der Feuerfestindustrie. eine zukunftsorientierte Basisindustrie

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1 Die Feuerfestindustrie - eine zukunftsorientierte Basisindustrie Hellmut LONGIN EINLEITUNG Viele Prozesse der Industrie laufen bei hohen Temperaturen ab, welche den Einsatz von sogenannten feuerfesten Baustoffen als Umhüllung des Prozeßraumes erfordern. Die metallurgische Industrie wie die Erzeugung von Stahl, Ferrolegierungen, Nichteisenmetallen, aber natürlich auch Zement und Glas w ären ohne feuerfeste Baustoffe nicht denkbar. BEGRIFFSBESTIMMUNG FEUERFESTE BAUSTOFFE Die Erweichungstemperatur der feuerfesten Baustoffe muß höher liegen als die Gebrauchstemperatur bzw. Prozeßtemperatur; es w erden nur solche Baustoffe als feuerfest bezeichnet, deren Erweichungspunkt bei mindestens 1520 C liegt. Als hochfeuerfest gelten Materialien, deren Erweichungspunkt über 1780 C liegt. Neben der Beständigkeit gegen hohe Tem peraturen w erden von den feuerfesten Baustoffen Raumbeständigkeit, Formtreue auch unter Belastung, m e chanische Festigkeit bei schnellem Temperaturwechsel und chemische Widerstandsfähigkeit gegen Ofenstaub, flüssige Schlacken und das Beschickungsgut verlangt. Meist ist auch noch entscheidend, daß bei den Betriebstemperaturen eine hohe Beständigkeit gegen den Sauerstoff der Luft gewährleistet sein muß. Diese Bedingungen werden in erster Linie von den Oxiden der Metalle der 2. bis 4. und der 6. Gruppe des Periodischen Systems erfüllt. Bei hohen Temperaturen haben diese Oxide teils sauren, teils basischen Charakter und neigen zur Bildung niedrigschmelzender Verbindungen, w enn sie mit Schlakken von entgegengesetztem Charakter in Berührung kommen. Bei Verzicht auf die Forderung nach Beständigkeit gegen Luftsauerstoff kann die Liste der feuerfesten Grundstoffe noch durch Kohlenstoff sowie durch eine Anzahl von Nitriden, Boriden und Karbiden, vor allem Siliziumkarbid, erweitert werden. In der Verfahrenstechnik m achte sich die Feuerfestindustrie zunächst die uralte Erkenntnis der Keramik zunutze, daß plastischer Ton, der mineralogisch aus wasserhaltigen Aluminiumsilikaten besteht, beim Brennen zwar stark schwindet, aber zugleich dicht, fest und hart wird. Diese Erkenntnis ermöglichte es, feuerfeste Werkstoffe im plastischen Zustand zu formen und diese Form durch Brennen zu fixieren. Die ersten feuerfesten Baustoffe w urden daher aus Tonen hergestellt und enthielten als sogenannte Magerungsmittel hohe Prozentsätze unplastischer Stoffe wie Sand, um die Schwindung beim Brand in tolerierbaren G renzen zu halten. Erst in relativ jüngerer Zeit (vor ungefähr 150 Jahren) wurde als Magerungsmittel ein vorher dicht gebrannter Ton, die sogenannte Schamotte, verwendet. So hergestellte Schamottesteine bildeten dann lange Zeit die Standardqualität der Feuerfestindustrie. Die stetig zunehm enden Anforderungen an das feuerfeste Material führten dann dazu, daß diese Standardqualität nicht mehr ausreichte', über Silika und Bauxit ging der Weg zu Sinterdolomit und Sintermagnesia. GESCHICHTLICHES Die Entwicklung der feuerfesten Baustoffe ging sicher mit der Erzeugung von Eisen und Glas, wenn

2 auch am Anfang unbewußt, einher. Der eigentliche Ursprungsort von Glas ist unbekannt, aber schon im 4. Jahrtausend v. Chr. wurde in Ägypten Glas verwendet. In der Bibliothek des Königs Assurbanipal (7. vorchristl. Jahrhundert) w urde das älteste Glasrezept gefunden, das aus 60 Teilen Sand, 180 Teilen Asche aus Meerespflanzen, 5 Teilen Salpeter und 3 Teilen Kreide bestand. Es sind also alle wesentlichen Rohstoffe vertreten, nur in sehr unvollkommenem Mengenverhältnis, wie das bis ins Mittelalter hinein der Fall war. Der übergroße Gehalt an Flußmitteln und zu geringe Anteile an Kieselsäure und Alkalien, sicher bedingt durch unzulängliche Schmelzeinrichtungen und deren Temperaturleistung, also unzureichende Feuerfeststoffe, ergaben wohl nur ein sehr weiches Glas. Erst in der Neuzeit gingen die Bemühungen über bessere Schmelzöfen und Feuerfestmaterialien sowie bessere Rohstoffmischungen zu einem möglichst reinen und farblosen Glas. Eine ähnliche Entwicklung läßt sich zwischen feuerfesten Baustoffen und der Eisenerzeugung feststellen. Die ältesten Eisenfunde stammen aus dem 4. Jahrtausend v. Chr., und zwar aus Ägypten, jedoch erst etwa im 13- Jahrhundert v. Chr. finden sich Eisengeräte in größerer Zahl. Die geologischen Verhältnisse in Österreich und ihre intensive Erforschung haben dazu geführt, daß diese alpinen Bereiche zum Ursprungsland für Magnesit und Magnesitprodukte wurden. Die Anfänge der österreichischen Magnesitindustrie können bis zu Erzherzog Johann zurückverfolgt werden. Die Überlieferung berichtet, daß zu Lebzeiten von Erzherzog Johann (gest. 1859) Magnesiumkarbonat (MgC03) aus Kraubath als Bruchstein gewonnen und in Vordernberger Hochöfen als Karbonat zur Auskleidung verw endet wurde. Diese erste Verwendung von Magnesit muß zwischen 1852 und 1859 erfolgt sein, da 1852 M agnesiumkarbonat als feuerfester Baustoff noch nicht bekannt war, wie aus einem Sitzungsbericht der k.k. Geologischen Reichsanstalt zu Wien entnommen werden kann. Seit diesen Anfängen vor ca. 130 Jahren hat die Feuerfest-Industrie, insbesondere jedoch die Magnesitsparte, eine gewaltige Entwicklung genom m en. DIE ÖSTERREICHISCHE FEUERFESTINDUSTRIE - EINE ZUKUNFTSORIENTIERTE BASISINDU STRIE Produkte der österreichischen Feuerfestindustrie im Werte von derzeit etwa 6 Milliarden Schilling werden pro Jahr in etwa 100 Länder der Erde exportiert, und über 4000 Menschen finden in dieser Industriesparte in Österreich Arbeit. Damit ist die österreichische Feuerfestindustrie nicht nur ein beachtlicher österreichischer Wirtschaftsfaktor, sondern nimmt auch, im Weltmaßstab gesehen, eine führende Rolle ein. Für den Erfolg eines Feuerfestherstellers auf den hart umkämpften nationalen und internationalen Märkten ist unabdingbare Voraussetzung, durch eine hochqualifizierte, effiziente Forschung und Entwicklung die feuerfesten Baustoffe rechtzeitig den ständig steigenden Anforderungen der Verbraucher anzupassen. Nur so ist es möglich, trotz des raschen Strukturwandels und zahlreicher neuer Herstellungsverfahren in den diversen Industriesparten die hohen Kundenansprüche zu befriedigen. Die beiden großen österreichischen Unternehmensgruppen geben etwas über 4% ihres jeweiligen Feuerfestumsatzes dafür aus. Um die Effizienz von Forschung und Entwicklung zu gewährleisten, ist es notwendig, daß Wissenschafter verschiedener Studienrichtungen die einzelnen Probleme zielstrebig bearbeiten. Dabei ist es unerläßlich, daß Studienabgänger verschiedener Studienrichtungen, wie Gesteinshüttenwesen, Physik, Chemie und Mineralogie, eng Zusammenarbeiten. Aber auch entsprechend ausgebildete Eisenhüttenleute und Absolventen mit speziellen Kenntnissen auf dem Sektor der Metallurgie der Nichteisenmetalle m üssen ihre Kenntnisse über die W irkungsweise der Stahl- und Metallherstellung auf die Bewährung von feuerfesten Stoffen einbringen, um zu verbesserten feuerfesten Materialien in der im allgemeinen kurzen zur Verfügung stehenden Zeit zu kommen. Die Tätigkeit gerade im Forschungs- und Entwicklungsbereich ist vor allem deshalb so interessant, weil sie so vielfältig ist, und weil es zu einer Zusammenarbeit mit den Forschern der Abnehmer

3 feuerfester Materialien kommt, die über die ganze Welt verteilt sind. Aus dem Aufgezeigten geht hervor, daß die Entwicklungstätigkeit nicht im Labor endet, sondern daß sie über die Anwendungstechnik bis zum entsprechenden Hüttenwerk in einem der fünf Kontinente reicht. Voraussetzung für den zielgerichteten Einsatz der wissenschaftlichen Mitarbeiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilungen der Feuerfestindustrie ist es, daß den Studenten in der Ausbildung an den Universitäten - speziell der Montanuniversität - alle grundsätzlichen Kenntnisse über den Stand der Technik auf dem Gebiet der feuerfesten Materialien vermittelt werden, auf der dann eine Spezialisierung aufbauen kann (Bilder 1 und 2). Auch muß Nachwuchs in ausreichendem Ausmaß zur Verfügung stehen, da die Spezialisierung auf immer mehr sonderkeramische, einzelne Feuerfestprodukte den vermehrten Einsatz von Human- und Finanzkapital erforderlich macht. Wie schon früher erwähnt, sind folgende Industriesparten die H auptabnehm er von Feuerfestprodukten, nach kleiner w erdendem Absatz gereiht: die Stahlindustrie, die Zementindustrie, die Nichteisenmetallindustrie, die Glasindustrie und die keramische Industrie. Die Stahlindustrie ist der mit Abstand wichtigste Abnehmer feuerfester Baustoffe. Jede technische Entwicklung in der Stahlindustrie ist daher für die Feuerfestindustrie von ganz besonderer Bedeutung. Zu keiner anderen Gruppe ist die Beziehung der Feuerfestindustrie so stark wie zu dieser, u nd das, obw ohl durch Verbesserung der Feuerfest- Bild 2 : Arbeiten am Mikroskop. Bild 1: Untersuchungen am Röntgendiffraktometer. materialien und Änderung der Herstelltechnik des Stahles eine laufende Abnahme des spezifischen Verbrauches von Feuerfestprodukten stattfindet. Es muß jedoch auch festgehalten werden, daß viele technische Entwicklungen in der Stahlindustrie nicht möglich gew esen wären, w enn die Feuerfestindustrie nicht die entsprechenden Produkte zur Verfügung gestellt hätte. Mit der Entwicklung von Feuerfestprodukten ging auch die Entwicklung entsprechender Konstruktionen der auszukleidenden Aggregate einher, die z.b. bei Koks- und Hochöfen Haltbarkeiten von bzw Jahren ermöglicht. Ähnliche Entwicklungen sind auch in der Glasindustrie zu beobachten, w o Haltbarkeiten jenseits

4 der Zehnjahresgrenze angestrebt werden. Die diversen Konstruktionsvarianten müssen nach Diskussion mit dem Kunden rasch erstellt werden können, was nur mit Hilfe von CAD-Methoden möglich ist (Bild 3). Wirtschaftliche Zusteilkonzepte können auf zwei grundsätzlich unterschiedliche Arten verwirklicht werden. Die eine ist die Zustellung mit höchstwertigen Qualitäten, für die auch ein hoher Preis bezahlt wird. Der zweite Weg, der speziell in der Sekundärstahlerzeugung, aber auch in der Zementindustrie gewählt wird, ist die Anwendung eines Niedrigpreis/ Niedrigqualitätskonzeptes. Für beide Konzepte müssen entsprechende Vorschläge zur Verfügung stehen, um speziell gegen viele auf begrenzten Märkten tätige, lokale Konkurrenten bestehen zu können, zu denen die Feuerfestindustrie im Wettbewerb steht und gegen die wir uns mit einer Exportquote von 95% behaupten müssen. Diese Polarisierung hat die österreichische Feuerfestindustrie aufzugreifen, um den Wünschen der Kunden in aller Welt nach verbesserter Anlagennutzung und möglichst niedrigen Herstellkosten gerecht zu werden. Die Überlegungen müssen dabei schon beim Rohstoff beginnen, der einerseits aus der Gruppe höchstreiner synthetischer Materialien, aber auch aus preisgünstigen natürlichen Vorkommen, zu denen die alpinen Spatmagnesitlagerstätten zu zählen sind, gewonnen wird. Sowohl in der Feuerfestindustrie als auch bei Abneh- Bild 3: Computerunterstütztes Zeichnen. mern feuerfesten Materials sind umweltrelevante Fragen mehr und mehr zu berücksichtigen. Die Welt ist unser Markt und kann weiterhin nur effizient bearbeitet werden, w enn die Standardisierung fortschreitet, und wir m üssen daran mitarbeiten. Die Trends dieser Entwicklungstätigkeit sollen an einigen Beispielen erläutert werden, weil sie typisch für die Arbeitsweise sind, wie sie schon jetzt und noch verstärkt in Zukunft von einem Feuerfestunternehm en verlangt wird. SPÜLELEMENTE Das Spülen mit Inertgasen hat zuerst in den Pfannen und dann im Konverter durch den Boden Eingang in die Stahlherstellungstechnik gefunden. Nach den Forderungen der Kunden hinsichtlich des Spülverhaltens, der Regelbarkeit und der Verschleißresistenz konnten Spülelemente mit gerichteter Porosität entwickelt werden. Bei diesen Spülelementen wird das Gastransportsystem vom feuerfesten Steinkörper entkoppelt und über ein Zuleitungsrohr, einen W indkasten und einzelne Stahlröhrchen mit Innendurchmessern von 0,3 bis 2 mm ohne Kontakt mit dem Stein und Druckausübung auf den keramischen Teil des Spülelements in die Schmelze transportiert. Diese Elemente sind mittlerweile so erfolgreich, daß sie einen hohen Marktanteil erobern konnten. Es ist mit ihnen möglich, eine volle Pfannen- oder Konverterreise zu spülen. Haltbarkeiten von m ehreren tausend Chargen im Konverter w erden mit ihnen erreicht. Dieses erfolgreiche metallurgische und Feuerfestkonzept wurde in der Zwischenzeit auch bei Elektroofen angewandt, w o durch Einbau von Spülelementen im Boden wesentliche metallurgische Vorteile wie Verringerung des Energieverbrauches, Reduktion der Tap-to-Tap Zeiten, rascher Tem peratur- und Analysenausgleich, verbesserte Auflösung von Pellets und Ferrolegierungen, Verbesserung der Entphosphorung und Entschwefelung sowie die Möglichkeit eines schlackenfreien Abstichs realisiert w erden konnten. Ein weiteres, neues Gebiet, dessen Bearbeitung gerade begonnen wurde, ist das Spülen in Umlauf

5 entgasungsanlagen. Hier werden Spülsteine mit gerichteter Porosität im Seitenwandbereich über den Einlaufrüssel eingebaut. Die metallurgischen Vorteile für den Kunden sind dabei enorm e Kosteneinsparungen im Gasbereich gegenüber sauerstoffbetriebenen Anlagen. Auch die Nichteisen-Metallindustrie verwendet nach zögerndem Beginn in der Zwischenzeit Spülelemente, z.b. zum Einbringen von Ammoniakgas bei der Kupferherstellung. Dafür eignen sich Spülelemente mit gerichteter Porosität bestens. An dieser Stelle ist es jedoch wichtig zu betonen, daß das feuerfeste Grundmaterial für alle eben erwähnten Gebiete verschieden ist, auf die metallurgischen und Schlackenverhältnisse in den entsprechenden Öfen abgestimmt sein muß und von kohlenstoffgebundenen Magnesiakohlenstoffsteinen bis zu höchstgebrannten Magnesiachromsteinen reicht. Die Entwicklung solcher Produkte (Bilder 4 und 5) zeigt eine Grundtendenz der Entwicklung feuerfester Produkte auf: weg von M engenprodukten hin zu Spezialerzeugnissen, die nicht im Tonnenmaßstab, sondern per Stück verkauft werden, und wo das Feuerfestprodukt ein integraler Bestandteil des jeweiligen Verfahrens ist. ISAMELT ANLAGE Ein anderes Beispiel dafür, wie nur durch enge Zusammenarbeit zwischen Metallhütten und Feuerfestwerken ein neuer Schmelzprozeß für die Herstel- Bild 4: Spülelement mit gerichteter Porosität. Bild 5 ; Spülelement mit gerichteter Porosität. lung von Blei und Kupfer entwickelt w erden konnte, ist das Isamelt-Verfahren. In Mount Isa in Australien w urde dieser neue Schmelzprozeß für die Verhüttung von sulfidischen Kupfer- und Bleikonzentraten in Zusammenarbeit mit der staatlichen Commonw ealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) entwickelt und zur industriellen Reife gebracht. Bei diesem Verfahren wird Kupfer- oder Bleikonzentrat mit Kohle und Flußmitteln von oben her in einen zylindrischen Reaktor chargiert und mittels einer Lanzenbefeuerung, w elche die Verwendung vieler verschiedener Brennstoffe erlaubt, zur Reaktion gebracht und in den flüssigen Zustand übergeführt. In diesem Prozeß kommt es zu großer chemischer und thermischer Beanspruchung des Feuerfestmauerwerks durch Schlacke und Matte. Die bisher in der Kupfer- und Bleiindustrie eingesetzten M agnesiachromsteine konnten den Beanspruchungen nicht in ausreichendem Ausmaß widerstehen, weshalb hochwertige neuartige Magnesiachromsteine entwickelt wurden. Dabei erwiesen sich solche aus einer Kombination von Schmelzmagnesia und speziell ausgew ählten Chromerzen als Ausgangsmaterialien als besonders widerstandsfähig. Entsprechend den metallurgischen Bedingungen wurde der Gehalt an Schmelzmagnesia geeignet abgestuft und weiters durch gemeinsames Schmelzen von Chromerz und Magnesiumoxid ein spezielles Magnesia-

6 Chromspinell-Material erhalten, das den Beanspruchungen gewachsen war. Die Feuerfestindustrie war von Anfang an bei dieser Entwicklung eingebunden. Die Inbetriebnahme der Isamelt-Anlage in Mount Isa erfolgte im April In der Produktionsphase bis April 1989 zeigte sich, daß die verwendeten Steinsorten, für die nach der Entwicklung besonderer inklusive synthetischer Rohstoffe auch noch die Herstellungsbedingungen - im speziellen die Brenntemperaturen beim Steinbrand - zu verbessern waren, für die Prozeßbedingungen bestmöglich entsprechen. Es ist dies ein ausgeprägtes Beispiel dafür, daß nur die intensive Diskussion mit dem Kunden über die Verfahrensbedingungen zu einem optimalen Qualitätsvorschlag führen kann. GIESSKERAMIK Die Stahlerzeugung hat sich in den letzten zehn Jahren von Grund auf geändert. Es dominieren der Konverter und der Elektroofen für die Primärstahlerzeugung. Darüber hinaus hat sich die W eiterbehandlung des Stahls aber in die Pfanne verlegt. Die höheren Anforderungen an den Stahl haben weiters die Notwendigkeit eines schlackenfreien Abstichs ergeben. Gießregeleinrichtungen am Konverter und am Elektroofen wurden notwendig. Das Stranggießen hat den Blockguß abgelöst. Diese hochentwickelte Gießtechnik erfordert feuerfeste Werkstoffe, die den höheren Beanspruchungen gerecht werden. Eine völlig neue G eneration von feuerfesten Werkstoffen mußte für die einzelnen Bereiche entwickelt werden. Aus der Vielfalt dieser Stoffe soll ein Werkstoff besonders erwähnt werden, nämlich die Zirkonoxidkeramik. Für Schieberverschlüsse von Elektroofen und Stranggußverteilern sowie für Freilaufdüsen sind Werkstoffe notwendig, die hohen thermischen Belastungen widerstehen. Weiters m üssen diese Bauteile in einer Präzision hergestellt werden, die sonst nur in der Metallverarbeitung bekannt ist. Übliche grobkeramische Werkstoffe eignen sich dafür nicht. Zirkonoxid ist ein anorganischer Werkstoff, der den gestellten Anforderungen entspricht. Für die Herstellung dieser speziellen Bauteile w ar es notw endig, eine neue Technik zu entwickeln. Man geht von Baddeleyit ZrO2 für die Herstellung aus. Entweder werden daraus unter Zugabe von Stabilisatoren Granulate hergestellt, oder es wird das Zirkonoxid/ Stabilisator-Gemisch in Elektrowiderstandsöfen bei hohen Tem peraturen eingeschmolzen. Beide Produkte w erden für die Herstellung von Gießkeramikteilen verw endet. Die Entwicklung wurde in relativ kurzer Zeit vorangetrieben und zur Produktionsreife gebracht. Einbauten in der Praxis haben ergeben, daß die Werkstoffe den an sie gestellten Erwartungen entsprechen. Derzeit ist eine Anlage für die großtechnische Herstellung in Planung. Diese Anlage wird es ermöglichen, auch noch andere A nwendungsbereiche von Zirkonoxid abzudecken. Ein großer Vorteil der Arbeit mit diesem feinkeramischen Werkstoff war der, daß sich die Ergebnisse befruchtend auf die übrige Entwicklung von feuerfesten Werkstoffen ausgewirkt haben. Es zeigt sich nämlich, daß in vielen Anwendungsgebieten ein Trend zu Präzisionsteilen vorhanden ist, der mit dem bisherigen grobkeramischen Konzept nicht realisiert w erden kann. Die Erkenntnisse über feinkeramische feuerfeste Produkte helfen jedoch, auch diesen Bereich in eine neue Dimension zu führen. UMWELTASPEKTE IN DER ZEMENT- UND GLASINDUSTRIE Es ist üblich, Zem entdrehöfen mit Magnesiachromsteinen zuzustellen, die etwa 15% Chromerz enthalten. Solche Steine bew ähren sich in den Übergangszonen, aber auch in der Brennzone von Öfen ausgezeichnet, da sie ein gutes Zementansatzverhalten, eine entsprechende Tem peraturwechselbeständigkeit und Gefügeelastizität besitzen. Durch den Umstand, daß sie mit einem hochbasischem Zementklinker Zusammenkommen und der Brand des Klinkers unter oxidierenden Bedingungen erfolgt, bildet sich aus dem 3-wertigen Chrom im angelieferten Stein 6-wertiges Chrom in nicht unerheblichem

7 Ausmaß, sodaß zum Teil die Cr(+6)-Gehalte im Klinker den erlaubten Grenzwert überschreiten und die Ausbausteine als Sondermüll behandelt werden müssen. Ähnlich ist es in Teilen von Regeneratorgitterungen der Glasindustrie. Magnesiachromsteine bewähren sich in mittleren Lagen von Regeneratoren ausgezeichnet. Doch auch hier wird das Cr(+3) zu Cr(+6) aufoxidiert, was sofort an der Gelbfärbung der Ausbausteine erkannt werden kann. Es war nun die Aufgabe der Feuerfestindustrie, für umweltfreundliche Ersatzsorten zu sorgen. Bei Steinen für die Zementindustrie lag es nahe, die seit den Dreißigerjahren in Kalkschachtöfen in Einsatz befindlichen Magnesiasteine, denen bei der Steinherstellung etwas Tonerde zugegeben wird, was die Temperaturwechselbeständigkeit erhöht, den Anforderungen in Hochleistungszementdrehöfen anzupassen. Von Japan w urden als Lösungsansatz sogenannte Spinellsteine vorgeschlagen. Hier w erden Magnesiakörnungen mit einem synthetischen Spinellklinker vermischt, zu Steinen gepreßt und gebrannt. Um die gewünschte Temperaturwechselbeständigkeit zu erhalten, ist es allerdings in diesem Fall notwendig, relativ große Mengen an Spinellklinker zuzusetzen, was zu Al2O3-Gehalten von bis zu 15% im Stein führt. So hohe Spinellgehalte in einem Stein können jedoch kein ideales Auskleidungsmaterial für Zementdrehöfen sein, reagieren sie doch mit den Calciumoxid enthaltenden Phasen des Zementklinkers. Viel zielführender war es daher, zu versuchen, mit möglichst wenig Tonerde zu Steinen mit entsprechenden Prüfdaten zu kommen. Dies wurde dadurch erreicht, daß mit grobkörniger Tonerde und gezielten Ungleichgewichten im Stein gearbeitet wurde. Auf diese Art und Weise war es möglich, die Renaissance einer alten österreichischen Erfindung in einem traditionellen Absatzmarkt einzuleiten und dabei nicht nur die Haltbarkeiten, im Vergleich zu Magnesiachromsteinen zu verbessern, sondern auch noch einen aktiven Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Das eingangs aufgezeigte Problem in den Regeneratoren von Glaswannen wurde in zwei Etappen gelöst. Für den Bereich über 1000 Grad wurden Magnesiasteine entwickelt, die eine sehr geringe Tendenz des Periklaswachstums zeigen. Solche Steine behalten auch noch in den üblicherweise acht Jahren ihres Einsatzes die Gefügeelastizität u n d Temperaturwechselbeständigkeit bei. Für den Bereich unter 1000 Grad w urden Spinellsteine auf Basis geschmolzenen Magnesiumaluminates entwickelt, die neben den notw endigen physikalischen Prüfdaten auch noch resistenter gegen verschiedene chemische Angriffe sind, als die zuvor eingebauten M agnesiachromsteine. Wesentliche N euerungen w urden auf der konstruktiven Seite in der Glasindustrie eingeführt. Man erkannte, daß die mit Normalsteinen zugestellten Glattschachtgitterungen keine optimale W ärmeregeneration erbringen. Die sogenannten Topfsteingitterungen wurden eingeführt. Bei Topfsteinen handelt es sich um dünnw andige, achteckige Hohlsteine mit maximal 40 mm Wandstärke. Optimale Wandstärken liegen dabei unter Berücksichtigung von M odellberechnungen hinsichtlich W ärmeaustausch sowie Standfestigkeit w ährend der achtjährigen Betriebszeit um die 30 mm. Hersteiltechniken aus der Feinkeramik wurden übernommen, um bei diesen dünnw andigen Steinen eine optimale gleichmäßige Textur zu erreichen. Mit der Entwicklung solcher Steine w urde auch eine wirksame Waffe gegen schmelzgegossene Konkurrenzprodukte gefunden, die in Wandstärken unter 30 mm derzeit nicht herstellbar sind. ZUSAMMENFASSUNG Diese aus der Praxis ausgewählten Beispiele sollten zeigen, wie interessant und vielfältig, ja aufregend die Forschungs- und Entwicklungstätigkeit in der Feuerfestindustrie ist. Das dürfte sich in den kom m enden Jahrzehnten kaum nennensw ert ändern, denn der menschliche Geist wird stets neue, veränderte und verbesserte Herstellverfahren für Stahl, Nichteisenmetalle, Glas, Zement usw. erfinden, für die die Feuerfestindustrie bezüglich der Zustellungsmaterialien ganz einfach die entsprechende Antwort schaffen muß. Aus heutiger Sicht gesehen wird die Industrie bei H ochtem peraturprozes

8 sen auch im nächsten Jahrhundert nicht auf spezielle, auf den Bedarf konzipierte Feuerfestprodukte verzichten können, u n d nur eine zukunftsorientierte Industrie wird den Anforderungen nachkommen können. Zukunftsorientierung heißt dabei, daß die Feuerfestindustrie sich immer mehr von M engenprodukten weg zu Spezialprodukten hin entwickelt. Dabei w erden in weiten Bereichen der geformten Feuerfestprodukte Methoden anzuwenden sein, die heute nur in der Fein- oder Ingenieurkeramik üblich sind. Auch dem Einsatz spezieller synthetischer Rohstoffe in Kombination mit gängigen, bekannten wird große Bedeutung zukommen. Die Zusammensetzung von Preßmassen wird in Zukunft auf die Verarbeitung mit Automaten abgestimmt sein müssen. Dem exakten Aufbau von Pflege- und Reparaturmassen hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit mit Robotern wird besondere Beachtung zu schenken sein. Es besteht kein Zweifel, daß ambitionierte Mitarbeiter bei guter Bezahlung in der Feuerfestindustrie stets ein reiches Betätigungsfeld finden werden. Der W unsch der österreichischen Feuerfestindustrie an die Montanuniversität ist, für eine fundierte Grundlagenausbildung zu sorgen und in enger Zusammenarbeit mit der Industrie eine große Anzahl junger Leute für ein Studium der M ontanwissenschaften zu interessieren.