sind, in größeren Mengen mit einer besonderen Beschickung zugegeben. Der Zusatz von Soda auf letztere Art ermöglicht es, den Anteil an Kieselsäure in der fertigen Schmelze zu regeln. Im allgemeinen dürfte es wünschenswert sein, den Kieselsäuregehalt innerhalb der angegebenen Grenze niedrig. zu halten, da so in dem Enderzeugnis der Anteil: an kristalliner Tonerde gesteigert und der Anteil interkistallilnen Glases verringert wird.
Der zum Schmelzen benutzte Ofen besitzt im allgemeinen einen wassergekühlten eisernen Mantel, ohne daß irgendeine andere Ausfütterung als mit dem zu beschickenden gut vorgesehen ist. Der Schmelzvorgang wird durch einen Lichtbogen eingeleitet, später genügt der elektrische Widerstand des Schmelzbades, um die Wärmeerzeugung aufrechtzuerhalten. Das Schmelzgut wird nach und. nach eingefüllt. Falls der Ansatz einen besonders hohen Gehalt von ungewünschten Zusatzstoffen, wie Eisenoxyd, oder falls er zuviel Kieselsäure enthält, wird Stückkoks zwecks Reduktion dieser Stoffe zugesetzt. Das Bad kann jedoch auch durch die Wirkung der Elektroden reduziert werden. Das reduzierte Metall setzt sich auf dem Boden des Ofens ab, wo es bis zum Ende des Prozesses verbleibt und dann getrennt abgezogen wird. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, zur Entfernung des fein verteilten Metalls und zur Beschleunigung des .Absetzens ein Metall, beispielsweise Eisenspäne, in den Ofen zu geben. Die Weiterbehandlung erfolgt nach Art der Ton _erdeschleifmittelherstellung.
Wenn das Gut den richtigen Wärme- und Flüssigkeitsgrad erreicht hat, wird es in Formen gegossen.
Die geformten Stücke läßt man entweder in den Formen zur Wärmebehandlung oder nimmt sie, besonders wenn man Eisenformen verwendet, aus -den Formen, und zwar kurz nachdem die Außenwände des Gußstückes fest geworden sind-. Hierauf werden sie in bekannter Weise gekühlt und danach, falls erforderlich, durch Schleifen oder Bearbeiten von Grat oder anderen Unebenheiten befreit.
Feuerfeste Körper der beschriebenen Art sind gegenüber den Angriffen von Glasflüssen so widerstandsfähig, daß man mit um etwa ioo° höheren Temperaturen in den Öfen arbeiten kann, wodurch die Leistungsfähigkeit der Öfen beträchtlich erhöht, die Dauer des Schmelzvorganges beschleunigt und eine verhältnismäßig schnelle und wirksame Glasbewegung erreicht wird.
Aber auch bei dem Betrieb- der Öfen bei den üblichen Temperaturen erweisen sich die Körper nach der Erfindung als außerordent-]ich vorteilhaft; ,weil man von einer Kühlung der Außenwände absehen oder diese auf ein geringes Maß beschränken kann; da .eine Beschädigung der Wandungen nicht zu befÜrchten ist. Die Möglichkeit, die Außenwände zu isolieren und eine Kühlung auszuschalten, bringt wiederum beträchtliche Ersparnisse mit sich, und zwar sowohl durch Vermeidung von Wärmeverlusten als auch hinsichtlich der Anschaffungs- und Unterhaltungskosten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Aus dem Schinelzfluß- gegossene feuerfeste Körper zum Auskleiden von Glasöfen, -ivannen oder -häfen, welche vornehmlich aus Aluminiumoxyd und Kieselsäure bestehen, dadurch gekennzeichnet; daß sie aus mindestens 8oa/o Korund, 2% oder mehr Kieselsäure und i bis rö% einer Alkali- oder Erdalkaliverbin= Jung oder Gemischen derselben bestehen.
2. Feuerfeste Körper nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Barium.
3. Feuerfeste Körper nach Anspruch@i; gekennzeichnet durch einen Gehalt von 8 5 bis 97-% Tonerde, i bis i o % Natrium-Oxyd und 2 bis - 140/0 Kieselsäure.