FORSCHUNGSBERICHTE DES LANDES NORDRHEIN-WESTFALEN. Institut für Gesteinshüttenkunde der Rhein.-Westj. Techn. Hochschule Aachen

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1 FORSCHUNGSBERICHTE DES LANDES NORDRHEIN-WESTFALEN Nr.1885 Herausgegeben im Auftrage des Ministerpräsidenten Heinz Kühn von Staatssekretär Professor Dr. h. c. Dr. E. h. Leo Brandt DK : Prof. Dr. phil. nato habil. Hans-Ernst Schwiete Dr.-Ing. Naresh Bikash Dasgupta Institut für Gesteinshüttenkunde der Rhein.-Westj. Techn. Hochschule Aachen Über die Wechselwirkung der Glas- bzw. Schmelzphase in schmelzgegossenen Wannensteinen mit technischen Bleisilikat-, Borosilikat- und Natronkalkgläsern bei hohen Temperaturen Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

2 ISBN ISBN (ebook) DOI / Verlags-Nr b y Springer Fachmedien Wiesbaden Ursprunglich erschienen bei Westdeutscher Verlag, Koln und Opladen 1968

3 Inhalt 1. Einleitung und Problemstellung Übersicht über die verschiedenen Qualitäten schmelzgegossener Steine Herstellung von schmelzgegossenen Wannensteinen Mullit-Steine (Corhart Standard) Mullit-Steine mit Zr02-Zusatz Zirkon-Korund-Steine Korund-Steine Schmelzgegossene Steine mit Zusatz von Cr20a oder MgO Die Theorie der Korrosion zwischen feuerfestem Material und Glasschmelze Ansätze zur Berechnung der chemischen Wechselwirkungen Ansätze zur Berechnung der Auflösung Die elektrochemische Theorie der Korrosion Typische Erscheinungsformen der Korrosion Spülkantenbildung Lochfraß Korrosion am heterogenen, feuerfesten Material; Glas- und Schmelzphase des schmelzgegossenen Steines Methoden zur Bestimmung der Korrosion an Wannensteinen Experimenteller Teil Das Untersuchungsmaterial Bestimmung der Zusammensetzung der alten und neuen schmelzflüssig gegossenen Steine Chemische Zusammensetzung der Steine Bestimmung des Mineralbestandes an Steinen Röntgenographische Bestimmung Technologische Daten der schmelzgegossenen Steine Optische Bestimmung des Mineralbestandes Bestimmung der Menge und der chemischen Zusammensetzung von Glasphase und Kristallphase in den schmelzgegossenen Glas-Wannensteinen Menge der Glasphase und Kristallphase in den schmelzgegossenen Wannensteinen

4 Chemische Zusammensetzung der Glasphase Chemische Zusammensetzung der Kristallphase Mineralzusammensetzung der Kristallphase Vergleich der Glasphase von Schamotte- und verschiedenen schmelzgegossenen Wannensteinen Synthetische Herstellung der Glasphase und ihr Verhalten Herstellung der synthetischen Glasphase Röntgenographische und optische Untersuchung der synthetischen Glasphase Beobachtung des thermischen Verhaltens der synthetischen Glasphase mit Hilfe des Erhitzungsmikroskopes Untersuchung an Schmelzphase Verfahren zur Gewinnung der Schmelzphase Gewinnung der ausgetropften flüssigen Phase bzw der ausgetropften Schmelzphase Gewinnung der ausgeschwitzten flüssigen Phase Schmelzphase von der Firma L'Electro-Refractaire Chemische Zusammensetzung der verschiedenen Schmelzphasen Berechnung der Menge an Schmelzphase in Abhängigkeit von der Temperatur Bestimmung des Mineralbestandes der Schmelzphase nach der Abkühlung Röntgenographische Bestimmung des Mineralbestandes von verschiedenen Schmelzphasen Optische Bestimmung des Mineralbestandes von der Schmelzphase Untersuchung des Erhitzungsverhaltens der Schmelzphase unter dem Erhitzungsmikroskop Vergleich der Eigenschaften von Glasphase und Schmelzphase schmelzgegossener Mullit- und Zirkon-Korund-Steine Bestimmung des Mineralbestandes der Steine, aus denen die Schmelzphase ausgetropft ist Untersuchung der Wechselwirkung der Glasphase bzw. Schmelzphase in schmelzgegossenen Steinen mit technischen Gläsern Chemische Zusammensetzung der technischen Gläser Verhalten im Erhitzungsmikroskop Reaktionszone der verschiedenen Phasen mit technischem Glas (Untersuchungen unter dem Heiztischmikroskop) Das Heiztischmikroskop Die Beobachtungsergebnisse mit dem Heiztischmikroskop Die Blasenbildung Weiße Reaktionszwischenschicht Die Bildung von Baddeleyit-Kristallen Die Bildung von ß-Tonerde-Kristallen

5 Die Bildung von Mullit-Kristallen Bildung von Platin-Kristallen Röntgenographische Bestimmung des Mineralbestandes der Reaktionsprodukte aus synthetischer Glasphase bzw. Schmelzphase und technischen Gläsern Der Angriff von technischem Bleisilikat-, Borosilikat- und Natron-Kalk-Glas auf schmelz gegossene Steine Untersuchung der Grenzzone schmelzgegossener Steine nach der Einwirkung von technischen Gläsern Röntgenographische Untersuchungen zur Bestimmung der Korrosionswechselwirkung zwischen den Steinkomponenten und verschiedenen technischen Gläsern Reaktionen von Mullit und Korund mit technischen Gläsern bei höheren Temperaturen Der Angriff von Bleioxid (Pb30 4) und einiger weiterer aggressiver Substanzen auf schmelzgegossene Steine Tiefe der Korrosion in Abhängigkeit vom Anteil an Glasphase, vom Zr02- und Al20 3-Gehalt des Steines und vom Alkali- und PbO- Gehalt der Gläser bei verschiedenen Temperaturen Berechnung des Korrosionsgrades nach SOLOMIN 10. Diskussion der Ergebnisse Zusammenfassung Literaturverzeichnis