DE1271679B

DE1271679B - Verfahren zur Herstellung von poroesen Granalien

Info

Publication number: DE1271679B
Application number: DEP1271A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Peter Bartha; Dr Gottfried Hotz
Original assignee: Refratechnik Albert GmbH
Current assignee: Refratechnik Albert GmbH
Priority date: 1965-01-09
Filing date: 1965-01-09
Publication date: 1968-07-04

Description

Verfahren zur Herstellung von porösen Granalien Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von porösen Granalien.
Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von porösen Granalien bekannt. So können beispielsweise die Granalien durch Zerteilen der zu ihrer Herstellung verwendeten Massen in flüssiger oder fester Phase hergestellt werden, wobei die erforderliche hohe Porosität in einer vor-, ein- oder nachgeschalteten Verfahrensstufe hervorgerufen werden kann. So werden z. B. hochwertige keramische Materialien in Hohlkugelform aus einer Schmelze verblasen (Kugelkorund, Kugelmullit) oder natürliche und künstliche poröse Materialien werden zerkleinert und klassiert (Bims, Leichtschamotte) oder es wird schließlich ein natürliches Material zerkleinert und anschließend durch thermische Behandlung infolge materialbedingter Eigenschaften gebläht (Blähschiefer).
Granalien können weiter durch Kornvergrößerung von Pulvern oder feinkörnigen Materialien durch Preß- oder Aufbaugranulation gewonnen werden.
Die Aufbaugranulation wird dabei mit Chargenmischern, Granuliertrommeln, Granuliertellern od. dgl., die Preßgranulation mittels Strangpressen oder Preßwalzen durchgeführt.
Die erforderliche mechanische Festigkeit wird bei diesen bekannten Verfahren durch einen anschließenden keramischen Brand erzielt. Bei Blähton od. dgl. wird gleichzeitig durch die darin vorhandenen Ausbrennstoffe oder blähende Stoffe die erforderliche hohe Porosität erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von porösen Granalien anzugeben, mit dem sich ohne einen Brennvorgang feinporige Granalien und Granulate mit hoher mechanischer Festigkeit und leichtem Gewicht erzeugen lassen.
Das beanspruchte Verfahren zur Herstellung von porösen Formlingen durch Mischen von Al203- und SiO2-haltigen, feuerfesten mineralischen Stoffen, veraschte Getreideschalen und Wasser, anschließendes Verformen und Trocknen der Mischung besteht darin, daß zur Herstellung von porösen Granalien hoher Festigkeit eine Masse aus 20 bis 95, vorzugsweise 40 bis 950/, veraschten Getreideschalen, insbesondere Reisschalen, 0 bis 15, vorzugsweise 5 bis 12 01o Ton und 5 bis 80, insbesondere 20 bis 4001, kieselsäurereichen, feuerfesten Zuschlagstoffen mit Phosphorsäure oder sauren Salzen derselben versetzt, die Mischung anschließend in bekannter Weise granuliert und bei etwa 200° in üblicher Weise getrocknet wird.
Mit diesem Verfahren lassen sich wegen der Mikro- porosität der Reisschalenasche feinste Granulate herstellen, ohne daß eine wesentliche Zunahme des Raumgewichtes eintritt. Das erfindungsgemäß hergestellte Granulat weist bereits nach dem Trocknen bei erhöhter Temperatur so hohe mechanische Festigkeit auf, daß ein Brand vollkommen entbehrlich ist. Die Verwendung von Phosphorsäure oder phosphorsauren Salzen als Bindemittel ergibt nach dem Trocknen eine nahezu bis zur Sinterung gleichmäßige Festigkeit.
Es ist zwar bereits bekannt, Bauelemente, wie Ziegel und Platten, durch Mischen von veraschten Getreideschalen mit Al203- und SiO2-haltigen, feuerfesten, mineralischen Stoffen sowie Wasser und anschließendes Verformen und Trocknen der Mischung herzustellen. Ferner ist es bekannt, isolierende Formkörper durch Mischen von Reishülsen, bindenden Stoffen, wie Zement, Kalk oder Magnesit, mit Wasser, Gießen der plastischen Masse in Formen und Trocknen herzustellen. Bei diesem bekannten Verfahren werden den veraschten Getreideschalen jedoch calciumhaltige Bindemittel, wie Gemische von Kalk und Zement, Gips oder andere Calciumsalze mit oder ohne Zusatz von Kalk und ferner zusätzlich kleine Mengen eines Aluminiumsalzes, wie Aluminiumsulfat oder Aluminiumchlorid, zugesetzt. Im Gegensatz hierzu erfolgt die Bindung des zur Herstellung der neuen Granalien verwendeten Gemisches von Reisschalenasche, Ton und kieselsäurereichen feuerfesten Zuschlagstoffen, insbesondere Leichtschamotte, ausschließlich durch Phosphorsäure oder phosphorsaure Salze. Die neuen Granalien haben daher eine auch bei steigender Temperatur gleichmäßige Festigkeit, schwinden nicht und erschließen der Reisschalenasche ein neues Anwendungsgebiet.
Das Schüttgewicht der erfindungsgemäß hergestellten Granulate kann durch geeignete Einstellung der Zusammensetzung sowie durch entsprechendes Aufmahlen der Rohstoffe zwischen 0,4 und 0,7 kg/l eingestellt werden.
Beispiel 1 In folgendem Ausführungsbeispiel wurde ein erfindungsgemäßes Granulat folgender Zusammensetzung unter Verwendung von 15 01o Orthophosphorsäure (43 0/o H3PO,), bezogen auf die unten angegebene Mischung, hergestellt: 500/o Reisschalenasche, 400/0 Leichtschamotte, 100/o Bindeton.
Das Schüttgewicht des Granulats betrug 0,7 kg/cm2.
Zwischen Trockentemperatur und Sintertemperatur wurde folgende mechanische Festigkeit ermittelt:

200°C 500°C 700°C 900°C 1200°C

Drukfestigkeit, kg/cm2 .................. 40 42 42 39 42

Abrieb nach B ö h m e in cm3/50 cm2...... 46 47 45 47 44

Infolge der hohen Porosität und der geringen Wärmeleitfähigkeit eignet sich das erfindungsgemäß hergestellte Granulat besonders gut als lose Isoliermasse. Es kann aber auch vorteilhaft als Zuschlag für Feuerleicht- und Isolierbeton verwendet werden, indem es in diesen eingebettet wird. Eine andere Verwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäß hergestellten Granulats besteht in seiner Verwendung als Spritzmasse für das Torkret-Verfahren.
Beispiel 2 In folgendem Beispiel wurde ein erfindungsgemäßes Leichtgranulat (Schüttgewicht 0,7 kg/l) in einer gebräuchlichen Kornabstufung bis zu 6 mm mit einem Phosphatbindemittel torkretiert. Nach dem Torkretieren wurden an der verspritzten Masse folgende Werte ermittelt: Porosität ................... 40% Wärmeleitfähigkeit ................ 0,39 kcal/ kgh"C Druckfestigkeiten bei 200°C .................. 72 kg/cm2 bei 700°C 73 kg/cm2 bei 900°C ................... 70 kg/cm2 bei 1200°C .................. 76 kg/cm2 Schließlich können die erfindungsgemäß hergestellten Granalien wegen ihres leichten Gewichtes und ihrer hohen Festigkeit vorteilhaft als Fließbettkörper sowie als Träger für Katalysatorensubstanzen bei katalytischen Verfahren verwendet werden, die unter Temperatureinwirkung in der Gasphase stattfinden.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von porösen Formlingen durch Mischen von Al203- und SiO2-haltigen, feuerfesten, mineralischen Stoffen, veraschten Getreideschalen und Wasser, anschließendes Verformen und Trocknen der Mischung, d a d II r c h gekennzeichnet, daß zur Herstellung von porösen Granalien hoher Festigkeit eine Masse aus 20 bis 95, vorzugsweise 40 bis 95 0/o veraschten Getreideschalen, insbesondere Reis schalen, 0 bis 15, vorzugsweise 5 bis 12 0/o Ton und 5 bis 80, insbesondere 20 bis 400/o kieselsäurereichen, feuerfesten Zuschlagstoffen mit Phosphorsäure oder sauren Salzen derselben versetzt, die Mischung anschließend in bekannter Weise granuliert und bei etwa 200°C in üblicher Weise getrocknet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 898 272; deutsche Auslegeschrift Nr. 1075 493.