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DE3105533C2 - Trockenmasse zur Verwendung als Faserspritzmasse - Google Patents

Trockenmasse zur Verwendung als Faserspritzmasse

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DE3105533C2
DE3105533C2 DE3105533A DE3105533A DE3105533C2 DE 3105533 C2 DE3105533 C2 DE 3105533C2 DE 3105533 A DE3105533 A DE 3105533A DE 3105533 A DE3105533 A DE 3105533A DE 3105533 C2 DE3105533 C2 DE 3105533C2
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Germany
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fibers
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dry
ceramic fibers
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DE3105533A
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Axel Dr. 6200 Wiesbaden Eschner
Klaus Dipl.-Ing. 6228 Eltville Kreuels
Hermann 6702 Bad Dürkheim Stein
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Didier Werke AG
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Didier Werke AG
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Publication date
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Description

a) 100 Gew.-Teile keramische Fasern,
b) 2 bis 20 Gew.-Teile Ton und/oder feinst zerteiltes AI2O3 und/oder feinst zerteiltes SiO2 und/oder Aluminiumhydroxide und/oder feinst zerteilte Magnesia und/oder feinst zerteiltes Titandioxid und/oder feinst zerteiltes Chromoxid,
c) 0 bis 10 Gew.-Teile Schamottemehl,
d) 2 bis 8 Gew.-Teile eines Phosphatbindemittels, berechnet als P2O5, und
e) 1 bis 4 Gew.-Teile eines festen organischen Bindemittels,
wobei diese Bestandteile in innig vermischtem Zustand vorliegen.
2. Trockenmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als keramische Fasern aufgeschlossene, keramische Fasern enthält.
3. Trockenmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Ton Bentonit enthält.
4. Trockenmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Phosphatbindemittcl Natriumpolyphosphat oder Monoaluminiumphosphat enthält.
Die Erfindung betrifft eine Trockenmasse zur Verwendung in Spritzmassen zur Herstellung von feuerfesten oder feuerbeständigen Auskleidungen, enthaltend keramische Fasern, Bindemittel und andere übliche Zusätze.
Es ist bekannt, keramische Fasern in sogenannten Faserspritzmassen einzusetzen. Hierzu werden keramische Fasern mit großen Mengen Wasser entweder zuerst vermischt und dann mit Hilfe einer Spritzvorrichtung zur Herstellung einer feuerfesten oder feuerbeständigen Auskleidung auf senkrechte Wände oder auf Decken aufgespritzt oder in Hohlräume eingespritzt.
So sind aus der DE-AS 26 18 813 Faserspritzmassen bekannt, welche neben einem größeren Anteil an anorganischen Fasern und geringen Anteilen an Bindemittel bzw. anderen anorganischen Zusätzen noch einen chemischen Zusatzbinder enthalten, wobei diese Faserspritzmassen zur Vermeidung der Staubbildung noch 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf Gewicht des Bindemittels, eines Öles enthalten.
Bei einer anderen Methode werden trockene keramische Fasern einerseits und Wasser andererseits zum Kopf einer Spritzvorrichtung zugeführt, im Kopf dieser Spritzvorrichtung miteinander vermischt und dann auf senkrechte Wände oder Decken aufgespritzt oder in Hohlräume eingespritzt. Weiterhin war es auch schon bekannt, in die zuvor beschriebene Aufschlämmung von keramischen Fasern in Wasser noch weitere Zusatzstoffe wie Bindemittel und andere übliche Zusätze zuzügeben.
Wegen der beim Aufspritzen benötigten, großen Wassermengen war es jedoch schwierig, diese Zusätze wie Bindemittel und andere übliche Zusätze homogen mit den Fasern in der Spritzvorrichtung zu vermischen und eine gut haftende, aufgespritzte Masse zu erhalten. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Bereitstellung einer Trockenmasse oder Trockenmischung zur Verwendung als Faserspritzmassen, die sowohl auf Wänden aus Blech als auch aus Mauerwerk bis zu einer Stärke von 30 cm aufgetragen werden kann. Weiterhin sollte eine Masse bereitgestellt werden, die sofort ohne besondere Trocknung auf höhere Temperaturen aufgeheizt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient die zuvor beschriebene Trockenmasse oder Trockenmischung, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 näher beschrieben ist.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 näher erläutert.
Die in der erfindungsgemäßen Trockenmischung enthaltenen, keramischen Fasern oder Mineralfasern können alle üblichen Fasern dieser Art sein, z. B. Steinwolle oder Fasern auf Basis von Aluminiumsilikat mit insbesondere hohem A^Oj-Gehalt im Bereich von 45 bis 95Gew.-%. Selbstverständlich können auch Gemische von verschiedenen keramischen Fasern eingesetzt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trockenmassen liegen die keramischen Fasern als aufgeschlossene Fasern vor. Hierzu werden handelsübliche Fasern in ihrem Anlieferungszustand in einen Turbo-Mischer gegeben, worin die üblicherweise als Faserbündel angelieferten Fasern in aufgeschlossene Fasern umgewandelt werden. Ein solcher Turbo-Mischer besteht aus einem Mischaggregat mit schnell rotierenden Messerköpfen, wodurch eventuell vorliegende Agglomerate in handelsüblichen Fasern, die teilweise in stark verdichteter Form vorliegen, aufgeschlossen werden, ohne daß hierbei die Fasern unzulässig stark zerschlagen oder zerkleinert werden.
Der in den erfindungsgemäßen Trockenmassen vorliegende Ton kann ein üblicher Ton oder ein spezieller Bindeton, z. B. Bentonit, sein. Dieser Ton wird üblicherweise in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile der keramischen Fasern eingesetzt, vorteilhafterweise werden 8 bis 15 Gew.-Teile Ton verwendet.
Die in der Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Massen gegebenenfalls vorliegenden Bestandteile feinst zerteiltes AI2O3 und/oder feinst zerteiltes S1O2 und/oder Aiuminiumhydroxide und/oder feinst zerteilte Magnesia
so und/oder feinst zerteiltes Titandioxid und/oder feinst zerteiltes Chromoxid sind auf dem Feuerfestgebiet bekanntermaßen verwendete Bestandteile. Unter dem hier ■ verwendeten Ausdruck »feinst zerteilt« im Zusammenhang mit den zuvor genannten Bestandteilen ist zu verstehen, daß diese Bestandteile im feinst gemahlenen oder auch im kolloidalen Zustand vorliegen. Insbesondere bei Verwendung von solchen in kolloidalem Zustand vorliegenden Materialien wie kolloidalem S1O2 bzw. kolloidalem Aluminiumoxid ist es möglich, nur geringe Mengen an Bindemittel, nämlich nahe beim unteren Grenzwert von 1 Gew.-Teil eines organischen Bindemittels und 2 Gew.-Teile eines Phosphatbindemittels zu verwenden. Die Verwendung von etwa gleichen Gewichtsteilen Phosphatbindemittel und Methylcellulose als organischem Bindemittel ist besonders bevorzugt. Besonders vorteilhaft ist es auch, ein Gemisch von Ton und einem oder mehreren der zuvor genannten, anderen feinst zerteilten Feuerfestbestand-
teile zu verwenden, wobei die Menge dieser anderen, feinst zerteilten Feuerfestbestandteile üblicherweise 1 bis 3 Gew.-Teile ausmacht und der Rest aus Ton besteht, so daß insgesamt die im Patentanspruch angegebene Menge von 2 bis 20 Gew.-Teilen Feuerfestbestandteile vorhanden ist. Weiterhin liegen in den erfindungsgemäßen Trockenmassen noch 0 bis 10 Gew.-Teile Schamottemeht vor. Hierbei kann es sich um eine beliebige, fein gemahlene Schamotte handeln, vorzugsweise liegt die maximale Korngröße des Mehls < 63 μΐη und besonders *o bevorzugt <44 μπι.
In den erfindungsgemäßen Trockenmassen liegen weiterhin 2 bis 8 Gew.-Teile und vorzugsweise 3 bis 6 Gew.-Teile eines Phosphatbindemittels, wobei die angegebenen Mengen in Gewichtsteilen sich auf P2Os in dem jeweiligen Bindemittel beziehen, vor.
Beispiele für solche Phosphatbindemittel sind Natriumpolyphosphat mit einem Polymerisationsgrad von η > 4 und vorzugsweise mit einem Polymerisationsgrad von 6 bis 10. Dieses Natriumpolyphosphat wird in fester Form verwendet Ein weiteres Phosphatbindemittel ist Monoaluminiumphosphat, das in fester, gemahlener Form ein handelsübliches Produkt ist.
In den erfindungsgemäßen Trockenmassen liegt ein festes, organisches Bindemittel vor. Zu diesem Zweck können alle auf diesem Gebiet üblicherweise verwendeten organischen Bindemittel verwendet werden, beispielsweise Methylcellulose, Sulfitablauge oder Melasse.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Trockenmassen erfolgt so, daß die einzelnen Bestandteile in beliebiger Reihenfolge in einen Mischer eingegeben werden. Hierzu kann ein üblicher Mischer oder auch ein Turbo-Mischer, wie er zuvor beschrieben wurde, verwendet werden. Statt der Verwendung von bereits aufgeschlossenen Fasern zur Herstellung der erfindungsgemäßen Trockenmassen können auch handelsübliche keramische Fasern in einen solchen Turbo-Mischer zusammen mit den anderen Bestandteilen gegeben werden und hierin das Aufschließen der keramischen Fasern und das innige Vermischen mit den anderen Bestandteilen durchgeführt werden.
Tabelle I
Die erfindungsgemäßen Trockenmischungen können mit einer üblichen Spritzmaschine verspritzt werden, wie sie in der Betonverarbeitungslechnologie üblich ist Hierbei wird das zum Abbinden nötige Wasser an der Spritzdüse zugegeben. Da die eriindungsgemäßen Trockenmassen bereits als inniges Gemisch mit den homogen verteilten Bindemitteln vorliegen, ist die zum Aufbringen benötigte Wassermenge viel geringer als bei vorbekannten Trockenmassen, die ebenfalls auf diese Art und Weise verspritzt werden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert
In den Beispielen wurden keramische Fasern A und B verwendet, welche folgende chemische Zusammensetzung besaßen:
Fasern A) Al2O3=47%;SiO2=53%; Fasern B) AI2O3 = 95%:SiO2= 5%.
Beispiel 1 Es wurde folgender Ansatz verwendet:
keramische Fasern A
Bindeten (mit 35% AI2O3)
Schamoitemeh! <63μΐη
Nairiumpolyphosphat, fest
Methylcellulose, fest
Gew.-Teile
100
10
10
Diese Bestandteile wurden in einem Gegenstrom-Mischer 20 Minuten gründlich vermischt.
Die trockene Mischung wurde in einer Spritzmaschine verspritzt, wobei sie der Düse mit Druckluft zugeführt wurde und hierin mit dem ebenfalls zugeführten Wasser vermischt wurden.
Mit dieser Trockenmasse konnten auf senkrechten Blechwänden Aufspritzstärken von 30 cm hergestellt werden. Die aufgespritzte Masse konnte sofort ohne besondere Trocknung aufgeheizt werden. Eine solche aufgespritzte Masse zeigte folgende Eigenschaften:
Zustand
frisch 300 "C 1000'-C 1200°C
aufgespritzt 8h 12h 24 h
0,86 0,57 0,56 0.65
n.b. 0,5 0,6 1,3
n.b. 0,5 1.0 2.3
bei 4000C 0,15
bei 600 °C 0,18
bei 10000C 0,20
bei 11000C 0.21
Raumgewicht, (g/cm5)
Kaltbiegefestigkeit, KBF (N/mm2)
Kaltdruckfestigkeit, KDF (N/mm2)
Wärmeleitfähigkeit, (W/m K)
n.b. = nicht bestimmbar.
Beispiel 2
Es wurde folgender Ansatz verwendet:
keramische Fasern B
keramische Fasern A
Bindeton, mit 35% AI2O3
Monoaluminiumphosphat, fest
Natriumpolyphosphat, fest
Methylcellulose
Gew.-Teile
75
25
10
Zunächst wurden die keramischen Fasern in einem Turbo-Mischer während 15 Minuten in aufgeschlossene Fasern umgewandelt. Dann wurden die anderen Bestandteile zugesetzt und für weitere 3 Minuten in dem Turbo-Mischer gemischt.
Nach der Verarbeitung entsprechend der Arbeitsweise von Beispiel 1 wurden an der als Faserspritzmasse verarbeiteten Trockenmasse die folgenden Eigenschaften bestimmt:
Tabelle II
Zustand
frisch
aufgespritzt
3000C 8h
10000C I2h
1400-C 24 h
Raumgewicht (g/cm') KBF (N/mm2) KDF (N/mm2)
0.6 0,4 0,4 0,5
n.b. 0,4 0,4 0,7
n.b. 0,5 0,7 2,0

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Trockenmasse zur Verwendung in Spritzmassen zur Herstellung von feuerfesten oder feuerbeständigen Auskleidungen, enthaltend keramische Fasern, Bindemittel und andr-re übliche Zusätze, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält:
DE3105533A 1981-02-16 1981-02-16 Trockenmasse zur Verwendung als Faserspritzmasse Expired DE3105533C2 (de)

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