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Verfahren zur Herstellung poröser feuerfester Gegenstände Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung poröser hochfeuerfester_ Gegenstände durch
Formen und -Brennen von Gemischen aus Sclhamottemassen und kohligen Ausbrennstoffen,
deren mineralische Bestandteile feuerfest sind.
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Die Erfindung macht . sich die Erkenntnis zunutze, daß, das Wärmeisoliervermög.en
-feuerfesten Materials um so größer ist, je mehr Poren das -Material enthält. Man
hat bereits zur Erzeugung dieser Poren organisches Material, wie Sägemehl, mit den
üblichen Ausgangsstoffen vermischt; beim Brennen - verschwindet dann das organische
Material. groß: tenteils unter Hinterlassung von Toren. Die so hergestellten feuerfesten
Materialien sind aber bei sehr hohen'Temp,eräturen nicht beständig, da sie bei diesen
Temperaturen jerweichen und ihre Form verlieren.
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Des weiteren hat man bereits vorgeschlagen, Anthrazit als Ausbrennstoff
zu verwenden, und zwar in Verbindung mit Flußmitteln.
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Auch aus diesen bekannten Verfahren resultieren keine hochfeuerfesten
Steine; vielmehr handelt es sich hier um die Herstellung . leichter Bauelemente,
wobei hervorzuheben ist, daß. die so hergestellten Produkte beim Brennen ihre ursprüngliche
Form verlieren und sich aufbeulen. Schließlich hat man vorgeschlagen, poröse feuerfeste
Steine durch Brennen von lignitischem Ton im Gemisch mit feuerfestem Ton herzustellen.
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. Demgegenüber bezweckt das Verfahren der vorliegenden Erfindung,
die Verwendung jedes beliebigen geeigneten Tones für die Herstellung von Produkten
der hier in Betracht gezogenen Art zu ermöglichen, und zwar beruht sie auf der neuen
Erkenntnis, da es auf die Art der als Ausbrennstoffe zuzusetzenden Produkte ankommt,
um eine neue technische Wirkung zu erzielen.
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Dadurch, daß, man die Aschenzusanunensetzung der zur Porenbildung
dienenden Ausbrennstoffe in Betracht zieht, erhält man tatsächlich feuerfeste Gegenstände,
die sehr hohe Temperaturen ertragen können.
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Als Ausbrennstoffe konunen z. B. in Betracht schottische Cannelkohlen.
Sie besitzen ungefähr 39% flüchtige Substanzen und 9% Aschegehalt. Diese Asche besteht
aus etwa 41,5% A1203, 44,7% Si02 und nur i,3 % Fee 03 und nähert. sich somit der
Zusammensetzung von Kaolin. Der Schmelzpunkt dieser Asche liegt bei Segerkegel3z.
Andere Beispiele derartiger organischer Stoffe sind die Ombilienkohle und im allgemeinen
die meisten Schieferkohlen.
Man kann diese organischen Materialien
in" großen Mengen, beispielsweise 5o bis. 9o%, beimischen, ohne den Schmelzpunkt
des fertigen porösen hochfeuerfesten Produktes mierklich zu erniedrigen. Auf diese
Weise @erhält man sehr poröse hochfeuerfeste Erzeugnisse von geringem Volumengewicht
(ungefähr 0,35 bis o,9), bei denen eine geringe Wärmekapazität mit einem
sehr hohen Isolationsvermögen zusammentrifft. Infolge dieser Eigenschaften können
die Erzeugnisse in verschiedenster Weise technische Anwendungen finden.
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Beispielsweise können hochfeuerfeste Steine gemäß der Erfindung statt
isolierender Ofenaußenbekleidung als Innenbekleidung an sol= chen Stellen dienen,
an denen sie zeit flüssigen Schlacken nicht in Berührung kommen. Hierdurch werden
leichtere und bequemere Ofenkonstruktionen möglich; außerdem sind diese Öfen viel
schneller auf Temperatur zu bringen, da die Wärmekapazität der Ofenwände geringer
und deren Isolationsvermögen höher ist. -Im folgenden werden beispielsweise einige
Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Man geht aus von: 35 Volumprozenten eines
trockenen erstklassigen Westerwälder hochfeuerfesten Tones von Segerk egel 33 bis
34 und .einem A1203-Gehalt, -der höher also 400/0 ist, 15 Volumprozenten einer fein
gemahlenen Neuroder Schieferschamotte (SK 35, A1203 Gehalt ungefähr 470/0), -55
Volumprozenten gemahlener Cannelkohle mit einer Körnung von o- bis 3 mm.
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Diese Materialien werden auf die in der Schamotteindustrie übliche
Weise gemischt, das Gemenge wird vorgeknetet, nachgeknetet, geformt oder gepreß,t,
in der normalen Weise getrocknet und bei Segerkegel 13 bis 14, wie es bei hochfeuerfestem
Schamotte üblich ist, gebrannt.
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Die so hergestellten hochfeuerfesten Gegenstände besitzen :ein Volumengewicht
von o,9; während ihr Schmelzpunkt bei Segerkegel 3 4 liegt.
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Man kann das Volumgewicht dadurch erniedrigen, daß man die Menge Cannelkohle
steigert.
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Ausgehend von 3 5 Volumprozenten des obengenannten höchfeuerfesten
Tones und 65 Volumprozenten Cannelkohle erhält man feuerfeste Materialien mit einem
Volumengewicht von o,6, während der Schmelzpunkt auf ' SK 33 gesunken ist.
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Man kann sogar so weit gehen, daß man unter Benutzung des bekannten
Verfahrens zur Herstellung hochschamottehaltiger Steine nach sehr strengen Maßtoleranzen,
des sog. Systems der Trockenpressung, den Gehalt organischer. Stoffe bis ungefähr
9o Volumprozent steigert und nur ungefähr io Volumprozente einer Mischung, die aus
hochfeuerfestem Ton und hochfeuerfester Schamotte besteht, zusetzt.
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Beispielsweise besteht eine derartige Mischung aus 9o Volumprozenten
Cannelkohle mit einer Körnung von o bis 3 mm, 3 Volumprozenten (einst gemahlener
N:euroder Schieferschamotte, die durch ein Sieb von 4900 Maschen pro Quadratzentimeter
hindurchgeht, und 7 Volumprozenten-hochfeuerfesten Tones, -der mit dem der Mischung
im Verhältnis von ungefähr i Teil Wasser auf i Teil Ton zugesetzten Wassers zusammengemahlen
ist. Wie ersichtlich, wird der Ton in Breiform zugesetzt. Die Durchknetung dieser
Masse geschieht in Mischkollergängen oder in speziellen Knetmaschinen, während die
Steine und Formstücke aus dieser feuchten Masse durch Pressen unter sehr hohem Druck
(ungefähr 25o bis 5oo Atm.) und evtl. durch Stampfen mit Lufthämmern o. dgl. hergestellt
werden.
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Die so hergestellten Steine oder Formstücke besitzen eine Volumenporosität
von etwa 8o% und ein Volumengewicht von etwa o,34.