Dolomitsteine sind feuerfeste Steine aus kalziniertem Dolomitsand. Ihre Hauptbestandteile sind Calciumoxid (CaO) und Magnesiumoxid (MgO) mit geringen Mengen an Siliziumdioxid, Aluminiumoxid und Eisenoxid.
Da Dolomitsteine ungebundenes Kalziumoxid enthalten, nehmen sie leicht Feuchtigkeit aus der Luft auf, was zu Rissen führen kann; Sie sind daher nicht für eine Langzeitlagerung geeignet.
Umfangreiche Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Hydratation von Dolomitsteinen auf MgO-CaO-Basis bei Temperaturen unter 490 Grad durch Wasserdampf angetrieben wird.
Die Kontrolle der Hydratation von CaO bei niedrigen Temperaturen – insbesondere unter 490 Grad – ist der Schlüssel zur Gewährleistung einer guten Hydratationsbeständigkeit von feuerfesten Materialien auf MgO-CaO-Basis. Derzeit werden verschiedene Maßnahmen ergriffen, um die Hydratisierung von CaO zu verhindern:
Sintern: Dazu gehört:
① Reaktives Sintern (ein zweistufiger Prozess bestehend aus Sintern und Hydratisierung).
② Sintern mit Zusatzstoffen. Diese Zusatzstoffe lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Der erste Typ fördert die Bildung einer flüssigen Phase (z. B. Oxide wie Al₂O₃, Fe₂O₃ und SiO₂; Nitride; Bariumcarbid; oder metallisches Barium oder Aluminium).
Der zweite Typ erleichtert die Bildung fester Lösungen (z. B. Oxide wie CeO₂, ZrO₂, Y₂O₃ und Cr₂O₃).
Oberflächenbehandlung: Dazu gehören:
① Organische Oberflächenbeschichtungen wie Teer, Pech, Paraffinwachs, Fettalkohole, verschiedene Harze, Organosiliciumverbindungen oder organische Säure-/organische Säuresalzverbindungen.
② Anorganische Oberflächenbeschichtungen, die durch Gasphasenabscheidung (z. B. die Reaktion CaO + CO₂ → CaCO₃) oder Flüssigphasenlösungen (z. B. Phosphorsäure, Natriumphosphat, Aluminiumdihydrogenphosphat oder Oxalsäure) aufgebracht werden können.
Diese Lösungen reagieren mit dem freien CaO, das auf der Oberfläche des MgO-CaO-Klinkers vorhanden ist, und bilden unlösliche oder schwerlösliche Verbindungen, die an der Klinkeroberfläche haften.
Um die Hydratisierung von Dolomitsteinen zu verhindern, werden üblicherweise Methoden wie Wachsimprägnierung und feuchtigkeitsfreie (wasserfreie) Verpackung eingesetzt.
Bei der Wachsimprägnierung werden auf 60 bis 100 Grad vorgewärmte Dolomitsteine in flüssiges Paraffinwachs getaucht und anschließend an der Luft abgekühlt.
Flüssiges Paraffin dringt in die Poren der Ziegel ein und verfestigt sich zu einem dünnen Film von etwa 10 µm Dicke.
Dies erfüllt einen doppelten Zweck: Es dichtet die Oberfläche der Ziegel effektiv ab und verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit. Dadurch kann die Haltbarkeit von Dolomitsteinen um 1 bis 3 Monate verlängert werden und sie bleiben auch nach dem Öffnen der Verpackung für kurze Zeit funktionsfähig.
Einige Werke haben Asphalt als Beschichtung verwendet; Aufgrund der erheblichen Umweltverschmutzung wird diese Praxis jedoch schrittweise eingestellt.
Eine Alternative ist die „wasserfreie Verpackung“, bei der das Produkt platziert wirdDolomitsteineB. in Aluminiumfolie, Vakuumversiegelung der Verpackung und – falls diese Methode nicht möglich ist – Verwendung eines thermoplastischen, wasserfesten Kunststoffs zum Verschließen, ergänzt durch die Zugabe einer angemessenen Menge Branntkalk (Kalziumoxid) in den Behälter. Dieser Ansatz ermöglicht eine Haltbarkeit von etwa einem Jahr.