-
Herstellung von feuerfesten Gegenständen Die Erfindung bezieht sich
auf die Herstellung von feuerfesten Steinen oder sonstigen feuerfesten Gegenständen,
wie Tiegeln, Rohren, Kapseln oder Wandauskleidungen, unter Verwendung von Masseen,
die durch Vermischen von Magermitteln, wie Korund, Spinell, Mullit o. dgl., mit
geringen Mengen tonfreier, anorganischer und/oder organischer Bindemittel hergestellt
werden, und unter Formen und Brennen der Masse.
-
Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren besteht grundsätzlich
darin, daß den eingangs erwähnten Massen bis höchstens 3 Gewichtsprozent feinfaseriger
Asbest zugesetzt wird, worauf die Masse dann in der üblichen Weise geformt und schließlich
gebrannt wird.
-
Als feuerfeste Materialien kommen hier in Betracht, je nach
der zu erwartenden Temperaturbeanspruchung, Schamotte, gebrannter Kaolin, Korund,
Spinell, Mullit, Magnesit u. a. Als Bindemittel finden beim erfindungsgemäßen Verfahren
vorteilhaft Verwendung Wasserglas, Bentonit, organische Klebstoffe o. dgl. in geringen
Mengen, vorzugsweise unter i %. Das zusätzliche Bindemittel kann jedoch auch ganz
fehlen, da der Asbest bei dem erfindungsgemäßen Verfahren selbst als Bindemittel
,wirkt.
-
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt die Herstellung
von feuerfesten Isoliersteinen o. dgl., die bis etwa 165o' verwendbar und die weitgehend
gegen Temperaturwechsel beständig sind und die zugleich seine ausgezeichnete Festigkeit
und Elastizität bei jeder praktisch in Betracht kommenden Porosität aufweisen. Feuerfeste
Isollersteine von derartigen Eigenschaften sind bisher nicht bekannt gewesen.
-
Die Verwendung von Asbest für die Zwecke der Wärmeisolierung ist allerdings
allgemein üblich. Im wesentlichen wird der Asbest-bisher allein verwendet, beispielsweise
in Form von Pappe, Seilen, Umwicklungen,o. dgl. Auch ist @es bekannt, Asbest in
zerkleinerter Form mit Materialien, wie Gips o. dgl., zu mischen und diese Mischung
nach dem Anfeuchten zu verformen.
-
Weiter hat man bereits feuerfeste Gegenstände hergestellt, die größere
Mengen Asbest (mehr als etwa 7 %) enthalten und daneben auch noch einen größeren
Tongehalt aufweisen. In den feuerfesten Gegenständen, die nach diesem bekannten
Verfahren hergestellt sind, liegt aber der Asbest nicht in fein verteilter Form,
sondern in fein zerkleinerter Form vor.
-
Die hierüber genannten Massen und die daraus herzustellenden Gegenstände
können im übrigen alle nicht auf höheren Temperaturen als maximal 45o° beansprucht
werden.
-
Es ist zu beachten, daß Asbest in dem Temperaturbiereich von etwa
- i Zoo bis 1450' schmilzt und bereits unterhalb dieser Temperaturen spröde und
brüchig wird. Gegenstände, die viel Asbest enthalten, sind deshalb bei hohen Temperaturen
nicht verwendungsfähig.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt,
daß die bisherige Ansicht, die Feuerfestigkeit würde- durch Asbestzusatz stets herabgedrückt,
dann nicht zutrifft, wenn der Zusatz an Asbest etwa 3 % nicht überschreitet, und
daß man trotz eines so verhältnismäßig geringen Asbestzusatzes zu feuerfesten Gegenständen
von neuen außerordentlich wertvollen Eigenschaften kommt, die damit zusammenhängen,
daß sich durch Zusatz von feinfaserigem Asbest ganz bestimmte Strukturelekte in
dem feuerfesten Körper erzielen lassen. Auch -war nicht vorauszusehen, - daß sich
feuerfeste, tonfreie, körnige Massen bei Gegenwart von i bis 3 % Asbest ohne oder
nahezu lohne jedes andere Bindemittel verarbeiten und verformen lassen.
-
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten feuerfesten
Gegenstände weisen allgemein eine hohe Elastizität und gute Festigkeit auf, selbst
dann, wenn die Porosität sehr hoch gehalten wird. Es lassen sich z. B. Blöcke mit
einer Porosität von q.o bis 6o % herstellen, welche leicht mit der Säge in Platten
zerlegt oder mit Werkzeugen (durch Bohren, Sägen usw.) fast wie Holz beliebig weiterbearbeitet
werden können, ohne daß) sie zerbrechen -oder zerkrümeln. Diese Körper können ferner
für Wärmeisolierung bis zu den höchsten Temperaturen verwendet werden, bei denen
überhaupt noch wegen der Durchstrahlung der Poren eine Isolierwirkung in Frage kommt,
und sie wirken selbst dann, wenn die hocherhitzten Oberflächenschichten eines solchen
Körpers ihre Isolierfähigkeit verlieren, durch die der Wärmequelle abgewandten Schichten
als Schutz gegen zu starke Wärmeverluste. Wichtig ist dies ganz besonders für kleinere
periodisch betriebene Öfen mit starkem Temperaturgefälle.
-
Ferner hat ges sich gezeigt, daßr die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Formkörper eine sehr günstige Unempfindlichkeit gegen Temperaturschwankungen
besitzen, und zwar bei genügender Feuerfestigkeit des körnigen Mahlgutes, auch unabhängig
davon, ob sie bei höherer oder niedriger Temperatur gebrannt wurden, während bei
den bisher .üblichen, insbesondere tonhaltigen feuerfesten Massen die Temperaturwechselständigkeit
mit erhöhter Brenntemperatur stark sinkt wegen zu starker Verglasung des Tones.
-
Auch für die Herstellung von Tiegeln oder Kapseln sind die erfindungsgemäßen
Massen verwendbar, wobei allerdings die Borosität durch geeignete Auswahl der Körnung
entsprechend niedrig gehalten werden ruß. Für die Erhöhung der Feuerfestigkeit dieser
Gegenstände ist es wesentlich, daß außer dem Asbestzusatz andere anorganische Bindemittel
nur in Mengen von weniger als i % vorhanden sein dürfen.
-
Ferner ist ges auch möglich, derartige Massen als Stampfmassen in
ungebranntem Zustande zum Ausstampfen von Ofenteilen u. dgl. zu verwenden.
-
Als Asbest wird zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft
Serpentinasbest benutzt, und zwar genügt-eine Stapellänge von 5 bis i o mm, was
insofern wichtig ist, als die längeren Fasern sich teurer stellen. Der zu verwendende
Asbest wird vor der Verwendung zweckmäßig aufgeschlämmt, so daß die Asbestfasern
voneinander gelöst sind, und dem körnigen, hochfeuerfesten Mahlgut zum Zwecke der
gleichmäßigen Verteilung in einzelnen Portionen zugegeben.
-
Zur Ausführung des :erfindungsgemäßen Verfahrens wird beispielsweise
folgendermaßen vorgegangen: i oo kg gemahlener Mullit von o bis o, 5 mm Korngröße
wird mit o,5 kg Zellstoffablaug e (Sillikanit) gemischt und in die Masse vorsichtig
der aufgeschlämmte Asbest (z kg) mit der nötigen Wassermenge zugegeben: Das Mischen
wird noch einige Zeit fortgesetzt, die Masse dann geformt und nach dem Trocknen
gebrannt bei etwa 1q.50° C.
-
Anstatt bei der Herstellung der Mischung in der angegebenen Reihenfolge
zu verfahren, kann man u. U. auch anders vorgehen.