DE1197010B - Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leicht-steinen mit keramischer Bindung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leicht-steinen mit keramischer Bindung

Info

Publication number
DE1197010B
DE1197010B DEC21011A DEC0021011A DE1197010B DE 1197010 B DE1197010 B DE 1197010B DE C21011 A DEC21011 A DE C21011A DE C0021011 A DEC0021011 A DE C0021011A DE 1197010 B DE1197010 B DE 1197010B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clay
polystyrene
added
refractory
pore
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.)
Pending
Application number
DEC21011A
Other languages
English (en)
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.)
CHAMOTTE IND
Original Assignee
CHAMOTTE IND
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 CHAMOTTE IND filed Critical CHAMOTTE IND
Priority to DEC21011A priority Critical patent/DE1197010B/de
Priority to AT136061A priority patent/AT239694B/de
Priority to SE275161A priority patent/SE305827B/xx
Priority to BE601356A priority patent/BE601356A/fr
Publication of DE1197010B publication Critical patent/DE1197010B/de
Pending 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
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/063Preparing or treating the raw materials individually or as batches

Landscapes

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

Description

  • Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leichtsteinen mit keramischer Bindung Für die Herstellung von feuerfesten Leichtsteinen, also porösen, keramischen Produkten, sind Ausbrenn-, Lösungs-, Sublimations-, Verdampfungs-, Quellungs- und Schaumverfahren bekannt. Auf Grund vorliegender Erfahrungen stellen die klassische Ausbrennmethode und das moderne Schaumverfahren die zweckmäßigsten Arbeitsmethoden dar, während man das Lösungs-, Sublimations- und Verdampfungsverfahren als überholt ansieht, das Quellungsverfahren als nur wenig wirksam und das Gastreibeverfahren als ziemlich schwierig durchführbar hält. Beim Ausbrennverfahren hat man Braunkohle, Steinkohle, Torf, Haare, Lumpen usw., auch vorbehandelten Kork oder wässerige Lösungen von Torf und verseiftem Harz oder Pech und schließlich auch Petrolkoks als Ausbrennstoffe genommen.
  • Die Schaumverfahren wenden Kondensationsprodukte als Porenbildner an, z. B. Fettalkohol; Fettalkoholsulfate, Alkylsulfonate, Alkylacrylsulfonate USW.
  • Mit diesen bekannten Verfahren hat man Leichtsteine mit Porositäten von bis 44% bzw. 67% bei Raumgewichten von 0,6 bis 1,40 kg/dms und Kaltdruckfestigkeiten von 15 bis 75 kg/cm2 als Bestwerte erzielt, wobei sich die unteren Werte auf Schaumverfahren und die oberen Werte auf Ausbrennverfahren mit Petrolkoks beziehen. Aus diesen Werten ist ersichtlich, daß sie keineswegs als besonders günstig anzusprechen sind. Sie erklären auch die Tatsache, daß die Technik bei der Anwendung von feuerfesten Leichtsteinen nach diesen bekannten Verfahren hergestellt, nur einen beschränkten Gebrauch gemacht hat.
  • Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine wesentliche Verbesserung der Porositätswerte in Verbindung mit dem Raumgewicht und den Festigkeitswerten. Sie betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leichtsteinen und Isoliermassen unter Anwendung des Ausbrennverfahrens, bei dem Ausbrennstoffe mit Ton und gegebenenfalls Füllstoffen vermischt, die Mischung verformt, getrocknet und gebrannt wird.
  • Die Lösung nach der Erfindung besteht darin, daß an sich bekanntes, geblähtes Polystyrol verwendet wird als Ausbrennstoff in einer Körnung zwischen 0,1 bis 3,0 mm, einer Toleranz von ±0,2 mm und einem Raumgewicht von 0,004 bis 0,015 kg/dmg mit der Maßgabe, daß das geblähte Polystyrol bei der späteren Verarbeitung volumbeständig bleibt und deshalb von seiner Weiterverwendung etwa 8 bis 14 Tage zur Alterung gelagert ist, daß die Kornverteilung des Gemisches von Porenträgern, Bindemitteln und gegebenenfalls Füllstoffen nach den Gesetzen der dichtesten Packung in der Weise gewählt ist, daß die Stege zwischen den Polystyrolkörnem eine Dicke von 5 bis 200 w aufweisen.
  • Das Blähen selbst geschieht nach bekannten Verfahren, wie Kochen im Wasser, Behandeln mit Dampf oder auch Behandeln mit Warmluft oder Infrarotstrahlung in einem Wärmekanal. Je nach der angewendeten Methode, in Sonderheit der Zeit, während der man das Blähen vornimmt, ergeben sich viele kleine Zellen in Wabenstruktur beim langsamen Blähen, die um so größer werden, je rascher die oberen Blähtemperaturen erreicht werden.
  • Die einzelnen Polystyrolkörner werden nach Korngrößen klassiert. Für die erfindungsgemäße Weiterverwendung kommt an sich ein Bereich von 0,1 bis 3 mm in Frage, der wieder in einzelne Bereiche mit einer Toleranz von ± 0,2 mm unterteilt wird, d. h. es wird z. B. eine Korngröße von 1 mm ausklassiert, und die einzelnen Korngrößen liegen hierbei zwischen 0,8 und 1,2 mm. Die Klassierung erfolgt zweckmäßigerweise mit Luftsichtern. Vor der Weiterverwendung, gegebenenfalls auch schon vor der Klassierung, müssen erfindungsgemäß die Körner eine gewisse Zeit gelagert werden, damit diese für die spätere Verarbeitung volumbeständig bleiben, einen pseudostabilen Zustand erreichen.
  • Die Lagerung soll erfindungsgemäß bis zu 14 Tagen, vorzugsweise bis zu 8 Tagen betragen. Die Wände der Polystyrolkörner haben eine Dicke von 3 bis 6 #t und müssen so bemessen sein, damit bei der Verarbeitung die Körner nicht zusammengedrückt werden.
  • Für die eigentliche Herstellung der Leichtsteine werden nun die Polystyrolkörner mit Ton oder auch sonstigem feuerfesten Material vermischt; der als Bindemittel zuizesetzte Teildes Tones kann in Form eines Schlickers verwendet werden, wobei vorteilhafterweise maximal 40% des zugesetzten Tons in Form von Schlicker verwendet werden. Es kommt bei der Mischung des Tones darauf an, daß die Zwischenräume zwischen den einzelnen Polystyrolkörnern als Porenträger mit Ton ausgefüllt werden und daß die Tonmasse in sich ein geschlossenes Ganzes bildet, wobei an den engsten Stellen zwischen den einzelnen Polystyrolkörnern Stege mit einer Dicke von 5 bis 200 1, vorzugsweise von 20 [, und mehr vorhanden sein müssen. Die Kornverteilung des Gemisches von Polystyrol, Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoff erfolgt nach den Gesetzen der dichtesten Packung.
  • Für die Herstellung der Masse wird einem weiteren Merkmal zufolge Anmachwasser in entsprechender Menge verwendet, dem an sich bekannte Netzmittel zugesetzt werden können. Die Masse wird alsdann mit den Polystyrolkörnern vermischt und zu den Steinen verformt. Danach erfolgt das Trocknen und das Brennen, wie es für feuerfeste Steine üblich ist, d. h. die Brenntemperatur wird so hoch gewählt, daß eine keramische Bindung eintritt. Bei dem Brennen wird das geblähte Polystyrol verbrannt bzw. vergast. Es bleiben lediglich die Hohlräume in dem Steinskelett zurück.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist an sich ein Ausbrennverfahren. Es hat aber gegenüber dem bekannten Ausbrennverfahren den Vorteil, daß gewichtsmäßig gesehen nur eine ganz geringfügige Menge ausgebrannt werden muß. Werden z. B. drei Volumteile Porenträger mit einem Teil Ton gemischt, so beträgt gewichtsmäßig der Porenträgeranteil nur ungefähr 3 %, weil auf z. B. 3 äm3 Porenträger, die weniger als 36 g wiegen, 1 dm3 gemahlener Ton mit einem Gewicht von 1,2 kg kommt.
  • Bei der Vergasung solcher geringfügigen Mengen liegt also nicht. die Gefahr der explosivartigen Entwicklung von Gasen vor, die zur Sprengung oder auch zur Rißbildung des Brennkörpers führen. Des weiteren hat das Polystyrol keine Aschenrückstände. Die Feuerfestigkeit des Leichtsteines richtet sich also auschließlich nach der Zusammensetzung des verwendeten Tones bzw. der dem Ton zugesetzten sonstigen feuerfesten Stoffe, wobei der Feinheitsgrad dieser Materialien sehr weit getrieben werden kann. Die Porosität des Steines kann gleichfalls von vornherein genauestens festgelegt werden, weil sie eben lediglich durch die Abmessungen der Polystyrolkörner bestimmt wird. Die Poren bilden sich nicht erst während des Ausbrennens.
  • Das gleiche gilt für das Raumgewicht. Die Festigkeitswerte andererseits sind ebenfalls von vornherein bestimmbar. Sie hängen von den stehengebliebenen Stegen zwischen den ausgebrannten Porenträgern ab. Bei Verwendung von kleinen Porenträgern, z. B. bis zu 0,5 mm Durchmesser, ergibt sich eine größere Zahl von Stegen, als wenn Porenträger von größerem Durchmesser bis zu 1 oder 3 mm angewendet werden und demgemäß eine höhere Festigkeit des resultierenden porigen Körpers. Zwischen dem Raumgewicht des sich aus der Mischung und der weiteren Behandlung ergebenden feuerfesten Leichtsteines und dem zugesetzten Prozentsatz an Porenträgern besteht ein echter Zusammenhang. Die Höhe des Zusatzes an Porenträger, die das Raumgewicht des fertigen Steines bestimmt, kann nach vier Seiten beeinflußt werden: 1. Durch das Maximalkorn der Massebestandteile. Berücksichtigung findet hierbei die Korngrößenverteilung, wie sie in bezug auf die dichteste Packung in der keramischen Industrie durch die drei Kurven von Litzow, Andreasen und F u 11 e r für verschiedene Maximalkorngrößen unter Anwendung des Exponenten q von z. B. = 1/2 oder 1/s, charakterisiert ist. Im einzelnen braucht auf die Bedeutung und die Folgerungen, die aus diesen Kurven gezogen werden, nicht näher eingegangen zu werden; es sei lediglich auf Harders-Kienow »Feuerfestkunde«, 1960, Springer-Verlag, Berlin, Göttingen, Heidelberg, S. 81 u. f., verwiesen.
  • 2. Durch die Veränderung der Wahl des Korngrößenbereiches des Porenträgers. Beim Zusatz eines großen Porenträgeranteils fällt das Raumgewicht des gebrannten Steines niedriger aus, während bei einem geringeren Porenträgeranteil sich das Raumgewicht des gebrannten Steines erhöht. Einen geringeren Anteil an Porenträger bekommt man im Rahmen der Gesamtkornverteilung nach 1 durch Wahl eines engen Korngrößenbereiches für den Porenträger, einen größeren Anteil andererseits erhält man durch einen weiten Korngrößenbereich.
  • 3. Änderung des Verhältnisses des Bindemittels, beispielsweise von Schamotte als Füllstoff und Ton zueinander, wobei zu beachten ist, daß der Ton selbst in einem gewissen Grade als Porenträger auftritt, insofern, als er bis zu 30 % seines Gewichtes an gasförmigen Bestandteilen verliert, beispielsweise als Glühverlust und zum Teil als anhaftende Feuchtigkeit, während Schamotte keinen Glühverlust aufweist.
  • 4. Ausblähzustand des Porenträgers, gekennzeichnet durch sein Raumgewicht. Je nachdem, ob der Ausblähzustand des Porenträgers an der unteren Grenze eines Raumgewichts von 0,004 kg/dm3 oder an der oberen Grenze von 0,015 kg/dm3 liegt, wird für ein bestimmtes Raumgewicht des gebrannten Steines ein niedrigerer Gewichtsprozentsatz an Porenträger oder ein höherer notwendig sein. Das Verfahren sei an einem Beispiel beschrieben: Aus einem Polystyrolpulver mit einem Korndurchmesser von 0 bis 2,0 mm wurden durch Blähung Porenträger von 0,1 bis 25,0 mm Durchmesser erzeugt. Die Blähung erfolgte in kochendem Wasser bei einer Temperatur von 100° C. Nach dem Blähen wurden die Porenträger 10 Tage gelagert. Alsdann erfolgte eine Windsichtung und eine Klassierung in die verschiedenen Kornklassen. Die Porenträger hatten ein Raumgewicht von 0,015 kg/dms. Auf 3 Volumteile Polystyrol kam 1 Volumteil Ton, der zu 40 % verschlickert war. Das Anmachwasser führte zu einem Feuchtigkeitsgehalt der Masse von 280/a. Nach Mischung der Masse in einem Eirichmischer, Verformung durch Auspressen auf einer Strangpresse bei Wahl eines geeigneten Mundstückes wurde alsdann der Preßling getrocknet und bei 1380° C im Tunnelofen gebrannt. Es ergab sich ein Leichtstein mit einer Porosität von 73 %, einem Raumgewicht von 0,70 kg/dm3 und einer Druckfestigkeit von 60 kg/cm2. Bei Verwendung eines Tones mit 36% A1203 resultierte eine Druckfeuerbeständigkeit (DFB) von 1420°C unter einer Belastung von 0,5 kg/cm2.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leichtsteinen und Isoliermassen unter Anwendung des Ausbrennverfahrens, bei dem Ausbrennstoffe mit Ton und gegebenenfalls Füllstoffen vermischt, die Mischung verformt, getrocknet und gebrannt wird, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h die Verwendung von an sich bekanntem geblähtem Polystyrol als Ausbrennstoff und Porenträger in einer Körnung zwischen 0,1 bis 3,0 mm, einer Toleranz von ± 0,2 mm und einen Raumgewicht von 0,004 bis 0,015 kg/dm3 mit der Maßgabe, daß das geblähte Polystyrol bei einer späteren Verarbeitung volumbeständig bleibt und deshalb vor seiner Weiterverwendung etwa 8 bis 14 Tage zur Alterung gelagert ist, und daß die Kornverteilung des Gemisches von Polystyrol, Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoff nach den Gesetzen der dichtesten Packung in der Weise gewählt ist, daß die Stege zwischen den Polystyrolkörnern eine Dicke von 5 bis 200 [, aufweisen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Bindemittel zugesetzte Ton in Form eines Schlickers verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß maximal 40 % des zugesetzten Tones in Form von Schlicker eingeführt werden.
  4. 4. Verfahren nach .den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Anmachwasser an sich bekannte Netzmittel zugesetzt werden.
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 40 0/0 der Summe Ton und Füllstoff aus Ton bestehen.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenntemperatur entsprechend der verwendeten Bindetone bzw. der feuerfesten Bestandteile so hoch gewählt wird, daß keramische Bindung eintritt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 964 217, 821423; deutsche Auslegeschrift Nr. 1126 302; Bauwelt, 1956, S.1155, linke Spalte, Abs. 2.
DEC21011A 1960-03-15 1960-03-15 Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leicht-steinen mit keramischer Bindung Pending DE1197010B (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEC21011A DE1197010B (de) 1960-03-15 1960-03-15 Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leicht-steinen mit keramischer Bindung
AT136061A AT239694B (de) 1960-03-15 1961-02-18 Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leichtsteinen unter Anwendung des Ausbrennverfahrens
SE275161A SE305827B (de) 1960-03-15 1961-03-15
BE601356A BE601356A (fr) 1960-03-15 1961-03-15 Procédé de fabrication de briques réfractaires légères à liaison céramique.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEC21011A DE1197010B (de) 1960-03-15 1960-03-15 Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leicht-steinen mit keramischer Bindung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1197010B true DE1197010B (de) 1965-07-15

Family

ID=7016916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEC21011A Pending DE1197010B (de) 1960-03-15 1960-03-15 Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leicht-steinen mit keramischer Bindung

Country Status (4)

Country Link
AT (1) AT239694B (de)
BE (1) BE601356A (de)
DE (1) DE1197010B (de)
SE (1) SE305827B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004056012B4 (de) * 2003-11-20 2009-02-19 Honda Motor Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Formteils mit einer dreidimensionalen Netzstruktur

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3309210A (en) * 1964-04-14 1967-03-14 Babcock & Wilcox Co Insulating firebrick
WO1986004575A1 (en) * 1985-02-11 1986-08-14 Tat Tüzeléstechnikai Berendezés És Alkatrészellátó Method for producing ceramic objects of large size
DE19637977A1 (de) * 1996-09-18 1998-03-26 Chemnitzer Ziegelwerke Gmbh Verfahren zur Herstellung eines keramischen Leichtbaustoffes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE821423C (de) * 1949-04-06 1951-11-19 Bayer Ag Treibmittel zur Herstellung von Schwamm-, Moos- und Zellgummi aus natuerlichem oder synthetischem Kautschuk sowie zur Herstellung von Schaummassen aus Kunststoffen
DE964217C (de) * 1952-03-23 1957-05-16 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Bauelementen mit niedrigem spezifischem Gewicht
DE1126302B (de) * 1958-03-15 1962-03-22 Sven Fernhof Verfahren zur Herstellung von leichten keramischen Erzeugnissen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE821423C (de) * 1949-04-06 1951-11-19 Bayer Ag Treibmittel zur Herstellung von Schwamm-, Moos- und Zellgummi aus natuerlichem oder synthetischem Kautschuk sowie zur Herstellung von Schaummassen aus Kunststoffen
DE964217C (de) * 1952-03-23 1957-05-16 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Bauelementen mit niedrigem spezifischem Gewicht
DE1126302B (de) * 1958-03-15 1962-03-22 Sven Fernhof Verfahren zur Herstellung von leichten keramischen Erzeugnissen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004056012B4 (de) * 2003-11-20 2009-02-19 Honda Motor Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Formteils mit einer dreidimensionalen Netzstruktur
US7556755B2 (en) 2003-11-20 2009-07-07 Honda Motor Co., Ltd. Process for producing ceramic molding having three-dimensional network structure

Also Published As

Publication number Publication date
AT239694B (de) 1965-04-26
BE601356A (fr) 1961-07-03
SE305827B (de) 1968-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2210438C3 (de) Hochporöser und gasdurchlässiger keramischer Träger, insbesondere für Katalysatoren und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1696405B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines kohlenstoffhaltigen Koerpers
DE966860C (de) Bornitridhaltige Massen und Koerper sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3816892A1 (de) Brennhilfsmittel zum brennen von keramik
DE1197010B (de) Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Leicht-steinen mit keramischer Bindung
DE1197370B (de) Verfahren zur Herstellung von Leichtsteinen oder Isoliermassen mit chemischer Bindung
DE3023664A1 (de) 1:2-chrom-mischkomplexfarbstoffe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE1571375A1 (de) Flugasche-Leichtzuschlag fuer Beton und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0012408B1 (de) Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen Formkörpern
DE959423C (de) Vorrichtung zur Verbrennung von fluessigen und festen Brennstoffen, insbesondere in Strahltriebwerken od. dgl.
DE1471294A1 (de) Verfahren zur Herstellung keramischer Produkte
DE2053765A1 (en) Insulating material for lining chill tops
AT202920B (de) Verfahren zur Herstellung feuerfester, gebrannter, aus Magnesit bestehender oder Magnesit enthaltender Formkörper geringer Porosität
DE637812C (de) Feuerfester Stoff
DE2134971B2 (de) Verfahren zur herstellung eines leichten blaehzuschlagstoffes aus flugasche
DE928039C (de) Verfahren zur Herstellung von poroesen Isoliermaterialien
DE3223805C2 (de) Wärme- und schalldämmender Leichtbaustein
DE1471147C (de) Verfahren zur Herstellung von gebrann ten Bauelementen
CH379998A (de) Verfahren zur Herstellung von Leichtbausteinen
DE412644C (de) Verfahren zur Herstellung von hitzebestaendigem Material
DE655246C (de) Verfahren zur Herstellung von Formkoerpern aus Kohle oder kohleaehnlichen Stoffen
AT115457B (de) Verfahren zur Herstellung von elektrischen Heizkörpern.
DE1646838C2 (de) Verfahren zur Herstellung von feuerfesten, gebrannten Magnesitchrom- und Chrommagnesitsteinen
AT349376B (de) Verfahren zur herstellung von bauelementen
DE1055432B (de) Koerper aus kristallinem Siliziumkarbid und Verfahren zu seiner Herstellung