Über die Zonenbildung bei der Reaktion von Glas mit feuerfesten Steinen, vorzugsweise Schamotte-Wannensteinen

Abstract

Es wurden Versuche in einer Drehwanne durchgeführt, um die Ausbildung der Reaktionsschichten zwischen Natronkalkglas und feuerfesten Steinen unterschiedlichen Al₂O₃-Gehaltes (24 bis 64 %) zu studieren. Die apparativen Schwierigkeiten (in erster Linie der Alkaliverlust durch die stoßende und mit hoher Geschwindigkeit über das Bad streichende Flamme) werden geschildert. Die Reaktionsschichten folgen nach Zusammensetzung und Fließverhalten einander diskontinuierlich. Die sich entsprechenden Reaktionsschichten sind qualitativ ähnlich aufgebaut. Temperatur und Versuchsdauer haben einen Einfluss auf die Dicke und quanitative Zusammensetzung der Schichten. Die weiße Reaktionschicht ist weitgehend dem Stein zuzurechnen, während die angrenzenden, meist graue Reaktionsschicht bei der Versuchstemperatur vollständig oder weitgehedn flüssig ist und mit weiteren glasigen Schichten in Diffusionsaustausch steht. Beobachtungen im Phasenkontrastmikroskop deuten auf einen periodischen Verlauf der Auflösungsvorgänge. Das unter bestimmten Voraussetzungen (niedriger Alkaligehalt, hoher Al₂O₃-Gehalt der Steine) zu beobachtende Maximum des Alkaligehaltes wird an Hand der Reaktions- und Diffusionsvorgänge erklärt. Die Versuche unterstreichen den Einfluss der Porosität auf die Zerstörungsvorgänge im feuerfesten Stein. Der ungünstige Einfluss von Inhomogenitäten in der Textur und Unterschiede im chemischen und mineralogischen Aufbau zwischen Korn und Matrix werden durch die Prüfdaten der Steine nur ungenügend erfasst.