DE1646848C2

DE1646848C2 - Zustellung von Regeneratoren von Industrieöfen

Info

Publication number: DE1646848C2
Application number: DE19671646848
Authority: DE
Inventors: Günther Lorenz Dipl.-Ing. Dr. Villach Mörtl (Österreich)
Original assignee: Österreichisch-Amerikanische Magnesit AG, Radenthein, Kärnten (Österreich)
Priority date: 1966-07-07
Filing date: 1967-07-03
Publication date: 1977-02-17

Description

Die Erfindung betrifft die Zustellung von Regeneratoren von Industrieöfen, insbesondere Glaswannenöfen.

Die Regeneratoren von Industrieöfen werden im allgemeinen mit Schamottesteinen. 60- bis 90°/eigen Korundsteinen, Silimanitstemen und basischen Steinen zugestellt. In neuerer Zeit wird in zunehmendem Maße eine basische Zustellung angewandt, da basische Sleinmalerialien den immer steigenden Anforderungen im allgemeinen besser gewachsen sind als saure Steinmaterialien oder solche auf der Basis von Tonerde oder Tonerdesilikaten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß basische Steine in manchen Regeneratoren in einem Temperaturbereich von unter 1000° C, insbesondere in dem Bereich von 1000 bis 600¹ C₁ eine schlechtere Haltbarkeit als bei höheren Temperaturen aufweisen. Dies ist auf einen Angriff der feuerfesten Steine durch SO., zurückzuführen. Auch in der Stahlindustrie wird diese Erscheinung, wenn auch seltener, beobachtet, weil einerseits deren Regeneratoren nicht besonders langlebig sind und andererseits viele dieser Öfen in Hinblick auf ('ie Reinheit des Stahls bevorzugt mit schwefelarmen Brennstoffen beheizt weiden. In der Glasindustrie werden jedoch in zunehmendem Umfang billige Heizöle mit einem hohen Schwefelgehalt verwendet und dadurch ergeben sich bei Verwendung von basischen Gittcrungen oft beträchtliche Schwierigkeiten durch einen Angriff von SO., auf den Periklns des basischen Materials unter Bildung von MgSO₁. Selbst bei schwcfelreichen Heizölen kann jedoch eine nennenswerte SO.,-Bildung nur dann eintreten, wenn ein Luftüberschuß und ferner noch geeignete Katalysatoren, wie Vanadinpentoxyd oder Arsentrioxyd, zugegen sind. Solche Katalysatoren können z. B. schon durch die Heizölaschen (V₂O₅, As.,0., usw.) oder, insbesondere in der Glasindustrie, auch durch das Aufgabegut eingebracht werden, z. B. bei Verwendung von As.,O_;1 als Läuterungsmittel. Der Angriff durch Schwefeltrioxyd kann aber weiter dazu führen, daß in dem Teil einer aus basischem Material aufgebauten Gitterung, der sich auf einer Temperatur in dem oben angeführten Bereich von unter 100O¹ C, insbesondere 600 bis 1000 C, befindet, Zerstörunnen hervorgerufen werden. Diese bestehen darin, daß zunächst Aushöhlungen gebildet werden, die dann ihrerseits ein Einstürzen der darüber befindlichen, nicht angenriffenen Gilterwerkslagen zur Folge haben

■o können.

Im Zuge von Vorarbeiten zur vorliegenden Erfindung wurden Untersuchungen über das Verhalten von verschiedenen feuerfesten Materialien in Regeneratoren durchgeführt. Dabei zeigte sich, daß in

den üblichen Magnesitchromsteinen, mit welchen Regeneratorgitterungen häufig zugestellt werden, die Chromerzterichen durch SO., nicht angegriffen werden. In Steinen auf der Grundlage von Mischungen von Magnesia und Chromit wird lediglich eine Umsetzung von freiem MgO mit SO., unter Bildung von MgSO₁ beobachtet. Auf Giund dieses Umstandes soFlten daher Steine, die nur aus Chromit ohne einen Zusatz von Magnesia aufgebaut sind, einem Angriff von SO., gut widerstehen. Nun haben aber gebrannte Steine, die nur aus Chromit bestehen, z. B. Steine aus 33 " ti Chromit einer Körnung von 2 bis 4 mm, 33 ° υ Chromit einer Korngröße von 0,5 bis 2 mm, 34^υ u Chromit einer Körnung von 0 bis 0.5 mm und etwa l"o trockener Sulfitablauge und l°i Wasser als Bindemittel, zwar eine gute Kaltdruckfestigkeit von etwa 700 bis ⁽)00 kg'cm² und günstige Porositätswerte von etwa 10 bis 15 "Zo, weisen jedoch überhaupt keine Temperaturwechselbeständigkeit auf und zerspringen bereits bei plötzlicher Entnahme aus einem auf 1000 C aufgeheizten Ofen. Eine gewisse Temperaturwechselbcständigkeit ist aber für die Brauchbarkeit von Regeneratorsteinen eine unabdingbare Voraussetzung.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, diese Nachteile, die sich bisher bei der Verwendung von basischem Steinmaterial in den Gittcrungen der Regeneratoren von Industrieöfen und insbesondere in Glaswannenöfen ergeben, zu beseitigen.

Es wurde gefunden, daß dieses Ziel dann erreicht «erden kann, wenn für die Zustellung ungebrannte Chromitsteine verwendet werden, die ein bestimmtes Bindemittel enthalten. Demnach betrifft die Erfindung eine Zustellung von Regeneratoren von Industrieöfen, insbesondere Glaswannenöfen, unter Verwendung von Chromitsteinen, wobei diese Zustellung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gitterung in dein Bereich, der auf eine Temperatur bis höchstens 1000 C erhitzt wird, aus ungebrannten Chromitsteinen, die Phosphorsäure oder Phosphate als Bindemittel enthalten, aufgebaut ist. Die vorzugsweise verwendete Phosphorsäure wird zweckmäßig in verdünnter Form (1:1 verdünnt) eingesetzt und soll dann in Mengen von 1 bis 5 ⁰Zn, vorzugsweise etwa 2 ⁰Zu, in den Steinen enthalten sein. Die Phosphate können in den gleichen Mengen verwendet werden. Gegebenenfalls kann neben der Phosphorsäure bzw. den Phosphaten auch noch Sulfitablauge als Bindemittel vorhanden sein. Für den Erhalt bester Ergebnisse soll der Chromil in einer Körnung von 0 bis

6 mm, vorzugsweise 0 His 4 mm, vorliegen.

Die Erfindung wird an Hand des folgenden Beispieles näher erläutert, ohne jedoch auf dieses besondere Beispiel beschrankt zu sein.

Beispiel

Für den Aufbau der Steine wurde Chromit folgender Korngröße verwendet:

33,3 % Chromit 2 bis 4 mm

33,3 % Chromit 0,5 bis 2 mm

33,4% Chromit 0 bis 0,5 mm

Diese Chromitfraktionen wurden mit 1 °/o trockener Sulfitablauge und 2,0⁰O verdünnter Phosphorsäure (1:1) innig vermischt und zu Steinen verformt, die dann getrocknet wurden.

Bei Verwendung von türkischem Chromerz hatten die Steine folgende Zusammensetzung:

SiO₂ 3,28%

Fe₂O₃ 14,04%

AI₂O₃ 14,03 %

Cr₂O., 44,78%

CaO 0,66 %

MgO 20,30%

P₂O₅ 0,81%

Glühverlust 2,10%

Die Eigenschaften dieser Steine waren wie folgt:

Raumgewicht (Pukall, g/cm^:i) ...	3,48
Scheinbare Porosität (%)	10,9
Scheinbare Porosität
(bei 800° C, %)	17,!
Biegedruckfestigkeit (kg/mm-) ..	0,53
Kaltdruckfestigkeit (kg/cm-)	325
nach Erhitzen auf 800° C ...	285
nach Erhitzen auf 1000° C ...	290

Druckfeuerbeständigkeit

to 1165° C

ta 1380⁰C

;B 1595° C

Die gemäß der Erfindung verwendeten Steine halten, wenn sie nicht höher als auf 1000° C erhitzt werden, was bei der vorgeschlagenen Zustellung der unteren Lagen der Gitterung, die nur Temperaturen von etwa 600 bis 1000°C erreichen, nicht der Fall ist, über 50 Abschreckungen mit Luft aus. Dies ist ein wesentlicher Unterschied gegenüber gebrannten Chromitsteinen, die eine sehr schlechte Temperaturwechselbeständigkeit aufweisen.

Claims

Patentansorüche:

1. Zustellung von Regeneratoren von Industrieöfen, insbesondere Glaswannenöfen, unter Verwendung von Chromitsteinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittci ung in dem Bereich, der auf eine Temperatur bis höchstens K)OO⁰C erhitzt wird, aus ungebrannten ChroiiiU-steinen, die Phosphorsäure oder Phosphate als Bindemittel enthalten, aufgebaut ist.

2. Zustellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine 1 bis 5 "Ό, vorzugsweise etwa 2 ⁰Zu, verdünnte Phosphorsäure (1:1) enthalten.

3. Zustellung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Steinen der Chromit in einer Körnung von 0 bis 6 mm, vorzugsweise 0 bis 4 mm, vorliegt.

4. Zustellung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine neben Phosphorsäure oder Phosphaten noch Sulfitablauge als Bindemittel enthalten.