DE1571301A1 - Verfahren zur Herstellung von halbfeuerfesten Isoliersteinen - Google Patents

Description

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?Λ. August 1966/V

Anmelderin: Aktieselskabet Skarrehage Molervaerk, Nykjzfbing Mors, ^b, ^suei-^ade, Dänemark

A 10 955
Patentanmeldung

Verfahren zur Herstellung von halbfeuerfesten Isoliersteinen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von halbfeuerfesten Isoliersteinen, d.h. isolierenden Steinen und anderen Formkorpern, die Temperaturen bis zu 1200°C vertragen können, unter Anwendung von Feuerton, der nach Zugabe von Wasser und organischen Füllstoffen, welche die zur Erzielung der Isolierfähigkeit nötige Porosität sichern, zu Steinen geformt und gebrannt wird.

Es hat sich gezeigt, dass die bisher zur Herstellung Vi* solchen halbfeuerfesten Isoliersteinen verwendeten Rohstoffe einen sehr grossen Schwund der Steine während des Brennens verursachen, ein Schwund der oft 10-20$ linear beträgt· Zur Verhinderung, dass die Steine beim Gebrauch bei maximaler Anwendungstemperatur unzulässig . viel schwinden, ist bisher entweder dafür gesortff dass die rohen Steine W. mindestenjbei maximaler Anwendungstemperatur gebrannt wurden, oder dass die rohen Steine eine relativ grosse Menge von Material enthielt^ das im voraus mindestens bei der maximalen Anwendungstemperatur gebrannt ist·

Dieses Brennen des rohen Steines bei den hohen Temperaturen bewirkt indessen ausser dem grossen Schwund ein kräftiges Sintern· Der Schwund ist teilweise eine Folge dieses Sintern^ das auch bewirkt, dass im Steine ein Porensystem mit grosser Permeabilität gegenüber Wärme und Gas entsteht. Ausserdem treten oft Kristallisationen auf,

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welche eine Vergrösserung des liKnneleitungsvenaogens des Steines und eine Reduktion der Temperaturschockbeständigkeit des Steines verursachen.

Ziel des erfindungsgemässen Verfahrens ist.ei» haibfeuerfeste. Isoliersteinezu schaffen, weicht ein verhältnismässig geringes Wärmeleitungsvermögen, verhältnismässig gute TeEperatarseliockbeständig-

keit und verhältnismässig geringe Gaspenneabilita't mit einem niedrigen in Stich/

BrennungsschwuniYvereljiigen und so, dass die Steine selbst bei recht erheblichen Temperaturschwankungen im Ofen, wo sie hergestellt werden, so masshaltig werden, dass eine Machbearbeitung nicht erforderlich ist.

Bein erfindungsgemässen Verfahren ist dies dadurch erzielt, dass als Tonmaterial Feuerton verwendet wird, der beim Zusatz von Kalziumkarbonat einen CaCCL-Gehalt von 10 bis 30% . Es hat sich überraschend gezeigt, dass.wenn zur Herstellung von halbfeuer« festen Steinen, Feuerton, z.B. englischeqr Pfeifenton, Westwälder Ton oder Rhät-Lias Ton, verwendet werden, die einen solchen Gehalt von

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, kaxa ein Stein erzielt werdenVcier in einem grossen

Temperaturgebiet, d.h. zwischen 800 und 1200°C, sehr wenig schrumpft, d.h. einen linearen Schwund von weniger als I^ hat·

Das Kalziuinkarbonat kann in verschiedenerweise zugesetzt werden. So kann es zur Erreichung von verhältnismässig billigen halb-

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feuerfesten Steinen zweckmässig sein, dass das Kalainwiknrbonat te^eden gewöhnlicheir kalkhaltigef Ziegeleiton zugesetzt wird, z.B. blaaer Ton oder roter Mergel, die in einer solchen Menge zugesetzt werden, dass die Tonmischung einen CaCO„-Gehalt von 10 bis 2056 bekojBffife. Infolge von dem im verhältnis zu der Menge von Feuerton grossen notwendigen Zusatz von gewöhnlichem Ton werden solche Steine verhaLtnisaSssig billig , und die erzielte^ Steine haben, wenn sie maximaler ütaweitdungstemperatur ausgesetzt werden, nur einen linearen Schwund von

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zwischen"" Cj'- und ΐί.

Ein noch- kleiner Schwund kamdurch eine Vermehrung des GaoL„-ueh-LLtes in der Tonmischung eraielt werden, aber die im i'ewöl Ulriche η Ziegeleiton anwesende#/fc"luss stoffe werden, falls der CaCCL ehalt Lajr. Zusatz Von solchem Ton über die vorher genannten 20$ hinaus rntii^rt wird, ein ungewünschtes Sintern während des Brennens verur-

Dieses kann verirre den werden, falls das Kalaiumkarbonat in F^r::. von ncnnalmteit Kalkstein zugesetzt wird, z.B. zermalmter Kalk «-der .'.ernvaiie Kreide, die in einer solchen Menge zugesetzt wird, dass die T.T.rrJ.scj.unr einen CaCO^-Gehalt von 15 bis 'jQff bekommt. In diesem i'rjll wird eir.i· Erleichterung in der Fabrikation erzielt, weil es leichter ist, ο ine homogene Mischung aus Feuerton ur.d zern.aLT.ter Kreide

ν der .:ern;aL':it o::l Kalk zu erzielen als aus zwei verschiedenen Tonarten, und _i:ieici:.:e:t ig kann ein Stein erzielt werden, dessen Schwund, wenn er M:ixinalte::.!-efatur ausgesetzt wird, nur zwischen C,25 und 0,5i liegt. Eir. solcher Stei:. wird aber etwas teurer als Steine, die unter Verwendung vor: gewöhnlichem Ten hergestellt sind, weil der teure Feuerten den ganzen Ton ausmacht.

WerJi aber das Kalsiumkarbonat in Form von Kalkstein zugesetzt wird, wird ·· gefordert, dass die fertige Tonmischung einen uaCu.--Gehalt von mindestens 15)E haben soll, weil bei Verwendung von gewöhnlichem Ton «is Zusatzmittel eine» CaCO^-Gehalt von ΙΟί genügt, welcher möglicherweise auf der gegenseitigen Zusanmenarbeit oder Einwirkung zwischen den beiden verschiedenen Tonarten beruht.

. ErfindungsgemSss sollten die Steine bei einer Höchsttemperatur gebrannt werden, die 100-300°C unter der maximalen Anwendungstemperäxir des fertigen Steines liegt. Hierdurch wird sichergestellt, dass jede Gefahr eines schädlichen Sinterns während des Brennens

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selbst vermieden wird, und es hat sich gezeigt, dass ein derartiges Sintern auch dann nicht vorkommt, wenn die Steine bei der' praktischen Verwendung den maximalen Anwendungstemperaturen ausgesetzt werden, so wie es sonst der Fall sein würde, falls Steine.allein aus Feuerton hergestellt^ einer entsprechenden Behandlung ausgesetzt werden.

Die Menge von Kalziumkarbonat, die in jedem einzelnen Fall zu dem Feuerton zugesetzt werden soll, hängt von der Art und Zusammensetzung des Feuertons ab, und, wenn das Kalziumkarbonat in Form von gewöhnlichem Ton zugesetzt wird, auch von der Zusammensetzung des Tons, und soll deshalb in jedem einzelnen Fall experimental und unter Rücksichtnahme des gewünschten Grad» von Feuerfestigkeit hergeleitet werden.

Beispiel 1«

438 g, entsprechend 0,78 1, getrockneter und pulverisierter' englischer Pfeifenton (EOBB/r-Ton) mit einer Partikelgrösse kleiner als 125 <■' und 487 g, entsprechend 0,55 1* getrockneter und pulverisierter roteir Mergel mit einem Gehalt am Kalk von 29% GaCOo und einer Partikelgrösse kleiner als 250 A^ werden trocken gemischt und während der Mischung werden weitere 225 g, entsprechend 1,66 1, Tannensägemehl und 25 g, entsprechend 1,48 1, expandierte Polystjrrenperlen zugegeben. Wenn diese Stoffe in einem solchem Mass gemischt sind, daas das 'Gemisch homogen ist, werden 600 ml Wasser zugegeben.und es wird gründlich geknetet· Die erzielte plastische Masse wird weichgepresst in einer Form mit den Abmessungen 240,5 x 3J£5 x 55,0 mm, und der dadurch geformte Rohstein wird unmittelbar danach von der Form getrennt· Der Stein wird erst beim Stehenlassen bei Stubentemperatur zwei Tage lang

getrocknet, und danach 2 χ 24 Studden im Trockenschrank bei HO C. Der Trocknungsschwund beträgt 4,75^ linear im Verhältnis zu den Abmessungen der Form. Der so getrocknete Stein wird in einem elektrischen Ofen

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gebrannt, zunächst 10 Stunden bei 5OO°C, bis das organische porösitätsvergrössernde Material vollkommen ausgebrannt ist, und dann vier Stunden bsi Ö50 C. Der Schwund bei diesem Brennen beträgt 1,40$ linear im Verhältnis zu den Abmessungen des getrockneten Steines. Der erzielte Stein hat nach dem Brennen ein Raumgewicht von ISk kg/m . Wird der Stein einem Nachbrennen ausgesetzt, z.B. vier Stunden bei 95O°C und später feai ebenfalls vier Stunden bei 1O8O-1O9O°C, was der maximalen Anwendungstemperatur entspricht, hat er einen nachträglichen Schwund von nur 0,00$ linear.

Beispiel 2.

2210 g, entsprechend 3j5 l_a getrockneter und pulverisierteT engliche.7 Pfeifenton (ΕΟΒΒ/ϊ-Τοη) mit einer Partikelgrösse kleiner als 125y^ⁱ'und553 gj entsprechend 0,9 1, getrockneter und pulverisierter' Kalkstein (aus-Erslev, Mors, Dänemark) mit einer Partikelgrösse kleiner als bO/O, wurden trocken gemischt, indem gleichzeitig 930 g_t entsprechend 6,9 1, Tannensägemehl und 54 B₉ entsprechend 3*2 1, expandierte Polystyrenperlen zugesetzt werden. Wenn diese Stoffe in einem solchen Mass trocken zusammengemischt waren, dass eins ganz homogene ' Mischung erzielt war, wurden 2000 ml Wasser zugegeben und eine gründliche Khetung vorgenommen. Die Mischung wurde in einer Form mit den Abmessungen 240,5 x H9j5 χ 55jO mm gepresst, und d|'c Form wurde unmittelbar nach dem Formen weggenommen. Aus der Mischung wurden vier Steine geformt. Die Steine wurden erst beim Stehenlassen bei Stubentemperatur 2 χ 24 Stunden getrocknet, und danach noch 2 χ 24 Stunden im Trockenschrank bei U0°C. Der Trocknungsschwund betrüg 5*2$ linear im Verhältnis zu den Abmessungen der Form. Die so getrocknetenSteine wurden danach in einem elektrischen Ofen gebrannt, zunächst 10 Stunden bei 500°C, bis das organische porositätsvergrössernde Material voll-

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kommen ausgebrannt war, und danach 4 Stunden bei 850 C. Der Schwund bei dem Brennen betrag 2,6$ von den Abmessungen der getrockneten Steine ,

Die erzielter/Steine hatten nach dem Brennen ein Raumgewicht von 507 kg/m , und der Nachschwund beim Nachbrennen, t ri 4 Stunden bei 1120 C und danach noch 4 Stunden bei 1200 C war zusammen so wenig wie 0,36$·

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Claims (1)

1. Patentansprüche. « *- _r, .

   1, Verfahren zur Herstellung von halbfeuerfesten Isolier-

   ::teinen unter Amremdung von Feuerton, der nach Zugabe von Wasser und organischer. Füllstoffen zu Steinen geformt und gebrannt wird, i -i i u r c h gekennzeichnet, dass als Tonmischung yeuerton verwendet wird, der beim Zusatz von Kalziumkarbonat einen ;.-iJC. -Gehalt von 10 bis 30% i bi'koYV 7r)f.

   Z. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

   ·.·. ü i c h η e t, dass das Kalziumkarbonat in Form von gewöhnlichem rixLkhaltigen Ton-SsgMohataMMNk^A·« in einer solchen Menge zugesetzt ν,-irj, dass die Tonmischung einen CaCCL-Gehalt von 10 - 20$ bekommt.

   Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- z c i c h η et, dass das Kalziumkarbonat in Form von zermalmtem ]\.\] 1 ι in wignrii timti wirrt," Γ Kalk oder Kreide, >#» in einer solchen Menge ciurtvetst wird, dass die Tonmischung einen CaCO^-Gehalt von 15 - 3Qi bekonsit.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, Z oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stein bei einer Maximaltemperatur, die zwischen 100 - 300°C unter der maximalen Anwendungstemperatur des fertigen Steines liegt, gebrannt wird.

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