DE1141933B

DE1141933B - Verwendung von Blaehgraphit zur Herstellung waermeisolierender Leichtformkoerper

Info

Publication number: DE1141933B
Application number: DED34293A
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Bischoff; Josef Gruschka; Walter Gruschka; Dr Josef Wuhrer
Original assignee: Dolomitwerke GmbH
Current assignee: Dolomitwerke GmbH
Priority date: 1960-09-19
Filing date: 1960-09-19
Publication date: 1962-12-27
Also published as: GB954567A

Description

Verwendung von Blähgraphit zur Herstellung wärmeisolierender Leichtformkörper Die thermische Isolierung der feuerfesten Zustellung von Industrieöfen ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung. In der Regel werden Feuerfest-Leichtformkörper für die verschiedensten Anwendungsgebiete dadurch hergestellt, daß man ausbrennbare Stoffe, z. B. Sägespäne, Kohlegries oder Naphthalin, mit vorgesehenem Feuerfestmaterial, wie Silika, Schamotte, Kieselgur, meist unter Zugabe eines Bindemittels mischt und zu Körpern verformt. Beim folgenden grobkeramischen Brand werden die brennbaren Stoffe ausgebrannt und dadurch ein poröser Formkörper erhalten.
Es ist auch bekannt, zur Herstellung leichter und poröser Formkörper poröse mineralische Teilchen, wie Blähton, mit Bindemitteln zu vermischen, zu verformen und zu brennen oder mit hydraulischen Bindemitteln zu vermischen und die Bindemittel zu erhärten. Es hat sich gezeigt, daß man auf recht einfache Art wärmeisolierende Formkörper; z. B. Leichtsteine., durch Verwendung von Blähgraphit als porenbildenden Bestandteil herstellen kann. Blähgraphit wird in einer hochporösen Form (Schüttgewicht 8 bis 20 g/1) erhalten, indem Graphitverbindungen bei einem Tempervorgang zersetzt werden, so daß der Graphit sich aufbläht. Literatur-Beispiele über Blähgraphit und seine Herstellung sind die folgenden: D o n a th , »Der Graphit«, Verlag Deuticke, Leipzig und Wien, 1904, S. 8 und 9 ; O. K a u s ch, »Der Graphit«, Verlag Wilhelm Knapp, Halle, 1930, S.26 und 27; Römpp, »Chemie-Lexikon«, Verlad Franck, Stuttgart, 3. Auflage, 1952, S.716; »Österreichische Chemiker-Zeitung«, 47, 1944, S. 172 bis 209; »Zeitschrift für anorganische allgemeine Chemie«, 272, 1954, S.1956 bis 171, und 283, S. 299 bis 303.
Im einzelnen kann man dabei z. B. wie folgt vorgehen: Blähgraphit kann mit hydraulisch abbindenden Grundmassen, wie stabilisiertem Sinterdolomit, Portland-, Tonerde-, Magnesia-Zement (Sorel) u. a. unter Zusatz von Wasser zu Leichtformkörpern verarbeitet werden, die je nach der Menge Blähgraphit Porositäten bis 80 Volumprozent erreichen.
Blähgraphit kann auch mit nicht hydraulisch abbindenden Grundmassen, wie Schamotte, tonerdereiche Schamotte, Korund, Silika u. ä., unter Zusatz bekannter geeigneter Bindemittel (z. B. Wasserglas) zu Leichtformkörpern verarbeitet werden.
Blähgraphit kann weiterhin mit Kohlenstoff, z. B. Petrolkoks, als Grundmasse und :z. B. Teer und Bitumen als Bindemittel zu Kohlenstofl-Leichtformkörpern verarbeitet werden. Zur Erzielung der verschiedenen Porositäten bei den verschiedenen Grundsubstanzen werden zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 3 und 10 Gewichtsprozent Blähgraphit verwendet. Man kann auch Mischungen der genannten Grundmassen bzw. Bindemittel verwenden. Ausführungsbeispiel 96 Gewichtsteile feingemahlener, stabilisierter, hydraulisch abbindender Dolomitsinter wurden mit 4 Gewichtsteilen Blähgraphit und 28 Gewichtsteilen Wasser zu einer streichfähigen Masse vermischt und zum Erhärten in Formen gefüllt.
Die erhaltenen Leichtsteine hatten folgende Eigenschaften Raumgewicht ............. 0,8 Porosität ................. 76 Volumprozent Druckfestigkeit ............ 35 kg/cm2 Durch die Verwendung von Blähgraphit ergeben sich zahlreiche Vorteile, die vor allem darin bestehen, daß man sehr viel Luft beim Vermischen mit den feuerfesten Bestandteilen in die Mischung einbringt und ein sehr stark aufgelockertes Material erhält. Beim Brennen der mit Blähgraphit geformten Körper wird schon ohne Ausbrennen des Kohlenstoffes des Blähgraphits, der zu 98% aus Luft und nur zu 2% aus Graphit besteht, der gewünschte poröse Körper erhalten. Die Poren sind bereits durch die Verwendung des Blähgraphits im wesentlichen vorhanden, so daß auch chemisch gebundene ungebrannte Leichtformkörper hergestellt werden können. Dadurch ergibt sich ein weiterer Vorteil, der darin besteht, daß von vornherein schon beim Vermischen der Bestandteile im kalten Zustand die endgültigen Maße der Körper übersehbar sind, während beim üblichen - Ausbrennen immer mit einer Gasentwicklung und mit einer Veränderung der Maße der Körper zu rechnen ist. Es ergibt sich noch ein weiterer Vorteil, da man jeden beliebigen Stoff mit Blähgraphit unter Verwendung von Bindemitteln zu einem porösen Körper verarbeiten kann. So läßt sich auch ein reiner, poröser Kohlenstoff Formkörper herstellen. Wird der vorgeformte, Blähgraphit enthaltende und poröse Körper trotzdem einem Brennprozeß unterworfen, so kann man durch Ausbrennen des Blähgraphitkohlenstoffes eine je nach dem Maß der Ausbrennung noch zusätzlich erhöhte Porosität erhalten.
Gegenüber Blähton bringt die Verwendung von Blähgräphit als porenbildender Bestandteil zahlreiche Vorteile, die in erster Linie durch die chemischen Eigenschaften des Blähgraphits begrütidet sind.
Während Blähton; der bekanntlich aus Tonmineralien besteht, bei der Herstellung von feuerfesten Formkörpern die Feuerfesteigenschaften der Produkte, insbesondere im basischen Bereich, nachteilig verändert, bewirkt Blähgraphit, der keine Aschebestandteile enthält, keine nachteiligen Veränderungen. Außerdem ist Blähgraphit wesentlich poröser als Blähton, so daß sich bei Einsatz derselben Menge mit Blähgraphit eine größere Porosität erzielen läßt. Da den Zusatzmengen als porenbildenden Bestandteilen Grenzen gesetzt sind, läßt sich bei Verwendung von Blähgraphit auch insgesamt eine viel größere Porosität erzielen als mit Blähton.
Daraus, daß man mit Blähgraphit größere Porositäten erreicht als mit Blähton, ergibt sich ein weiterer Vorteil, da man zusätzliche schaum- oder gasbildende Mittel, die dem Blähton zugegeben werden, um die Porosität des Formlings zu erhöhen (s. Glas-Email-Keramo-Technik, 1956, S. 328, rechte Spalte, Abs. 1), bei Verwendung von Blähgraphit weglassen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE. 1. Verwendung von Blähgraphit als porenbildender Bestandteil zur Herstellung wärmeisolierender Leichtformkörper, insbesondere Leichtsteine mit Grundmassen, die hydraulisch abbinden oder an sich bekannte Bindemittel zugesetzt erhalten.
2. Verwendung von Blähgraphit in Mengen von 0,5 bis, 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3 bis 10 Gewichtsprozent, für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung von Blähgraphit unter Anwendung von stabilisiertem Sinterdolomit oder Portland- oder Tonerde- oder Magnesit-Zement od: ä. als hydraulisch abbindende Stoffe für den Zweck nach Anspruch 1.
4. Verwendung von Blähgraphit unter Anwendung von Schamotte oder tonerdereicher Schamotte oder Korund oder Silika od. ä. als Grundmasse und unter Zusatz bekannter geeigneter Bindemittel, z. B. Wasserglas, für den Zweck nach Anspruch 1.
5. Verwendung von Blähgraphit unter Anwendung von Kohlenstoff in Form von Petrolkoks od. ä. als Grundmasse und unter Zusatz bekannter geeigneter Bindemittel, wie Teer oder Bitumen od. ä., für den Zweck nach Anspruch 1.
6. Verwendung von Blähgraphit unter Anwendung von Mischungen der genannten Grundmassen bzw. Bindemittel in den Ansprüchen 1 bis 5 für den Zweck nach Anspruch 1. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1054 004; USA.-Patentschrift Nr. 2 543 987; Zeitschrift »Glas-Email-Keramo-Technik«, 1956, S. 326 bis 328.