DE3816715A1 - Granular composition - Google Patents

Granular composition

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Abstract

The invention relates to a granular composition for covering melts in metallurgical vessels, in particular for pans and distributors and also for the formation of insulating light-weight spraying compositions for wear lining and/or the lining of distributors, comprising a mixture of comminuted, inorganic, refractory aggregates and binders. To provide a granular composition which possesses a low weight, is free of carbon and water of crystallisation and can be produced at low cost, it is proposed that the mixture contains 2-10 parts by weight of a binder based on phosphates, silicates or sulphates and also from 0.01 to 0.5 part by weight of a pore former.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine granulatartige Masse für die Abdeckung von Schmelzen in metallurgischen Gefäßen, insbesondere für Pfannen und Verteiler sowie zur Bildung von isolierenden Leichtspritzmassen für das Verschleißfutter und/oder die Auskleidung von Verteilern, bestehend aus einer Mischung aus zerkleinerten, anorganischen, feuerfesten Zuschlagstoffen und Bindemitteln.The invention relates to a granular mass for the covering of melts in metallurgical vessels, in particular for pans and distributors as well as for the formation of insulating Light spray compounds for the wear lining and / or the lining of distributors consisting of a mixture from crushed, inorganic, refractory additives and binders.

Abdeckmassen für Schmelzen haben die Aufgabe, die in einem metallurgischen Gefäß, beispielsweise einer Pfanne oder einem Verteiler, enthaltene Schmelze einerseits vor dem Einfluß des in der Umgebungsluft befindlichen Sauerstoffs zu schützen bzw. abzuschirmen und andererseits, insbesondere während eines Transportes, einen Wärmeverlust zu verhindern bzw. zu isolieren. Dabei sollen die Abdeckmassen möglichst leicht sein, kein chemisch gebundenes Wasser bzw. Kristallwasser und wenig, möglichst sogar keinen Kohlenstoff enthalten und vor allem in ihrer Herstellung preiswert sein.Masking compounds for melts have the task of being all in one metallurgical vessel, for example a pan or a Distributor, contained melt on the one hand before the influence to protect the oxygen in the ambient air or shield and on the other hand, especially during a Transportes to prevent or isolate heat loss. The masking compounds should be as light as possible, no chemically bound water or water of crystallization and little, if possible even contain no carbon and especially in be inexpensive to manufacture.

Es sind nun Abdeckmassen bekannt, die aus hohlkugelartigen, siliziumdioxidhaltigen Mineralien bestehen. Eine solche Abdeckmasse ist teuer, hat jedoch ein verhältnismäßig geringes Gewicht. Die Isolierung einer derartigen Abdeckmasse ist gut; ihr Nachteil besteht darin, daß der pH-Wert kleiner als 7 ist, was sich ungünstig auf die Schmelze auswirkt. Um eine unerwünschte Siliziumaufnahme zu vermeiden bzw. in geringen Grenzen zu halten, darf der Anteil an freiem Silizium in einer solchen Masse nicht über 10% liegen.Covering compounds are now known which consist of hollow spherical, minerals containing silicon dioxide. Such a masking compound is expensive, but has a relatively low weight. The insulation of such a covering compound is good; their disadvantage is that the pH is less than 7,  which has an adverse effect on the melt. To an undesirable Avoid silicon absorption or to a limited extent to hold, the proportion of free silicon in one such mass do not exceed 10%.

Es ist ferner bekannt, eine Abdeckmasse für Schmelzen aus Reisschalenasche zu bilden. Reisschalenasche hat ein geringes Schüttgewicht und bewirkt eine gute Isolierung; ihr Nachteil besteht darin, daß sie teuer ist und Kohlenstoff enthält, der sich ungünstig auf Metallschmelzen auswirkt. Auch hier kann eine unerwünschte Siliziumaufnahme stattfinden.It is also known to use a covering compound for melts To form rice bowl ash. Rice bowl ash has a low level Bulk density and good insulation; their disadvantage is that it is expensive and contains carbon that has an adverse effect on molten metal. Here too unwanted silicon absorption takes place.

Weiterhin sind isolierende Leichtspritzmassen für die Auskleidung von Verteilern bekannt, die aus organischen Fasern und Phenolharz bestehen und mit verhältnismäßig viel Wasser angerührt werden. Solche Auskleidungen benötigen lange Aufheizzeiten, neigen zur Rißbildung und zu Abplatzungen, besitzen hohe Abprallverluste und führen zu Kohlenstoffablagerungen, die bei hoher Temperatur eine Wasserstoffabgabe an den Stahl bewirken.Insulating lightweight molding compounds are also used for the lining known from distributors made of organic fibers and Phenolic resin exist and mixed with a relatively large amount of water will. Such linings require long heating times, tend to crack and flake high impact losses and lead to carbon deposits, which releases hydrogen to the steel at high temperature cause.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine granulatartige Masse für die Abdeckung von Metallschmelzen sowie zur Bildung von isolierenden Leichtspritzmassen für das Verschleißfutter und/oder die Auskleidung von Verteilern in metallurgischen Gefäßen zu schaffen, die ein geringes Gewicht besitzt, kohlenstoff- und kristallwasserfrei ist und preiswert hergestellt werden kann.The invention is based on the object, a granular Mass for covering metal melts and for Formation of insulating lightweight spray compounds for the wear lining and / or the lining of manifolds in metallurgical Creating vessels that are light in weight, is free of carbon and water of crystallization and manufactured inexpensively can be.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer granulatartigen Masse gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Mischung 2-10 Gewichtsteile eines Bindemittels auf der Basis von Phosphaten, Silikaten oder Sulfaten sowie 0,01 bis 0,5 Gewichtsteile eines Porenbildners enthält.To solve this problem with a granular mass proposed according to the invention that the mixture 2-10 parts by weight  a binder based on phosphates, Silicates or sulfates and 0.01 to 0.5 parts by weight of one Contains pore formers.

Eine solche granulatartige Masse besitzt, insbesondere bei der Verwendung von porösen Zuschlagstoffen, ein sehr geringes Gewicht, weist einen pH-Wert größer als 7 auf, ist frei von Kohlenstoff und gebundenem Wasser, isoliert ausgezeichnet und kann darüber hinaus aber auch preiswert hergestellt werden. Sie ist sowohl für die Abdeckung von Metall-, insbesondere Stahlschmelzen, als auch zur Bildung von Vibrationsmassen für das Verschleißfutter von Verteilern, für isolierende Leichtspritzmassen für die Auskleidung von Verteilern sowie zur Herstellung von Verteilerplatten geeignet.Such a granular mass has, especially in the Use of porous aggregates, very light weight, has a pH greater than 7 and is free of carbon and bound water, excellent and isolated can also be manufactured inexpensively. It is both for covering metal, in particular Melting steel, as well as to form vibration masses for the wear lining of distributors, for insulating lightweight molding compounds for the lining of distributors and for manufacturing suitable for distribution plates.

Weitere Merkmale einer granulatartigen Masse gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-9 offenbart.Further characteristics of a granular mass according to the invention are disclosed in claims 2-9.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is described below using several exemplary embodiments explained in more detail.

Beispiel 1Example 1

90 Gewichtsteile Forsterit (DIN 40)
 5 Gewichtsteile expandierter Vermikulit
 5 Gewichtsteile Magnesiumsulfat
 0,5 Gewichtsteile kristalline Borsäure
 0,04 Gewichtsteile Tensid90 parts by weight of forsterite (DIN 40)
5 parts by weight of expanded vermiculite
5 parts by weight of magnesium sulfate
0.5 parts by weight of crystalline boric acid
0.04 parts by weight of surfactant

werden in einem Zwangmischer unter Zugabe von etwa 15-20 Gewichtsteilen Wasser zu einem Brei gemischt und auf einem laufenden Band abgesiebt bzw. durch einen Siebkneter gepreßt. Das krümelige, körnige Granulat wird zunächst bei etwa 100 Grad Celsius vorgetrocknet und anschließend, beispielsweise in einem Drehrohrofen, bei etwa 600 Grad Celsius getrocknet. Dabei entweicht das Kristallwasser. Anschließend wird die Masse erneut abgesiebt. Das Granulat mit einer Körnung von etwa 2-4 mm wird abgepackt und später als Abdeckmasse verwendet. Die fertige Abdeckmasse hat ein Schüttgewicht von etwa 0,6 kg pro qdm. Das abgesiebte Material unter 2 mm wird für die nächste Mischung verwendet, wobei sich der Anteil des Vermikulits entsprechend reduziert. Die Feuerfestigkeit dieses Granulats wird dadurch erheblich verbessert.are in a compulsory mixer with the addition of about 15-20 parts by weight Water mixed to a pulp and on an ongoing basis Screened tape or pressed through a kneader. The  crumbly, granular granules are initially at about 100 degrees Celsius pre-dried and then, for example in one Rotary kiln, dried at around 600 degrees Celsius. Here the crystal water escapes. Then the mass is again sieved. The granules with a grain size of about 2-4 mm is packaged and later used as masking material. The finished masking material has a bulk density of about 0.6 kg each qdm. The screened material under 2 mm is used for the next one Mixture used, the proportion of vermiculite correspondingly reduced. The fire resistance of this granulate will thereby significantly improved.

Beispiel 2Example 2

90 Gewichtsteile Dolomitcarbonat (DIN 40)
 5 Gewichtsteile Magnesiumsulfat
 5 Gewichtsteile keramische Wolle
 3 Gewichtsteile Eisenoxid
 3 Gewichtsteile 30prozentiges Wasserstoffperoxid90 parts by weight of dolomite carbonate (DIN 40)
5 parts by weight of magnesium sulfate
5 parts by weight of ceramic wool
3 parts by weight of iron oxide
3 parts by weight of 30 percent hydrogen peroxide

werden ebenfalls unter Zugabe von etwa 15-20 Gewichtsteilen Wasser zunächst in einem Zwangsmischer gefüllt und gemischt. Nachdem diese Mischung etwa eine halbe Stunde gestanden hat, wird sie zunächst bei einer Temperatur bis zu 1200 Grad Celsius gebrannt und anschließend wie im Beispiel 1 behandelt.are also added with about 15-20 parts by weight Water is first filled and mixed in a compulsory mixer. After this mixture has been standing for about half an hour, it is initially at a temperature up to 1200 degrees Celsius fired and then treated as in Example 1.

Beispiel 3Example 3

100 Gewichtsteile Magnesiumcarbonat (DIN 160 - DIN 40)
  5 Gewichtsteile Korkschrot, Körnung 1-2 mm
  5 Gewichtsteile Magnesiumsulfat
  0,5 Gewichtsteile kristalline Borsäure
  0,04 Gewichtsteile Tensid100 parts by weight of magnesium carbonate (DIN 160 - DIN 40)
5 parts by weight of cork shot, grain size 1-2 mm
5 parts by weight of magnesium sulfate
0.5 parts by weight of crystalline boric acid
0.04 parts by weight of surfactant

werden gemäß Beispiel 1 gemischt, abgesiebt, bei einer Temperatur bis zu 1200 Grad Celsius gebrannt und anschließend als körniges Material mit einer Körnung von 2-4 mm abgepackt. Das Schüttgewicht beträgt etwa 0,6 kg pro qdm.are mixed according to Example 1, sieved, at one temperature fired up to 1200 degrees Celsius and then as granular material packed with a grain size of 2-4 mm. The Bulk weight is about 0.6 kg per qdm.

Beispiel 4Example 4

70 Gewichtsteile Forsterit (DIN 40)
20 Gewichtsteile Sintermagnesit (DIN 120)
 5 Gewichtsteile Vermikulit
 5 Gewichtsteile Natriumpolyphosphat
 0,5 Gewichtsteile kristalline Borsäure
 0,04 Gewichtsteile Tensid70 parts by weight of forsterite (DIN 40)
20 parts by weight of sintered magnesite (DIN 120)
5 parts by weight of vermiculite
5 parts by weight of sodium polyphosphate
0.5 parts by weight of crystalline boric acid
0.04 parts by weight of surfactant

werden wie im Beispiel 1 gemischt, abgesiebt und vorgetrocknet. Die eigentliche Trocknung, beispielsweise in einem Drehrohrofen, erfolgt hier jedoch nur bei etwa 600 Grad Celsius. Anschließend wird das Material mit einer Körnung von 2-4 mm gesiebt und verpackt.are mixed, sieved and pre-dried as in Example 1. The actual drying, for example in a rotary kiln, however, this only takes place at around 600 degrees Celsius. Subsequently the material is sieved with a grain size of 2-4 mm and packed.

Beispiel 5Example 5

92 Gewichtsteile Olivin (DIN 40)
 5 Gewichtsteile Natriumsilikat S 66
 3 Gewichtsteile Vermikulit
 0,5 Gewichtsteile Borsäure
 0,04 Gewichtsteile Tensid
12 Gewichtsteile Wasser92 parts by weight of olivine (DIN 40)
5 parts by weight of sodium silicate S 66
3 parts by weight of vermiculite
0.5 parts by weight of boric acid
0.04 parts by weight of surfactant
12 parts by weight of water

werden miteinander vermischt und wie in Beispiel 1 behandelt.are mixed together and treated as in Example 1.

In allen Beispielen hat die Zugabe der kristallinen Borsäure den Zweck, die Bindung zu verbessern.In all examples the addition of crystalline boric acid the purpose of improving the bond.

Die unter Verwendung eines solchen Granulats hergestellten Leichtspritzmassen weisen - durch den geringeren Wasseranteil - eine kleinere Schwindung auf, und die Neigung zur Rißbildung und zu Abplatzungen wird reduziert. Sie sind kohlenstofffrei und besitzen - durch die rauhe Oberfläche des Granulats bedingt - geringe Abprallverluste, so daß ihr Einsatz bei Verschleißfuttern und/oder für die Auskleidung von Verteilern besonders vorteilhaft ist.Those made using such granules Light spray compounds have - due to the lower water content - a smaller shrinkage, and the tendency to crack and chipping is reduced. They are carbon free and own - due to the rough surface of the granulate - low Bounce losses, so that their use in wear chucks and / or particularly advantageous for the lining of distributors is.

Claims (9)

1. Granulatartige Masse für die Abdeckung von Schmelzen in metallurgischen Gefäßen, insbesondere für Pfannen und Verteiler sowie zur Bildung von isolierenden Leichtspritzmassen für das Verschleißfutter und/oder die Auskleidung von Verteilern, bestehend aus einer Mischung aus zerkleinerten, anorganischen, feuerfesten Zuschlagstoffen und Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 2-10 Gewichtsteile eines Bindemittels auf der Basis von Phosphaten, Silikaten oder Sulfaten sowie 0,01 bis 0,5 Gewichtsteile eines Porenbildners enthält.1. granular mass for the cover of melts in metallurgical vessels, in particular ladles and tundishes, as well as the formation of insulating lightweight injection mass for the wear lining and / or the lining of manifolds consisting of a mixture of comminuted, inorganic refractory aggregates and binders, characterized characterized in that the mixture contains 2-10 parts by weight of a binder based on phosphates, silicates or sulfates and 0.01 to 0.5 parts by weight of a pore former. 2. Granulatartige Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Porenbildner organisch ist und aus Tensiden, z. B. Harzseifen, Sulfoverbindungen oder dgl., besteht.2. granular mass according to claim 1, characterized, that the pore former is organic and from surfactants, e.g. B. Resin soaps, sulfo compounds or the like. 3. Granulatartige Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Porenbildner anorganisch ist und aus Metalloxiden, insbesondere Eisenoxid und/oder Manganoxid und Wasserstoffperoxid besteht.3. granular mass according to claim 1, characterized, that the pore former is inorganic and made of metal oxides, in particular iron oxide and / or manganese oxide and hydrogen peroxide consists. 4. Granulatartige Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bis zu 0,1-2,0 Gewichtsteile Borsäure enthält. 4. Granular mass according to at least one of claims 1-3, characterized, that the mixture up to 0.1-2.0 parts by weight of boric acid contains.   5. Granulatartige Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 0,5-30 Gewichtsteile Fasermaterial enthält.5. Granular mass according to at least one of the claims 1-4, characterized, that the mixture contains 0.5-30 parts by weight of fiber material. 6. Granulatartige Masse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus keramischer oder mineralischer Wolle gebildet ist.6. granular mass according to claim 5, characterized, that the fiber material made of ceramic or mineral Wool is formed. 7. Granulatartige Masse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus Korkschrot gebildet ist.7. granular mass according to claim 5, characterized, that the fiber material is formed from cork shot. 8. Granulatartige Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bis zu 10 Gewichtsteile Reisschalenasche enthält.8. Granular mass according to at least one of the claims 1-7, characterized, that the mixture up to 10 parts by weight of rice bowl ash contains. 9. Granulatartige Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bis zu 10 Gewichtsteile Vermikulit enthält.9. Granular mass according to at least one of the claims 1-7, characterized, that the mixture contains up to 10 parts by weight of vermiculite.
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