DE2164301B2 - Feuerfestes material auf der basis von graphit-aluminiumoxyd-siliciumcarbid - Google Patents
Feuerfestes material auf der basis von graphit-aluminiumoxyd-siliciumcarbidInfo
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Description
cine Wärmespannung an durch welche Risse, be- über Absplittern, während sich die Beständigkeit
zeichnet als Warmeabsphttern oder -abplatten, in gegenüber Verschleiß oder Erosion, Feuer und Oxydem
feuerfesten Matrial verursacht werden. Wenn dation verringert, wenn die Men5e an Aluminiumoxyd
die Wärmeleitfähigkeit des feuerfesten Matenals hoch nicht mehr als 60 Gew-% beträgt Die elektroist,
werden die Temperaturunterschiede in dem feuer. 5 geschmolzenen Ahiminiumoxvdteilchen mit dengroben
festen Matenal auf ein Minimum herabgesetzt, und Formen sind fest mit der Gitterstruktur der Kohlenes
tritt kerne Warmespannung m dem feuerfesten Stoffbindung verankert und verleihen dem sich erMaterial
auf und^damit wird die Beständigkeit gebenden feuerfesten Material eine hohe mechanische
gegenüber Warmeabsphttern erhöht. D.e Wärme- Festigkeit. Die gebrannten Aluminiumoxydteilchen,
leitfähigkeit des gewöhnlichen feuerfesten Materials l0 die feine Poren oder Höhlungen haben, erteilen
wird durch seme Porosität und die Wärmeleitfähigkeit dem sich ergebenden feuerfesten Material andererjedes
Bestandteils des feuerfesten Materials bestimmt; seits eine hohe mechanische Festigkeit, da die Kohlendies
ist jedoch nicht der Fall bei dem feuerfesten Stoffbindung in die Poren eindringt.
Material gemäß der Erfindung, das eine kontinuier- Graphit (vorzugsweise natürliche Graphitkristalle) liehe Matrix des hoch warmeleitfähigen Materials ,5 kann in Form von Flocken, Blättern oder in amorzum Binden der feuerfesten Teilchen hat. Die Wärme- pher Form verwendet werden, solange sein Gehalt leitfähigkeit dieses feuerfesten Materials wird nicht an Asche nicht zu groß ist jedoch können zu große nur durch die großen leitfahigen feuerfesten Teilchen Kristalle nicht gleichmäßig in der Matrix dispergiert selbst erhöht, sondern auch durch die Matrix mit werden, während zu kleine Kristalle die Oxydationshoher Wärmeleitfähigkeit. Wenn eine Gitterstruktur 20 beständigkeit des sich ergebenden feuerfesten Matejus einem Matenal hoher Wärmeleitfähigkeit, ins- rials infolge der Vergrößerung des Oberflächenbebcsondere aus ultrafeinen Graphit-Siliciumcarbid- reiche der Graphitkristalle herabsetzen. Deshalb ist teilchen und gebundenem Kohlenstoff besteht und die günstige Korngröße der Graphitteilchen diejenige, eine Wärmeleitfähigkeit von 20 kcal/m hcC hat, auf bei welcher sie durch ein Sieb mit öffnungen von die groben Teilchen aus hoch reinem Aluminiumoxyd 25 297 Mikron hindurchgehen.
Material gemäß der Erfindung, das eine kontinuier- Graphit (vorzugsweise natürliche Graphitkristalle) liehe Matrix des hoch warmeleitfähigen Materials ,5 kann in Form von Flocken, Blättern oder in amorzum Binden der feuerfesten Teilchen hat. Die Wärme- pher Form verwendet werden, solange sein Gehalt leitfähigkeit dieses feuerfesten Materials wird nicht an Asche nicht zu groß ist jedoch können zu große nur durch die großen leitfahigen feuerfesten Teilchen Kristalle nicht gleichmäßig in der Matrix dispergiert selbst erhöht, sondern auch durch die Matrix mit werden, während zu kleine Kristalle die Oxydationshoher Wärmeleitfähigkeit. Wenn eine Gitterstruktur 20 beständigkeit des sich ergebenden feuerfesten Matejus einem Matenal hoher Wärmeleitfähigkeit, ins- rials infolge der Vergrößerung des Oberflächenbebcsondere aus ultrafeinen Graphit-Siliciumcarbid- reiche der Graphitkristalle herabsetzen. Deshalb ist teilchen und gebundenem Kohlenstoff besteht und die günstige Korngröße der Graphitteilchen diejenige, eine Wärmeleitfähigkeit von 20 kcal/m hcC hat, auf bei welcher sie durch ein Sieb mit öffnungen von die groben Teilchen aus hoch reinem Aluminiumoxyd 25 297 Mikron hindurchgehen.
mn einer Wärmeleitfähigkeit von 3,5 kcal/m h°C Wenn die Graphitmenge nicht mehr als 8 Gew.-%
aufgebracht wird, erhöht sich die Wärmeleitfähigkeit beträgt, werden die erwünschte Wärmeleitfähigkeit,
des sich ergebenden feuerfesten Materials nicht Beständigkeit gegenüber Anfressen oder Verschleiß
wesentlich, wenn der Gehalt an wärmeleitfähigem und die Benetzbarkeit gegenüber den geschmolzenen
Material eiwa 10 Gew.- % beträgt, sie nimmt jedoch 30 Schlacken oder Metallen nicht erhalten, während,
abrupt zu, wenn der Gehalt auf 20 Gew.-% oder wenn der Graphitgehalt 37 Gew.-% überschreitet,
mehr ansteigt; die Wärmeleitfähigkeit des sich er- die gewünschte Beständigkeit gegenüber Oxydation
gebenden feuerfesten Materials stimmt nahezu mit und die mechanische Festigkeit niclu erhalten werden,
derjenigen des warmeleitfähigen Materials überein. Der Graphitgehalt wird als der Kohlenstoffgehalt bei
wenn der Gehalt an Iet2-.terem 50 Gew.-°0 erreicht. 35 der chemischen Analyse definiert.
Deshalb hat das feuerfeste Material gemäß der Das Siliciumcarbid dispergiert in die Gitterstruktur
Erfindung mit hohem Aluminiumoxydgehalt eine der Kohlenstoffbindung undverbessert cie Beständigausgezeichnete
Beständigkeit gegenüber Erosion und keit gegenüber Oxydation und die mechanische
Abplatzen oder Absplittern und besitzt eine Stabilität Festigkeit des sich ergebenden feuerfesten Materials;
gegenüber den oxydierenden Angriffen bei hoher 4° wenn der Siliciuincarbidgehalt nicht mehrals 2 Gew.-%
Temperatur. beträgt, tritt die obenerwähnte Wirkung des Silicium-
Die Wirkung und die Funktion jeder Komponente carbids nicht ein, während, wenn der Siliciumcarbiddieses
feuerfesten Materials und die Faktoren hin- gehalt über 18 Gew.-% überschreitet, die Wärmesichtlich der Bestimmung der bevorzugten Bereiche leitfähigkeit und die Beständigkeit gegenüber Verdes
Gehaltes der Komponenten werden nachstehend 45 schleiß herabgesetzt werden,
beschrieben. Falls Silicum oder eine Siliciumlegierung in Pulver-
beschrieben. Falls Silicum oder eine Siliciumlegierung in Pulver-
Das Aluminiumoxyd, das durch Elektroschmelz- form der Kohlenstoffverbindung zugesetzt wird, wird
oder Sinterverfahren erhalten werden kann, besitzt die mechanische Festigkeit des erhaltenen feuer-
vorzugsweise eine Reinheit von wenigstens 94 Gew.-% festen Materials aufgrund der Bildung von Silicium-
und dient zur Erhöhung des Seger-Erweichungs- 50 carbid bei der Umsetzung von Silicium oder der
punktes, des Druckerweichungspunktes, der mecha- Siliciumlegierung mit Kohlenstoff bei einer niedrigen
nischen Festigkeit und der Beständigkeit gegenüber Temperatur von etwa H00°C erhöht. Das auf diese
erodierenden Schlackenangriffen auf das sich er- Weise gebildete Siliciumcarbid oder das von Anfang
gebende feuerfeste Material. Die Wärmeleitfähigkeit an zu der feuerfesten Ma?se zugesetzte wird in SiO2
des reinen Aluminiumoxyds ist am höchsten, ver- 55 umgewandelt, wenn es in Kontaki mit Sauerstoff
glichen mit den anderen Bestandteilen des feuer- bei Temperaturen höher als etwa 1250° C gebracht
festen Materials mit Ausnahme von Graphit und wird, und dieses SiO2 haftet an der Oberfläche des
Siliciumcarbid. Die Aluminiumoxydteilchen setzen feuerfesten Körpers als dünner glasartiger Film an,
sich vorzugsweise zum größten Teil aus groben welcher zur Verhinderung der Oxydation des Gra-
Teilchen mit einer Teilchengröße von 4760—297 60 phits und des Kohlenstoffes aus dem Binder dient.
Mikron und zum kleineren Teil aus feinen Teilchen Der Zusatz von weniger als 1 Gew.-% Silicium oder
mit einer Größe von weniger als 105 Mikron zu- Siliciumlegierung ist nicht wirksam, während ein
sammen, wobei jedoch die Korngrößenverteilung Zusatz von mehr als 7 Gew.- % Silicium oder Silicium-
nicht auf diesen Bereich beschränkt ist. legierung die Wärmebeständigkeit des erhaltenen
Die Gesamtmenge des Aluminiumoxyds liegt vor- 65 feuerfesten Materials stark verringert,
zugsweise in dem Bereich von 60—80 Gew.-%; wenn Das glasartige Material wird in einer Menge von
die Menge an Aluminiumoxyd 80 Gew.-% über- 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des feuerschreitet,
verschlechtert sich die Beständigkeit gegen- festen Materials, zugesetzt, um die Oxydation des
Graphits und des Kohlenstoffes aus dem Binder bei Temperaturen von 800 bis 12000C zu verhindern.
Der Zusatz von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf feuerfestes Material, des glasartigen Materials ist
unwirksam, während der Zusatz von mehr als 6 Gew.-% des glasartigen Materials die Wärmebeständigkeit
des erhaltenen feuerfesten Materials stark verringert. Es wird ein glasartiges Material, welches
bei einer Temperatur von 800 bis 12000C weich und fließfähig wird, bevorzugt.
Die Formungs- und Brenn verfahre η für gewöhnliches feuerfestes Material mit einem Gehalt an
Kohlenstoffbindung können auf die Produktion des feuerfesten Materials gemäß der Erfindung angewendet
werden.
Pech oder Teer dient als Bindemittel für die obengenannten
Komponenten in der Bildungs- und Formungsstufe, es dient jedoch als sekundäres Bindemittel
zusammen mit Siliciumcarbid und bildet das obengenannte wärmeleitfähige Material, nachdem
der Formkörper in der reduzierenden Atmosphäre gebrannt und die flüchtigen Bestandteile aus dem
Pech oder Teer ausgestoßen wurden.
Überschüssige Mengen an Pech oder Teer erhöhen ungewollt die Porosität des sich ergebenden feuerfesten
Materials und verringern die mechanische Festigkeit nach dem Brennen und die Beständigkeil
gegenüber Oxydation, während eine ungenügende Menge an Pech oder Teer die Bildung oder Formung
der Ausgangszusammensetzung schwierig macht.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert, unter Bezugnahme auf die Tabellen und die Zeichnung, die ein ternäres Diagramm von Graphit-Aluminiumoxyd und Siliciumcarbid zeigt.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert, unter Bezugnahme auf die Tabellen und die Zeichnung, die ein ternäres Diagramm von Graphit-Aluminiumoxyd und Siliciumcarbid zeigt.
ίο Die Summe aus den Mengen an Aluminiumoxyd
Kohlenstoff (Summe aus Graphit und gebundenem Kohlenstoff) und Siliciumcarbid muß wenigstens
85 Gew.-% nach dem Brennen der feuerfesten Ausgangszusammensetzung
in der reduzierenden Atmo-Sphäre betragen und muß außerdem in einer schraffierten
Zone, die von Punkt 1 (Al2O3 80 Gew.-%,
C 18 Gew.-%, SiC 2 Gew.-%), Punkt 2 (Al2O., 80
Gew.-%, ClO Gew.-%, SiC 10 Gew.-%), Punkt 3
(Al2O3 72 Gew.-%, C 10 Gew.-%, SiC 18 Gew.-%),
Punkt 4 (Al2O3 60 Gew.-'%, C 22 Gew.-%, SiC 18
Gew.-%) und Punkt 5 (Al2O3 60 Gew.-%, C 38
Gew.-%, SiC 2 Gew.-%) in der Zeichnung erfaßt wird, liegen.
Tabelle I zeigt die Ausgangszusammensetzung des Materials der feuerfesten Materialien (A, B, C) gemäß
der Erfindung.
(-4760 297 μ) | A | B | C | |
Aluminiumoxydpulver vom Elektrogießtyp | (-105 μ) | 48 | 50 | |
Aluminiumoxydpulver vom Elektrogießtyp | (-4760 297 μ) | 20 | — | 10 |
Gesintertes Aluminiumoxydpulver | (-105 μ) | — | 50 | — |
Gesintertes Aluminiumoxydpulver | (-297 μ) | — | 8 | — |
Natürliches Graphitpulver | 18 | 29 | 20 | |
Siliciumcarbidpulver | 7 | 4 | 11 | |
Siliciumpulver | 4 | — | 5 | |
Fcrrosiüciumpulver | — | 4 | — | |
Glasartiges Material | 3 | 5 | 4 | |
(Schmelzpunkt bei etwa 9000C) | ||||
Pech*) | 4 | 4,5 | 4 | |
Teer*) | 4 | 4,5 | 4 | |
·) Die Mengen an Pech und Teer sind ab Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der feuerfesten Materialien (A, B, O angegeben.
Die Ausgangszusammensetzung (A, B, C) wurde auf eine Temperatur erhitzt, die 100 bis 30O0C über
dem Erweichungspunkt des Pechs liegt und bei dieser Temperatur gut gerührt. Danach wurde die erhitzte
Zusammensetzung in einer auf eine Temperatur von 80 bis 100cC vorerhitzte Form bei einem Druck von
500 bis 1000 kg/cma gepreßt und in die gewünschte Form gebracht und nach und nach in der reduzierenden
Atmosphäre bei einer Temperatur von etwa 13000C gebrannt.
Tabelle II zeigt die verschiedenen physikalischen Eigenschaften der gebrannten feuerfesten Materialien
(A, B, C) gemäß der Erfindung, diejenigen des herkömmlichen
feuerfesten Materials mit hohem AIuminiumgehalt (D) und diejenigen des herkömmlichen
feuerfesten Materials aus Graphit-SiiiciumcarbidiE).
Scheinbares spezifisches Gewicht | 3,26 | 3.19 | 3,21 | 3,41 | 2,64 |
Raumdichte | 2,81 | 2,76 | 2,77 | 3,17 | 2,20 |
Scheinbare Porosität (%) | 14,! | 16.7 | 14,9 | 1,91 | 17,0 |
Druckstärke (kg/cm2) | 626 | 346 | 560 | 760 | 583 |
Biegefestigkeit (kg/cm2) | |||||
bei Raumtemperatur | 247 | 205 | 225 | 310 | 220 |
bei 1200cC | 102 | 112 | 103 | 100 | 105 |
bei 1400cC | 70 | 88 | 75 | 80 | 82 |
Druckervveichungspunkt T2 (0C) | über 1700 | über 1700 | über 1700 | 1600 | über 1700 |
Wärmeexpansionsausmaß (%) bei 1600° C | 1,06 | 1.01 | 0,98 | 1,45 | 0,85 |
Tabelle III zeigt die Ergebnisse der chemischen Analyse der feuerfesten Materialien (A, B, C, D, E),
die durch Brennen in reduzierender Atmosphäre hergestellt wurden.
A B
(Gew.-%)
SiO, | 3,8 | 4,5 | 5,6 | 14,8 | 16,2 |
Al2O3 | 67,8 | 57,5 | 58.1 | 89,9 | 1,0 |
Fe2O3 | 1.5 | 3,0 | 1,8 | 3,1 | 3,8 |
CaO | 0.6 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 |
SiC | 7,5 | 5,1 | 12,3 | — | 47,1 |
C | 20,1 | 29 | 21,0 | — | 31,4 |
Die Summe der drei Hauptkomponenten Kohlenstoff,
Aluminiumoxyd und Siliciumcarbid betrug für Material A 95,1%, für B 91,6% und für C 91,4%.
Tabelle IV zeigt das Gewichtsverhältnis von C: Al2O3: SiC bei den feuerfesten Materialien A, B, C.
C | 21,2 | 31,7 | 23,0 |
Al2O3 | 71,0 | 62,7 | 63,3 |
SiC | 7,8 | 5,6 | 13,7 |
Diese C : Al2O3 : SiC-Verhältnisse sind in der Zeich
nung bei Punkt A, Punkt B und Punkt C gezeigt.
Die Wärmeleitfähigkeit, die Absplitter- und Oxy dationsbeständigkeit der feuerfesten Materialier
A—E sind in Tabelle V wiedergegeben.
Die Widerstandsfähigkeit gegen Absplittern wurdi
geprüft, indem eine Probe aus feuerfestem Materia bei 1300" C erhitzt, die erhitzte Probe sofort nach de
Herausnahme aus dem Ofen in Wasser getaucht um das Erhitzen und das Kühlen mit Wasser zykliscl
wiederholt wird, bis die Rißbildung beobachtet wird Die Oxydationsbeständigkeit wird durch Messei
der Temperatur, bei der der Gewichtsverlust de Probe aus feuerfestem Material aufhört, geprüft
Das Messen des Gewichtsverlustes wird mittels de thermographischen Analyse ausgeführt.
Wärmeleitfähigkeit (kcal/m h c C) 13 16 15 3,5 18
Beständigkeit gegen Absplittern 4 5 5 16
(zur ersten Rißbildung erforderliche Zeit)
Die Wärmeleitfähigkeit, die Absplitter- und Oxydationsbeständigkeit der Proben A, B und C aus
feuerfestem Material sind mit der feuerfesten Probe E aus Graphit-Siliciumcarbid gut vergleichbar, und
deshalb ist das feuerfeste Material gemäß der Erfindung, ähnlich wie das feuerfeste Material aus
Graphit-Siliciumcarbid, gut haltbar bei abruptem Temperaturänderungen.
Die Beständigkeit gegenüber Verschleiß der Proben A—E aus feuerfestem Material wurden auf folgende
Weise geprüft: Eine Vielzahl von stabförrnigen Proben aus feuerfestem Material mit einem trapezförmigen Querschnitt wurden auf die innere Seitenwand des geneigten drehbaren Rohrofens in der Weise aufgebracht, daß die innere Oberfläche i Form eines polygonalen Rohres gebildet wurdi
Metall oder Schlacke wurden in den Drehofen eit gebracht, und eine Sauerstoffacetylenflamme wurd
eingeführt, um das Metall oder die Schlacke ζ schmelzen. Nach einer vorbestimmten Zeitdauer wurc
der Verschleiß an der Innenoberfläche des polygonale Rohres gemessen. Stahl, Roheisen, Konverterschlaci
mit einer Basizität von etwa 3 und Hochofenschlacli mit einer Basizität von etwa 1,2 wurden als Ve
schleißmittel für die Proben aus feuerfestem Materi;
verwendet. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle Λ aufgeführt.
Tabelle VI | A | 21 | 64 | 301 , | \ | 10 | E | |
9 | 0,5 | 23 | ||||||
Stahl | 0,4 | D | S | |||||
Roheisen | 7 | B | C | 0,5 | 12 | |||
Konverterschlacke | 4 | 0,6 | 7 | 1 | 5 | |||
Hochofenschlacke | 0,3 | 0,4 | 8 | |||||
3 | 8 | 5 | ||||||
4 | 3 | |||||||
Der Verschleiß jeder Probe wurde auf den Verschleiß der Probe D mit Roheisen bezogen.
Aus Tabelle VI geht deutlich hervor, daß die Proben A und B aus feuerfestem Material gegen Angriff
von geschmolzenem Stahl vor basischer Schlacke beständig sind und zur Bildung von Stahl herstellenden
öfen geeignet sind und daß die Probe C aus feuerfestem Material gegen Angriff von geschmolzenem
Roheisen und Hochofenschlacke beständig ist unc zur Herstellung von Hochöfen geeignet ist. Dk- an
gefressenen Oberflächen der Proben A, B und C au: feuerfestem Material waren sehr glatt und nicht mi
Metall oder Schlacke behaftet. Außerdem, wiesen diess Proben aus feuerfestem Material ausgezeichnete Ab
splitter- und Oxydationsbeständigkeit in hohen Ternpe raturbereichen auf.
Hierxu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Feuerfestes Material, hergestellt durch Ver- Mündung eines basischen Sauerstoff of ens, Bodenmischen
und Formen von Graphit, Aluminium- j platte für Blockformen für Oberguß oder Abstichoxyd,
Siliciumcarbid, einem glasartigen Material kanal eines Hochofens.
und einem kohlenstoffhaltigen Binder, und durch Das feuerfeste Graphit-Siliciumcarbid-Materialoxy-Brennen
des geformten Gegenstandes in einer diert andererseits leicht bei hohen Temperaturen,
reduzierenden Atmosphäre, dadurch ge- obwohl es einen hohen Seger-Erweichungspunkt,
kennzeichnet, daß die Gesamtmenge von io einen hohen Druckerweichungspunkt, chemische Neu-(A)
Kohlenstoff, gebildet durch Brennen des tralität, ausgezeichnete Erosionsbeständigkeit aufGraphits
und kohlenstoffhaltigen Binders, (B) grand der schwachen Benetzbarkeit gegenüber ge-Aluminiumoxyd
und (C) Siliciumcarbid, wenig- schmolzenen Metallen und Schlacken und hoher Bestens
85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht ständigkeit gegenüber abrupter Temperaturänderung
des feuerfesten Materials, mch dem Brennen 15 infolge der hohen Wärmeleitfähigkeit hat.
beträgt und das Gewichtsverhältnis von (A) Es wurden Untersuchungen hinsichtlich der ero-Kohlenstoff: (B) Aluminiumoxyd: (C) Silicium- siven Angriffe von geschmolzenen Metallen und carbid im Bereich von 10 bis 38 : 60 bis 80: 2 bis Schlacken auf feuerfeste Materialien und uer Wärme-18 liegt. leitfähigkeit der feuerfesten Materialien mit Bezug
beträgt und das Gewichtsverhältnis von (A) Es wurden Untersuchungen hinsichtlich der ero-Kohlenstoff: (B) Aluminiumoxyd: (C) Silicium- siven Angriffe von geschmolzenen Metallen und carbid im Bereich von 10 bis 38 : 60 bis 80: 2 bis Schlacken auf feuerfeste Materialien und uer Wärme-18 liegt. leitfähigkeit der feuerfesten Materialien mit Bezug
2. Feuerfestes Material nach Anspruch 1, da- 20 auf die Abplatzbeständigkeit durchgeführt, und es
durch gekennzeichnet, daß das Aluminiumoxid wurde dabei festgestellt, daß die Erosion von relativ
aus einem elektrogeschmolzenen oder gesinterten großen Teilchen in dem feuerfesten Material aufgrund
Aluminiumoxid mit einer Reinheit von mindestens der Angriffe von geschmolzenen Metallen und
94% besteht. Schlacken langsamer ist als bei kleinen Teilchen, da
3. Feuerfestes Material nach Anspruch 1 oder 2, »5 die großen Teilchen einen niedrigen spezifischen
dadurch gekennzeichnet, daß der Graphit aus Oberflächenbereich besitzen, während die Erosion
einem natürlich vorkommenden Graphit in von kleinen Teilchen und der feuerfesten Matrix,
Flockenform, Blätterform oder amorpher Form die die Teilchen miteinander verbindet, zuerst stattbesteht,
findet und die groben Teilchen aus der Oberfläche
4. Feuerfestes Material nach Anspruch 1, da- 30 des feuerfesten Körpers herausragen und herausdurch
gekennzeichnet, daß der Kohlenstoff binder treten, wenn diese im unangegriffenen Zustand ver-1
bis 7Gew.-% Silicium oder einer Legierung bleiben.
hiervon in pulverförmigem Zustand enthält. In der GB-PS 2 07 677 ist ein feuerfestes Material
5. Feuerfestes Material nach Anspruch 1 bis 4, aus Graphit-Aluminiumoxyd-Siliciumcarbid und Glas
dadurch gekennzeichnet, daß das glasartige Mate- 35 ganz allgemein beschrieben. Es wird jedoch hierin
rial einen Erweichungspunkt von 800 bis 1200° C keine Lehre bezüglich des spezifischen Gewichtsbesitzt.
Verhältnisses von jeder Komponente gegeben und
nichts über den kritischen Einfluß der Gewichts-
Verhältnisse auf die Eigenschaften ausgesagt.
40 Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung
eines feuerfesten Materials auf der Basis von Gra-
Die Erfindung bezieht sich auf ein feuerfestes phit, Aluminiumoxyd, Siliciumcarbid, einem glas-
Material, hergestellt durch Vermischen und Formen artigen Material und einem kohlenstoffhaltigen
von Graphit, Aluminiumoxyd, Siliciumcarbid, einem Binder, das eine zufriedenstellende Wärmeleitfähigkeit,
glasartigen Material und einem kohlenstoffhaltigen 45 Oxydationsbeständigkeit, Abplatzbeständigkeit, selbst
Binder, und durch Brennen des geformten Gegen- unter strengen Bedingungen, besitzt.
Standes in einer reduzierenden Atmosphäre. Es wurde gefunden, daß die Erhöhung der Ver-
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Schleißbeständigkeit der feuerfesten Matrix und die
feuerfestes Material, das Graphit, Aluminiumoxyd, Abnahme des spezifischen Oberflächenbereichs der
Siliciumcarbid, die gegenseitig durch eine Kohlen- 50 feuerfesten Matrix die Verschleiß- und Erosionsstoffbindung
mit einer kontinuierlichen Gitterstruktur beständigkeit des feuerfesten Materials verbessern,
und der glasartigen Komponente gebunden sind, Das feuerfeste Material gemäß der Erfindung, enthält und einen ausgezeichneten Widerstand gegen- hergestellt durch Vermischen und Formen von Graüber Schlackenangriff, Abplatzbeständigkeit und Oxy- phit, Aluminiumoxyd, Siliciumcarbid, einem glasdation bei hohen Temperaturen, z. B. bei über 1000° C, 55 artigen Material und einem kohlenstoffhaltigen Binder, aufweist. und durch Brennen des geformten Gegenstandes in
und der glasartigen Komponente gebunden sind, Das feuerfeste Material gemäß der Erfindung, enthält und einen ausgezeichneten Widerstand gegen- hergestellt durch Vermischen und Formen von Graüber Schlackenangriff, Abplatzbeständigkeit und Oxy- phit, Aluminiumoxyd, Siliciumcarbid, einem glasdation bei hohen Temperaturen, z. B. bei über 1000° C, 55 artigen Material und einem kohlenstoffhaltigen Binder, aufweist. und durch Brennen des geformten Gegenstandes in
Das durch Elektrogieß- oder Brennverfahren her- einer reduzierenden Atmosphäre ist dadurch gekenn-
lestellte feuerfeste Material mit hohem Aluminium- zeichnet, daß die Gesamtmenge von (A) Kohlenstoff,
fehalt besitzt verschiedene vorteilhafte Eigenschaften, gebildet durch Brennen des Graphits und kohlenstoff-
wie hohe Feuerfestigkeit, hohe Druckerweichungs- 60 haltigen Binders, (B) Aluminiumoxyd und (C) SiIi-
temperatur, hohe mechanische Festigkeit, hohe Ab- ciumearbid, wenigstens 85 Gew.-0;,, bezogen auf das
riebsfestigkeit und hohe Haltbarkeit gegenüber ero- Gesamtgewicht des feuerfesten Materials, nach dem
livem Schlackenangriff, und wird daher für Hoch- Brennen beträgt und das Gewichtsverhältnis von
temperaturofenzonen verwendet, z. B. die Auskleidung (A) Kohlenstoff : (B) Aluminiumoxyd : (C) Silicium-
von Drehrohröfen oder von Glasschmelzöfen. Dieses 65 carbid im Bereich von 10 bis 38: 60 bis 80: 2 bis
feuerfeste Material mit hohem Aluminiumoxydgehalt 18 liegt.
weist jedoch noch nicht die erwünschte hohe Abplatz- Wenn das feuerfeste Material einer abrupten Tempe-
beständigkeit bei Anwendung in Ofenteilen auf, raturänderung unterworfen wird, sammelt sich darin
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DE2164301A1 DE2164301A1 (de) | 1972-08-17 |
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