[go: up one dir, main page]

DE2162747A1 - Verfahren zur herstellung von waermespeichersteinen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von waermespeichersteinen

Info

Publication number
DE2162747A1
DE2162747A1 DE19712162747 DE2162747A DE2162747A1 DE 2162747 A1 DE2162747 A1 DE 2162747A1 DE 19712162747 DE19712162747 DE 19712162747 DE 2162747 A DE2162747 A DE 2162747A DE 2162747 A1 DE2162747 A1 DE 2162747A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stones
heat storage
clay
production
tempered
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19712162747
Other languages
English (en)
Other versions
DE2162747B2 (de
DE2162747C3 (de
Inventor
Axel Dipl Ing Eschner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Didier Werke AG
Original Assignee
Didier Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Didier Werke AG filed Critical Didier Werke AG
Priority to DE19712162747 priority Critical patent/DE2162747C3/de
Priority to IT5456072A priority patent/IT973958B/it
Priority to AT1063172A priority patent/AT321181B/de
Priority to FR7244341A priority patent/FR2163566A1/fr
Priority to GB5805872A priority patent/GB1412607A/en
Publication of DE2162747A1 publication Critical patent/DE2162747A1/de
Publication of DE2162747B2 publication Critical patent/DE2162747B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2162747C3 publication Critical patent/DE2162747C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung von Wärmespeichersteinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wärmespeichersteinen mit chemischer Bindung für elektrisch betriebene Wärmespeicheröfen.
Bei elektrisch betriebenen Wärmespeicheröfen verden aufgrund der wärmetechnischen Anforderungen Wärmespeichersteine vor allem auf der Grundlage von Sintermagnesit, Chromerz, Olivin verwendet. Die Steine haben entweder eine keramische Bindung oder sie sind chemisch gebunden, was wirtschaftliche und verfahrenstechnische Vorteile erbringt. Die chemisch gebundenen Steine sind jedoch leicht in der Erlangung eines hohen Raumgewichtes gegenüber den keramisch gebundenen, bei Temperaturen im Bereich von 1500 - 16OO°C gebrannten Steinen benachteiligt, da letztere eine zusätzliche Verdichtung durch eine Brennschwindung erfahren.
Bei chemisch gebundenen Wärmespeichersteinen sind neben den Anforderungen, vie Festigkeit, Raumgevicht, Wärmeleitfähigkeit und Temperaturvechselbeständigkeit insbesondere die Feuchtigkeitsabgabe im Betrieb, die korrosive Einwirkung der Steinkomponenten auf das eingebettete Heizleitermaterial und im Zusammenhang damit das Verhalten des Bindemittels, seine Zersetzung und die Abwanderung von Bindemittelkomponenten im Betrieb zu beachten· Um eine geringe Feuchtigkeitsabgabe der chemisch gebundenen Wärmespeichersteine im Betrieb zu gewährleisten, ist einmal die Temperung der Steine erforderlich,und zum anderen soll die nachträgliche Feuchtigkeitsaufnahme dieser getemperten Steine gering sein. Bei zu hoher Feuchtigkeitsabgabe ist im Betrieb mit Beeinträchtigungen der Wärmespeichergeräte und im Zusammenwirken mit dem Bindemittel mit.Geruchsbelästigung zu rechnen.
30982870*470
Als chemisches Bindemittel der Wärmespeichersteine können Magnesitunsulfat zusammen mit feinteiliger Magnesia, Wasserglas, Zement und Natriumpolyphosphat Anwendung finden· Diese Bindemittel sind jedoch im einzelnen mit wesentlichen Machteilen behaftet. So führt die Vervendung von Magnesiumsulfat im Zusammenhang mit feinteiliger Magnesia zu einer hohen Feuchtigkeitsaufnahme der getemperten Steine und ferner läßt ihre Festigkeit bei höheren Temperaturen stark nach. Das Bindemittel Zement verlangt einen telativ hohen Zusatz und es tritt ebenfalls nach vorheriger Temperung der Steine in starkem Maße eine Feuchtigkeitsaufnahme aus der Luft auf. Die Vervendung von Wasserglas bedingt eine schnelle Verarbeitung der fertigen Masse zu gepressten Steinen. Beim Einsatz von Natriumpolyphosphat in der für eine ausreichende Steinfestigkeit erforderlichen Menge von üblich *\,5 % und mehr wird eine teilveise Lösung und Abwanderung der Phosphatsalze im Zusammenhang mit der Verdampfung von angelagertem Wasser im Stein beobachtet» vas sich im Betrieb der Wärmespeicheröfen in einer deutlichen Korrosion der metallischen Umhüllungen bzv· Abdeckungen und in einer Geruchsbelästigung äußert·
Zusätzlich konnte festgestellt verden, daß bei Wärraespeichersteinen mit natriumhaltigen chemischen Bindemitteln» insbesondere bei der Vervendung von Wasserglas, die elektrische Leitfähigkeit bei Temperaturen über etva 65O°C zunimmt und dadurch bereits die elektrische Durchschlagfestigkeit der Geräte beeinträchtigt vird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin« den ungebrannten und chemisch gebundenen Wärmespeicherstein auf der Grundlage von Sintermagnesit, Chromerz» Olivin hinsichtlich seiner verschiedenen Eigenschaften» vie Festigkeit» Raumgevicht, Feuchtigkeitsaufnahme, Korrosionsverhalten» Abwanderung von Bindendttelkomponenten#geringer elektrischer Leitfähigkeit und Temperaturvechselbeständigkeit insgesamt zu verbessern.
- 3 -309828/047 0
Die Aufgabe vird nach der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, vonach bei ¥ärraespeichersteinen als Bindemittel ein Zusatz von 1-8, vorzugsveise 1 bis 4 Gev*% Ton, 0,2 - 1,5» vorzugsveise 0,4 - 0,8 Gev.% Natriumpolyphosphat und Wasser angevendet vird und die Steine nach.der Formgebung getrocknet und bei einer Temperatur von über 400°C getempert verden· Durch die gleichzeitige Anwendung von Ton und der relativ geringen Menge Natriumpolyphosphat erreichen die Steine nach der Teraperung eine hohe Festigkeit, und gleichzeitig wird ein verbessertes Verhalten gegen Feuchtigkeitsaufnahme, eine gute !Konsolidierung der phosphathaltigen lomponente und bei vorliegenden eingebetteten Heizleitern eine verminderte Heizleiterkorrosion erzielt* Hierdurch sind die Wärmespeichersteine ohne jegliche veitere Behandlung für den störungsfreien Einsatz in Wärmespeicheröfen, und zvar sovohl als sogenannte Beistellplatten als auch als Heizplatten mit eingeformtem elektrischem Widerstandheizelement in hervorragendem HaBe geeignet·
Auf die Zugabe von Ton zum Bindemittel läßt sich ferner ein merklicher Anstieg des Raumgevichtes der Steine sovie eine günstige Temperaturvechselbeständigkeit bzw· Widerstandsfähigkeit gegenüber schroffer Luftabkühlung zurückführen·
Bei dem Verfahren nach der Erfindung sollte das Bindemittel, vie an sich bekannt, in Form eines Schlickers zugegeben verden· Diese Maßnahme gestattet es, bei der relativ geringen Menge an Natriumpolyphosphat die im Zusammenwirken mit dem Ton sich ergebenden Wirkungen optimal zu erreichen. Der durch das Natriumpolyphosphat in der bevorzugten Menge von 0,4 0,8 Gev.% eingebrachte P^o--Gehalt des Wärmespeichersteins beläuft sich auf etva 0,3 - 0,6 Gev.%.
ES vurde festgestellt, daß bei der Anvendung höherer und über 8 % hinausgehender Zusätze an Ton das Raumgewicht und
309828/0470
die Wärmeleitfähigkeit der Steine abnehmen und auch bei unter 1 % liegendem Tonzusatz eine Verschlechterung durch mangelnde Festigkeit und niedriges Raumgevicht eintritt. . Jedoch virkt sich bei feinkornarmen Mischungen mit relativ niedrigem Gehalt an Körnung unter 0,09 mm ein an der oberen beanspruchten Grenze liegender Tonzusatz vorteilhaft auf das Raumgevicht der Steine aus.
Die für den Zusatz von Natriumpolyphosphat beanspruchte obere Grenze ist dadurch bestimmt, daß durch hohe Gehalte die Feuchtigkeitsaufnahme und die erforderliche Konsolidierung der Phosphate beeinträchtigt vird.
Die Wärmespeichersteine nach der Erfindung können direkt im Anschluß an die Formgebung in Heizkammern getrocknet werden, vobei sich gezeigt hat, daß die Gefahr von Rißbildungen nicht besteht. Die Trocknung sollte bei einer Temperatur von 80°C und höher erfolgen.
Durch die beim vorliegenden Verfahren angewandte Temperung der Wärmespeichersteine soll die Abspaltung von gebundenem Wasser und flüchtigen Bestandteilen erreicht verden. Eine restlose Abspaltung de§ an den Ton gebundenen Wassers ist dabei nicht erforderlich. Die Temperung kann in vorteilhafter Weise bei* einer Brenntemperatur von 600°c im Tunnelofen vorgenommen verden.
Bei der Herstellung von Wärmespeichersteinen nach der Erfindung kann in vorteilhafter Weise ein Magnesiasinter mit über 95 5C MgO und ein Ton mit einem Alkali gehalt (Na2O. + K3O) unter 1 % und einem Fe3O3-GeIIaIt unter 2 % vervendet verden. Eine Zusammensetzung mit diesen Stoffen ist besonders auch als Masse zur Einbettung elektrischer Heizleiter in mit entsprechenden Ausnehmungen versehenen Wärmespeichersteinen geeignet.
309828/0470
Bezüglich der Körnung des körnigen feuerfesten Grundmaterials ist zu bemerken, daß diese in bekannter Weise zur Erlangung eines hohen Steinraumgevichtes und die maximale Körnung in Abstimmung mit dem Windungsabstand der verwendeten Heizleiter— Spiralen zu vählen ist·
Das Verfahren zur Herstellung von Wärmespeicherteinen nach der Erfindung soll nun anhand von· Beispielen, die Magnesitvärmespeichersteine betreffen, näher erläutert verden·
Als körniges feuerfestes Grundmaterial dient eisenarmer Magnesiasinter mit ca. 92 % MgO-Gehalt, einem CaO:SiO2-Verhältnis von 0,5 und einem Kaumgevicht von 3§24 bestimmt an der Körnung 2-6 mm· Es kann jedoch auch eisenarmer Magnesiasinter mit einem hohen CaO:SiO2-Verhältnis von z.B. 2,0 vervendet verden.
Bei den Mischungen nach den Beispielen vird die Sintermagnesia in einem Körnungsaufbau mit Mischungslücke benutzt· Es verden plattenartige Formkörper gepreßt, aus denen nach Trocknung und Temperung durch Herausschneiden die Prüfkörper zur Bestimmung der Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Temperatur vechselbeständigkeit gewonnen verden·
·- 6 309828/0470
Beispiele 1 Zusammensetzung: Kagnesiasinter 1-5 nm Gev.#
• 0-0,5 mm Gev.Ji
" unter 0,09 nm Gtv*%
Zusätze:
Ton, vindgesichtet (28-30 % Al3O3)
Natriumpolyphosphat Gev,%
ω Wasser "
Verarbeitung t
CO ' ■ ' ■ ■ ■ "Γ) λ
co Preßdruck 700 kp/cm
co Temperung nach Trocknung 600°/6h « Eigenschaften;
ο ,
*" Eaumge-Bdcht g/anr
ο taltdruckfestigkeit kp/ca2
Biegefestigkeit kp/ca2 Xrosittt vol% Wärmeleitfähigkeit bei 6000C 1) TemperaturvechselbestHndigkeit 2) Biegefestigkeit nach 25 Abschreckungen
kp/cm2
Feuchtigkeitsaufnahme bei nj
Luftlagerung 3OOC / 90 % ^
relative Luftfeuchtigkeit σ)
bis zur Gevichtskonstanz 0,1 unter 0,1 0,12 0,15 0,3 N)
53 53 53 53 53 ,5
39 39 39 39 39
8 8 8 8 8
2 4 4 4 «.
0,8 0,2 0, 4 0,8 1 ,78
4 4 4 5 5
X X X X X
X X X X X
2,84 2,84 2, 88 2,90' 2 ,3
550 560 630 570 300 25
50 70 70 12
20 18 22
3,2 2,4 3, 0 3,4 2
über 25 25 über 25 über
22 20 28
CD CO CO
1) bestimmt durch stationäres Vergleichsverfahren, bei dem der konstante Wärmefluß durch zvei zylindrische Scheiben gemessen vird (siehe Berichte der Dtsch.Ieram.Ges. 1957» S. 183-189)·
2) Erhitzen von Prismen auf 95O0C und Abschreckung durch Preßluft.
Die Beispiele 1 bis 4 nach der Erfindung weisen eine hohe Festigkeit und ein günstiges Raumgevicht sovie eine für chemisch gebundene Wärmespeichersteine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Außerdem erreicht die Feuchtigkeitsaufnahme bei Luftlagerung einen Wert, der auch bei gebrannten Wärmespeichersteinen auftritt. Demgegenüber fallen im Beispiel 5 mit dem erhöhten Anteil an Phosphatbindemittel und ohne Ton die Eigenschaftsverte ab.
309828/0470
ORIGINAL INSPECTED

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1· Verfahren zur Herstellung von Wärraespeichersteinen mit chemischer Bindung auf der Grundlage von Sintermagnesit, Chromerz, Olivin für elektrisch betriebene Wärmespeicheröfen, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein Zusatz von 1-8, vorzugsweise 2-4 Gev.% Ton, 0,2 - 1,5, vorzugsweise 0,4 bis 0,8 Gew.3i Natriumpolyphosphat und Wasser angewendet wird,und die Steine nach der Formgebung getrocknet und bei einer Temperatur von über 400 C getempert werden.
    2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in Form eines Schlickers angewandt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine nach der Formgeb
    im Tunnelofen getempert werden.
    daß die Steine nach der Formgebung und Trocknung bei 600°C
    4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steine oder eine Masse zur Einbettung der elektrischen Heizleiter ein Magnesiasinter mit über 95 % MgO und ein Ton mit einem Alkaligehalt (Na2O + Σ^Ο) von maximal 1 % und einem Fe20_-Gehalt von maximal 2 % verwendet wird.
    309828/0470
    ORIGINAL INSPECTED
DE19712162747 1971-12-17 1971-12-17 Verfahren zur Herstellung von Wärmespeichersteinen Expired DE2162747C3 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712162747 DE2162747C3 (de) 1971-12-17 1971-12-17 Verfahren zur Herstellung von Wärmespeichersteinen
IT5456072A IT973958B (it) 1971-12-17 1972-12-07 Procedimento per la produzione di mattoni accumulatori di calore
AT1063172A AT321181B (de) 1971-12-17 1972-12-13 Verfahren zur Herstellung von Wärmespeichersteinen
FR7244341A FR2163566A1 (de) 1971-12-17 1972-12-13
GB5805872A GB1412607A (en) 1971-12-17 1972-12-15 Heat storage bricks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712162747 DE2162747C3 (de) 1971-12-17 1971-12-17 Verfahren zur Herstellung von Wärmespeichersteinen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2162747A1 true DE2162747A1 (de) 1973-07-12
DE2162747B2 DE2162747B2 (de) 1975-02-13
DE2162747C3 DE2162747C3 (de) 1975-10-02

Family

ID=5828350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712162747 Expired DE2162747C3 (de) 1971-12-17 1971-12-17 Verfahren zur Herstellung von Wärmespeichersteinen

Country Status (5)

Country Link
AT (1) AT321181B (de)
DE (1) DE2162747C3 (de)
FR (1) FR2163566A1 (de)
GB (1) GB1412607A (de)
IT (1) IT973958B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0058630A1 (de) * 1981-01-27 1982-08-25 Arbed S.A. Verfahren zur Herstellung von zum Speichern thermischer Energie geeignete Speicherelemente
US10988654B2 (en) 2016-01-04 2021-04-27 Kraftblock Gmbh Thermal storage with phosphorus compounds

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4218256A (en) * 1979-03-06 1980-08-19 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Method of forming slide gate valve parts
GB2137978B (en) * 1983-04-11 1987-01-07 Norton Co Heat storage blocks and manufacture thereof
FI884360A7 (fi) * 1987-10-09 1989-04-10 Nordos Ab Oy Konstruktion och element fungerande som vaermeackumulator, -vaexlare och -radiator, dess anvaendning och foerfarande foer dess framstaellning.
FR3078533B1 (fr) * 2018-03-01 2023-04-21 Prayon Procede de fabrication d'un materiau ceramique pour le stockage thermique d'energie

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0058630A1 (de) * 1981-01-27 1982-08-25 Arbed S.A. Verfahren zur Herstellung von zum Speichern thermischer Energie geeignete Speicherelemente
US10988654B2 (en) 2016-01-04 2021-04-27 Kraftblock Gmbh Thermal storage with phosphorus compounds

Also Published As

Publication number Publication date
DE2162747B2 (de) 1975-02-13
AT321181B (de) 1975-03-25
IT973958B (it) 1974-06-10
FR2163566A1 (de) 1973-07-27
DE2162747C3 (de) 1975-10-02
GB1412607A (en) 1975-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2851083C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines keramischen Wärmespeichersteins
DE2744486C3 (de) Amorphe feuerfeste Zusammensetzung
DE1646945B1 (de) Gemisch zur Herstellung feuerfester Massen auf der Basis von Magnesiumoxid
DE2162747A1 (de) Verfahren zur herstellung von waermespeichersteinen
CH665204A5 (de) Verfahren zur herstellung eines ungebrannten feuerfesten bauteils in form einer platte fuer die verlorene auskleidung von metallurgischen gefaessen und seine verwendung.
DE2611051C3 (de) Feuerfeste Massen und ungebrannte Steine
DE3343577A1 (de) Feuerfester, mit siliziumnitrid gebundener siliziumkarbidbaustoff und verfahren zu seiner herstellung
DE1571571C3 (de) Verfahren zur Herstellung von selbstgebundenen Korpern aus teilchenförmigen Materialien
DE3105579C2 (de) Verfahren zur Herstellung von keramische Fasern enthaltenden, körnigen, feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien, nach dem Verfahren hergestellte Materialien und ihre Verwendung
DE616225C (de) Verfahren zur Herstellung feuerfester keramischer Massen
DE3413679A1 (de) Waermespeicherungsbloecke und deren herstellung sowie eine diese bloecke enthaltende elektrische waermespeicherungseinheit
DE2718332A1 (de) Hitzebestaendiges poroeses verbundmaterial
DE1471227A1 (de) Basisches feuerfestes Erzeugnis und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2325946A1 (de) Gebrannter feuerfester stein
DE645870C (de) Widerstandsmaterial fuer UEberspannungsableiter
DE2053765A1 (en) Insulating material for lining chill tops
EP0206989A1 (de) Asbestfreies Material mit anorganischen Fasern sowie ein Verfahren zur Herstellung des Materials
DE1934345C3 (de) Feuerfester, gebrannter Magnesitstein
DE2601446C2 (de) Verfahren zur Herstellung gebrannter feuerfester Formkörper
AT154016B (de) Verfahren zur Herstellung von ungebrannten feuerfesten und/oder isolierenden Massen, Steinen, Auskleidungen, Schutzanstrichen u. dgl. aus keramischen Stoffen.
DE2162254A1 (de) Verfahren zur herstellung von waermespeichersteinen
DE2045808A1 (en) Silicon carbide refractory - produced by firing with tialite
DE1815438C (de) Feuerfester, gebrannter Magnesit stein
AT217989B (de) Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffprodukten
AT242047B (de) Verfahren zur Herstellung feuerfester Massen und Gegenstände

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee