DE2711227A1

DE2711227A1 - Verfahren zur herstellung keramischer brennhilfsmittel mit kleiner ausdehnung

Info

Publication number: DE2711227A1
Application number: DE19772711227
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Buder; Horst Dipl Ing Liebmann; Hermann Stoetzner
Original assignee: KERAMIK WTB VEB
Current assignee: KERAMIK WTB VEB
Priority date: 1977-03-15
Filing date: 1977-03-15
Publication date: 1978-09-28

Description

Verfahren zur Herstellung keramischer Brennhilfsmittel mit
kleiner Ausdehnung Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung keramischer Brennhilfsmittel mit kleiner Ausdehnung, die vorsugsweise in ßurchlauföfen mit kurzer Ofenzeit eingesetzt werden.
Darüber hinaus sind diese Brennhilfsmittel für den keramischen Brand von Baukeramik und Sanitärporzellan einsetzbar.
Charakteristik der bekannten technischen Ltssungen EB ist bekannt, daß keramische Brennhilfsmittel auf der Basis Ton/Kaolin-Schamotte-Miechungen bei der Anwendung einfachster Formgebungsverfahren wie Eindrehen in Gipsformen, Naßpressen und Erstbrandtemperaturen zwischen 10000C und 13500C hergestellt werden. Nach diesen Verfahren hergestellte Brennhilfsmittel besitzen einen geringen Gebrauchswert, der neben wenigen Ofenreisen und hoher Befallneigung die Ökonomie und Qualität der zu brennenden Erzeugnisse ungünstig beeinflußt.
Weiterhin ist bekannt, daß durch entsprechenden Versatzaufbau in keramischen Massen das Material Cordierit beim keramischen Brand synthetisiert werden kann. Diese Massen zeichnen sich durch ihre geringe Wärmedehnung aus, wobei der lineare Ausdehnungskoeffizient im Bereich 20 - 9000C zwischen 25 und 30 x 10 7/°C liegt. Wegen der guten Temperaturwechselbeständigkeit und gtinstiger elektrischen Eigenschaften finden Cordieritmassen sowohl in der Elektrokeramik als auch auf Grund einer ebenfalls vorhandenen Säurebeständigkeit zur Herstellung von chemisch-technischem Steinzeug ein breites Anwendungsgebiet.
Es wurde bereits vorgeschlagen, feuerfeste Baustoffe aus MgO-, Al2O3 und SiO2-haltigen Massen herzustellen, die durch einen zwischen 20 - 7000C gemessenen Wärmeausdehnungskoeffizienten kleiner 40 x 10-7/°C gekennzeichnet sind und der Gehalt der wichtigsten Oxide in den Grenzen MgOs 5 - 30 %. SiO2 10 - 40 %. Al2O3 65 - 80 % liegt.
Es wurde weiter vorgeschlagen, cordieritgebundene Schamottesteine zum Ausmauern von Gaserzeugungs- oder Koksöfen herzustellen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Steine nach den Ublichen Verfahren hergestellt werden und aus einer Körnung von handelsüblicher Rohschamotte und einer Bindung, die der Zusammensetzung des Minerals Cordierit entspricht, bestehen.
Ee wurde ebenfalls vorgeschlagen, temperaturwechaelbeständige Schamottematerialien, insbesondere Stahlwerksverschleißmaterial, unter Verwendung von einer feingemahlenen MgO-haltigen Komponente als cordieritbildendes Material herzustellen.
Es ist ebenfalls bekannt, daß cordierithaltige Brennhilfsmittel hergestellt werden.
Es wurde weiterhin vorgeschlagen, cordierithaltige keramische Gegenstände über den Schmelzpunkt der Cordieritbildung zu erhitzen und durch ein gezieltes Wühlregime die Cordieritphase zur Entglasung zu bringen.
Es ist Jedoch bekannt, daß die Temperaturwechselbeetändigkeit der nach den bekannten Verfahren hergestellten Brennhilrsmittel fUr den Gldhbrand von Geschirrporzellan bei Ofenzeiten unter 10 Stunden zu gering ist, eo daß sie praktisch bei diesen Einsatzbedingungen keinen Gebrauchswert besitzen.
Folgende Informationsquellen wurden bei der Ausarbeitung der Beschreibung in Betracht gezogen: DRP-Nr. 719 181 Zapp u.a. Sprechsaal, Coburg 87 (1964) 5, S. 97 - 100 87 (1964) 6, S. 121 - 125 Haase "Keramik", Deutscher Verlag der Wissenschaften Berlin 1968, S. 240 - 245 Krönert, Schwiete Keramische Zeitschrift 18 (1966) 5, S. 323 - 324 Krause, Jäckel Sprechsaal, Coburg 67 (1934) S. 509 - 511 S. 525 - 528 S. 543 - 544 DDR-Patent Nr. 41 942 DDR-Patent Nr. 70 813 DDR-Patent Nr. 93 502 Ziel der Erfindung Ziel der rfindung ist die Schaffung von Voraussetzungen für die herstellung von Brennhilfsmitteln, die die Durchführung des Glühbrandes von Geschirrporzellan bei Ofenzeiten liter 10 Stunden ermöglichen.
Darlegung des lesen der erfindung Aufgabe der erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von keramischen Brennhilfsmitteln mit kleiner Ausdehnung, die für den GlUhbrand von Geschirrporzellan bei Ofenzeiten unter 10 Stunden wiederholt mit großem Erfolg zu venuenden sind, ohne daß sie ihre Formstabilität verlieren. DarUberhinaus sind sie auch fur den keramischen Brand von Baukeramik und Sanitärporzellan bei Anwendungstemperaturen von maximal 13000C mit Erfolg einzusetzen, da die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Erzeugnisse sich durch eine große Formenstabilität auch unter diesen Einsatzbedingungen auszeichnen.
Erfindungsgemäß wird das Verfahren zur Herstellung keramischer Brennhilfsmittel mit kleiner Ausdehnung dadurch gelöst, daß bei Verwendung von Schamottematerialien mit einem A1203-Gehalt - 38 % die Schmelztemperatur des Bindemittels überschritten werden kann und durch die Schamotte eine Deformation, die den Erzeugungsgebrauchswert negativ beeinflußt, vermieden wird. Die TemperaturfUhrung beim KUhlprozeß bedarf der besonderen Steuerung bis 1300 0C. Der Bereich von 14300C 1300 muß im Zeitraum < 60 min und >20 min durchschritten werden. Diese Zeitparameter gewährleisten eine genUgend hohe Kristallkeimbildungszahl sowie die erforderliche kleine Kristallgröße, wodurch ein entsprechend feinkrietallines Gefüge mit Anteilen Glasphase < 5 % entsteht.
Dadurch wird erreicht, daß der gebrannte Gegenatand einen thermischen Außdehnungskoeffizienten im Temperaturbereich 20 - 9000C von unter 20 x 10-7/0, besitzt, welcher bekanntenmaßen nur reiner Cordierit aufweist, welcher Jedoch keine Pormenstabilität im Feuer besitzt.
Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Beispiel 1: Besonders gute Resultate wurden mit folgender Mischung erzielt Kaolinschamotte 40,0 % Rohmagnesit 14,5 % Rohton II R 23,3 % Ton Wetro 12,7 % Tonerde, calc. 9,5 % Beispiel 2: Anstelle der Rohmagnesit-Komponente kann auch Talkum verwendet werden: Kaolinschamotte 40,0 % Talkum 22,6 % Ton Wetro 32,0 % Tonerde, calc. 5,4 % Beispiel 3: Anstelle @ines SiO2-reichen Bindetones, wie z.B. Rohton II R, kann auch Quarzmehl verwendet werden: Kaolinschamotte 40,0 % Rohmagnesit 13,3 % Ton Wetro 21,4 0 Kaolin Caminau 21,6 % Quarzmehl 3,7 %

Claims

Erfindungsanspruche Verfahren zur Herstellung keramischer Brennhilfsmittel mit kleiner Ausdehnung sowie temperaturwechselbeständiger Schamottesteine durch Bildung aus cordieritbildenden Materialien und Schamotten nach bekannten Auft e re itungs- und Formgebungsverfahren verarbeitet und während des Sinterprozesses über den Schmelzpunkt der Cordieritbindung erhitzt, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Temperaturführung beim Kühlprozeß der Temperaturverlust bis 13000C so gesteuert wird, daß der Bereich von 14300C - 13000C in einem Zeitraum von60 min und >20 min durchschritten wird, wobei die Cordieritphase vor Einsetzen des Kühlregimes zur Entglasung gebracht wird, wodurch ein feines kristallines Gefuge mit Anteilen Glasphase < 5 % entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Brennhilfsmittel sich in ihrer Zusammensetzung vorzugsweise in den Toleranzwerten Kaolinschamotte 40,0 - 60,0 % Rohmagnesit 14,5 - 9,5 % Rohton II R 23,3 - 15,5 % Ton Wetro 12,7 - 8,5 % Tonerde calciniert 9,5 - 6,5 % bewegen.