DE69105693T2 - Feuerfeste Körper zur Regulierung eines Strahls von geschmolzenen Stahl, aus hochaluminiumoxydhaltigen Materialien, die Sialon enthalten. - Google Patents

Description

• In den Stahlwerken sind zur Kontrolle des Metallabstiches wohlbekannte Vorrichtungen zur Regulierung oder Unterbrechung des Strahls erforderlich, und zwar:
• - kalibrierte Düsen zum Gießen mit freiem Strahl
• - das Stopfen-Düsen-System und
• - das System mit Schiebeverschlußvorrichtung, das typischerweise einen Pfannenboden-Lochstein, eine interne Düse, eine feste Platte, eine bewegliche Platte und eine Sammeldüse umfaßt.
• Die Teile, aus denen diese Vorrichtungen bestehen und die mit dem geschmolzenen Metall in Kontakt stehen, müssen aus sehr widerstandsfähigen feuerfesten Materialien hergestellt werden. Um eine ausreichende Lebensdauer zu erhalten und die Anlagen und das Personal nicht durch einen zufälligen Bruch zu gefährden müssen diese Materialien in der Tat die folgenden Merkmale aufweisen:
• - sehr hohe mechanische Festigkeit bei hoher Temperatur,
• - ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Korrosion durch Stahl,
• - gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Wärmeschocks und
• - geringe Wärmeleitfähigkeit, um ein Verstopfen durch Festwerden des Metalls, wenn der Strahl vorübergehend unterbrochen ist, zu verhindern. Diese Leitfähigkeit muß vorzugsweise bei 800ºC geringer sein als etwa 5 W/m K.
• - einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, d.h. niedriger als etwa 9 10&supmin;&sup6; K&supmin;¹. Diese Eigenschaft ist wichtig, denn bei den Anwendungen als Platten von Schiebeverschlußvorrichtungen sind die Teile in mechanische Gefüge eingefügt, und Verformungen im Zusammenhang mit starken thermischen Gradienten müssen vermieden werden.
• Im Falle der Systeme mit Schiebeverschlußvorrichtungen werden zur Zeit zwei Typen feuerfester Materialien verwendet, um die Platten anzufertigen:
• - Materialien auf der Basis von hochreinem Magnesiumoxid, die bei hoher Temperatur gepreßt und gebrannt werden und
• - Materialien, die aus Korund mit Mullit als Bindemittel gebildet sind und bei hoher Temperatur gepreßt und gebrannt werden.
• Die nachstehende Tabelle I gibt die Hauptmerkmale der beiden typischen, zur Zeit verwendeten Produkte an.
• Die Beständigkeit gegenüber thermischen Schocks oder Schwankungen wurde durch Messen des Verlusts der Kaltbiegefestigkeit bestimmt, die man mit Stäben von 125 x 25 x 25 mm erhielt, die der folgenden Behandlung unterzogen wurden:
• - plötzliche Einführung der Proben in einen auf 1200ºC geheizten Ofen und darin Halten für 30 Minuten, dann Eintauchen der Proben in kaltes Wasser.
• Die Korrosionsbeständigkeit wurde durch das dynamische Verfahren bestimmt, das man "rotierende Finger" nennt. Vier Proben, die in Stabform gebracht wurden, werden im Kreis auf einem Träger befestigt, der eine Rotationsbewegung um eine senkrechte Achse ausführt. Wenigstens eine der Proben dient als Bezugsprobe.
• Das angreifende Mittel, zum Beispiel Stahl oder geschmolzene Schlacke, wird in einen feuerfesten Tiegel gegeben und auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunkts gebracht. Wenn die Versuchstemperatur erreicht ist, wird der Probenträger so herabgesenkt, daß das untere Ende der Proben während einer vorherbestimmten Zeit in das angreifende Mittel eintaucht. Am Ende des Versuchs wird der Probenträger wieder angehoben, so daß die Proben aus dem geschmolzenen angreifenden Mittel herausgezogen werden, bevor dieses fest wird. Nach dem Abkühlen mißt man die Annahme der Dicke der Proben.
• Die in Tabelle I angegebenen Ergebnisse dieses Versuchs wurden bei 1700ºC unter Verwendung eines Stahls XC 30 als angreifendes Mittel unter einer Argonatmosphäre erhalten. Die Verweildauer der Proben im geschmolzenen Stahl betrug 4 Stunden, und die Rotationsgeschwindigkeit des Probenträgers entsprach einer linearen Geschwindigkeit der Proben von 2,4 cm/s.
• Je nach den spezifischen Anwendungsbedingungen und der Natur des Stahls und vor allem der Wahl des Frischmittels und des Frischmodus hat der Stahlwerksingenieur tatsächlich die Wahl zwischen Platten auf Magnesiumoxidbasis oder auf der Basis von Korund mit Mullit als Bindemittel.
• Die Magnesiumoxidplatten gelten als korrosionsbeständiger, sie sind jedoch empfindlicher gegenüber thermischen Schocks und ihre hohe Wärmeleitfähigkeit begünstigt das Verstopfen der Gießvorrichtungen an den Engstellen durch Festwerden des Metalls oder einer Schlackeschicht.
• In zahlreichen Fällen werden die Stähle durch Hinzufügen stark reduzierender Elemente, wie Aluminium und Calcium, verfeinert, um sie zu desoxydieren. Diese im Überschuß vorhandenen Additive können gegebenenfalls die leicht reduzierbaren Bestandteile des feuerfesten Materials angreifen, wie Siliciumdioxid (im Falle von Materialien auf der Basis von Korund mit Mullit als Bindemittel). Es ist also wichtig, über feuerfeste Materialien zu verfügen, die durch Aluminium und Calcium schwer zu reduzieren sind.
• Außerdem kennt man Materialien, die sich aus einem Granulat aus Siliciumcarbid und einer Bindematrix auf der Basis von Siliciumnitrid oder Sialon zusammensetzen. Diese Materialien werden üblicherweise für das feuerfeste Futter der Hochöfen und bei der Herstellung von Brenngestellen für die keramische Industrie verwendet. Obwohl sie für ihre ausgezeichnete mechanische Festigkeit in der Hitze und ihre ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber thermischen Schocks bekannt sind, sind sie dennoch für die hier betrachteten Anwendungen ungeeignet, denn ihre Beständigkeit gegenüber Korrosion durch Stahl ist unzureichend, und ihre Wärmeleitfähigkeit ist zu hoch.
• Man kennt aus EP-A-0 317 980 auch feuerfeste Materialien, die aus Körnern auf Aluminiumoxidbasis gebildet werden, welche durch ein Bindemittel zusammengehalten werden, das aus Siliciumoxidnitrid und Sialon besteht und bei dem die charakteristischen Streifen des Sialons intensiver sind als diejenigen, die für Siliciumoxidnitrid charakteristisch sind, wobei letzteres jedoch einen wesentlichen Nebenbestandteil darstellt. Diese Materialien werden für die Anfertigung von Beschickungsgeräten, als feuerfeste Strukturmaterialien und für die Herstellung von Behältern, die geschmolzenes Aluminium enthalten sollen, empfohlen. Es wird nicht vorgeschlagen, daß sich diese Materialien für die Herstellung von feuerfesten Bestandteilen einer Vorrichtung zur Regulierung oder Unterbrechung eines Stahlstrahls eignen könnten, d.h. daß sie zur Funktion bei einer Temperatur oberhalb 1540ºC und in Kontakt mit geschmolzenem Stahl geeignet sind.
• Es war daher überraschend, daß die Anmelderin gefunden hat, daß sich die Materialien des nachfolgend beschriebenen Typs besonders gut für die Herstellung feuerfester Bestandteile einer Vorrichtung zur Regulierung oder Unterbrechung eines Stahlstrahls eignen.
• Die Erfindung betrifft also feuerfeste Teile für Vorrichtungen zur Regulierung oder Unterbrechung eines Stahlstrahls, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem feuerfesten Material bestehen, im wesentlichen bestehend aus
• a) 61 bis 77 Gew.-% Körner auf Oxidbasis mit einem Aluminiumoxidgehalt von wenigstens 50 Gew.-% und einem Schmelzpunkt oberhalb 1800ºC und
• b) 39 bis 23 Gew.- einer Bindematrix, die ein Röntgendiagramm ergibt, dessen intensivste Streifen die charakteristischen Streifen eines Sialons der Formel Si6-zAlzOzN8-z sind, worin z von 2,5 bis 4 und vorzugsweise von 2,5 bis 3,5 beträgt.
• Die Körner auf Oxidbasis mit einem Aluminiumoxidgehalt von wenigstens 50 Gew.-% können zum Beispiel Korundkörner, Spinellkörner (MgO/Al&sub2;O&sub3;), Körner des Typs Mullit-Zirkoniumoxid oder Körner des Typs Korund-Spinell sein.
• Die Wahl eines bestimmten Korns wird eine Funktion der bestimmten ins Auge gefaßten Anwendung sein. Man hat gefunden, daß sich Körner mit mehr als 90 Gew.-% Aluminiumoxid, wie Korundkörner, gut für die Herstellung der Platten der Systeme mit Schiebeverschlußvorrichtung oder der Bestandteile der Stopfen-Düsen-Systeme eignen. Körner mit wenigstens 70% Aluminiumoxid, wie Spinellkörner (MgO/Al&sub2;O&sub3;) eignen sich gut für die Herstellung kalibrierter Düsen. Die aus Mullit-Zirkoniumoxid geschmolzenen Körner ergeben Materialien mit hoher Beständigkeit gegenüber Korrosion durch Eisenoxid und eignen sich gut für die Herstellung der internen Düsen der Systeme mit Schiebeverschlußvorrichtung. Die aus Korund-Spinell geschmolzenen Körner ermöglichen es, Materialien zu erhalten, die einen guten Kompromiß zwischen der Beständigkeit gegenüber Korrosion durch Eisenoxid und der Beständigkeit gegenüber Erosion und thermischen Schocks darstellen, und eignen sich für die Herstellung der Sammeldüsen der Systeme mit Schiebeverschlußvorrichtung.
• Die Bindematrix wird auch, was bei dieser Art Zusammensetzung unvermeidlich ist, einen oder mehrere Nebenbestandteile enthalten, wie Siliciumnitrid (Si&sub3;N&sub4;), Siliciumoxidnitrid (Si&sub2;ON&sub2;), stickstoffhaltiger Mullit der Zusammensetzung Al&sub6;Si&sub6;N&sub8;O&sub9; und der Polytyp 15R von Aluminiumnitrid, wobei die Gesamtmenge dieser Nebenbestandteile ungefähr 10% der Bindematrix nicht überschreitet.
• Die Vorrichtung zur Regulierung oder Unterbrechung eines Stahlstrahls kann sein: ein Stopfen-Düsen-System; ein System mit Schiebeverschlußvorrichtung, das einen Pfannenboden-Lochstein, eine interne Düse, wenigstens eine feste Platte, eine bewegliche Platte und eine Sammeldüse umfassen kann; eine kalibrierte Düse zum Gießen mit freiem Strahl, ausgehend von einer Verteilerpfanne oder einer analogen Vorrichtung.
• Die feuerfesten Teile können zum Beispiel verschiedene Bestandteile eines Systems mit Schiebeverschlußvorrichtung, insbesondere die Platten, die Öffnung einer Düse und der äußerste Teil des Stopfens, der sich gegen die Öffnung der Düse eines Stopfen-Düsen-Systems drückt, oder eine kalibrierte Düse sein.
• Im Vergleich zu typischen tatsächlich verwendeten Materialien auf der Basis von Korund mit Mullit als Bindemittel oder auf Magnesiumoxidbasis unterscheidet sich das in der Erfindung verwendete Material durch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber thermischen Schocks und eine außergewöhnliche mechanische Festigkeit in der Hitze. Man wird auch feststellen, daß es im Gegensatz zum Produkt auf der Basis von Korund mit Mullit als Bindemittel nur sehr wenig Siliciumoxid enthält, das einem chemischen Angriff durch reduzierende Zusätze, wie Aluminium, die zum Desoxydieren bestimmter Stähle verwendet werden, ausgesetzt wäre.
• Außer der Tatsache, daß sie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Korrosion durch geschmolzenen Stahl allein aufweisen, hat man beobachtet, daß die in der Erfindung verwendeten Materialien eine Beständigkeit gegenüber Korrosion durch Fe&sub2;O&sub3;- reiche Schlacken zeigen, die derjenigen ähnlicher Materialien, bei denen der oben angegebene Wert des Index z in der Formel des Sialons jedoch niedriger ist, überlegen ist.
• Die Teile der Erfindung können durch ein Verfahren hergestellt werden, das darin besteht, ein geeignetes Gemisch auf der Basis eines Granulats aus Korund, Silicium, Aluminiumoxid, einem temporären Bindemittel und Aluminium zu bilden, dieses Gemisch durch einachsiges oder isostatisches Pressen in die gewünschte Form zu bringen, die erhaltene Form zu trocknen und sie dann unter Stickstoff bei einer Temperatur zwischen 1300 und 1600ºC während einer Zeitspanne in der Größenordnung von 4 bis 12 Stunden, je nach der Größe der Teile, zu brennen. Man kann dann mit dem erhaltenen Teil alle üblichen Endfertigungsoperationen durchführen, wie spanabhebende Bearbeitung, Schleifen, Imprägnieren mit Pech usw die man gewöhnlich mit feuerfesten Teilen durchführt, die in Vorrichtungen zur Regulierung oder Unterbrechung eines Stahlstrahls verwendet werden.
• Im folgenden ist die Grundzusammensetzung in Gew.-% eines geeigneten Anfangsgemischs angegeben.
• a) 70 bis 80% eines feuerfesten Granulats auf Oxidbasis, dessen Aluminiumoxidgehalt mindestens 50% beträgt, dessen Schmelzpunkt oberhalb 1800ºC liegt und wovon wenigstens 90% der Teilchen eine Größe zwischen 5 mm und 20 um besitzen,
• b) 20 bis 30% eines Gemisches reaktiver Pulver, umfassend:
• (I) 35 bis 45% Siliciumpulver, wovon wenigstens 90% der Teilchen einen Durchmesser unter 150 um besitzen;
• (II) 38 bis 50% calciniertes Aluminiumoxid, wovon wenigstens 90% der Teilchen einen Durchmesser unter 20 um besitzen;
• (III) 12 bis 20% Aluminiumpulver, wovon wenigstens 90% der Teilchen einen Durchmesser unter 80 um besitzen, wobei die Bestandteile (I) bis (III) zusammen 100% ergeben,
• c) 0 bis 3% eines feuerfesten, getrockneten und gemahlenen Tons, wobei die Bestandteile (a) bis (c) zusammen 100% ergeben sowie
• d) eine kleine Menge eines temporären Bindemittels.
• Aufgrund der gleichzeitigen Anwesenheit der Bestandteile (I), (II) und (III) im Gemisch der reaktiven Pulver kann man die Bildung von β'-Sialon der angegebenen Formel, wobei z = 2,5 bis 4 ist, in industriellem und ökonomischem Maßstab erreichen.
• Das temporäre Bindemittel (d) kann zum Beispiel aus einem organischen Harz, wie die Phenolharze, aus Furfuryl- oder Polyvinylalkoholen, aus einer wäßrigen Lösung organischer Polymere, wie Dextrin, Carboxymethylcellulosen, Calciumlignosulfonat usw. bestehen. Gewöhnlich erweist sich ein Anteil von ungefähr 2 bis 4 Gew.-% des temporären Bindemittels, bezogen auf die Gesamtmenge der Bestandteile (a) bis (c), als befriedigend.
• Die Rolle des Tons (c) ist die Erleichterung des Pressens des Ausgangsgemischs.
• Man wird bemerken, daß es einen Unterschied zwischen dem Gehalt an Granulat aus feuerfesten Oxiden des Startgemischs und dem Anteil an identifizierbaren Körnern des Endprodukts gibt, da das Brennen mit einer Fixierung von Stickstoff durch die metallischen Bestandteile und damit mit einer Gewichtszunahme einhergeht, die dazu führt, daß der Gewichtsanteil der Körner im Endprodukt geringer ist als der Gewichtsanteil des Granulats des Ausgangsgemischs.
• Die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele werden angegeben, um die Erfindung zu veranschaulichen.
Beispiel 1
• Man stellt ein Ausgangsgemisch her, das aus den folgenden Bestandteilen gebildet wird:
• schwarzer Korund 0,2 bis 2 mm 40 Gew.-%
• schwarzer Korund 20 um bis 0,2 mm 31 Gew.-%
• Siliciumpulver 11 Gew.-%
• Aluminiumpulver 5 Gew.-%
• feines calciniertes Aluminiumoxid 10 Gew.-%
• gemahlener Ton 3 Gew.-%
• 100 Gew.-%
• Dextrinpulver + 0,5%
• Wasser + 2%
• - Der schwarze Korund ist ein elektrogeschmolzener Korund, der die folgende Analyse ergibt:
• Al&sub2;O&sub3; 96% - TiO&sub2; 3% - SiO&sub2; = 0,6% - Fe&sub2;O&sub3; = 0,2% - CaO+MgO+Na&sub2;O+K&sub2;O = 0,2%
• - Das Siliciumpulver wird unter dem Namen "Silicium T.140" von der Gesellschaft PECHINEY ELECTROMETALLURGIE vertrieben. Wenigstens 90% der Teilchen besitzen einen Durchmesser unter 150 um;
• - Das Aluminiumpulver wird unter dem Namen "aluminium 200 TV" von der Gesellschaft PECHINEY ELECTROMETALLURGIE vertrieben. Wenigstens 90% der Teilchen besitzen einen Durchmesser unter 80 um;
• - Das feine calcinierte Aluminiumoxid ist ein kommerzielles Aluminiumoxid, das wenigstens 99,5% Al&sub2;O&sub3; enthält und dessen mittlerer Korndurchmesser ungefähr 5 um beträgt, wobei 90% der Teilchen eine Größe zwischen 1 und 20 um haben;
• - Der gemahlene Ton wird unter dem Namen DA.40/42 von der Gesellschaft DENAIN-ANZIN-MINERAUX vertrieben. Seine chemische Analyse lautet wie folgt
• Glühverlust: 12,6% - Al&sub2;O&sub3;: 36% - SiO&sub2;: 47% - Fe&sub2;O&sub3;: 1,8% - TiO&sub2;: 1,8% - CaO+MgO+Na&sub2;O+K&sub2;O: 0,8%.
• Dieses Gemisch wird mit einer hydraulischen Presse durch einachsiges Pressen bei einem spezifischen Druck von 1000 bar in die Form einer Platte für eine Schiebeverschlußvorrichtung gebracht.
• Man trocknet die erhaltene Platte bei 150ºC, dann wird sie bei 1450ºC unter Stickstoff gebrannt.
• Tabelle I unten faßt die Eigenschaften des Materials von Beispiel 1 im Vergleich mit denen der beiden klassischen Materialien zusammen. Tabelle 1 Produkttyp Korund mit Mullit als Bindemittel Magnesiumoxid Korund mit Sialon als Bindemittel (z = 3) Sialon verschiedene Dichte Biegefestigkeit bei 1500ºC (MPa) Ausdehnungskoeffizient 10&supmin;&sup6; K&supmin;¹ Wärmeleitungskoeffizient bei 800ºC (W/mK) Beständigkeit gegenüber thermischem Schock, bestimmt über den Verlust der Biegefestigkeit nach Abschrecken (%) Beständigkeit gegenüber Korrosion durch Stahl bei 1700ºC, Verschleißrate (%)
• Man sieht, daß das Produkt, das aus Korund mit Mullit als Bindemittel gebildet wurde, eine geringe Biegefestigkeit in der Hitze zeigt. Außerdem kann der Bestandteil SiO&sub2; durch Reduktionsmittel bei der Desoxydierung angegriffen werden. Das Produkt auf Magnesiumoxidbasis zeigt seinerseits außer einer geringen Biegefestigkeit in der Hitze eine unzureichende Beständigkeit gegenüber thermischem Schock und eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Im Gegensatz dazu zeigt das Produkt der Erfindung einen guten Kompromiß der Eigenschaften (gute Biegefestigkeit, geringe Wärmeleitfähigkeit, geringer Ausdehnungskoeffizient und gute Beständigkeit gegenüber thermischem Schock). Aus der Zusammensetzung von Beispiel 1 wurden Stopfen und Platten einer Schiebeverschlußvorrichtung angefertigt und auf einem Verteiler getestet. Eine Lebensdauer, die um wenigstens 50% größer war als die von ähnlichen Teilen, die aus Korundmaterialien mit Mullit als Bindemittel hergestellt wurden, wurde festgestellt.
Beispiel 2
• Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise wurden zwei Proben A (nicht gemäß der Erfindung) und B (gemäß der Erfindung) aus Materialien mit Sialon als Bindemittel mit verschiedenen Werten für z hergestellt, und man bestimmte ihre Beständigkeit gegenüber Korrosion durch eine Fe&sub2;O&sub3;-arme Schlacke und durch eine Fe&sub2;O&sub3;-reiche Schlacke nach dem oben beschriebenen dynamischen Verfahren der rotierenden Finger sowie ihre thermische Stabilität durch erneutes Brennen bei sehr hoher Temperatur unter Argon.
• Die nachstehende Tabelle 2 faßt die verwendeten Ausgangsbestandteile und die in den Korrosionsversuchen und den Versuchen zur thermischen Stabilität erhaltenen Ergebnisse zusammen. Tabelle 2 Einfluß des Index z auf die Korrosionsbeständigkeit Bindemittel Sialon: Si6-zAlzOzN8-z Material schwarzer Korund feines calciniertes Aluminiumoxid Silicium T.140 Aluminium 200 TV Carboxymethylcellulose Dextrinpulver Wasser Index z des Sialons Anteil Bindematrix Korrosion durch Fe&sub2;O&sub3;-arme Schlacke * Verschleißrate (%) Korrosion durch Fe&sub2;O&sub3;-reiche Schlacke ** Verschleißrate (%) thermische Stabilität*** Gewichtsverlust (%) Ausgangsbestandteile Eigenschaften
• Test auf Korrosionsbeständigkeit nach dem dynamischen Verfahren der rotierenden Finger
• * 1600ºC/4 h/Argon - Schlacke: SiO&sub2; = 36,7% - A1203 = 11,6% - Fe&sub2;O - 1,9% - CaO = 39,8% - MgO = 6,95% - TiO&sub2; = 0,6% - Na&sub2;O+K&sub2;O = 0,75%
• ** 1525ºC/4 h/Argon - Schlacke: SiO&sub2; = 20% - Al&sub2;O&sub3; 12,5% - Fe&sub2;O&sub3; = 25% - TiO&sub2; 0,7% - CaO = 35% - MgO = 4% - Na&sub2;O+K&sub2;O = 1,2%
• *** Gewichtsverlust nach erneutem 5-stündigem Brennen bei 1750ºC unter Argon.
• Man sieht, daß die Probe B, die einen höheren Wert von z zeigt als die Probe A, eine bessere Beständigkeit gegenüber Korrosion durch eine Fe&sub2;O&sub3;-reiche Schlacke und eine größere thermische Stabilität zeigt. Außerdem ist anscheinend unter den beschriebenen Bedingungen der industriellen Herstellung die Zugabe von Aluminiumpulver zu dem Gemisch notwendig, um eine Bindematrix zu erhalten, die aus einem Sialon mit hohem Index z besteht.
Beispiel 3
• Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung feuerfester Materialien C, D und E aus drei anderen Granulaten als Korund. Die Vorgehensweise ist die von Beispiel 1.
• Die verwendeten Granulate waren die folgenden:
• - "Spinell" ist ein geschmolzener MgO-Al&sub2;O&sub3;-Spinell mit der folgenden Gewichtsanalyse: Al&sub2;O&sub3; = 70% - MgO = 29% - SiO&sub2; 0,6% - Fe&sub2;O&sub3; = 0,4%
• - "ER 1681" ist ein elektrogeschmolzenes Korn aus Mullit-Zirkoniumoxid, das von der Société Européenne des Produits Refractaires, 84131 Le Pontet, France, vertrieben wird, und entspricht der folgenden Gewichtsanalyse: Al&sub2;O&sub3; 50,6% - ZrO&sub2; = 32,5% - SiO&sub2; = 15,6% - Na&sub2;O = 1,1% - andere 0,2%.
• - "ER 5312" ist ein elektrogeschmolzenes Korn aus Korund-Spinell, das von der Societe Europeenne des Produits Réfractaires, 84131 Le Pontet, France, vertrieben wird, und entspricht der folgenden Analyse: Al&sub2;O&sub3; = 87,5% - MgO = 7% - Na&sub2;O = 4,5% - SiO&sub2; = 1%.
• Die folgende Tabelle 3 führt die Ausgangsbestandteile und die Haupteigenschaften des erhaltenen Materials auf einschließlich des Anteils der Bindematrix und deren Zusammensetzung. Tabelle 3 Material Spinell Aluminium 200 TV Silicium T.140 feines calciniertes Aluminiumoxid gemahlener Ton Dextrinpulver Wasser Dichte Biegefestigkeit in der Kälte (MPa) Biegefestigkeit bei 1500ºC (MPa) Beständigkeit gegenüber thermischem Schock, bestimmt über den Verlust der Biegefestigkeit nach Anschrecken (%) Anteil Bindematrix* Ausgangsbestandteile Eigenschaften *im wesentlichen gebildet aus einem Sialon mit einem Index z gleich 3. Die Probe C enthielt Spuren des Polytyps AlN 15R.

Claims (10)

1. Feuerfestes Teil für eine Vorrichtung zur Regulierung oder Unterbrechung eines Stahlstrahls, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem feuerfesten Material besteht, im wesentlichen bestehend aus

a) 61 bis 77 Gew.-% Körner auf Oxidbasis mit einem Aluminiumoxidgehalt von wenigstens 50 Gew.-% und einem Schmelzpunkt oberhalb 1800ºC und

b) 39 bis 23 Gew.-% einer Bindephase, die ein Röntgendiagramm ergibt, dessen intensivste Streifen die charakteristischen Streifen eines Sialons der Formel Si6-zAlzOzN8-z sind, worin z zwischen 2,5 und 4 liegt.

2. Teil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner einen Aluminiumoxidgehalt von über 70 Gew.-% haben.

3. Teil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner einen Aluminiumoxidgehalt von über 90 Gew.-% haben.

4. Teil gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner Korundkörner sind.

5. Teil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß z zwischen 2,5 und 3,5 liegt.

6. Teil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es erhalten wird, indem man die folgenden Bestandteile in den angegebenen Gewichtsprozent-Verhältnissen miteinander mischt:

a) 70 bis 80% eines feuerfesten Granulats auf Oxidbasis, dessen Aluminiumoxidgehalt mindestens 50% beträgt, dessen Schmelzpunkt oberhalb 1800ºC liegt und wovon wenigstens 90% der Teilchen eine Größe zwischen 5 mm und 20 um besitzen,

b) 20 bis 30% eines Gemisches reaktiver Pulver, umfassend:

(I) 35 bis 45% Siliciumpulver, wovon wenigstens 90% der Teilchen einen Durchmesser unter 150 um besitzen;

(II) 38 bis 50% calciniertes Aluminiumoxid, wovon wenigstens 90% der Teilchen einen Durchmesser unter 20 um besitzen;

(III) 12 bis 20% Aluminiumpulver, wovon wenigstens 90% der Teilchen einen Durchmesser unter 80 um besitzen, wobei die Bestandteile (I) bis (III) zusammen 100% ergeben;

c) 0 bis 3% eines feuerfesten, getrockneten und gemahlenen Tons, wobei die Bestandteile (a) bis (c) zusammen 100% ergeben sowie

d) eine kleine Menge eines temporären Bindemittels;

wobei man das resultierende Gemisch durch Pressen in die gewünschte Form bringt, das resultierende Teil trocknet und unter Stickstoff bei einer Temperatur von 1300 bis 1600ºC brennt.

7. Teil gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (a) einen Aluminiumoxidgehalt von über 90 Gew.-% hat.

8. Teil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine feste oder bewegliche Platte einer Schiebeverschlußvorrichtung handelt.

9. Teil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um einen Pfannenboden-Lochstein, eine interne Düse, eine Sammeldüse einer Schiebeverschlußvorrichtung oder eine kalibrierte Düse handelt.

10. Teil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um einen Bestandteil eines Stopfen- Düsen-Systems handelt.