CH353300A

CH353300A - Process for the production of hydration-resistant, refractory, calcined bricks and masses based on magnesia

Info

Publication number: CH353300A
Authority: CH
Inventors: Skalla Norbert Dipl-Ing Techn; Guenther Dipl Ing Wieland
Original assignee: Oesterr Amerikan Magnesit
Priority date: 1956-02-10
Filing date: 1957-01-28
Publication date: 1961-03-31

Description

       

  Verfahren zur Herstellung  von     hydratationsbeständigen,    feuerfesten, gebrannten     Steinen    und Massen  auf der Grundlage von Magnesia    Die Erfindung     betrifft    ein Verfahren zur Her  stellung von     hydratationsbeständigen,    feuerfesten, ge  brannten Steinen und Massen, z. B. Stampf- und  Reparaturmassen, unter Verwendung von Magnesia,  wie z. B. Mischungen von Magnesia mit Chromerz,  und insbesondere     Magnesitsteinen,    das dadurch ge  kennzeichnet ist, dass die Steine und Massen nach  dem Brennen mit einer eine organische Säure oder  ein Salz einer solchen enthaltenden Lösung behandelt  und dann getrocknet werden.  



  Gebrannte basische Steine und Massen auf der  Grundlage von Magnesia, wie     Magnesitsteine,        Magne-          sitchromsteine    und     Chrommagnesitsteine,        sind    bei er  höhten Temperaturen gegen     Hydratation    wenig be  ständig.

   Dies ist darauf     zurückzuführen,    dass,     durch     Wasseraufnahme des     Magnesiumoxydes    bei Tempe  raturen um etwa     1001)    C eine Bildung von     Magne-          siumhydroxyd    erfolgt, die mit einer starken Volumen  vermehrung verbunden ist ; diese verursacht     ein    Trei  ben der Steine bzw. Massen, gibt zum Auftreten von  Rissen Anlass und kann schliesslich bis zu einer  vollkommenen     Zermürbung    der     magnesiahaitigen    Er  zeugnisse führen. Vor     allem    bei starken Mauerwerks  teilen, die aus solchen Steinen bzw.

   Massen aufgebaut  sind, besteht die Gefahr der     Hydratation.    So sind  z. B. basische Zusammenstellungen von Zementdreh  öfen in besonderem Masse gefährdet, da die im Mör  tel oder in der Hintermauerung reichlich vorhandene  Feuchtigkeit von Steinen der Auskleidung aufgenom  men wird und dann die oben angeführten Erschei  nungen verursacht. Die Gefahr der     Hydratation    ist  insbesondere dann gross, wenn bei der Neuzustel-         lung    eines Ofens eine Temperatur in der Gegend  von etwa 1000 C vorliegt, z. B.     infolge    der Wärme  strahlung eines in der Nachbarschaft befindlichen  Ofens oder durch Wärmeübertragung von noch heiss  gebliebenen anderen Ofenteilen.

   In solchen Fällen  kann eine Zerstörung der     Zusammenstellung    bereits  nach kurzer Zeit eintreten oder durch die einsetzende       Hydratation    zumindest die Haltbarkeit des.     Ofenfutters     sehr wesentlich herabgesetzt werden.  



  Es ist bereits bekannt, zur Beseitigung dieser  Nachteile die gebrannten basischen Steine oder Mas  sen der     Einwirkung    von Lösungen von     Salzen    zu un  terwerfen, die mit     Magnesiumoxyd    unter Erhärtung  reagieren,- also mit dem nach dem Brennen der Steine  oder Massen noch vorhandenen reaktionsfähigen       Magnesiumoxyd    eine Art     Sorelzement    bilden.     Als     solche Salze sind z.

   B.     Magnesiumsalze,    wie     Magne-          siumsulfat    und     -chlorid,    Zinksulfat, Zinkchlorid,       Mangansulfat,        Ferrosulfat,        Ferroammoniumsulfat,     Alaun und     Chromsulfat    vorgeschlagen worden. An  Stelle der     Salze    können auch anorganische Säuren,  wie Schwefelsäure, verwendet werden, die durch Um  setzung mit     Magnesiumoxyd        Magnesiumsalze    zu bil  den vermögen.

   Es ist ferner bekannt, zur Herstellung  von     hydratationsbeständigen,        magnesiahaltigen    Stei  nen und Massen diese in gebranntem Zustand     zweck-          mässig    nach vorhergehender Evakuierung, in Gegen  wart von Wasser der Einwirkung von Kohlensäure  und/oder anderen sauren Gasen, wie z. B. Schwefel  dioxyd oder     -trioxyd    oder Chlorwasserstoff, vorzugs  weise unter Druck, zu unterwerfen.      Auf die angeführte Weise behandelte Steine zei  gen jedoch häufig     Ausblühungen,    die zu vermeiden  bisher nicht gelungen ist.

   Diese     Ausblühungen    haben  zwar keineswegs eine Verschlechterung der Qualität  der Erzeugnisse zur Folge, verleihen diesen aber ein  unschönes Aussehen.  



  Es wurde nun gefunden, dass gebrannte, basische  Steine und Massen auf der Grundlage von Magnesia,  wie z. B. Mischungen von Magnesia     mit    Chromerz,  und insbesondere     Magnesitsteine,    unter Vermeidung  dieses Nachteils gegen     Hydratation    beständig gemacht  werden können, wenn sie nach dem Brennen mit  einer eine ein- oder mehrbasische, organische Säure  oder ein Salz einer solchen enthaltenden Lösung be  handelt, z. B. getränkt, besprüht oder bespritzt und  dann getrocknet werden.

   Sehr gute Ergebnisse wer  den mit     Ligninsulfosäuren,    vorzugsweise in Form  einer wässrigen Lösung von getrockneter     Sulfitzellu-          loseablauge    von etwa 50     Be,    erhalten.

       Magnesitsteine,     die in einer solchen verdünnten Lösung von     Sulfit-          zelluloseablauge    getränkt und dann bei Temperatu  ren von etwa     100o    C mit warmer Frischluft getrock  net werden, besitzen ein tadelloses Aussehen, zeigen  keinerlei     Ausblühungen    und sind bis zu Tempera  turen von etwa 4000 C     hydratationsbeständig.    Gut  bewährt hat sich eine wässerige Lösung von getrock  neter     Sulfitzelluloseablauge,    deren     pH-Wert    etwa 4,4  beträgt und die im wesentlichen aus sauren     Salzen          (Kalziumsalzen)

      von     Ligninsulfosäure    bestehen dürfte.  



  Die Konzentration der Lösung von     Sulfitzellulose-          ablauge    kann auch etwas über den oben angegebenen  Wert erhöht werden, ohne dass dadurch die Ergeb  nisse verschlechtert werden. Ein Zusatz von geringen  Mengen von anderen Stoffen zu der Lösung von       Sulfitzelluloseablauge,    wie z. B.     Magnesiumchlorid     oder Salzsäure, ergibt jedoch meist     Ausblühungen     bei den behandelten Erzeugnissen. Hingegen ist es  aber möglich, ganz allgemein bei Verwendung von  anorganischen     Salzen,    z.

   B. von     Magnesiumsulfat,     sehr häufig auftretende     Ausblühungen    mit organi  schen Säuren auf ein unbedeutendes Ausmass zu  rückzudrängen. Besonders geeignet ist dazu     Tür-          kischrotöl        (Ricinusrotöl,        Sulforicinat).            Ähnliche    Ergebnisse wie mit einer Lösung von       Sulfitzelluloseablauge    von etwa     5,)        B6    werden durch  Tauchen in bzw.

   Besprühen oder Bespritzen mit  wasserfreier     Oxalsäure    (in Wasser 1 : 4 gelöst), Wein  säure (in Wasser 1:6 gelöst), Ameisensäure (in  Wasser 1 :4 gelöst) und     Benzolsulfosäurelösungen     erhalten.  



  Zur besseren Einwirkung der erfindungsgemäss  verwendeten Lösungen können die Steine und Massen  vor der     Behandlung    mit diesen der Einwirkung eines  Vakuums unterworfen werden.



  Process for the production of hydration-resistant, refractory, burnt stones and masses based on magnesia The invention relates to a method for the manufacture of hydration-resistant, refractory, ge burned bricks and masses, for. B. ramming and repairing compounds, using magnesia, such as. B. mixtures of magnesia with chrome ore, and in particular magnesite bricks, which is characterized in that the bricks and masses are treated after firing with a solution containing an organic acid or a salt of such and then dried.



  Fired basic bricks and masses based on magnesia, such as magnesite bricks, magnesite chromestones and chromium magnesite bricks, are not very resistant to hydration at elevated temperatures.

   This is due to the fact that the water absorption of magnesium oxide at temperatures around 1001) C results in the formation of magnesium hydroxide, which is associated with a strong increase in volume; This causes the stones or masses to drift, gives rise to cracks and can ultimately lead to the magnesia-containing products being completely worn down. Especially with thick masonry parts that are made of such stones or

   Masses are built up, there is a risk of hydration. So are z. B. basic compilations of cement rotary kilns in particular endangered, since the abundant moisture in the mortar or in the back walling of stones of the lining is aufgenom men and then causes the above appearances. The risk of hydration is particularly high if the temperature when relining a furnace is in the region of about 1000 C, e.g. B. as a result of the heat radiation of a furnace in the vicinity or by heat transfer from other furnace parts that have remained hot.

   In such cases, the composition can be destroyed after a short period of time or, as a result of the hydration that occurs, at least the shelf life of the oven lining can be very significantly reduced.



  It is already known to eliminate these disadvantages by subjecting the fired basic stones or masses to the action of solutions of salts that react with magnesium oxide to harden, i.e. with the reactive magnesium oxide that is still present after the stones or masses have been fired Forming sorel cement. Such salts are e.g.

   B. magnesium salts such as magnesium sulfate and chloride, zinc sulfate, zinc chloride, manganese sulfate, ferrous sulfate, ferrous ammonium sulfate, alum and chromium sulfate have been proposed. Instead of the salts, inorganic acids such as sulfuric acid can also be used, which are able to form magnesium salts by reacting with magnesium oxide.

   It is also known to produce hydration-resistant, magnesia-containing stones and masses in the fired state, expediently after previous evacuation, in the presence of water under the action of carbonic acid and / or other acidic gases, such as. B. sulfur dioxide or trioxide or hydrogen chloride, preferably under pressure, to be subjected. However, stones treated in this way often show efflorescence that has not yet been prevented.

   Although these efflorescence in no way lead to a deterioration in the quality of the products, they give them an unsightly appearance.



  It has now been found that fired, basic stones and masses based on magnesia, such as. B. mixtures of magnesia with chrome ore, and in particular magnesite stones, while avoiding this disadvantage can be made resistant to hydration if they be after firing with a mono- or polybasic, organic acid or a salt of such a solution containing be, for. B. soaked, sprayed or splashed and then dried.

   Very good results are obtained with lignin sulfonic acids, preferably in the form of an aqueous solution of dried sulfite cellulose waste liquor of about 50 Be.

       Magnesite stones that are soaked in such a dilute solution of sulphite cellulose waste liquor and then dried with warm fresh air at temperatures of around 100 ° C have a perfect appearance, show no efflorescence and are resistant to hydration up to temperatures of around 4000 ° C. An aqueous solution of dried sulphite cellulose waste liquor, the pH of which is about 4.4 and which consists essentially of acidic salts (calcium salts), has proven to be successful.

      of lignin sulfonic acid.



  The concentration of the solution of sulphite cellulose waste liquor can also be increased somewhat above the value given above, without the results being impaired as a result. An addition of small amounts of other substances to the solution of sulphite cellulose waste liquor, such as. B. magnesium chloride or hydrochloric acid, but usually results in efflorescence on the treated products. However, it is possible, in general, when using inorganic salts, e.g.

   B. of magnesium sulfate, very frequently occurring efflorescence with organic acids rule to push back to an insignificant extent. Turkish red oil (castor red oil, sulforicinate) is particularly suitable for this. Similar results as with a solution of sulphite cellulose waste liquor of about 5,) B6 are obtained by immersion in or

   Spraying or sprinkling with anhydrous oxalic acid (dissolved in water 1: 4), tartaric acid (dissolved in water 1: 6), formic acid (dissolved in water 1: 4) and benzenesulfonic acid solutions.



  For better action of the solutions used according to the invention, the stones and masses can be subjected to the action of a vacuum before being treated with them.

Claims

Claim process for the production of hydration-resistant, refractory, fired stones and masses using magnesia, characterized in that the stones and masses are treated after firing with a solution containing an organic acid or a salt of such and then dried . SUBClaims 1. Method according to patent claim, characterized in that lignosulfonic acids are used as organic acids. 2.

Method according to dependent claim 1, characterized in that the lignin sulfonic acids are used in the form of an aqueous solution of dried sulfite cellulose waste liquor of about 50 Be. 3. The method according to claim, characterized in that a solution of formic acid is used. 4. The method according to claim, characterized in that a solution of oxalic acid is used ver. 5. The method according to claim, characterized in that a solution of tartaric acid is used ver. 6th

Method according to patent claim, characterized in that the stones and masses are treated after previous evacuation.