DE2451935C3 - Als plastische Masse, Stampfmasse oder zur Herstellung von keramischen Körpern geeignete Masse und ihre Verwendung. - Google Patents
Als plastische Masse, Stampfmasse oder zur Herstellung von keramischen Körpern geeignete Masse und ihre Verwendung.Info
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Description
Die Erfindung betrifft eine als plastische Masse, Ή)
Stampfmasse oder zur Herstellung von keramischen Körpern durch Formen und Brennen bis 165OT
geeignete Masse, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben ist.
Hochtonerdehaltige. feuerfeste Materialien werden «
seit vielen lahren für Baumaterialien, wie Ziegel, hergestellt. In der Vergangenheit sind Versuche
unternommen worden, die Produkte durch Zugabe verschiedener Bestandteile zu dem Tonerdematerial zu
verbessern. Um feuerfeste Produkte mit größerer Festigkeit und längerer Lebensdauer zu bilden, ist
Chromoxid in unterschiedlichen Mengen zugesetzt worden. Dieses feuerfeste Tonerde-Chromoxid-Material ist dichter und weniger porös als feuerfeste
Tonerdematerialien, die kein Chromoxid enthalten. in
Aus der DE-OS 23 58 268 sind Massen bekannt, bei deren Herstellung die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Ausgangsmaterialien verwendet
werden. Als Bindemittel dieser vorbekannten, feuerfesten Materialien wird ein Ligninderivat verwendet
Weiterhin ist aus der US-PS 28 52 401 ein Feuerfestmaterial bekannt, bei dessen Herstellung ein bei
Raumtemperatur gegenüber der als Bindemittel verwendeten Phosphorsäure inerter, feuerfester Zuschlagstoff und ein geringerer Anteil eines aluminiumhaltigen
Materials, das sich bei Raumtemperatur mit Phosphorsäure chemisch umsetzt verwendet wird. In Spalte 6,
Zeilen 3 —5 in dieser Druckschrift ist angegeben, daß
Aluminiumphosphat kein geeigneter Ersatz für das Phosphorsäurebindemittel ist Zwar ist in den Berichten
der Deutschen keramischen Geseilschaft 37 (1960), Heft8, Seiten 362-367, die Verwendung von Monoaluminiumphosphatlösungen als Bindemittel von
keramischen Rohstoffen beschrieben, jedoch ergibt sich aus dieser Druckschrift kein Hinweis auf die vorteilhaften Eigenschaften, welche gemäß der verwiegenden
Erfindung bei Verwendung von Aluminiumphosphat als Bindemittel im Vergleich zu Phosphorsäure erzielt
wurden.
Die Erfindung betrifft den in den Ansprächen
gekennzeichneten Gegenstand.
Die Massen gemäß der Erfindung ergeben entweder nach dem Brennen oder, nachdem sie bei ihrem Einsatz
beispielsweise als Stampfmasse oder plastische Masse auf erhöhte Temperatur gebracht worden sind, ein
Material mit einem wesentlich höheren Bruchmodul als vorbekannte, feuerfeste Tonerdematerialien oder Tonerde-Chromoxidmaterialien und weisen eine höhere
Rohdichte als vorbekannte Produkte auf.
Das Tonerde-Rohmaterial, das erfindungsgemäß eingesetzt werden kann, ist ein Tonerde-Rohmaterial,
das aus Tonerdezusammensetzungen und Tonerde mit einem Aluminiumoxidgehalt von 99% und mehr (99 + %
Tonerde) und Mischungen davon ausgewählt ist und mindestens 50% Tonerde enthält Diese Materialien
schließen Aluminiumoxiderze, wie Cyanit. und Verbindungen, wie Sillimanit und Mullit ein. All diese
Materialien sind chemisch miteinander verträglich und können getrennt voneinander oder in Form von
Mischungen miteinander verwendet werden, wodurch sich jeder beliebige Tonerdeprozentsatz erreichen läßt.
Wenn als Tonerde-Rohmaterial eine Tonerde mit einem Aluminiumoxidgehalt von 99% oder mehr, d. h.
eine Tonerde hoher Qualität verwendet wird, kann ausschließlich tafelförmige Tonerde verwendet werden.
Unter tafelförmiger Tonerde ist ein Material zu verstehen, das durch Erhitzen von calcinierter Tonerde
auf höhere Temperaturen, z. B. 2000° C, erhalten worden ist und eine plättchen- bzw. tafelförmige Einzelkristallstmktur des a-Aluminiumoxids aufweist. Vorzugsweise
wird jedoch eine Mischung aus tafelförmiger und calcinierter Tonerde verwendet wobei die calcinierte
Tonerde jedoch eine Teilchengröße von < 0.043 mm aufweist. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Massen werden das Tonerde-Rohmaterial, das Chromeisenerz und das Aluminiumphosphat und gegebenenfalls die wetteren Bestandteile Bentonit und Wasser in
den angegebenen Mengen ausreichend vermischt. Eine solche Mischung kann dann als Stampfmasse oder
plastische Masse eingesetzt werden, oder sie kann geformt und anschließend in der angegebenen Weise
unter Bildung des Feuerfestmaterials gebrannt werden.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele
näher erläutert. In diesen Beispielen wurde ein auf eine Teilchengröße von
< 0,043 mm vermahlenes Chromeisenerz mit den folgenden Analysenwerten eingesetzt:
| OaO3 | 45,66% |
| Fe-Oxide | 27,24% |
| Al2O3 | 15,26% |
| SiO2 | 1,47% |
| MgO | 10,24% |
| CaO | 0,13% |
| eiterhin | wurden tafelförmige und calcinierte |
zu einer homogenen Mischung vermischt
Aus der Masse wurden Steine mit den Abmessungen 228,6 mm χ 114,3 mm χ 76,2 mm geformt und diese
während 5 Stunden bei 15600C gebrannt Der Bruchmodul der hierbei erhaltenen Steine ist ebenfalls
in der Tabelle angegeben.
Diese Eigenschaft ist wesentlich besser als die von vergleichbaren, vorbekannten feuerfesten Ton-Tonerde
eingesetzt erde-Chromoxid-Produkten. In der Tabelle sind Ver-Die
tafelförmige Tonerde mit einer Teilchengröße ίο gleichsversuche angegeben, bei denen an Stelle von
von < 635 mm bis > 0,043 mm besitzt die folgende Aluminiumphosphat als Bindemittel entweder 80%ige
Teilchengrößenverteilung: Phosphorsäure oder Sulfitablauge verwendet wurde,
> 0,246 mm bis < 6,35 mm 66% weiterhin ein Vergleichsversuch, bei welchem an Stelle
> 0043 mm bis <0,246 mm 34.0% vo" Chromeisenerz Chromoxid eingesetzt wurde.
is Aus diesen Werten ergibt sich die hervorragende
Zur Herstellung der Masse wurden die Bestandteile in Eign, :ng von Aluminiumphosphat als Bindemittel in den
den in der folgenden Tabelle angegebenen Mengen gut erfindungsgemäßen Massen.
Tabelle
Ansatz A
Ansatz A
| Bestandteile | Vergleichsversuch oder Beispiel | kg | kg | 1 | kg | 2 | kg |
| A | 85,9 | erf.gem. | 763 | erf.gem. | 80,0 | ||
| VergL | Gew.-% | Gew.-% | |||||
| Gew.-% | 663 | 72,1 | 64,1 | 76,7 | 74,0 | ||
| Tonerde | 81,1 | ||||||
| davon: | 19,4 | 83,8 | 12,4 | 923 | 6,0 | ||
| tafelförmig | 77,4 | ||||||
| 4,7-0,043 mm | — | 16,2 | — | 73 | — | ||
| tafelförmig | 22,6 | ||||||
| S 0,043 mm | 4,7 | — | 6,1 | — | 10,0 | ||
| calciniert | — | ||||||
| 5 0,043 mm | 10,0 | 5,8 | 17,4 | 93 | 10,0 | ||
| Calcinierte Tonerde | 4,4 | ||||||
| 50,043 mm | 53 | 16,4 | — | 93 | - | ||
| Chromeisenerz | 93 | - | 6,0 | 4.8 | |||
| £0.043 mm | — | — | — | - | — | ||
| Phosphorsäure, 80%ig | 5,0 | - | 5,7 | — | 4,6 | - | |
| Aluminiumphosphat | — | — | - | ||||
| Sulfitablauge | , - | - | — | ||||
| Chromoxid | - | 5433 | 6213 | ||||
| Bruchmodul (kg/cm2) | 530,1 | Vergleichsversuch oder Beispiel | |||||
| Tabelle (Fortsetzung) | 3 | ||||||
| Ansatz A | erf.gem. | ||||||
| Bestandteile | Gew.-% | C | kg | D | kg | ||
| Vergl. | Vergl. | ||||||
| Gew.-% | Gew.-% | ||||||
Tonerde 76,2 80,0 74,8 763 86,7 90,0
davon:
tafelförmig 92,5 74.0 83,8 64,1 100 90,0
4,7-0,043 mm
tafelförmig 7,5 6,0 16.2 12.4
S 0,043 mm
calciniert — — — — — —
50,043 mm
Calcinierte Tonerde 4,8 5.0 6,0 6,1 - -
50.043 mm
| ι | Chromeisenerz | 5 | 24 51 | kg | 935 | kg | 6 | D | kg |
| f | I < 0,043 mm | 15,0 | 17,4 | Vergl. | _ | ||||
| I Fortsetzung | \ Phosphorsäure, 8O°/oig | Gew.-% | |||||||
| I Bestandteile | ξ Aluminiumphosphat | Vergleichsversuch oder Beispiel | — | - | _ | — | |||
| I | J: Sulfitablauge | 3 | 5,0 | C | — | - | |||
| ί Chromoxid | erf.gcm. | - | Vergl. | £3 | - | 3,8 | |||
| I Bruchmodul (kg/cm2) | Gew.-% | - | Gew.-% | - | - | 10,0 | |||
| f Tabelle (Fortsetzung) | 14,3 | 17,0 | 3,7 | ||||||
| ;. Ansatz B | 9,6 | ||||||||
| : Bestandteile | — | — | 316,4 | ||||||
| 4,8 | rsuch oder Beispiel | — | |||||||
| — | |||||||||
| — | — | ||||||||
| ; Tonerde | 460,0 | kg | 406,0 | kg | 5 | kg | |||
| l· davon: | 80,0 | 85,0 | erf.gem. | 85,0 | |||||
| r tafelförmig | Gew.-% | ||||||||
| ί 4,7-0,043 mm | Vergleichs'u | 62,0 | 62,0 | 81,0 | 62,0 | ||||
| i, tafelförmig | 4 | B | |||||||
| } < 0,043 mm | erf.gem. | 18,0 | Vergl. | 18,0 | 72\9 | 18,0 | |||
| calciniert | Gew.-% | Gcw.-% | |||||||
| < 0.043 mm | 76,0 | — | 80,8 | 5,0 | 21.2 | 5,0 | |||
| : Calcinierte Tonerde | |||||||||
| < 0,043 mm | 77,5 | 10,0 | 72,9 | 10,0 | 5,9 | 10,0 | |||
| Chromeisenerz | |||||||||
| < 0,043 mm | 10,0 | 21.2 | 5.0 | 9,4 | 5,0 | ||||
| Phosphorsäure, 80% ig | |||||||||
| Aluminiumphosphat | — | - | 5,9 | 5,2 | 4,8 | - | |||
| Sulfitablauge | 5,2 | - | 5,0 | ||||||
| Chromoxid | — | 9,4 | — | — | — | ||||
| Bruchmodul (kg/cm*) | - | - | 4,8 | - | |||||
| 4,8 | — | ||||||||
| - | |||||||||
| — | 5,0 | 495,0 | |||||||
| 5,0 | - | ||||||||
| — | — | ||||||||
| — | - | ||||||||
| 621,7 | 473,5 | ||||||||
Claims (3)
1. Als plastische Masse, Stampfmasse oder zur
Herstellung von keramischen Körpern durch Formen und Brennen bis 16500C geeignete Masse,
bestehend aus
65 bis 96 Gew.-% Tonerde-Rohmaterial, ausgewählt aus Fonerdezusammensetzungen, Tonerde mit
einem Aluminiumoxidgehalt von 99% und mehr und Mischungen davon mit einem Tonerdegehalt von
mindestens 50%, wobei 65 bis 94% des vorhandenen Tonerde-Rohmaterials eine Teilchengröße von
< 635 mm bis > 0,043 mm aufweisen und der Rest
eine Teilchengröße von < 0,043 mm besitzt, und wobei im Fall einer Tonerde mit einem Aluminiumoxidgehalt von 99% und mehr der eine Teilchengröße von <
635 mm bis > 0,043 mm aufweisende Anteil in Form von tafelförmiger Tonerde vorhanden ist, während 25% bis 100% der Tonerde mit
einer Teilchengröße von < 0,043 mm als tafelförmige Tonerde und der Rest als calcinierte
Tonerde vorliegen,
3 bis 25 Gv:w.-% Chromeisenerz mit einer Teilchengröße von <
0,043 mm, das 35 bis 50% CoO3,15 bis 35% FeO und 25 bis 40% der Oxide von
Silicium, Magnesium, Calcium, Aluminium und/oder anderen Metallen enthält,
0 bis 10 Gew.-% calcinierte Tonerde mit einer Teilchengröße von
< 0,043 mm und
ein Bindemittel,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Aluminiumphosphat ist und in einer Menge
von 1 bis 10Gew.-%,als P2O5 berechnet, vorliegt
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Verwendung als plastische Masse aus
65 bis 96 Gew.-% Tonerde, 3 bis 20 Gew.-% Crromeisenerz, 1 bis 4 Gew.-% Bentonit 0 bis 12
Gew.-% Wasser und I bis 10 Gew.-% Aluminiumphosphat, als P2O5 berechnet, besteht.
3. Verwendung der Masse nach Anspruch 1 zur Herstellung von feuerfesten Formkörpern durch
Formen zu einem keramischen Körper und Brennen bei 350 bis 1650° C während 2 bis 8 Stunden.
45
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OGA | New person/name/address of the applicant | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |