Korrosion feuerfester Steine durch fayalitische Schmelzen und in Gegenwart von Eisentropfen

Abstract

Es werden Synthese, Analyse, Dichte, Viskosität und Oberflächenspannung fayalitischer Schmelzen (Hohlglas mit steigendem Massengehalt (in %) an Eisenoxid bis 30 FeO + 2,5 Fe2O3) mitgeteilt. Im Hinblick auf die für die Korrosion feuerfester Steine relevanten Einflüsse werden die genannten Eigenschaften auch für die mit Feuerfestmaterial gesättigten Schmelzen indirekt bestimmt und die Spreitungsdrücke bei 1550 °C zwischen reinen und mit Feuerfestmaterial gesättigten fayalitischen Schmelzen einerseits sowie nicht-fayalitischen Schmelzen andererseits abgeschätzt. Die Korrosionswirkung dieser Schmelzen auf schmelzgegossene Korund- und Zirkonoxid-Korundsteine mit 33 und 41 % ZrO2 wird an den Phänomenen der Spülfugen- und Eisentropfenkorrosion als Funktion der Zeit gemessen. Der Gehalt an FeO in den Schmelzen bewirkt eine starke Zunahme der Korrosionsraten und führt zu einer hohen Infiltration. Die Eisentropfenkorrosion ist im Vergleich zur Spülfugenkorrosion deutlich höher, was im wesentlichen auf die von unten nach oben gerichtete Dichtekonvektion zurückzuführen ist. Trotzdem kommt die Eisentropfenkorrosion nach einer gewissen, von der Metalltropfengröße abhängigen, Zeit und Lochtiefe zum Stillstand wegen einer stattfindenden dichtestabilisierenden Schichtung der beteiligten Komponenten.