DE608072C - Verfahren zur Herstellung feuerfester Steine - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung feuerfester Steine, wie Schamottesteine 0. dgl., insbesondere für Industrieöfen, von denen verlangt wird, daß sie eine besonders große mechanische Festigkeit (Druck- und Biegefestigkeit) besitzen.

Es ist an sich bekannt, keramische Massen, z. B. Schamottewaren, mit kurzen, einander nicht berührenden stabförmigen Metall- oder Eiseneinlagen zu versehen, die in einer oder mehreren Schichten in die Masse eingebettet sind, um die Festigkeit zu erhöhen. Durchweg hat man es bisher für richtig gehalten, eine Verzitnderung der Einlagen beim Brennen zu hintertreiben, weil man glaubte, daß infolge der Verzunderung technisch brauchbare Körper mit den gewünschten Eigenschaften nicht zu erzielen seien. Man hat deshalb die Einlagen beispielsweise nicht aus Eisen, sondern aus nicht oder wenig oxydierbaren Metallen gemacht, oder man hat in reduzierender Atmosphäre "gebrannt. In einem besonderen Falle, wo es sich um die Herstellung von keramischen Gegenständen handelt, die als Baumaterial im. Hochbau in Plattenform an Stelle von Holz Verwendung finden sollen, wurde gleichfalls in reduzierender Atmosphäre gebrannt und eine gemagerte Masse \'erwendet, wobei das Verhältnis der Magermittel zu dem Bindemittel als 5:1 gewählt ist. Dabei sollen Magerund Bindemittel zu verhältnismäßig großer Feinheit gemahlen werden. Nach allen bekannten Verfahren ist es jedoch nicht möglich, feuerfeste Steine mit Eiseneinlagen herzustellen, die hohe mechanische Festigkeitseigenschaften besitzen, da ein Springen und Reißen des Steines bereits beim Trocknen oder beim Brennen und erst recht später beim Gebrauch im Feuer nicht zu vermeiden war. Mit dem neuen Verfahren gelingt es erstmalig, einen derart festen Zusammenhalt zwischen Eiseneinlagen und Steinmaterial zu schaffen, daß Sprünge und Risse beim Trocknen und beim Brennen des Steines sowie später beim Gebrauch in wechselnd hohen Temperaturen nicht mehr auftreten. Dies gelingt durch ein ganz bestimmtes Mischungsverhältnis zwischen Binde- und Magermittel und durch eine ganz bestimmte Körnung des letzteren. Das Verhältnis des Magermittels zu dem Bindeton beträgt etwa 9:1, und die Körnung des Magermittels ist etwa der bekannten Fuller-Kurve angelehnt; z. B. kann folgende Körnung verwendet werden:

über 4 mm
zwischen 3 und 4 mm

2 - 3 I - 2 -

- ■ V« - ι unter ¹Z₂ -

= 5 °/o

= i2°/₀

= I2"/o

= IO°/₀

= 30°/o

= 3i°/o·

Infolge dieser beiden Maßnahmen besitzt die Masse eine derartige Porosität, daß beim Brennen eine Verzunderung der Außenhaut

der in bekannter Weise aus kurzen, einander nicht berührenden, in mehreren Schichten eingebetteten Stäben bestehenden Eiseneinlagen und ein Verschlacken derselben mit der Masse mit Hilfe des Zunders eintritt, wobei infolge der Porosität des Versatzes die Einlagen während der Oxydation den notwendigen Spielraum erhalten, so daß ein Springen und Reißen des Steines weder beim ίο Trocknen und beim Brennen noch später beim Gebrauch im Feuer eintritt. Die Wahl des Mischungsverhältnisses von Magermittel zum Bindemittel sowie der Körnigkeit des Versatzes ist also so getroffen, daß bewußt t5 eine teilweise Verzunderung der Eiseneinlagen beim Brennen herbeigeführt wird, derart, daß ein absolut fester Zusammenhalt zwischen Versatz und Eiseneinlagen erzielt wird. Die Verzunderung der Oberfläche der Eiseneinlagen (ein Eisenkern muß bestehen bleiben) läßt Verschlackungszonen entstehen, die jedoch nicht so groß sind, daß sie sich gegenseitig berühren oder überschneiden oder ineinanderlaufen. Aus diesem Grunde müssen die Eiseneinlagen gegeneinander und nebeneinander in einem entsprechenden Abstand eingelegt werden. Bei dem gewählten Mischungsverhältnis und Versatz erreicht die Verschlackungszone und damit die Bindung der Eiseneinlagen mit der Schamotte ein Optimum, so daß die so hergestellten Steine bisher nicht gekannte Höchstwerte hinsichtlich der mechanischen Festigkeitsziffern besitzen.

Um ein Beispiel für das neue Verfahren zu geben, sei gesagt, daß bei der Herstellung eines Rinnenschiebersteines für einen Siemens-Martin-Ofen von etwa 620 mm Länge, 450 mm Breite und 110 mm Dicke zunächst in einer offenen Form eine Bodenlage von etwa 35 mm Dicke festgestampft wird. Alsdann wird eine Lage Eisendrähte gelegt, wobei der Abstand derselben gegeneinander etwa 10 mm und nebeneinander etwa 30 mm beträgt. Hierauf wird wieder eine Masselage von 35 mm festgestampft, die abermals mit einer Lage Eisendrähte in derselben Weise belegt wird, worauf dann die den Stein beschließende Masselage von ungefähr 35 mm aufgestampft wird.

In der Zeichnung sind zwei andere Ausführungsbeispiele derartiger Steine dargestellt.

Abb. ι und 2 zeigen einen Schieberstein für die Abstichrinne eines Martin-Ofens, "

Abb. 3 und 4 einen Rauchgaskanalschieberstein.

Die Eisenarmierung der Steine besteht in beiden Fällen aus drei Lagen 1, 2 und 3, von denen jede aus einzelnen kurzen Rundeisenstäben 4 besteht. Die Einlagestücke einer Lage sind gegeneinander versetzt angeordnet und mit Abständen voneinander eingebettet. Die Einlagen zweier benachbarter Schichten verlaufen hier etwa senkrecht zueinander.

Bei dem Schieberstein für die Abstichrinne bedeuten 5 gebogene Einlagestücke zur Verstärkung der durch den Stein gehenden Aufhängelöcher 6, und bei dem Rauchgaskanalschieberstein bedeutet 7 eine mit der Aufhängeöse 8 versehene, aus dem Stein ragende Einlage. In einem solchen Falle werden die aus dem Stein heraus ragenden Aufhängeeisen mit den Ösen gegen Verzunderung beim Brennen durch Umkleidung mit Schamottemasse geschützt.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Verfahren zur Herstellung feuerfester Steine, wie Schamottesteine o. dgl., insbesondere für Industrieöfen, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus etwa 90 °/₀ Magermitteln von etwa folgender Körnung

   über 4 mm 5 °/₀ zwischen 3 und 4-12 °/₀

   2 - 3 - I2°/o

   ι - 2 - io°/o

   - ¹Z. - ι - 30 °/o unter ¹J₂ - 31 °/₀

   und etwa 10 ⁰Z₀ Bindeton bestehende Steinmasse, in die in an sich bekannter Weise kurze, einander nicht berührende Eisenstäbe in einer oder mehreren Schichten eingebettet sind, gebrannt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERLIN. GEDtUICKT IN DEK REl