NO149771B - Anvendelse av ferrokromslagg for formaal som krever ildfasthet og styrke mot mekaniske trykkpaakjenninger og slitasje - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører anvendelse av ferrokromslagg inneholdende 13-24 vekt% magnesiumoksyd, 0-12 vekt% kalsiumoksyd, 20-4 0 vekt% siliciumoksyd og 20-36 vekt% aluminiumoksyd.

Fra US patent 3 798 043 er det kjent å fremstille ildfast betong av slagg fra ferrokromproduksjon. Det anvendte ferrokromslagg inneholdt 25-40% MgO, 20-50% Si02, 10-40% A1203 samt under 15 vekt-% Cr, Cr203, CaO, FeO, C og S. Klassifisert ferrokromslagg ble blandet sammen med som bindemiddel anvendt kalsiumaluminatsement og vann samt eventuelt med finfordelt borfosfat, hvilket tjener som fluksmiddel. Forholdet mellom sement og slagg var 1:4 og den støpbare masse ble oppnådd ved tilsetning av så meget vann at forholdet mellom vann og sement var 0,6. Til slutt ble de støpte stykker glødet ved over 1000°C.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å anvende et lignende slagg som kommer fra ferrokromproduksjon og som er egnet for formål som krever ildfasthet og styrke mot mekaniske påkjenninger og som skal kunne anvendes f.eks. som blåsesand eller som basismiddel i støpebetong, tegl, veidekker og lignende. Det er ytterligere en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et slikt ferrokromslagg som for slike produkter gir bedre styrkeegenskaper enn det foran nevnte tidligere kjente ferrokromslagg.

Det er ifølge oppfinnelsen funnet at ferrokromslagg med den viste sammensetning kan anvendes for formål som krever ildfasthet og styrke mot mekanisk trykkpåkjenning og slitasje, som blåsesand eller basismateriale i støpebetong, asfalt eller tegl.

Ferrokromslagget er egnet for anvendelse som

basismateriale i tegl og i keramiske masser, som bør motstå ild og store mekaniske påkjenninger, slik som i asfalt, tegl og støpebetong, eller som basismateriale for blåsesand.

Ved blanding av klassifisert under 25 vekt-% magnesiumoksyd inneholdende ferrokromslagg og kalsiumaluminatsement får man ved romtemperatur hydraulisk bindende sterk masse, som ved gløding over 1200°C i luft gir en sterk keramisk binding og styrkeegenskaper som er i det minste like gode som for vanlig betong og bedre enn for slike tidligere kjente betongarter, i hvilke en

i

del av sementen er erstattet med ferrokromslagg inneholdende over 25 vekt-% magnesiumoksyd.

Ferrokromslagg av forskjellige typer er undersøkt med hensyn til egnetheten for foran nevnte formål. Til å begynne med ble ved hjelp av en diamantsag prøvestykker saget ut av slagg av forskjellig kvalitet for bestemmelse av trykkfastheter.

Eksempel 1

Eksempel på kaldtrykkfasthet for forskjellige slaggtyper.

Av slaggtypene 1 og 3 ble det fremstilt forsøkstegl bundet med "Secar"-sement utgjørende 20% av blandingen, hvilke derpå ble sandblåst under variasjon av ;blåsevinkelen og tiden. Den ved blåsingen dannede grops volum ga følgende karakteristiske sli-tasjer:

Undersøkelsene viste at en økning av MgO i slagget over 25% ve-sentlig forringer dets .styrkeegenskaper og samtidig gjør det uegnet for formål som krever slitasjestyrke. For slagget 1 ble det utført en såkalt "Los-Angeles"-bestemmelse for veibygging. "Los-Angeles"-tallet var = 20, ifølge hvilket angjeldende slagg-kvalitet er egnet som råmateriale for formål som krever slitasje-bestandighet innen veibygging.

Slagget ble knust til under 5 mm kornstørrelse og hensiktsmessige fraksjoner ble blandet sammen med kalsiumaluminatsement (20% av blandingen) samt forsøkstegl for sandblåsingsforsøk ble fremstilt ved våtpressing. På basis av forsøkene ble det funnet at forsøksstykkene som var fremstilt av slagg 1 motstår slitasje like godt som de beste "Aloxi"tegl/massekvaliteter og visse SiC-teglkvaliteter.

Hensikten var å finne et egnet materiale for en syklon og dens gassrør, i hvilke det skjer en foroppvarming av slitende kromitt-konsentrat til ca. 800°C ved hjelp av varme røkgasser fra en trommelovn. For dette formål ble sandblåsingsforsøk utført med forskjellige teglkvaliteter. I etterfølgende tabell er resultatene fra sandblåsingsforsøkene angitt, da sanden ble blåst mot teglflaten i forskjellige vinkler under variasjon av blåse-tiden. Volumene av de ved blåsingen dannede groper ble bestemt.

"^Hensiktsmessig fraksjonert FeCr-slagg og 20% "Secar"-sement i blandingen.

Av det fraksjonerte slagg 1 ble det fremstilt forsøksbriketter, ø 20 x 20 mm, for trykkfasthetsmålinger. Som bindemiddel ble det anvendt kalsiumaluminatsement, "Secar 250" (Lafarge Aluminous Cement Company Limited), hvilken utgjorde 25% av slaggets vekt, samt dertil vann 10% av blandingens vekt. Brikettene ble tør-ket og brendt i luftatmosfære ved forskjellig temperatur i 2 tim-er, hvoretter de ble avkjølt og kaldtrykkfasthetene ble målt.

Eksempel 2

Man etterstreber å erstatte den i pris ufordelaktige kalsiumaluminatsement delvis med egnede billige tilsetningsmidler bl.a. med industriavfall. Av slagget, de forskjellige tilsetningsmidler og sementen ble det fremstilt briketter som ble behandlet som ovenfor, samt trykkfasthetene ble målt. Tilsetningsmidlenes kornstørrelse var av samme størrelsesorden som sementens. Til-' setningsmidlene besto av ved ! forbrenning av stenkull dannet flyveaske, avgående svovelslagg fra en AOD-prosess, naturlig leire samt finmalt granulert ferrokromslagg.

I følgende tabell er resultatene fra trykkfasthetsmålingene med forskjellige blandinger blitt samlet.

På basis av forsøkene kunne man konstatere at ca. 40% av sementen kan erstattes med foran nevnte tilsetningsmidler uten at trykkfastheten synker.

Av ferrokromslagget (-5mm, fraksjonert) og av "Secar 250"-sementen ble det fremstilt en støpemasse som i praksis er blitt for-søkt for forskjellige formål. Ved nedenfor nevnte anvendelsesformål har man fullstendig kunnet erstatte de tidligere anvendte materialer på markedet.

Eksempler på formål hvor ferrokromslagget er blitt utprøvet:

Støpedigler:

Av slaggmassen er det blitt støpt bl.a. foring for en ferro-kromdigel, som holdt 8 2 støpninger. Temperaturen av det smeltede slagg var ca. 1670°C og av det smeltede metall 1570°C. For dette formål anvendes normalt en shamott- og "aloxi"-teglforing.

Planetarkjøler for sementovner:

Kjølerne ble foret med en slaggmasse som var meget bestandig. Foringen utsettes for særdeles kraftig mekanisk påkjenning (klinkerav-kjøling) og maksimumstemperaturen er 1200°C. For angjeldende formål anvendes ofte høy aluminiumoksyd masser og tegl.

Rensesykloner og rør for prosessgasser som inneholder varme og kalde faste materialer: Av slaggmassen ble det støpt en foring for en syklon i hvilken røkgasser fra en trommelovn ble blandet med luft for forbrenning. Røkgassen inneholder også koksstøv som har en slitende innvirk-ning. Gassens temperatur er maksimum 550°C og atmosfæren er oksyderende. Foringen har allerede holdt 8 måneder.

Dessuten ble det av slagget støpt en foring for en rensesyklon for røkgass inneholdende kromittstøv, hvilken foring har holdt ca. 4 år. Røkgassens temperatur er ca. 200°C.

Ved foran nevnte formål anvendes normalt' karborundum og "aloxi"-tegl og masser.

Støperenner for smelte innen jern- og ikke-jernindustrien: Slaggmasse ble innstøpt i støperenner for bl.a. kobbersmelte

og kobbersten, T — 1200°C, hvor den har holdt lengre enn til-svarende "aloxi"-baserte masser.

Videre ble støperenner og støpedigler for ferrokromsmelte

(T = 1570°C) foret med slaggmasse, som her erstattet "aloxi"-tegl og -masser.

Dessuten er slaggmassen blitt anvendt i forskjellige industrian-legg som gulvmateriale som utsettes for varmepåkjenning og særdeles kraftig mekanisk slitasje. I disse anvendelser har slagg-massens holdbarhet vært utmerket.

Anvendelsesformål har også omfattet

- blåsesand

- basismateriale for asfalt

- sementbasert materiale ved veibygging for spesielle formål eksempelvis brokonstruksjoner og viadukter.

I forskjellige sammenheng har man dessuten konstatert at masse-kvaliteten har god varmesjokkholdbarhet.

Ferrokromslagget kan også som sådant etter

støping fra en smelte anvendes til plater, som er ildfaste og dertil motstår også en stor mekanisk påkjenning, eller ferrokromslagg i partikkelform kan presses ved høyt trykk til stykker som ved gløding sintres til tegl.

Claims (2)

1. Anvendelse av ferrokroi-diagg inneholdende 13-24 vekt% magnesiumoksyd, 0-12 vekt% kalsiumoksyd, 20-40 vekt% siliciumoksyd og 20-3 6 vekt% aluminiumoksyd, for formål som krever ildfasthet og styrke mot mekanisk trykkpåkjenning og slitasje, som blåsesand eller basismateriale i støpebetong, asfalt eller tegl.

2. Anvendelse ifølge krav 1, hvor slagget har en partikkel-størrelse under 5 mm.