DE3105593C2 - Verfahren zur Herstellung von plastischen Massen zur Weiterverarbeitung zu feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien, nach dem Verfahren hergestellte Massen und ihre Verwendung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von plastischen Massen zur Weiterverarbeitung zu feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien, nach dem Verfahren hergestellte Massen und ihre Verwendung

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DE3105593C2
DE3105593C2 DE3105593A DE3105593A DE3105593C2 DE 3105593 C2 DE3105593 C2 DE 3105593C2 DE 3105593 A DE3105593 A DE 3105593A DE 3105593 A DE3105593 A DE 3105593A DE 3105593 C2 DE3105593 C2 DE 3105593C2
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Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe a) die keramischen Fasern bei der mechanischen Auflockerung noch zerkleinert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß in Stufe c) noch zusätzlich ein festes, anorganisches Bindemittel zugesetzt und eingemischt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe d) als organisches Bindemittel eine Methylcelluloselösung verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe d) eine Lösung eines organischen Bindemittels verwendet wird. welche weiterhin ein anorganisches Bindemittel gelöst enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe b) 20—40 Gew. Teile Wasser zugesetzt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ton Bentonit verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch !. dadurch gekenn zeichnet, daß in Stufe c) nach dem Ton noch ein feinst zerteiltes oder gekörntes Feucrfesimaterial in einer Menge bis zu 20 Gew. Teilen zugesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß als gekörntes Feueriestmaterial Schamotte oder Hohlkugelkorund zugesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als feinst zerteiltes Feuerfestmaterial feinst zerteiltes Aluminiumoxid, feinst zerteilte Magnesia, feinst zerteiltes Titandioxid, feinst zerteiltes Chromoxid. Aluminiumhydroxide, feinst zerteilte Kieselerde oder ein Gemisch hiervon zugesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe c) nach dem Ton noch ein gekörntes Feuerfestmateria! in Form einer Faserkörnung in einer Menge bis zu 100 Gew.-Teilen zugesetzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als festes Bindemittel in Stufe c) Monoaluminiumphosphat zugesetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gelöstes Bindemittel in Stufe d) Natriumpolyphosphat verwendet wird.
14. Plastische Massen, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
15. Verwendung der plastischen Massen nach Anspruch 14 zur Herstellung von feuerbeständigen oder feuerfesten Formteilen.
16. Verwendung der plastischen Massen nach Anspruch 14 zur Herstellung von durch Strangpressen geformten Formteilen.
17. Verwendung der plastischen Massen nach Anspruch 14 als in Plastikfolie eingepackte, verarbeitungsfähige Batzen.
18. Verwendung der plastischen Massen nach Anspruch 14 als in Folie verpackte Dehnungsfugenfüllung für Zustellungen für Öfen, insbesondere Drehrohröfen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von plastischen Massen zur Weiterverarbeitung zu feuerbeständigen oder feuerfesten, mindestens 74 Gew.-% keramische Fasern, Ton, Bindemittel und
JO gegebenenfalls andere übliche Zusätze enthaltenden Materialien, weiterhin die nach diesem Verfahren hergestellten, plastischen Massen und deren Verwendung.
Zur Herstellung von plastischen Massen ist es bereits bekannt, zur Erhöhung der Dichte zu keramischen Fasern Ton oder andere fein zerteilte Feuerfestmaterialien neben üblichen Bindemitteln und der erforderlichen Wassermenge zuzusetzen, um Massen zu erhalten, die nach der Weiterverarbeitung zu feuerbeständigen oder
feuerfesten Materialien eine höhere Dichte als nur keramische Fasern, Bindemittel und Wasser enthaltende Massen aufweisen.
Weiterhin ist es bereits aus der DE-AS 12 74 490 bekannt, keramische Faserprodukte nach dem Vakuum-Saug-Verfahren als Platten und Formkörper mit Dichten um 0,2 g/ml herzustellen. Hierbei werden die keramischen Fasern und das Bindemittel, die Stärke, kolloidale Kieselsäure oder Phosphate wie Monoaluminiumphosphat oder NatriumpolyphospHat in Form
so einer etwa 1 bis 5 Gew.-% Fasern enthaltenden Aufschlämmung auf eine Siebfläche gesaugt. Um bei solchen nach dem Vakuum-SauL'-Verfahren hergestellten Formkörpern höhere Dichten und damit spezielle Eigenschaften zu erreichen, können auch weitere Füllstoffe wie z. B. Schamotte. Tonerde, Siliziumcarbid oder Tone wie Bentonit zugesetzt werden. Der Nachteil der Herstellung von Formteilen nach diesem Vakuum-Saug-Verfahren liegt darin, daß das Bindemittel in der wäßrigen Lösung gelöst oder suspendiert vorliegt und
bo mit dem abgesaugten Wasser zum größten Teil entfernt wird, wobei im Fall der Verwendung von löslichen Phosphaten Abwasserprobleme gegeben sind. Der Gehalt an anderen feuerfesten Füllstofen führt dazu, daß die Dichte mit zunehmendem Abstand von der
b5 Saugfläche bzw. Siebfläche in dem Faserkörper abnimmt, so daß insbesondere bei Produkten mit großer Wandstärke starke Schwankungen der Dichte festzustellen sind.
Es hat sich zwar gezeigt, daß die Festigkeitseigenschaften wie Druckfestigkeit, Zugfestigkeit, Heißbiegefestigkeit und Abriebfestigkeit mit zunehmender Dichte des Produktes verbessert werden, bei vakuumgeformten Produkten und auch bei nach den vorbekannten Mischarbeitsweisen hergestellten Produkten ist eine Erhöhung der Dichte nur durch Zugabe von größeren Füllstoffmengen wie Ton oder Schamotte möglich, wobei dann aber ein Faserverbundkörper mit beispielsweise 50% keramischen Fasern und 50% Füllstoffen erhalten wird, der sich von einem größeren Anteil an isolierenden, keramischen Fasern enthaltenden Material durch eine höhere Wärmeleitfähigkeit unterscheidet, so daß die vorteilhaften Eigenschaften eines Faserkörpers weitgehend verloren gehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von plastischen Massen, welche sich zu Faserformkörpern mit Dichten in der Größenordnung von 03 bis 1,6 g/cm3 und insbesondere 0,4 bis 0,8 g/cm3 verarbeiten lassen, wobei die erhaltenen, feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien und insbesondere die erhaltenen Faserformkörper nach dem Trocknen, d.h. der Entfernung des in den plastischen Leichtmassen enthaltenen Wassers, zu mindestens 74Gew.-% und vorzugsweise zu mindestens 80Gew.-% aus keramisehen Fasern bestehen, und die dennoch eine ausreichend hohe Dichte aufweisen. Weiterhin soll durch die erfindungsgemäßen plastischen Massen bei deren Weiterverarbeitung zu Formkörpern kein Dichteabfall wie bei durch Vakuumformgebung hergestellten Faserkörpern auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient das Verfahren, wie es im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 näher beschrieben ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen cies erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 13.
Die Erfindung betrifft weiterhin plastische Massen, welche nach diesem Verfahren hergestellt wurden sowie deren Verwendung.
Besonders vorteilhafte Verwendungen der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, plastischen Massen sind, daß durch Strangpressen dieser plastischen Massen Formteile wie Rohre oder Stäbe hergestellt werden können, was mit einer Vakuumformgebung nicht möglich wäre, weiterhin, daß auch Rohre mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt stranggepreßt werden können. Eine weitere vorteilhafte Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, plastischen Massen liegt darin, daß sie in Form von Batzen, die gegebenenfalls durch Strangpressen hergestellt wurden, in Plastikfolie eingepackt werden können und als solche verarbeitungsfähig sind. Solche Batzen können, wenn sie nach dem Strangpreßverfahren hergestellt wurden, eine beliebige Länge besitzen.
Batzen können an ihrem Verbrauchsort aus der Plastikfolie entnommen und durch Pressen oder Stampfen verformt werden oder es können beliebige Formteile oder Wandaufbauten hiermit hergestellt werden.
Die aus den erfindungsgemäßen, plastischen Massen hergestellten Formteile können getrocknet werden, vorteilhafterweise bei Temperaturen zwischen 110 und 20O0C, wobei hier bereits ein festes Produkt entstehe, das beim Anschlagen mit Metall klingt. Nach einem Brand solcher Formteile bei 9000C wird beispielsweise eine Biegefestigkeit von etwa 2 N/mm2 erreicht, während normalerweise Faserformkörper mit gleichem Gehalt an keramischen Fasern nur Biegefestigkeitswerte von 0,1 bis 03 N/mm2 besitzen.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten, keramischen Fasern sind bekannte Materialien, insbesondere auf der Basis von Aluminiumsilikaten mit insbesondere hohem AlaCh-Gehalt im Bereich von 45 bis 95 Gew.-%. Je nach dem Verwendungszweck der plastischen Massen, d. h. dem gewünschten Grad der Feuerbeständigkeit oder Feuerfestigkeit können jedoch auch Steinwollefasern eingesetzt werden, weiterhin ist es möglich. Gemische solcher keramischer Fasern zu verwenden. Die keramischen Fasern werden vorteilhafterweise in gechoppter Form eingesetzt, d. h. mit einer Länge von 1 bis 5 mm, jedoch ist es auch möglich, sogenannte gemahlene Fasern einzusetzen, die eine Länge im Bereich von 10 bis 500 μΐη besitzen. Der Durchmesser der keramischen Fasern liegt im allgemeinen in der Größenordnung von 1 bis 25 μίτι und insbesondere im Bereich von 2 bis 8 μπι. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, keramische Fasern mit anderen Abmessungen zu verwenden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von aufgelockerten Fasern, wie später noch beschrieben. Unter Tonen sind sowohl Tone üblicher Art als auch spezielle Tone wie Bentonit oder Bindetone zu verstehen.
Als feinst zerteilte Feuerfestmaterialien können Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Aluminiumhyclroxide wie Bauxit, Titandioxid, Chromoxid und Magnesia verwendet werden. Unter feinst zerteilten Materialien sind auch kolloidale Materialien zu verstehen, insbesondere kolloidale Kieselsäure. Bei Verwendung dieser feinst zerteilten Feuerfestzusätze, werden diese in der Stufe c) des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Menge bis zu 20 Gew.-Teilen zugesetzt, vorzugsweise beträgt die Zusatzmenge jedoch bis zu 5 Gew.-Teile dieser feinst zerteilten oder auch kolloidalen Feuerfestmaterialien.
Weiter übliche Zusätze in keramische Fasern enthaltenden, plastischen Massen sind gekörnte Feuerfestmaterialien wie Schamotte oder calcinierter Bauxit. Die Korngröße solcher Materialien liegt in üblichen Bereichen, d. h. bis maximal etwa 8 mm. Vorteilhafterweise beträgt die maximale Korngröße hiervon 3 mm und besonders bevorzugt 2 mm. Ebenso kann hochreines AI2O3 oder insbesondere auch Hohlkugelkorund als Zuschalg verwendet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird als gekörntes Feuerfestmaterial eine Faserkörnung in einer Menge bis zu 100 Gew.-Teilen zugesetzt. Diese erhöhte Zusatzmenge ist möglich, da die Faserkörnung als Hauptbestandteil keramische Fasern enthält. Die Zugabe einer solchen Faserkörnung erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nachdem der Ton und gegebenenfalls das feste, anorganische Bindemittel in der Stufe c) eingemischt worden sind.
Als Faserkörnungen können die folgenden Materialien verwendet werden, wobei es sich hier um neue Materialien handelt, die in den deutschen Patentanmeldungen a) P 31 05 579.6-45, b) P 31 05 531.1-45 bzw. c) P 31 05 530.3-45 der Anmelderin, die am gleichen Tage hinterlegt wurden, näher beschrieben sind. Die Verfahren zur Herstellung dieser neuen Faserkörnungen sind wie folgt:
Das erste Verfahren a) zur Herstellung einer keramisch Faser enthaltenden Faserkörnung, die keramische Fasern, Ton, Bindemittel und gegebenenfalls andere übliche Zusätze und insbesondere Feuer-
festzusätze enthält, wird so durchgeführt, daß:
a) lOOGew.-Teile keramische Fasern, 2 bis 15Gew,-Teile Ton und/oder feinst zerteiltes AI2O3 und/oder feinst zerteiltes S1O2 und/oder Aluminiumhydroxid de und/oder feinst zerteilte Magnesia und/oder feinst zerteiltes Titandioxid und/oder feinst zerteiltes Chromoxid, gegebenenfalls bis zu 10 Gew.-Teile andere Feuerfestzusätze und 1 bis 8 Gew.-Teile Phosphatbindemittel, gegebenenfalls umer Zusatz von Plastifizierungsmittel, mit etwa 2 bis 25 Gew.-Teilen Wasser in einem Mischer gründlich vermischt werden,
b) die in Stufe a) erhaltene Mischung um einen Vo'.umenfaktor von wenigstens 3 verdichtet wird, und
c) das in Stufe b) erhaltene Produkt getrocknet und/oder bei Temperaturen von 250 bis 600° C wärmebehandelt und/oder bei höheren Temperaturen gebrannt und anschließend bis auf die
gewünschte Körnung zerkleinert wird.
Bei einer vorteilhaften Ausffihrungsform zur Herstel-S lung einer solchen Faserkörnung, bei welcher das
Verdichten in der zuvor genannten Stufe b) in einer Strangpresse erfolgt, werden in der zuvor genannten ' Stufe a) bei der Herstellung dieser Faserkörnung jedoch
bis zu 100 Gew.-Teile Wasser zur Herstellung der Mischung verwendet, damit ein einwandfreies Strangpressen sichergestellt ist
Das zweite Verfahren b) zur Herstellung einer ||| keramische Fasern enthaltenden Faserköniung, die
ebenfalls die zuvor genannten Bestandteile enthält, wird so durchgeführt, daß:
35
a) 100 Gew.-Teile keramische Fasern mit 10 bis 40 Gew.-Teilen Wasser in einem Mischer vermischt werden,
b) zu dem in Stufe a) erhaltenen Gemisch 5 bis
20 Gew.-Teile Ton und/oder feinst zerteiltes AI2O3 und/oder feinst zerteiltes S1O2 und/oder Aluminiumhydroxide und/oder feinst zerteilte Magnesia und/oder feinst zerteiltes Titandioxid und/oder feinst zerteiltes Chromoxid, sowie 0 bis 10 Gew.-Teile festes, organisches Bindemittel zugesetzt und hierin eingemischt werden,
c) auf das in Stufe b) erhaltene Gemisch 0,5 bis r; 4 Gew.-Teile eines organischen Bindemittels, berechnet als Feststoff, in Lösung, sowie 1 bis
8 Gew.-Teile eines Phosphatbindemittels, beredinet als P2O5, aufgegeben und eingemischt werden, ;, und
; ; d) das in der Stufe c) erhaltene Gemisch getrocknet
und gekörnt wird.
55
Das dritte Verfahren c) zur Herstellung einer ■ Faserkörnung, die ebenfalls die zuvor genannten
;; Bestandteile enthält, wird so durchgeführt, daß:
a) 100 Gew.-Teile keramische Fasern, 2 bis 15 Gew.-
Teile Ton und/oder feinst zerteiltes AI2O3 und/oder : ; feinst zerteiltes S1O2 und/oder Aluminiumhydroxi-
■. de und/oder feinst zerteilte Magnesia und/oder
feinst zerteiltes Titandioxid und/oder feinst zerteiltes Chromoxid, gegebenenfalls bis zu 10 Gew.-Teile andere Feuerfestzusätze und 1 bis 10 Gew.-Teile organisches Bindemittel, berechnet in fester Form, mit etwa 5 bis 25 Gew.-Teilen Wasser in einem Mischer gründlich vermischt werden, und
b) die in Stufe a) erhaltene Mischung um einen Volumenfaktor von wenigstens 3 verdichtet, getrocknet und dann auf die gewünschte Körnung zerkleinert wird.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform zur Herstellung dieser Faserkörnung c), bei welcher die Verdichtung in der Stufe b) mit Hilfe einer Strangpresse durchgeführt wird, werden bei der Herstellung der Mischung in der zuvor genannten Stufe a) bis zu 100 Gew.-Teile Wasser zu ihrer Herstellung eingesetzt, da bei einer Verdichtung in einer Strangpresse höhere Wasseranteile, d. h. eine plastischere Masse, erforderlich sind.
Die bei der Herstellung dieser Faserkörnungen verwendeten Ausgangsmaterialien entsprechen den auch bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Massen verwendeten Materialien. Besonders bevorzugt werden als keramische Fasern aufgeschlossene Fasern verwendet. Hierzu werden handelsübliche Fasern in ihrem Anlieferungszustand in einen Turbomischer gegeben, worin die üblicherweise als Faserbündel angelieferten Fasern in aufgeschlossene Fasern umgewandelt werden. Ein solcher Turbomischer 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 der Zusammensetzung der Faserkörnungen a), b) bzw. c) vorliegende Ton und/oder das feinst zerteilte AI2O3 und/oder das feinst zerteilte S1O2 und/oder die Aluminiumhydroxide und/oder die feinst zerteilte Magnesia und/oder das feinst zerteilte Titandioxid und/oder das feinst zerteilte Chromoxid sind auf dem Feuerfestgebiet bekanntermaßen verwendete Bestandteile. Falls Ton verwendet wird, handelt es sich hier um einen üblichen Bindeton oder auch um einen bevorzugt verwendeten, speziellen Ton, wie beispielsweise Bentonit. Unter dem hier verwendeten Ausdruck »feinst zerteilt« im Zusammenhang mit den zuvor genannten Bestandteilen ist zu verstehen, daß diese Bestandteile in feinst gemahlenen oder auch im kolloidalen Zustand vorliegen. Insbesondere bei Verwendung von solchen kolloidalem Zustand vorliegenden Materialien wie kolloidalem S1O2 bzw. kolloidalem AI2O3 ist es möglich, nur geringe Mengen an Bindemittel, nämlich nahe beim unteren Grenzwert, zu verwenden. Die maximale Korngröße ist <63 μπι, vorteilhafterweise <44 μιη.
Im folgenden wird die Herstellung der einzelnen Faserkörnungen näher beschrieben:
Das Vermischen der Bestandteile in der Stufe a) der Herstellung der Faserkörnungen aX b) und c) kann in jedem geeigneten Mischer erfolgen.
Das in der Stufe a) bei der Herstellung der Faserkörnung a) gegebenenfalls zugesetzte Plastifizierungsmittel kann ein übliches Plastifizierungsmittel, beispielsweise Methylcellulose in fester Form oder gelöst in Wasser, oder ein grenzflächenaktiver Stoff sein.
Die in der Stufe a) der Herstellung der Faserkörnungen a) und c) erhaltene Mischung muß einen Volumenfaktor von wenigstens 3 verdichtet werden. Dies kann entweder in einer üblichen Presse, einer Brikettiereinrichtung oder vorteilhafterweise in einer Strangpresse erfolgen. Vorteilhafterweise erfolgt die
Verdichtung um einen Volumenfaktor von 5 bis 8, der maximale Volumenfaktor der Verdichtung liegt zwischen 5 und 8.
Bei der Herstellung der Faserkörnung a) kann das in der Verdichtungsstufe b) erhaltene Produkt nur getrocknet werden, ebenso wie das verdichtete Produkt bei der Herstellung der Faserkörnung c). Dieses Trocknen erfolgt üblicherweise bei Temperaturen zwischen 110 und 1800C, die Trocknungszeiten liegen je nach Abmessungen des bei der Verdichtung erhaltenen Produkts zwischen 2 und 24 Stunden. Bei der Herstellung der Faserkörnung a) kann jedoch auch noch eine Wärmebehandlung oder ein Brennen bei den zuvor angegebenen Temperaturen durchgeführt werden, die Behandlungszeiten bei diesen Temperaturen liegen üblicherweise zwischen 1 und 24 Stunden, vorteilhafterweise zwischen 6 und 24 Stunden. Durch eine solche Wärmebehandlung bzw. ein solches Brennen kann die Raumbeständigkeit des anschließend gekörnten Pro-Form zugesetzt werden.
Bei der Herstellung der Faserkörnung b) werden weiterhin 1 bis 8 Gew.-Teüc and vorzugsweise 2 bis 6Gew.-Teile eines Phosphat !ndemitiels, wobei die r> angegebenen Mengen in Gewichtsteilen sich auf P2O5 in dem jeweiligen Bindemittel beziehen, verwendet. .
Bei der Herstellung werden die keramischen Fasern in einem Mischer, üblicherweise einem Trommelmischer oder einem Pflugscharmischer, mit 10 bis 40Gew.-Tei-K) len Wasser auf lOOGew.-Teile der eingesetzten keramischen Fasern vermischt, wobei das Wasser zweckmäßigerweise aufgesprüht wird.
Nach einem Vermischen bis zum homogenen Zustand wird der Ton und/oder die anderen, zuvor genannten, feinst zerteilten Feuerfestbestandteile, die in trockener, fein zerteilter Form vorliegen, auf dieses Gemisch in dem Mischer aufgegeben und ebenfalls homogen eingemischt. Hierbei bleiben der Ton und/oder die anderen, zuvor genannten, feinst zerteilten Feuerfestbe-
dukts verbessert werden. Bei der Durchführung einer 20 standteile auf der Oberfläche der eingefeuchteten solchen Wärmebehandlung oder einem Brennvorgang Fasern haften. Das in dieser Stufe gegebenenfalls bei den angegebenen Temperaturen wird in der zugesetzte, fesie, organische Bindemittel wird in fein
zerteiltem Zustand eingesetzt. <
Dann wird die Lösung des organischen Bindemittels auf das zuvor erhaltene Gemisch aufgegeben, ebenfalls das Phosphatbindemittel, wobei hier die eventuell zugesetzten Anteile an festem, anorganischem Bindemittel gleichzeitig mit der Lösung des Bindemittels oder nach dem Zusatz dieses Bindemittels in den Mischer eingegeben werden.
Beispiele für solche Phosphatbindemittel sind Natriumpolyphosphat mit einem Polymerisationsgrad von η > 4 und vorzugsweise mit einem Polymerisationsgrad von 6 bis 10. Dieses Natriumpolyphosphat wird
gegebenenfalls Aussieben der gewünschten Körnungen 35 üblicherweise in gelöster Form verwendet. Ein weiteres erhalten werden. Phosphatbindemittel ist Monoaluminiumphosphat, das
sowohl in fester, gemahlener Form oder als wäßrige Lösung, insbesondere als eine Lösung mit 50 Gew.-%, ein handelsübliches Produkt ist. Das Phohphatbindemittel kann entweder insgesamt in Form einer Lösung zugesetzt werden, oder das Phosphatbindemittel kann teilweise in gelöster und teilweise in fester Form zugesetzt werden.
Insgesamt werden bei dem Verfahren bis zu etwa Verwendung von Methylcellulose und Verdichtung in 45 100 Gew.-Teile Wasser zugesetzt, teilweise in der Stufe einer Strangpresse eine Menge von 4Gew.-Teilen a) und teilweise in der Stufe c) bei der Zugabe des Methylcellulose zugesetzt, wobei die Hälfte dieser
Methylceliulosemenge als 5%ige Lösung in Wasser und
die andere Hälfte als trockene Methylcellulose zugesetzt wird. 50
Bei der Herstellung der Faserkörnung b) wird ein
organisches Bindemittel verwendet Zu diesem Zweck
können alle auf diesem Gebiet üblicherweise verwendeten organischen Bindemittel verwendet werden, beispielsweise Methylcellulose, Sulfitablauge oder Melasse. 55
Diese organischen Bindemittel werden üblicherweise in
Form einer Lösung in Wasser oder auch teilweise in
fester Form zugesetzt, dies gilt insbesondere für die
Verwendung von Methylcelhilose. Da auf 100 Gew.-Teile keramische Fasem 0^5 bis 14Gew.-Teile des 60 erfolgt üblicherweise bis auf eine Korngröße von organischen Bindemittel verwendet werden und da maximal 8 mm, vorteilhafterweise 6 mm, jedoch ist es Methylcelhilose übficherweise in Form einer 5 Gew.- ebenso möglich, je nach dem gewünschten Verwen-%igen Losung in Wasser eingesetzt wird, da höherpro- dungszweck des hergestellten Materials eine maximale zentige Lösungen zu viskos werden, wäre ansonsten die Korngröße von 2 oder 3 mm einzustellen. Je nach durch den Zusatz der Lösung des organischen 65 Verwendungszweck ist es ebenfalls möglich, gewünsch-Bindemittek eingeführte Wassermenge zn groß, so daß te Korngrößenfraktionen aus dem nach dem erfininsbesondere im FaD der Methylcelhilose bis zu dungsgemäßen Verfahren hergestellten Material auszu-50Gew.-% dieses organischen Bindemittels in fester sieben.
230 2*4/591
den angegebenen Temperaturen wird in der erhaltenen Faserkörnung eine gewisse chemische Bindung durch das Phosphatbindemittel bereits herbeigeführt
Im Anschluß an das Trocknen oder, im Fall der Faserkörnung a) die Wärmebehandlung und/oder das Brennen des Produkts, wird dieses auf die gewünschte Körnung zerkleinert, wobei die maximale Körnung üblicherweise 6 mm beträgt Die Zerkleinerung kann jedoch auch auf einen bestimmten Bereich eingestellt werden, beispielsweise kann ein Produkt mit einer Körnung zwischen 2 und 3 mm ohne weiteres durch Zerkleinerung in üblichen Brecheinrichtungen und
Die auf diese Weise hergestellten Faserkörnungen a) und c) besitzen eine Dichte von 0,7 bis 1,8 g/cm3 und weisen ein Porenvolumen in der Größenordnung von 35 bis 75% auf.
Die Menge des in der Stufe a) bei der Herstellung der Faserkörnung a) gegebenenfalls zugesetzten Plastifizierungsmittels hängt von der in der Stufe b) verwendeten Verdichtungseinrichtung ab. Beispielsweise wird bei organischen Bindemittels in gelöster Form und des Phosphatbindemittels, falls dieses in gelöster Form zugesetzt wird.
Anschließend wird noch homogen vermischt, wobei dieser Mischvorgang bis zu 30 Minuten erfordern kann.
Nach dem homogenen Vermischen wird das fertige Gemisch getrocknet üblicherweise bei Temperaturen oberhalb von 100° C, z. B. 110° C bis 180° C.
Anschließend wird der auf diese Weise erhaltene, feste Kuchen oder die krümelige Masse in einer üblichen Zerkleinerungsvorrichtung, z.B. einer Hammermühle oder einem Walzenbrecher, auf die gewünschte Korngröße zerkleinert Die Zerkleinerung
Keramische Fasern liegen bei ihrer Anlieferung in Form einer losen Wolle vor, welche jedoch teilweise stark verdichtet ist Sowohl bei der Herstellung der Faserkörnungen a), b) und c) als auch bei der Herstellung der eiiindungsgemäßen Leitmassen ist es vorteilhaft, aufgeschlossene Fasern zu verwenden. Die Herstellung hiervon wird im folgenden noch näher erläutert.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der plastischen Massen näher erläutert.
Als festes, anorganisches Bindemittel kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemahlenes, festes Monoaluminiumphosphat oder Natriumpolyphosphat verwendet werden, wie bereits zuvor im Zusammenhang mit der Herstellung der Faserkörnung beschrieben. Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten, organischen Bindemittel sind übliche Bindemitlei wie Stärke, Melasse oder Sulfitablauge, insbesondere jedoch Methylcellulose. Solche organische Bindemittel werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren teils in fester Form, teils in wäßriger Lösung eingesetzt, wobei die Zusatzmenge jeweils 1 bis 3 Gew.-Teile, berechnet als festes, organisches Bindemittel, beträgt.
In der Stufe a) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die keramischen Fasern zunächst aufgelockert. Dies bedeutet, daß die üblicherweise als Faserklumpen angelieferten Fasern behandelt werden müssen. Diese Behandlung kann dadurch erfolgen, daß die keramischen hasern zunächst in einer Mühle, vorzugsweise einer Hammermühle oder Schlagmühle, zu einem rieselfähigen Produkt zerkleinert werden. Die Mahlzeit in die ur Mühle hängt von der verwendeten Mühle, dem verwendeten keramischen Fasermaterial und dessen Abmessungen ab. Üblicherweise beträgt die Mahlzeit 10 Minuten bis 1 Stunde.
Weiterhin wird gleichzeitig mit dem Auflockern oder anschließend hieran das feste, organische Bindemittel zugegeben, wodurch ein gutes Einmischen hiervon in die Fasermasse erfolgt.
Der Aufschluß der Fasern kann jedoch auch mechanisch ohne Zerkleinerung erfolgen, beispielsweise auf Krempeln, wie sie in der Textilindustrie verwendet werden. Auf solchen Krempeln erfolgt das Auflösen der Faserflocken sowie eine Ausscheidung von Verunreinigungen.
In der nächsten Stufe b) werden dann die z. B. in der Mühle oder Krempel aufgeschlossenen Fasern in einem geeigneten Mischer überführt und hierin mit 10 bis 50 Gew.-Teilen Wasser besprüht Vorteilhafterweise werden etwa 15 bis 30 Gew.-Teile Wasser in dieser Stufe aufgesprüht .
Zu den in der Stufe b) erhaltenen, befeuchteten, keramischen Fasern werden dann in der Stufe c) !0 bis 30 Gew.-Teile Ton und vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-Teile Ton, sowie gegebenenfalls das verwendete, feste, anorganische Bindemittel zugesetzt und eingemischt Das feste, anorganische Bindemittel wird üblicherweise in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-Teilen zugesetzt
In dieser Stufe c) wird im gleichen Mischer der Ton, vorzugsweise in Portionen über einem längeren Zeitraum von bis zu 30 Minuten und insbesondere 15 Minuten, zugemischt
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird in der Stufe c) nach dem Ton, vorzugsweise Bentonit, noch ein gekörntes Material in einer Menge bis zu 20 Gew.-Teilen und vorteilhafterweise bis zu 10 Gew.-Teilen zugesetzt Die Gesamtzusatzmenge von Ton und gekörntem, feuerfestem Material ist jedoch so begrenzt daß in der fertigen Leichtmasse mindestens 74 Gew.-% keramische Fasern, bezogen auf die hierin vorliegenden Feststoffe, d. h. ohne den Wasseranteil, vorhanden sind. In demselben Mischer, in welchem die Stufe b) durchgeführt wurde, wird dann das gründliche Vermischen des Tons und der anderen, gegebenenfalls vorliegenden Bestandteile mit den keramischen Fasern bewerkstelligt. Hierbei lagen sich der Ton auf den Fasern ab und bildet hierauf eine Gleitschicht.
ίο In der Stufe d) wird dann auf die zuvor erhaltene Mischung eine Lösung eines organischen Bindemittels und insbesondere von Methylcellulose in einer Menge von 1 bis 3 Gew.-Teilen festem Bindemittel zugesetzt und in demselben Mischer gründlich hiermit vermischt.
Das gegebenenfalls in dieser Lösung vorliegende, anorganische Bindemittel kann ebenfalls in einer Menge von 1 bis 3 Gew.-Teilen, berechnet als festes Bindemittel, zugesetzt werden, wobei jedoch die Gesamtmenge von gegebenenfalls zugesetztem anorganischem Binde mittel und zugesetztem, organischem Bindemittel 5 Gew.-Teile, berechnet als Feststoffe, nicht überschreiten soll. Beispiele für solche anorganischen Bindemittel sind Monoaluminiumphosphat und Natriumpolyphosphate.
Nach dem Fertigmischen der plastischen Masse in der Stufe d), was etwa 10 Minuten bis 1 Stunde erfordern kann, ist die plastische Masse fertig. Sie kann dann entweder zwischengelagert werden oder auf einer Strangpresse sofort weiterverarbeitet werden. Die Masse kann in geeignete verschlossene Behälter abgefüllt werden und ist dann für längere Zeit lagerfähig und kann so an den Verbraucher abgegeben werden.
Eine besonders vorteilhafte Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, pla stischen Massen liegt darin, daß sie als dünne Schicht in Folien verpackt werden können. Solche dünnen, in Folien verpackte Schichten, welche eine Stärke von 2 bis 10 mm und vorteilhafterweise 4 bis 6 mm besitzen, können als Dehnungsfugenfüllung für die Zustellungen
für öfen und insbesondere Drehrohrofen verwendet werden. Diese dünnen, in Folien verpackten Schichten können bei dem Aufschichten der Steine für solche Zustellungen zwischen die Steine gelegt werden, bei der Inbetriebnahme des Ofens verbrennt die Plastikfolie und die plastische Masse, welche in entsprechender Schichtstärke vorliegt, wird gebrannt und wirkt dann ebenso wie Asbesteinlagen, d. h. sie hat durch den hohen Gehalt an keramischen Fasern eine gewisse Elastizität weist jedoch nicht die Gesundheitsschäden auf, welche durch freiwerdende Asbestfasern verursacht werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden aus der plastischen Masse, vorteühafterweise durch Strangpressen, jedoch sogenannte Batzen mit Abmes sungen von beispielsweise 300 mm - 300 mm · beliebi ger Länge hergestellt, die dann in wasserdampfundurchlässige und wasserbeständige Folien verarbeitungsfertig verpackt werden können. Aus den erfindungsgemäßen, plastischen Massen lassen sich, beispielsweise aus den Batzen, durch Pressen oder Stampfen, beliebige Formteile oder Wandaufbauten herstellen oder Fugen ausfüllen. Weiterhin ist es möglich, die Batzen vorzubrennen, beispielsweise bei 9000C und anschließend hieraus Formteile, z.B. für Industrieöfen, herauszuschneiden. Ein Vorbrand hat den Vorteil, daß die Schwindung durch Temperaturbeaufschlagung vorweggenommen wird. Ein besonderer Vorteü der erfindungsgemäßen.
plastischen Massen liegt darin, daß sie zum Ziehen von bis zu 5 mm dünnen Rohren geeignet sind, was mit bisher bekannten plastischen Massen oder bei nach dem Vakuum-Saug-Verfahren verarbeitbaren Aufschlämmungen von keramischen Fasern nicht möglich war.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel t
Es wurden handelsübliche, keramische Fasern folgender Zusammensetzung verwendet:
Gehalt an AI2O3 = 47 Gew.-%, Rest SiO2
Diese keramischen Fasern besaßen die folgenden Abmessungen:
Durchmesser:
Länge:
10-50 μιη
5 mm
lOOGew.-Teile keramische Fasern und 2Gew.-Teile feste Methylcellulose wurden in einer Hammermühle 30 Minuten behandelt, bis ein rieselfähiges Produkt erhalten war. Diese Mischung wurde dann in einen Mischer überführt und mit 20 Gew.-Teilen Wasser besprüht Anschließend wurde portionsweise 20 Gew.-Teile Bentonit zugegeben, wobei diese Zugabe in Portionen von jeweils 4 Gew.-Teilen während 2 Minuten erfolgte und dann jeweils 2 Minuten ohne weitere Zugabe von Ton zwischengemischt wurde. Hierdurch lagerte sich auf den Fasern eine Gleitschicht des Tons ab.
Als nächstes wurde auf die so erhaltene Mischung etwa 50Gew.-Teile einer 5%igen Methylcelluloselösung in 15 Minuten langsam aufgegeben und für weitere 30 Minuten gemischt Hierbei wurde eine strangpreßfähige Masse erhalten. Hieraus wurden Rohre mit einem Innendurchmesser von 50 mm und einer Wandstärke von 8 mm stranggepreßt, die nach einem 8stündigen Trocknen bei 130°C eine Rohdichte von etwa 0,7 g/cm' aufwiesen. Die Rohre wurden 2 Stunden bei 13500C gebrannt, ihre Biegefestigkeit betrug etwa 9 N/mm:.
Beispiel 2
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch in der Stufe der Zumischung des Tons noch 2 Gew.-Teile festes, fein gemahlenes Monoaluminiumphosphat zugesetzt wurden.
Hierbei wurde eine plastische Masse erhalten, die sich besonders gut zu Rohren mit dünnen Wandstärken 12
Beispiel 3
Die Arbeitsweise von Beispiel I wurde wiederholt, wobei hier jedoch nur 15 Gew Teile Ton in der Stufe c) verwendet wurden, ferner in der Stufe d) eine 5°/oige Methylcelluloselösung verwendet wurde, welche noch 2 Gew.-% gelöstes Natriumpolyphosphat enthielt. Auch die auf diese Weise erhaltenen, plastische Masse ließ sich besonders gut zu Rohren mi: dünnen Wandstärken strangpressen.
Beispiel 4
Die Arbeitsweise von Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei jedoch in der Stufe c) noch 5 Gew.-Teile gekörnte Schamotte mit einer maximalen Teilchengröße von 2 mm zugegeben wurde. Es wurde eine plastische Masse erhalten, die sich gut mit den Abmessungen von 300 mm · 300 mm strangpressen ließ. Durch Abschneiden wurden Batzen mit einer Länge von 50 mm hergestellt, die in PVC-Folien verpackt wurden. Sie besauen eine Lagerfähigkeil von mehr als 150 Tagen.
Beispiel 5
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch in der Stufe c) nach dem Einmischen des Tons noch 100 Gew.-Teile der im folgenden beschriebenen Faserkörnung a), welche bei 135O0C gebrannt worden war, und eins maximale Korngröße von 3 mm besaß, zugesetzt und Tür weitere 3 Minuten eingemischt wurden. Diese Masse wurde in der Stufe d) mit 70 Gew.-Teilen einer 5 Gew.-%igen Methylcelluloselösung, die 3 Gew.-% Monoaluminiumphosphat gelöst enthielt, vermischt. Diese Masse wurde dann in einer Strangpresse zu Batzen mit den Abmessungen von 300 · 210 · 70 mm verformt, diese Batzen wurden in Plastikfolie eingepackt, wobei ein lagerfähiges, für den Verbraucher geeignetes Produkt erhalten wurde.
Beispiel 6
Die Arbeitsweise von Beispiel 5 wurde wiederholt, wobei jedoch statt der 100Gew.-Teile Faseikörnung a) einmal 20 Gew.-Teile gekörnte Schamotte mit einem AI2O3-Gehalt von 30% und das anderemal b) 20 Gew.-Teile Hohlkugelkorund <3 mm zugesetzt wurden.
Auch hierbei wurden Batzen erhalten.
An den gemäß den Beispielen 5 und 6 hergestellten Batzen sowie an Batzen, die aus der Masse des Beispiels 1 hergestellt worden waren, wurde die Trockenschwindung, die Brennschwindung nach einem
so Trennen von 24 Stunden bei 1400° C und die Rohdichte R im gebrannten Zustand bestimmt. Die hierbei ermittelten Werte sind in der folgenden Zusammenstel-
en lie"-. Zusätze IUlIg dUlgCIUIl 1 t. Brenn
schwindung
(%)
1400°C/24h		 R
(g/cm3)
Beispiel keiner
100 Gew.-Teile Faserkörnung a)
20 Gew.-Teile gekörnte Schamotte
20 Gew.-Teile Hohlkugelkorund		 Trocken-
schwindung
(%)		 3,5
1,2
2,0
2,2		 1,10
1,13
1.42
1,33
1
5
6a
6b		 U
0,21
0,43
0,65
Hieraus ist ersichtlich, daß durch Zusatz einer Faserkörnung die Trockenschwindung ganz erheblich herabgesetzt werden kann, obwohl das erhaltene Material einen höheren Anteil an keramischen Fasern aufweist als die Massen gemäß dem Beispiel 6.
In den Beispielen entspricht R der Rohdichte, d. h. der
10
Dichte einschließlich des Porenvolumens, während sich die Angabe 5 auf die wahre Dichte, d. h. ohne Porenvolumen bezieht.
Im folgenden wird die Herstellung der Faserkörnungen anhand von Herstellungsbeispielen gezeigt.
Bei diesen Herstellungsbeispielen wurden keramische Fasern A) mit 47% AI2O3 und 53% SiO2 oder Fasern B) mit 95% AI2O1 und 5% SiO.» eingesetzt.
Herstellungsbeispiel von Faserkörnung a)
Es wurden 100 Gew.-Teile der keramischen Fasern A, lOGew.-Teile Bindeton mit einem AI2O3-Gehalt von 35 Gew-.% und 1,5 Gew.-Teile trockene Methylcellulose in Pulverform in einem Mischer eingegeben und für 10 Minuten miteinander vermischt. Dann wurden 10 Gew.-Teile 50gew.-%ige Monoaluminiumphosphatlösuiig und 2 Gew.-Teile Wasser auf die Masse in dem Mischer unter fortwährendem Weitermischen aufgesprüht und für weitere 30 Minuten vermischt.
Das aus dem Mischer herausgenommene Produkt wurde bei einem Preßdruck von 30 N/mm2 in einer Plattenpresse zu einem plattenförmigen Produkt mit einer Stärke von 30 mm verpreßt, wobei eine Verdichtung um einen Faktor von 5,5 erhalten wurde.
Das erhaltene, plattenförmige Produkt wurde anschließend bei 1100C während 24 Stunden in einem Ofen getrocknet und dann bei unterschiedlichen Temperaturen jeweils 24 Stunden gebrannt und anschließend auf eine maximale Korngröße von 3 mm zerkleinert.
Die Körnung hatte die folgenden Eigenschaften:
Tabelle 1
das AI2O3 bzw, TiO2, und die feste Methylcellulose bzw. die feste Sulfitablauge aufgegeben und weitere 8 Minuten eingemischt. Danach wurde in den Mischer die angegebenen Lösungen an Sulfitablauge bzw. Methylcellulose, zu denen die fein zerteilten, festen Phosphatbindemittel zugesetzt worden waren, aufgesprüht und noch weitere 10 Minuten -'ermischt.
Das erhaltene, krümelige Gemisch wurde aus dem Mischer herausgenommen.
Das krümelige Gemisch der Beispiele 1 und 2 wurde 6 Stunden bei 120° C getrocknet und anschließend in einem Walzenbrecher auf eine maximale Korngröße von 4 mm zerkleinert.
Die an den Produkten ermittelten Rohdichten waren wie folgt:
Brenntemperatur (0C) 800 1350 1510
R(g/cm3) 1,34 1,52 1,77
S(g/cnv>) 2,60 2,70 2,75
Porenvolumen, Pg, (Vol.-%) 47,7 43,7 35,6
Chemische Analyse (%) Al2O3 44,7 SiO2 50,7 P2O5 2,95
Herstellungsbeispiele von Faserkörnung b)
Es wurden die folgenden Ansätze verwendet, die Angaben beziehen sich auf Gewichtsteile:
35
40
Bsp. 1 - 4 — 0,5 — Bsp. 2 5 - 5 — 2,5
Fasern A 100 — 4 100 2 2 —
H2O 30 15
Bentonit 10 -
Al2O3 5
TiO2
Methylcellulose fest
Sulfitablauge fest
Sulfitablauge-Lösung, 10 Gew.-%ig
Methylcellulose-Lösung, 5 Gew.-%ig
Monoaluminiumphosphat fest
Natriumpolyphosphat fest
Beispiel
1 2
g/cm'
0,22
0,14
Herstellungsbeispiele 1 bis 5 von Faserkörnung c) Es wurden folgende Ansätze verwendet:
Beispiel
12 3 4
keramische Fasern A
keramische Fasern B
Bindeton (mit 35% Al2O3)
Chromoxid, <63 pm
kolloid. SiO2
kolloid. Al2O3
Methylcellulose, fest
Sulfitablauge, fest
Schamottemehl
Wasser
100 - - - 50
100 100 100 50
15 6 - 4 4 4--
- - 6 2 4
7 2 - -
25 10 15 12 25
45
50
55 In einem Mischer wurden die keramischen Fasern mit Bindeton bzw. den anderen Bestandteilen 5 Minuten vermischt, dann wurde das organische Bindemittel bzw. Bindemittelgemisch aufgegeben und zuletzt das Wasser zugesetzt Es wurde insgesamt 20 Minuten gemischt
Diese Mischung wurde in einer Brikettiereinrichtung um die angegebenen Volumenfaktoren verdichtet dann 12 Stunden bei 1200C getrocknet und abschließend auf eine maximale Korngröße von etwa 6 mm zerkleinert. An den erhaltenen Faserkörnungen wurden die folgenden Eigenschaften bestimmt:
60
Zunächst wurden die keramischen Fasern in einem 65 Mischer eingegeben und hierauf die angegebenen R (g/cm3) Wassermengen aufgesprüht und 10 Minuten vermischt Verdichtungsfaktor Anschließend wurde auf dieses Gemisch der Bentonit Porenvolumen,I*g,(VoL-%)
Beispiel 1 2
1,25 1,09 1,15 1,20 1,23 5,4 7,2 6,8 6,0 6,5 49,5 69,7 68,0 53,8 62.6

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von plastischen Massen zur Weiterverarbeitung zur feuerbeständigen oder feuerfesten, mindestens 74 Gew.-% keramischen Fasern enthaltenden Materialien, enthaltend keramische Fasern, Ton, Bindemittel und gegebenenfalls andere übliche Zusätze, dadurch gekennzeichnet, daß:
a) IUO Gew.-Teile keramische Fasern mechanisch aufgelockert werden und 1 —3 Gew.-Teile organisches Bindemittel in trockener Form hierin eingemischt werden,
b) dieses die aufgelockerten, keramischen Fasern enthaltende Gemisch mit 10—50 Gew.-Teilen Wasser in einem Mischer besprüht wird,
c) zu dem in Stufe b) erhaltenen, befeuchteten Gemisch 10—30 Gew.-Teile Ton zugesetzt und eingemischt werden, und
d) auf die in Stufe c) erhaltene Mischung eine viskose Lösung eines organischen Bindemittels, in einer Menge entsprechend 1 —3 Gew.-Teilen festem organischem Bindemittel, zugesetzt und eingemischt wird.
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Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23510681A PL235106A1 (de) 1981-02-16 1981-02-16
DE3105593A DE3105593C2 (de) 1981-02-16 1981-02-16 Verfahren zur Herstellung von plastischen Massen zur Weiterverarbeitung zu feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien, nach dem Verfahren hergestellte Massen und ihre Verwendung
ZA00811010A ZA811010B (en) 1980-02-15 1981-02-16 Method for regulating the power supplied to a steaprocess for the manufacture of light plastic compom turbine/pressurized water nuclear reactor sitions for processing into heat-resistant or refractory materials
ES509210A ES8304897A1 (es) 1981-02-16 1982-02-01 Perfeccionamientos introducidos en el proceso de fabricacion de masas ligeras plasticas para la transformacion ulterior en materiales refractarios o resistentes al fuego.
DD82237351A DD213915A5 (de) 1981-02-16 1982-02-11 Verfahren zur herstellung von plastischen leichtmassen zur weiterverarbeitung zu feuerbestaendigen und feuerfesten materialien
SE8200860A SE8200860L (sv) 1981-02-16 1982-02-12 Sett att framstella plastiska lettviktsmaterial
BE0/207302A BE892121A (fr) 1981-02-16 1982-02-12 Procede de fabrication de masses legeres plastiques pour la production ulterieure de materiaux resistants au feu ou refractaires
JP57019856A JPS57149865A (en) 1981-02-16 1982-02-12 Manufacture of plastic lightweight mixture which becomes refractory material after treatment, lightweight mixture manufactured thereby and use
IT8247789A IT8247789A0 (it) 1981-02-16 1982-02-12 Procedimento per la preparazione di masse plastiche leggere destinate alla produzione di materiali ignifughi o refrattari, e prodotto ottenuto
YU00320/82A YU32082A (en) 1981-02-16 1982-02-15 Process for preparing low-weight plastics for further processing into fire-proof or refractory materials
FR8202467A FR2499969A1 (fr) 1981-02-16 1982-02-15 Procede pour la preparation de masses legeres plastiques pour la transformation ulterieure en materiaux resistant au feu ou refractaires, leur procede de preparation et leur utilisation
CA000396266A CA1189880A (en) 1981-02-16 1982-02-15 Process for the manufacture of light plastic compositions for processing into heat-resistant or refractory materials
GB8204315A GB2093011B (en) 1981-02-16 1982-02-15 Fibrous heat-resistant or refractory materials
NO820442A NO820442L (no) 1981-02-16 1982-02-15 Fremgangsmaate ved fremstilling av plastiske lettmasser
US06/349,244 US4564485A (en) 1981-02-16 1982-02-16 Process for producing a plastic composition which can be processed into a fire-resistant material
NL8200601A NL8200601A (nl) 1981-02-16 1982-02-16 Werkwijze ter bereiding van plastische lichte massa's voor de verdere bewerking tot vlamwerende of vuurvaste materialen, werkwijze ter vervaardiging daarvan en toepassing daarvan.

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3105593A DE3105593C2 (de) 1981-02-16 1981-02-16 Verfahren zur Herstellung von plastischen Massen zur Weiterverarbeitung zu feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien, nach dem Verfahren hergestellte Massen und ihre Verwendung

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DE3105593A Expired DE3105593C2 (de) 1980-02-15 1981-02-16 Verfahren zur Herstellung von plastischen Massen zur Weiterverarbeitung zu feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien, nach dem Verfahren hergestellte Massen und ihre Verwendung

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PL (1) PL235106A1 (de)
SE (1) SE8200860L (de)
YU (1) YU32082A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3804883C1 (en) * 1987-04-24 1989-11-30 Arturo 4000 Duesseldorf De Broggini Process for producing a clay- and fibre-containing material
DE3836217C1 (en) * 1988-02-17 1990-01-18 Arturo 4000 Duesseldorf De Broggini Process for producing a material containing clay and fibre

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3225161C2 (de) * 1982-07-06 1984-07-12 Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zur Herstellung von pastenförmigen Fasermassen und deren Verwendung
US4830994A (en) * 1986-03-31 1989-05-16 The Dow Chemical Company Greenware binder
GB8813894D0 (en) * 1988-06-11 1988-07-13 Redland Roof Tiles Ltd Process for production of concrete building products
US5215946A (en) * 1991-08-05 1993-06-01 Allied-Signal, Inc. Preparation of powder articles having improved green strength
US6809063B2 (en) * 1999-08-24 2004-10-26 The Sulfa Treat Company Compressed metal oxide composition
US6399924B1 (en) * 2000-07-10 2002-06-04 Edward Zhihua Cai Cooktop hygiene device and method
WO2008003150A2 (en) * 2006-07-07 2008-01-10 Vai Ltd Composition of an insulating material and a method for manifacturing articles made of it
CN112374872A (zh) * 2020-10-23 2021-02-19 郑州荣盛窑炉耐火材料有限公司 一种焚烧炉内衬用抗冲击耐酸侵耐火可塑料及制备方法
WO2023028515A1 (en) * 2021-08-24 2023-03-02 Unifrax I Llc Light weight ceramic aggregates made by agglomerating ceramic fibers
CN116283245B (zh) * 2022-12-26 2024-04-16 宜兴瑞泰耐火材料工程有限公司 一种cfb炉用环保型可塑料及其制备工艺

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3014835A (en) * 1957-12-23 1961-12-26 Armstrong Cork Co Water-laid inorgainic product
US3016598A (en) * 1958-09-30 1962-01-16 Gladding Mcbean & Co Method of making dense refractory objects
US3250833A (en) * 1959-05-29 1966-05-10 Avco Corp Process of making an impregnated ceramic
US3336716A (en) * 1963-07-10 1967-08-22 Johns Manville Furnace combustion chamber with a transverse composition differential
US3231401A (en) * 1964-06-22 1966-01-25 Carborundum Co Refractory composition
US3357842A (en) * 1965-05-28 1967-12-12 Kaiser Aluminium Chem Corp Furnace and refractory
GB1140734A (en) * 1965-12-30 1969-01-22 Johns Manville Sag resistant mineral wool boards
US3549473A (en) * 1968-01-02 1970-12-22 Monsanto Co Binder composition and uses
JPS5036248B1 (de) * 1971-01-13 1975-11-22
US3859405A (en) * 1971-02-22 1975-01-07 Precision Metalsmiths Inc Methods of making molded refractory articles
FR2133194A5 (de) * 1971-04-13 1972-11-24 Produits Refractaires
DE2230429A1 (de) * 1972-06-22 1974-01-10 Vyzk Ustav Stavebnich Hmot V B Verfahren zur herstellung von platten aus mineralfasern
US4012262A (en) * 1974-02-08 1977-03-15 Denis Arthur John Patterson Manufacture of thermally-insulating, refractory articles
DE3105579C2 (de) * 1981-02-16 1982-11-25 Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zur Herstellung von keramische Fasern enthaltenden, körnigen, feuerbeständigen oder feuerfesten Materialien, nach dem Verfahren hergestellte Materialien und ihre Verwendung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3804883C1 (en) * 1987-04-24 1989-11-30 Arturo 4000 Duesseldorf De Broggini Process for producing a clay- and fibre-containing material
DE3836217C1 (en) * 1988-02-17 1990-01-18 Arturo 4000 Duesseldorf De Broggini Process for producing a material containing clay and fibre

Also Published As

Publication number Publication date
BE892121A (fr) 1982-05-27
PL235106A1 (de) 1982-10-11
GB2093011A (en) 1982-08-25
DD213915A5 (de) 1984-09-26
YU32082A (en) 1985-04-30
IT8247789A0 (it) 1982-02-12
FR2499969A1 (fr) 1982-08-20
US4564485A (en) 1986-01-14
SE8200860L (sv) 1982-08-17
ES509210A0 (es) 1983-04-01
NL8200601A (nl) 1982-09-16
GB2093011B (en) 1984-08-01
NO820442L (no) 1982-08-17
CA1189880A (en) 1985-07-02
ES8304897A1 (es) 1983-04-01
JPS57149865A (en) 1982-09-16
FR2499969B1 (de) 1985-05-03
DE3105593A1 (de) 1982-08-19

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