Verhalten basischer Steine im Gitterwerk von Bleiglaswannen

Abstract

Evaluation of the basic checker bricks from two lead glass tanks worked continuously for five years showed an average life of 15 months compared with 30 to 36 months in similar furnaces melting soda-lime-silica glass. The worst wear occurred between the 18th and 28th courses down from the top where the bricks cracked and disintegrated, the extensive destruction and formation of voids being responsible for collapse under the weight of the upper courses. The chrome-magnesite bricks at various stages were analysed chemically, mineralogically and with the help of the microprobe. In the tone of worst attack there was a considerable enrichment in lead and other materials foreign to the original bricks which caused the excessive attack. The lead oxide, lead sulphate and anhydrite underwent, in the existing temperature-time conditions, repeated cycles of condensation, evaporation, recrystallization and melting which rapidly impair the mechanical properties of the bricks. The theory developed from these observations can be tested in a suitable laboratory furnace. Au terme de cinq ans d'exploitation, an constate que les briques basiques utilisées dans l'empilage de deux fours fondant du verre au plomb ont eu une durée de vie moyenne de 15 mois alors que les empilages de Bassins comparables utilisés pour la fusion de verre sodo-calcique resistent de 30 à 36 mois. L'usure principale apparait entre le 18e et le 28e tas — à partir du dessus — et provoque dans les briques des fissures qui ont pour effet d'annihiler la résistance mécanique. Cette destruction importante crée dans les briques des cavités et provoque l'effondrement des couches supérieures de l'empilage. Les réfractaires magnésie-chrome utilisés pendant la période d'observation sont étudiés par analyse chimique et minéralogique et à l'aide d'une microsonde. On peut mettre en évidence une absorption plus accentuée de plomb dans les zones attaquées ainsi que des phases étrangères au réfractaire, qui sont à l'origine d'une forte densification de la texture de la brique. Les oxydes et sulfates de plomb apparaissant à cette occasion, de même que l'anhydrite, se dissolvent sous l'influence des réactions répétées, dues au changement constant de température, d'évaporation, de condensation, de cristallisation et de fusion qui affaiblissent fortement la texture de la brique et détruisent sa résistance. Un four experimental proche de la pratique, permet d'étayer solidement en laboratoire la théorie tirée de ces études. Die Beurteilung feuerfester basischer Gittersteine aus zwei kontinuierlich arbeitenden Bleiglaswannen ergab nach Auswertung von fünf Betriebsjahren eine durchschnittliche Standzeit von 15 Monaten gegenüber Gitterungen in vergleichbaren Kalk-Natron-Glaswannen mit 30 bis 36 Monaten. Der Hauptverschleiß trat zwischen der 18. und 28. Lage — von oben gerechnet — auf, wobei die Steine rissig wurden und ihre mechanische Standfestigkeit verloren. Auf Grund der weitgehenden Zerstörung entstanden im Gitterwerk Hohlräume, durch die auch die oberen Gittersteinlagen einstürzten. Die im Auswertungszeitraum eingesetzten Magnesitchromteine sind chemisch-analytisch, mineralogisch und auch mit Hilfe der Mikrosonde untersucht worden. Es konnte im gefährdeten Bereich eine verstärkte Aufnahme von Blei und anderen steinfremden Phasen nachgewiesen werden, die eine starke Verdichtung des Steingefüges bewirken. Die dabei auftretenden Bleioxide und Bleisulfate sowie Anhydrit lösen unter dem ständig einwirkenden Temperaturwechsel wiederholte Reaktionen von Verdampfen, Kondensieren, Auskristallisieren und Aufschmelzen aus, wodurch das Steingefüge stark aufgelockert wird und die Standfestigkeit der Steine verlorengeht. Mit einem praxisnahen Versuchsofen konnte im Labor die aus den Untersuchungen abgeleitete Theorie weitgehend untermauert werden.