DE2450620A1 - In der hitze abbindende feuerfeste moertelmassen - Google Patents

In der hitze abbindende feuerfeste moertelmassen

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Description

Gase 5765
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Dr. TIa. liceiviU
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KAISER ALUMINUM & CHBMIGAI COBPORATIOST, 300 Lakeside Drive, Oakland, Calo94604 (Y.St.A.)
In der Hitze abbindende feuerfeste Mörtelmassen
Die vorliegende Erfindung betrifft feuerfeste Mörtel und insbesondere Mörtel, die Chromit und Magnesia enthalten.
Feuerfeste Mörtel werden zum Verstreichen der Fugen zwischen den Schamottesteinen verwendet, und sie bestehen im allgemeinen aus einem verhältnismäßig fein' verteilten feuerfesten Material in Gemeinschaft mit einem Binder, wie Natriumsilikat, und einem Suspendiermittel, wie Ton. So ist es z.B. bekannt, feuerfeste Mörtel aus Chromit von einer Maschensiebfeinheit von -28 Maschen, Natriumsilikat und Ton herzustellen, wie die USA-Patentschriften 1 514 812 und 3 208 862 belegen.Ähnlich ist es bekannt, feuerfeste Mörtel unter Verwendung von Magnesit oder Periklas anstelle von Chromit als feuerfesten Bestandteil herzustellen. Ferner ist es bekannt, feuerfeste .
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Mörtel aus Gemischen aus Chromit und Magnesia herzustellen, und es ist in der.USA-Patentschrift 3 470 004 vorgeschlagen worden, einen 'Mörtel unter Verwendung eines geschmolzenen Korns, das durch Schmelzen eines Gemisches aus Chromit und Magnesia gewonnen wurde, herzustellen.
Ein Problem, das bei den Mörteln in Erscheinung tritt, die - wie die oben beschriebenen - unter Verwendung von .Bindern, wie Natriumsilikat, und von Suspendiermitteln, wie Ton, hergestellt worden sind, besteht darin, daß sie weniger feuerfest sind, als es wünschenswert wäre, da die beiden Stoffe Natriumsilikat und Ton ebenso wie andere Binder und Suspendiermittel, die verwendet werden könnten, einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und daher die Feuerfestigkeit der Gesamtmasse herabsetzen im Vergleich zu derjenigen des feuerfesten Materials selbst.
Zu den anderen erwünschten Eigenschaften eines feuerfesten Mörtels gehört die, daß er plastisch ist (d.h. leicht mit einer Maurerkelle verstrichen werden kann), nachdem er mit Wasser angemacht worden ist, ferner die, daß er sich nicht aus der Suspension absetzt, wenn er mit Wasser bis auf eine Streichkonsistenz verdünnt worden ist, weiter die, daß er beim Erhitzen auf seine Gebrauchstemperatur nur eine verhältnismäßig geringe Schrumpfung aufweist und schließlich die Eigenschaft, daß er einer Erosion der Fugen zwischen den Schamottesteinen zu widerstehen vermag.
Die Plastizität in einem Mörtel wird in der Regel durch verhältnismäßig feines Vermählen der feuerfesten und anderen Bestandteile erzielt. So sind feuerfeste Mörtel im allgemeinen in ihrer Gesamtheit feiner, als einer Maschen-
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siebfeinheit von 28 Maschen entspricht, meistens feiner, als einer Maschensiebfeinheit von 48 Maschen entspricht, und manchmal ist im wesentlichen die Gesamtheit der Mörtel feiner, als einer Maschensiebfeinheit von 100 Maschen entspricht. Darüber hinaus wird Plastizität dadurch erzielt, daß man Plastifizierungsmittel, wie Ton oder Methylcellulose, zugibt. Ein fe±ies Vermählen eines Mörtels trägt auch dazu bei, dessen Absetzen zu verhindern, wenn er auf Streichkonsistenz verdünnt wird. Ebenso fördert auch die Zugabe von Suspendiermitteln, wie Dextrin, die Verhinderung des Absetzens.
Allgemein gilt jedoch: je feiner das feuerfeste Aggregat, in einem Mörtel ist, desto stärker schrumpft er beim Erhitzen auf eine erhöhte Temperatur, und für andere Dinge gilt ein gleiches. Daher besteht ein Problem, das bei der Entwicklung eines feuerfesten Mörtels gelöst werden muß, darin, diesem die gewünschte Eigenschaft des Nicht-Absetzens zu verleihen, ohne ihn zugleich mit einer über Gebühr starken Neigung zum Schrumpfen auszustatten.
Auf die Lösung der vorerwähnten Probleme, wie sie bei den zum Stand der Technik gehörigen feuerfesten Mörteln auftreten, insbesondere bei den Mörteln, die aus Chromit und Magnesia zubereitet werden, ist die vorliegende Erfindung gerichtet. . ■ ■
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist gefunden worden, daß ein in der Hitze abbindender Mörtel mit einem guten Suspensionsverhalten und geringer Schrumpfung aus einer Masse hergestellt werden kann, die im wesentlichen besteht aus
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(1) 85 bis 99ί^- vorreagiertera Chrom!t/Magnesia-Korn mit einem MgO-Gehalt von 40 bis 80 %, das im wesentlichen in seiner Gesamtheit eine Teilchengröße aufweist, die feiner ist, als einer Maschensiebgröße von 35 Maschen entspricht, und 25 bis 75 % eines Materials von einer Maschensiebfeinheit von -325 Maschen enthält;
(2) bis zu 13 % QvJd-,, von dem im wesentlichen die Gesamtmenge ein 325-Maschensieb passiert;
(3) 0,5 bis 1,5 $ Dextrin und
(4) 0,1 bis 0,5 $ Methylcellulose,
wobei die Menge an CrpO^, und der Prozentsatz des vorreagierten Korns, das feiner ist, als einer Maschensiebfeinheit von 325 Maschen entspricht, so bemessen sind, daß die lineare Schrumpfung des Mörtels beim Erhitzen auf 165O0C nicht über 5 % hinausgeht und alle Prozentwerte der Materialien in der Masse in Gew.-% ausgedrückt und auf das Gesamtge-, wicht der Masse bezogen sind.
Die am Schluß der Beschreibung beigefügten Figuren veranschaulichen verschiedene Mörtelfugen nach einem Schlackenreaktions-Test, wobei die Mörtel nach der Lehre der Erfindung zum Stand der Technik gehörigen Mörteln vergleichend gegenübergestellt sind. .
Das feuerfeste Korn, das zur Herstellung des erfindungsgemäßen Mörtels verwendet wird, besteht aus einem vorreagierten Korn, das durch Sintern von Chromit und einer Magnesia-Quelle bei hoher Temperatur, z.B. bei 195O°C oder höher, gewonnen wurde.Der Chromit und die Magnesia-Quelle sollen beide in fein verteiltem Zustand vorliegen, beispielsweise soll im wesentlichen die Gesamtmenge ein 100-Maschensieb passieren und wenigstens 50 % sollen durch ein 325-Maschens'ieb hindurchgehen. Die Materialien können vor dem Brennen
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druckverdichtet bzw. kompaktiert werden, um das vorreagierte Korn zu bilden. Die Mengen an Chromit und an der Magnesia-Quelle werden so gewählt, daß sie ein Korn mit dem gewünschten MgO-Gehalt von 40 bis 8o %, auf das gebrannte Korn bezogen, liefern. Ein für die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung besonders gut geeignetes Korn ist ein solches, das aus Masinloc-Chromerz-Konzentraten und calcihierter Magnesia in Mengenverhältnissen, die in roher Annäherung etwa gewichtsmäßig gleich sind, gewonnen wird und ein vorreagiertes Korn mit einem MgO-Gehalt von etwa 6O % darstellt.
Die Klassierung nach Teilchengrößen ist bei dem in den erfindungsgemäßen Mörteln zur Anwendung kommenden Ko.rn von besonderer Bedeutung. Es soll im wesentliehen die Gesamtmenge des Korns ein 55-Maschensieb passieren und 25 bis 75 %, vorzugsweise 25 bis 50 %, sollen ein 325-Maschensieb passieren. Die Überwachung des Mengenanteils mit der Maschensiebfeinheit von -325 Maschen in dem vorreagierten Korn ist für die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung von kritischer Bedeutung, insbesondere im Hinblick auf die Regulierung der Volumenstabilität bzw. der Schrumpfung; wie weiter unten näher erläutert wird.
Das bei der praktischen Durchführung der Erfindung mitverwendete Cr2(U darf nicht mit Chromit (chrome ore) verwechselt werden. Der letztgenannte Stoff ist ein natürlich vorkommendes Material, das verschiedene Oxyde einschließlich AIoO^ MgO und Fe2O, enthält und in der Regel einen Cr20^-Gehalt von weniger als 50 % aufweist. Das bei der praktischen Durchführung der Erfindung mitverwendete Chromoxyd ist ein synthetisches Material, das wenigstens 95 %
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Cr2O, enthält. Es wird in fein verteilter Form verwendet, und es geht im wesentlichen die Gesamtmenge durch ein 325-Maschensieb, wobei-ein bevorzugtes Material eine durchschnittliche Partikelgröße von 1,5 Mikron oder weniger aufweist. Das Cr2CU wird in einer Menge bis zu 13 Gew. -% der Gesamt-Mörtelmasse, vorzugsweise von 8 bis 12 Gew. -%s verwendet. Wie weiter unten näher erläutert wird, besteht ein Zusammenhang zwischen der CrgCU-Menge, die in dem Mörtel verwendet wird, und der Menge des vorreagierten Korns von einer Maschensiebfeinheit von -325 Maschen in Bezug auf die Regulierung des Schrumpfens. Zusätzlich zu seiner Rolle als Mittel zur Regulierung des Schrumpfens verstärkt das Cr2CU zugleich die Schlackenbeständigkeit des Mörtels.
Das in dem erfindungsgemäßen Mörtel mitverwendete Dextrin ist ein an sich bekanntes, im Handel erhältliches Material, das in Form eines wasserlöslichen Pulvers verwendet wird.
Die in diesem Mörtel verwendete Methylcellulose ist gleichfalls ein handelsüblicher Standard-Artikel (z.B. das unter der Bezeichnung "Methocel 65 HG" von der Firma Dow Chemical Company im Handel vertriebene Material). Es wird ebenfall s in Form eines Pulvers verwendet.
In der Praxis werden die trockenen Ingredienzien des Mörtels in einem mit der Herstellung von feuerfesten Materialien beschäftigten Betrieb gründlich zusammengemischt, dann verpackt und an den Verbraucher verschickt, der lediglich zum Zeitpunkt des Gebrauchs eine zweckentsprechende Menge Wasser zumischt.
Es wurde beobachtet, daß dann, wenn das vorreagierte Korn fein genug war (d.h. eine Maschensiebfeinheit von -325 Maschen
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für über 55 % des Materials aufwies), so daß nach dem Verdünnen des Mörtels auf Streichkonsistenz (entsprechend einer Viskosität von I5OO bis 2000 Centipoisen) ein Absetzen (bestimmt anhand des weiter unten beschriebenen Testes) nur in recht geringem Ausmaß eintrat, das Schrumpfen übermäßig stark war (z.B. 5 % oder mehr betrug,' als lineare Schrumpfung gemessen), wenn kein Cr2O^ in dem Mörtel .mitverwendet wurde. Andererseits, setzte die Einverleibung von Cr2O-, die lineare Schrumpfung für einen gegebenen Peinheitsgrad des Mörtels deutlich herab. Als Ergebnis des Testens zahlreicher verschiedener Massen wurde ermittelt^ daß die prozentuale lineare Schrumpfung (=S), der Prozentgehalt an Cr2CU (=C) und die prozentuale Menge des vorreagierten Korns, die ein 325-Maschensieb passierte (=F), durch die folgende empirische -Gleichung miteinander in Beziehung stehen:
(1) s = 0,095 ρ - 0,027 c2.
Anhand dieser Gleichung können die Schrumpfungswerte für jeden gegebenen Prozentwert für das Cr2O^ und das vorreagierte Korn mit der Maschensiebfeinheit von -^25 Maschen mit einer Sicherheit von durchschnittlich 0,2 % vorausgesagt werden, und zwar innerhalb der Bereiche von 0 bis 10 % Cr2O-, und 25 bis 75 % des vorreagierten Korns mit der Maschensiebfeinheit von -325 Maschen. Dies liegt·innerhalb der Genauigkeit der Schrumpfungsmessungen selbst, die größenordnungsmäßig mit + 0,3 ^ anzusetzen ist.
Aus Gleichung (l) folgt, daß in dem Fall, in den. die lineare Schrumpfung des Mörtels unter 1 % liegen soll, beispielsweise die Menge an Cr2O-, und an dem vorn'eagierten
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Korn mit der Maschensiebfeinheit von -325 Maschen in folgender Beziehung zueinander stehen:
(2) 0,095 F - 0,027 C2 ^ 1
Beispiel
Es wurde ein vorreagiertes Korn hergestellt durch Vermischen von Masinloc-Chromit-Konzentraten, von denen 95 % ein 325-Maschensieb passierten, mit aus Meerwasser hergestelltem Magnesiumhydroxyd, wobei das gesamte Hydroxyd ein 325-Maschensieb passierte, und Brennen des Gemisches bei einer Temperatur von 20000C in einem Drehrohrofen. Das so erzeugte Korn wurde derart vermählen, daß 35 % davon ein 325-Maschensieb passierten und im wesentlichen die Gesamtmenge ein 48-Maschensieb passierte. Zu 88,9 Teilen dieses vorreagierten Korns wurden 9*8 Teile Cr2O^, 1 Teil Dextrin und 0,3 Teile Methocel 65 HG zugesetzt. Dieser Mörtel wurde dann mit 26 % Wasser, bezogen auf das Gewicht der trockenen Ingredienzien, vermischt, bis eine Verstreichbarkeit mit der Mauererkelle erreicht war und in Formen von 76,2 mm (3") Länge, 19,05 mm (3/4") Breite und 12,7 mm (1/2") Tiefe eingestrichen, wie es die U»S.. Steel Test Methode ARL IR-70 vorschreibt. Die so gebildeten Stäbe wurden dann 12 Stunden bei 105°C getrocknet und danach in β Stunden bei 165O0C gebrannt, wobei die genannte Temperatur 5 Stunden lang gehalten wurde. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur zeigten die Stäbe eine durchschnittliche lineare Schrumpfung von 1,0 %.
Die gleiche Messe wurde mit 37,5 % Wasser, abermals auf die trockenen Ingredienzien berechnet, bis auf eine Streichkonsistenz, die einer Viskosität von I980 Centipoisen
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entspricht, verdünnt gemäß der Vorschrift des U.S. Steel Tests ARL 17P-7O. Die wäßrige Anschlämmung der Masse wurde dann in ein 1000 ml-Becherglas gefüllt und darin 24 Stunden absetzen gelassen; sie zeigte ein Absetzen von 10,5 %, bestimmt durch Dividieren des Volumens der klaren überstehenden Flüssigkeit nach 24 Stunden durch das Gesamtvolumen der Suspension. In der Regel wird ein Wert von unter 20 % als akzeptabel für einen Mörtel von Aufstreich-Konsistenz angesehen.
Ferner wurde ein Schlackentest in der Weise durchgeführt, daß man zunächst zwei Stücke eines direkt gebundenen 6o% MgO-Chromitmagnesiasteines vom Format 114,3 x 57*15 x 76,2 mm (4 1/2 χ 2 1/4 χ 3") mit dem Mörtel zu einem Steinunterbau vom Format 114,3 χ.114,3 x 76,2 mm (4 1/2 χ 4 1/2 χ 3") verband. Auf die Oberseite dieses Steinunterbaues - und zwar so aufgestellt, daß die Mörtelfuge senkrecht stand wurde ein 114,3 χ 114,3 x 38,1 mm (4 1/2 χ 4 1/2 χ 1 1/2") großes Stück desselben Steins, der ein Loch mit einem Durchmesser von 63,5 mm (2 1/2") - durch die 38,1 mm (l 1/2")-Dimension geschnitten - aufwies, mit dem Mörtel gleicher Zusammensetzung aufgebracht. In den "Becher" bzw. "Kelch", mit dem das Steingebilde auf diese Weise versehen worden war, wurden etwa 200 g einer Schlacke eingefüllt, die 30 fo CaO, 50 % SiO2, 10 % Al2O3 und 10 fo FeO enthielt. Der Stein-Verband wurde dann 1 1/2 Stunden bei 17000C gebrannt.
Nach dem Brennen wurden die Muster senkrecht bis zur Mitte aufgeschnitten, so daß der Schnitt rechtwinkelig zur vertikalen Fuge in dem Unterbau-Abschnitt verlief. Der obere,
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den Becher bildende Teil des Musters wurde dann von dem Unterbau abgenommen, so daß die horizontale Fuge untersucht werden konnte. Es wurden auch die beiden Steinstücke des Unterbaues getrennt, so daß die senkrechte Mörtelfuge gleichfalls untersucht werden konnte. Die Ergebnisse sind in den Figuren 3 und 3a dargestellt. Figur 3a stellt die horizontale Mörtelfuge zwischen dem Unterbau und dem oberen Teil mit dem Loch dar und gibt einen Blick auf den Boden des oberen Teils wieder, während Figur 3 die vertikale Fuge (mit dem Blick nach beiden Seiten) in dem Unterbau wiedergibt. Bei sorgfältiger Betrachtung der Unterbau-Stücke in der Nähe ihrer Oberkante kann man die Wirkung der Reaktion zwischen der Schlacke und dem Stein erkennen.
Die Figuren 2 und 2a stellen zu Vergleichszwecken Muster desselben Ziegelsteins dar, die in der gleichen Weise und die gleiche Zeit lang behandelt worden sind, doch ist im Fall dieses Musters ein an der Luft erhärteter Mörtel hergestellt aus Periklas mit 98% MgO und gebunden mit Natriumtripolyphosphat und Bentonit - verwendet worden. Im Falle des in den Figuren 1 und 1a dargestellten Musters ist ein in der Hitze abgebundener Mörtel verwendet worden, der aus Chromit hergestellt und mit Bentonit gebunden wurde. Die beiden letztgenannten Vergleichs-Mörtel sind im Handel erhältliche Produkte. Man kann ersehen, daß bei ihnen eine weit stärkere Schrumpfung und stärkere Rißbildung eintritt als bei dem erfindungsgemäßen Mörtel.
Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die erfindungsgemäßen Mörtel zahlreiche Vorteile gegenüber den zum Stand gehörigen Mörteln bieten. Sie weisen eine bessere Feuerfestigkeit auf als Mörtel, die mit Bindern und Suspendiermitteln, wie Natriumsilikat und Ton, hergestellt worden sind, da ihre einzigen nicht-feuerfesten Ingredienzien aus organischen Materialien
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bestehen, die bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen wegbrennen und die Erweichungstemperatur der feuerfesten Ingredienzien nicht erniedrigen. Sie weisen weiter eine bessere Beständigkeit gegen die Erosion auf als Mörtel von ähnlicher chemischer Zusammensetzung, die aus einem Gemisch von Chromit und Periklas hergestellt worden sind, da bei ihnen ein vorreagiertes .Korn und Cr2O-* zur Anwendung gelangen. Schließlich verbinden sie auf Grund der sorgfältigen Überwachung des Feinheitsgrades des vorreagierten Korns und der CrpCU-Menge den Vorteil einer Volumen-Stabilität beim Brennen mit der Fähigkeit, gut suspendiert zu bleiben, wenn sie auf Streichkonsistenz verdünnt werden.
In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind die Prozentwerte und Teile in Gew.-% und' Gewichtsteilen angegeben, sofern nicht etwas anderes ausdrücklich vermerkt ist. Die hier weiter angeführten Maschensiebgrößen beziehen sich auf Tyler-Standard-Maschensiebe, wie sie im "Chemical Engineers' Handbook" von John H. Perry, Chefredakteur, 3. Aufl., 1950, herausgegeben von der McGraw Hill Book Company, auf Seite 963 definiert sind. So weisen beispielsweise ein 35-Maschensieb eine lichte Maschenweite von 0,416 mm und ein 325-Maschensieb eine solche von kh Mikron auf.
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Claims (14)

Patentansprüche
1. In der Hitze abbindende, feuerfeste Mörtelmassen, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen bestehen aus
(1) 85 bis-99.» 4 % eines vorreagierten Magnesia/Chromit-Korns mit 40 bis 80 %■ MgO-Gehalt, wobei das besagte Korn im wesentlichen in seiner Gesamtheit feiner ist, als einer Maschensiebfeinheit von 35 Maschen entspricht und 25 bis- 75 % eines Materials von einer Maschensiebfeinheit von -325 Maschen enthält;
(2) bis zu 13 % CrpO^, von dem im wesentlichen die Gesamtmenge ein 325-Maschensieb passiert;
(3) 0,5 bis 1,5 fo Dextrin und
(4) 0,1 bis 0,5 % Methylcellulose,
wobei die Menge des CrpO^ und der Prozentsatz des vorreagierten Korns, der feiner ist, als einer Maschensiebfeinheit von 325 Maschen entspricht, so abgestimmt sind, daß die lineare Schrumpfung der Mörtel beim Erhitzen auf 165O0C nicht über 5 % beträgt, und alle Prozentwerte der in der Masse enthaltenen Materialien als Gewichtsprozente ausgedrückt sind und auf das Gesamtgewicht der Masse bezogen sind.
2. Mörtel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
er eine lineare Schrumpfung von nicht über 2 % aufweist und die Mengen des Cr2O-, (=C) und des vorreagierten Korns mit der Maschensiebfeinheit von -325 Maschen (=F) gemäß der Gleichung
0,095 P- - 0,027 C2- ^ 2 miteinander in Beziehung stehen.
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3. Mörtel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das CrpCU eine durchschnittliche Teilchengröße von
etwa Ij5 Mikron aufweist.
4. Mörtel gemäß Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß er 8 bis 12 % Cr2CU enthält.
5. Mörtel gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er etwa 10 % Cr2O, enthält.
6. Mörtel gemäß Anspruch 5# dadurch gekennzeichnet, daß 25 bis 40 $ des vorreagierten Korns ein ;525-Maschensieb passieren.
7. Mörtel gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vorreagierte Korn 60 % MgO enthält.
8. Mörtel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine lineare Schrumpfung von nicht über 1 % aufweist und die Mengen des Cr2O^ (=C) und des vorreagier ten Korns mit der Maschensiebfeinheit von -325 Maschen (=p) gemäß der Gleichung
0,095 F - 0,027 C2 ^ 1
miteinander in Beziehung stehen.
9. Mörtel gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Cr2O,, eine durchschnittliche Teilchengröße von
etwa 1,5 Mikron aufweist.
10. Mörtel gemäß Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß er 8 bis 12 fo Cr3O^ enthält.
5 09 821/0920
11. Mörtel gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er etwa 10 % Cr^O^ enthält.
12. Mörtel gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß 25 bis 40 fo des vorreagierten Korns ein 325-Maschensieb passieren.
13. Mörtel gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das vorreagierte Korn 60 % MgO enthält.
14. Mörtel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er etwa 10 % Cr2O-, von einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 1,5 Mikron, 1 % Dextrin, 0,3 % Methylcellulose enthält und daß etwa 35-^ des vorreagierten Korns ein 325-Maschensieb passieren.
509 «M/0980
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2531423A1 (fr) * 1982-08-04 1984-02-10 Norton Co Composition de mortier refractaire
US4507395A (en) * 1983-06-13 1985-03-26 Norton Company Chromia-magnesia ramming cement
US5073525A (en) * 1989-10-23 1991-12-17 Quigley Company, Inc. Lightweight tundish refractory composition
JPH0822781B2 (ja) * 1990-08-16 1996-03-06 ミンテックジャパン株式会社 タンディッシュおよび溶鋼取鍋用表面被覆材

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3470004A (en) * 1966-11-22 1969-09-30 Corhart Refractories Co Mortar composition and structures incorporating such compositions
US3594199A (en) * 1968-09-13 1971-07-20 Gen Refractories Co Method of making improved fired basic refractory brick and product

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