NL8200603A

NL8200603A - Werkwijze ter bereiding van keramische vezels bevattende, korrelige vlamwerende of vuurvaste materialen, volgens de werkwijze bereide materialen en toepassing daarvan.

Info

Publication number: NL8200603A
Application number: NL8200603A
Authority: NL
Original assignee: Didier Werke Ag
Priority date: 1981-02-16
Filing date: 1982-02-16
Publication date: 1982-09-16
Also published as: US4436680A; PL235100A1; SE8200859L; FR2499973A1; GB2093008B; JPS57145081A; DD202041A5; DE3105579A1; ES509518A0; IT8247788A0; NO820441L; GB2093008A; BE892035A; ZA821009B; YU32382A; ES8302614A1; DE3105579C2

Description

* >

X

Br/Bl/lh/70

Werkwijze ter bereiding van keramische vezels bevattende, korrelige vlantwerende of vuurvaste materialen, volgens de werkwijze bereide materialen en toepassing daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter . ; bereiding van keramische vezels bevattende, korrelige, ; vlamwerende of vuurvaste materialen, die keramische vezels, klei, bindmiddelen en eventueel andere gebruikelijke toe-5 voegsels bevatten, het volgens de werkwijze bereide materiaal alsmede de toepassing daarvan.

Thermisch isolerende keramische vezeilichamen van vuurvaste vezels, organisch of anorganisch bindmiddel met enerzijds een geringe sterkte en een grote samendrukbaar-10 heid en anderzijds verhoogde waarden voor de sterkte, dichtheid en vormvastheid zijn bekend. Zo beschrijft het DE-AS 12 74 490 een verbrandingskamer voor ovens, die door het in de vorm brengen van de met bindmiddel verenigde vezel-massa wordt gevormd en waarbij de bindmiddelconcentratie 15 over de dwarsdoorsnede van de wand dient af te nemen. Als geschikt bindmiddel worden kleien, alkalisilicaten, alumi-niumfosfaat, colloidale kiezelaarde met een gewichtsgehalte van 5-35, optimaal 10%, genoemd. Het vezellichaam is echter tengevolge van het dichte harde wandoppervlak daarvan en 20 het tegenover gelegen zachte buigzame wandoppervlak niet in voldoende mate geschikt voor hoge belastingen.

Bij de methode volgens het DE-AS 27 32 387 dient de met een organisch kunststof bindmiddel voorgebonden minerale vezels plaats door drenken met een waterige suspen-25 die-j.van kleibindmiddel en daarna volgend temperen te worden verstevigd. Verder zijn uit het DE-AS 26 18 813 vezelspuit-massa's bekend, die behalve een tamelijk grote hoeveelheid organische vezels geringe hoeveelheden bindmiddel resp. andere anorganische toevoegsels alsmede een extra chemisch 30 bindmiddel bevatten, waarbij deze vezeispuitmassa*s ter vermijding van stofvorming tevens nog 5-20 gew.% van een olie bevatten. Bij de toepassing van deze vezelspuitmassa's - 8200603 • » » -2- wordt uitdrukkelijk opgemerkt, dat de anorganische vezels, zoals bijvoorbeeld de steenwol, in een losgemaakte toestand worden gebruikt.

De uitvinding heeft nu ten doel een werkwijze ter 5 bereiding van keramische vezels bevattende, korrelige, vlamwerende of vuurvaste materialen te verschaffen, die in de verwerkte toestand.een grotere sterkte, in het bijzonder ten opzichte van mechanische belasting, vertonen en die met bijzonder voordeel in zogenaamde'vezeispuitmassa*s kunnen 10 . worden gebruikt.

Ter oplossing van deze doelstelling dient de werkwijze, die in het kenmerk van conclusie 1 nader is beschreven.

Voorkeursuitvoeringsvormen van de werkwijze zijn nader beschreven in conclusies 2-10.

15 De uitvinding heeft verder betrekking op het volgens de werkwijze bereide, keramische vezels bevattende, korrelige, vlamwerende of vuurvaste materiaal, dat bijzonder goede eigenschappen bezit.

De bij de werkwijze > volgens de uitvinding gebruikte, 20 keramische vezels of minerale vezels kunnen alle gebruikelijke vezels van dit type zijn, bijvoorbeeld steenwol of vezels op basis van aluminiumsilicaat met een bijzonder hoog A^O^-gehalte binnen het traject van 45-95 gew.%. Vanzelfsprekend kunnen eveneens mengsels van verschillende kerami-25 sche vezels worden toegepast.

De bij de werkwijze volgens de uitvinding toegepaste klei kan een gebruikelijke klei of een speciale bindende klei, bijvoorbeeld bentoniet, zijn. Deze klei wordt gewoonlijk in een hoeveelheid van 2-15 gew.delen per 100 gew.delen 30 van de keramische vezels gebruikt. Verder kunnen bij de werkwijze volgens de uitvinding tot 10 gew.delen andere vuurvaste toevoegsels worden toegepast. Voorbeelden hiervan zijn porseleinmeel en chamotte. De in de samenstelling van de korrelige materialen volgens de uitvinding eventueel 35 aanwezige andere extra fijne bestanddelen, zoals extra fijn A12C>3 en/of extra fijn Si02 en/of aluminiumhydroxiden en/of extra fijn magnesiumoxide en/of extra fijn titaandioxide en/of extra fijn chroomoxide zijn op het gebied van vuur- 8200603 iiitók ........— -3- W ” — . <* · vaste materialen bekende toegepaste bestanddelen. Onder de hier toegepaste term "extra fijn" met betrekking tot de bovengenoemde bestanddelen wordt verstaan, dat deze bestanddelen in uiterst fijn gemalen of eveneens in collodiale 5 toestand aanwezig zijn. In het bijzonder bij toepassing van dergelijke in colloidale toestand verkerende materialen, zoals colloidaal Si02 -resp. colloidaal aluminiumaxide is het mogelijk slechts geringe hoeveelheden bindmiddel, namelijk in de buurt van de onderste grens van 1 gew.deel van een 10 dergelijk bindmiddel te gebruiken.

Mét voordeel ligt de totale hoeveelheid klei en/of andere extra fijne bestanddelen plus andere vuurvaste toevoegsels bij 20 gew.delen per 100 gew.delen van de keramische vezels.

15 De bij de werkwijze volgens de uitvinding toegepaste fosfaatbindmiddelen zijn gebruikelijke fosfaatbindmiddelen, de in gew.delen aangegeven hoeveelheden hebben betrekking op P2°5 betreffende bindmiddel.

Voorbeelden van dergelijke fosfaatbindmiddelen zijn 20 natriumpolyfosfaat met een polymerisatiegraad van n > 4 en bij voorkeur met een polymerisatiegraad van 6-10. Dit natriumpolyfosfaat. wordt op gebruikelijke wijze in opgeloste vorm toegepast. Een verder fosfaatbindmiddel is monoaluminium-fosfaat, dat zowel in vaste, gemalen of als waterige oplos-25 sing, in het bijzonder een oplossing met 50 gew.%, een in de handel verkrijgbaar produkt is.

Het mengen van de bestanddelen bij trap a) van de werkwijze volgens de uitvinding kan in elke geschikte meng-inrichting plaatsvinden, bijvoorbeeld in een Drais-menger. \ 30 Het bij trap a) eventueel toegevoegde plastificeer- middel kan een gebruikelijk plastifideermiddel, bijvoorbeeld methylcellulose in vaste vorm of opgelost in water, of een oppervlakte actieve stof zijn.

Het bij trap a) van de werkwijze volgens de uitvin-35 ding verkregen mengsel moet met een volumefaktor van tenminste 3 worden verdicht. Met voordeel kan dit in een strengpers plaatsvinden. Verder kan een dergelijke verdichting op een draai taf elpers of een gebruikelijke briketteer- ..82 0 0 8 03 -4- inrichting worden uitgevoerd, maar ook. kan elke andere gebruikelijke pers worden toegepast. Bij de werkwijze volgens de uitvinding moet de verdichting worden uitgevoerd met een volumefaktor· van tenminste 3, met voordeel wordt het ver-5 dichten uitgevoerd met een volumefaktor van 3-6. De maximale verdichting heeft bij een volumefaktor van ongeveer 12-14.

Bij trap c) wordt het bij trap b} verkregen produkt eerst gedroogd, gewoonlijk bij temperaturen tussen 110 en 18Ö°C, maar kan het ook aan een thermische behandeling bij 10 temperaturen tussen 250 en 600°C worden onderworpen waarbij hier afhankelijk van de toegepaste inrichting voor de thermische behandeling een voorafgaand drogen kan worden uitgevoerd of kan het bij trap b) verkregen produkt ook direkt in de inrichting voor de thermische behandeling zowel 15 gedroogd als thermisch worden behandeld. Bij de uitvoering van een thermische behandeling bij de aangegeven termpera-turen komt in het verkregen produkt een zekere chemische binding door het fosfaatbindmiddel tot stand. Het produkt kan echter eveneens bij hogere temperaturen worden gebrarid, 20 met voordeel bij temperaturen tussen 800°C en 1550°C.

De brandtijd kan 1-8 uren bedragen. Hierdoor wordt een verbetering van de volumevastheid van het later gekorrelde produkt bereikt.

In aansluiting op het drogen en/o'f dë thermische 25 behandeling en/of het branden van het produkt wordt dit op de gewenste korrelgrootte fijngemaakt, waarbij de maximale korrelgrootte gewoonlijk 6 mm bedraagt. Het fijnmaken kan echter ook op een bepaald traject worden ingesteld, zo kan bijvoorbeeld een produkt met een korrelgrootte tussen 2 en 3 30 mm zonder meer worden verkregen door fijnmaken in gebruikelijke breekinrichtingen en eventueel uitzeven van de gewenste korrelgrootten.

Het volgens de werkwijze van de uitvinding verkregen 3 korrelige materiaal bezit een dichtheid van 0,7-1,75 g/cia 35 en vertoont een poriënvolume in de orde van grootte van 35 tot 75%.

De hoeveelheid van het bij trap a) eventueel toegevoegde plastificeermiddel hangt af van de bij trap b) toege-

V

.,, 82 0 0 6 03

Efta .... _________ ψ*~ —^ -5- paste inrichting voor het verdikken. Zo wordt bijvoorbeeld bij toepassing van methylcellulose en verdichten in een strengpers een hoeveelheid van 4 gew.delen methylcellulose toegevoegd/ waarbij de helft van deze hoeveelheid methyl-5 cellulose als een 5%'s oplossing in water en de andere helft als droge methylcellulose wordt toegevoegd.

Bij een van voordeel zijnde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding worden de keramische vezels als ontsloten vezels bij trap a) toegepast. Hiertoe worden 10 in de handel verkrijgbare vezels in de geleverde vorm daarvan in een turbomenger (fabrikaat Drais-Turbulent-Schnell-mischer) gebracht, waarin de gewoonlijk als vezelbundels geleverde vezels omgezet worden in ontsloten vezels. Een dergelijke turbomenger bestaat uit een mengaggregaat met 15 snel roterende messenkoppen, waardoor eventueel aanwezige agglomeraten in de in de handel verkrijgbare vezels, die ten dele in sterk verdichte vorm aanwezig zijn, worden ontsloten, zonder dat de vezels hierbij ontoelaatbaar sterk worden verbrijzeld of fijngemaakt.

20 Vanzelfsprekend is het eveneens mogelijk de bij trap a) in het mengsel op te nemen bestanddelen, namelijk de klei en/of de andere extra fijne bestanddelen, eventueel de andere vuurvaste toevoegsels, het fosfaatbindmiddel en eventueel het plastificeermiddel met de vezels in een 25 dergelijke turbomenger te mengen, waarbij gelijktijdig een ontsluiten van de vezels en een bijzonder goed en homogeen mengen met de bij trap a) toegevoegde bestanddelen plaatsvindt. Vervolgens worden dan eventueel opgeloste bindmiddel aan/Water toegevoegd en door mengen opgenomen.

30 Het volgens de werkwijze van de uitvinding verkregen, korrelige materiaal kan op bijzonder geschikte wijze in vezeispuitmassa’s worden toegepast. Hiertoe wordt het materiaal hetzij in droge vorm toegevoerd aan een spuitmengsel, in de kop waarvan het met water en eventueel verdere bind-35 middelen of toevoegsels wordt gemengd, of wordt een suspensie van het korrelige materiaal met water en eventueel verdere toevoegsels bereid en verspoten.

Eveneens is het mogelijk het volgens de werkwijze , ."δ 2 0 0 6 0 3 - Ψ Μ -6- van de uitvinding bereide korrelige materiaal te zamen met water en verdere keramische vezels te verspuiten.

Bij toepassing van het korrelige materiaal volgens de uitvinding in vezelspuitmassa' s treedt het voordeel op, 5 dat deze ve zeispui tmassa' s minder water voor het aanbrengen door spuiten vereisen, waarbij de besparing op water tot 50% kan bedragen.

. Bij de toepassing volgens de uitvinding als vezel-spuitmassa's bestaat verder nog het voordeel, dat de uit 10 dergelijke vezelspuitmassa's vervaardigde voortbrengsels een hogere maximale gebruikstemperatuur bezitten' dan bij toepassing van andere soortgelijke vezeispuitmassa's, waarbij de bereiding van het korrelige materiaal zonder verdichting werd uitgevoerd. Zo bedraagt bijvoorbeeld de 15 maximale gebruikstemperatuur van de volgens de uitvinding gebruikte vezelspuitmassa's, die het volgens de uitvinding bereide korrelige materiaal bevatten, na het aanbrengen daarvan als Tundish-ïrfassa's 1540°C in vergelijking met 1260°C bij toepassing van vezelspuitmassa*s met eenzelfde 20 samenstelling waarbij een niet onder verdichting bereid korrelig materiaal werd toegepast. Deze waarden hebben betrekking op de toepassing van keramische vezels en een A^O^-gehalte van 47 gew.%, waarbij per 100 gew.delen keramische vezels 9 gew.delen bentoniet, 4 gew.delen fijnverdeeld, 25 vast aluminiumfosfaat, berekend als P2°5' en ^ gew.delen water werden toegepast en de thermische behandeling bij 1000°C werd uitgevoerd. De volumefaktor van de verdichting bij de bereiding van het korrelige materiaal bedroeg 4.

Bij dettoepassing volgens de uitvinding in vezel-30 spuitmassa's worden deze in het bijzonder voor het isolerend bekleden van thermische behandelingsovens of als isolerende beschermende laag op vuurvaste materialen in voorzieningen gebruikt, waarbij dergelijke vezelspüitmassa's ook voor het latere isoleren aan de vlamzijde van reeds bestaande 35 voorzieningen, bijvoorbeeld bij reparaties, kunnen worden gebruikt.

Een bijzonder gunstige toepassing in vezelspuit-massa's betreft het door spuiten bekleden van de plafonds 8200603 •x -7- > # « van stookruimten. Dergelijke plafondbekledingen voor stookruimten zijn bijvoorbeeld beschreven in het Duitse Auslege-schrift 28 32 079, waarbij hier matten van thermisch stabiel vezelmateriaal met behulp van verankeringen worden aange-5 bracht en de laatste mattecLaag dan volkomen wordt af gedekt met een beschermende laag van een tegen hoge temperatuur bestandzi jnd< ·licht bouwmateriaal. Bij de toepassing volgens de uitvinding van vezeispuitmassa's is het mogelijk dergelijke plafondconstructies met de vezelspuitmassa's volgens 10 de uitvinding door spuiten aan te brengen, die na het drogen en compacte isolerende laag leveren, welke geen afdekplaat vereisen.

Volgens éen verdere toepassing wordt het korrelige materiaal volgens de uitvinding bij de vervaardiging van 15 geperste of gespoten gevormde elementen gebruikt. Hierbij kan het korrelige materiaal te zamen met verdere vuurvaste bestanddelen of keramische vezels, klei en’een chemisch of hydraulisch bindmiddel, zoals vuurvast pijpaardecement of een ander hydraulisch afbindend bindmiddel worden ge-20 bruikt en een vormen tot gevormde elementen worden geperst of gestampt, of met deze andere bestanddelen in vormen worden gespoten.

Een verdere van voordeel zijnde toepassing van het volgens de werkwijze van de uitvinding bereide korrelige 25 materiaal is gelegen in de toepassing in de vorm van een losgestortte vulling in schachten en kanalen, bijvoorbeeld in kabelschachten van gebouwen om een verspreiding van branden en een doorstromen van rookgassen te voorkómen.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding worden ver-30 schillende hoeveelheden water bij de bereiding van het mengsel bij trap a) gebruikt. De toegepaste hoeveelheid water hangt er in hoofdzaak van-iaf, in welke inrichting het bij trap a) verkregen mengsel vervolgens bij trap b) wordt verdicht. Indien dit verdichten in een briketteer-35 inrichting of op een draaitafel persplaat plaatsvindt, zijn hoeveelheden water van 5-25 gew.delen voldoende, maar indien het verdichten echter met een strengpers wordt uitgevoerd, is de bij deze trap a) toe te voegen hoeveelheid water hoger •v 8200803 -8- en kan deze tot 100 gew.delen bedragen. Op grond van eenvoudige vooraf te nemen proeven kan de toe te passen hoeveelheid water echter zonder meer worden bepaald. De toegepaste hoeveelheid water hangt eveneens daarvan af, hoe groot 5 de bij trap a) toegevoegde hoeveelheid klei, extra fijn A12C>2 resp. van de andere genoemde extra fijne bestanddelen is, waarbij in het bijzonder bij toepassing van colloidaal Si02 en colloidaal A12C>3 grotere hoeveelheden water van voordeel kunnen zijn.

10 De uitvinding wordt aan de hand van de volgende voorbeelden nader toegelicht.

In deze voorbeelden worden twee verschillende soorten keramische vezels gebruikt, namelijk

Al keramische vezels van het systeem A^O^-SiO met 47% Λ1203 15 en 53% Si02, waarvan de maximale gebruikstemperatuur bij 1260°C ligt, e.n B) keramische vezels van het systeem Al^^-SiC^ met 75% A1202 en 5% Si02, die hogere gebruikstemperaturen tot boven 1500°C toelaten.

20 Voorbeeld I

In een Eirich-menger werden 100 gew.delen, van de keramische vezels A) , 10 gew.delen bindmiddel klei met een Al^^-gehalte van 35 gew.% en 1,5 gew.delen droge methyl-cellulose in poedervorm gebracht en gedurende 10 minuten 25 met elkaar gemengd. Daarna werden onder voortdurend verder mengen 10 gew.delen 5Q gew.%'s monoaluminiumfosfaatoplossing en 2 gew.delen water op de massa in de menger gesproeid en nog 30 minuten gemengd.

Het uit de menger genomen produkt werd bij een pers-2 . 30 druk van 30 N/mm . op een platenpers tot een plaatvondg produkt met een dikte van 30 mm geperst, waarbij een verdichting met een faktor van 5,5 werd bereikt.

Het verkregen plaatvormige produkt werd vervolgens bij 110°C gedurende 24 uren in een oven gedroogd en daarna 35 bij verschillende temperaturen telkens 24 uren gebrand en tenslotte fijngemaakt tot een maximale korreIgrootte van 3 mm.

Dit granulaat bezat de volgende eigenschappen:

N

.8200603 |PF ·· -zf&gzrr·'· -9-

TABEL A

Brandtemperatuur (°C) 800 1350 1510

Korrelvulgewicht R (g/cm3) 1,34 1,52 1,77

Soortelijk gewicht S (g/cm3) 2,60 2,70 2,75 5 Poriënvolume, Pg, (Vol,%) 47,7 43,7 35,6

Chemische analyse (%) · A^O^ '44,7

Si02 50,7 P205 2,95 10

Voorbeeld II

Het voorschrift van voorbeeld I werd herhaald, waarbij echter een turbo-menger werd gebruikt, waarmee de vezels worden ontsloten. De persdruk bij trap b)·: bedroeg 10 resp.

15 15 N/ram , de verdichting lag bij een faktor van 4 resp. 5.

Na een branden bij 1350°C gedurende 24 uren en het fijnmaken werd een granulaat met de volgende eigenschappen verkregen:

TABEL B

20 Persdruk (N/mm2) 10 15 R (g/cm3) 0,7 1,02

Soortelijk gewicht (g/cm3) 2,7 2,7

Pg (vol.%) 74 63

25 Voorbeeld III

Het voorschrift van voorbeeld I werd herhaald, waarbij echter de hoeveelheid monoaluminiumfosfaatoplossing tot 15 gew.delen en de hoeveelheid water tot 5 gew.delen bij een tot 20 minuten verkorte mengtijd werden verhoogd.

30 Na een branden bij 1350°C gedurende. 24 uren en .fijnmaken tot de gewenste korrelgrootte bezat het granulaat de volgende eigenschappen:

TABEL C

R (g/cm3) 1*29 35 S (g/cm3) 2,6^

Pg (vol.%) 53,8 .:/82 0 0 6 03 -10-

Voorbeeld IV

Het voorschrift van voorbeeld X werd herhaald/- waarbij echter bij trap a) nog 8 gew.delen chaiaottemeei werden toegevoegd. Verder werden slechts 8,3 gew.delen 50 gew.% 5 monoaluminiumfosfaatoplossing met 4 gew.delen water bij de mengtrap toegevoegd.

. 2 De persdruk bij de verdichtingstrap b) lag bij 30 N/mm .

dit leverde een. verdichting met een volumefaktor van 5,2.

Het verkregen plaatvormige produkt werd bij 180°C 10 gedroogd en monsters werden bij de verschillende in de onderstaande tabel D aangegeven temperaturen gebrand. Vervolgens werd het gedroogde resp. gebrande produkt tot een maximale korrelgrootte van 3 mm fijngemaakt.

Het verkregen granulaat bezat de volgende eigen-15 schappen.

TABEL D

Behandelingstemperatuur (°C) 180 800 1200 1300 1500

KorreIvulgewicht, R, (g/cm^) 1,30 1,26 1,31 1,34 1,48 3

Soortelijk gewicht (g/cm ) 2,60 2,60 2,65 2,68 2,72 20 Pg (vol.%) 5Q ,0 51,5 50,5 50,0 45,6

Voorbeeld V

Het voorschrift van voorbeeld I werd herhaald, waarbij echter in plaats van de bindmiddelklei 10 gew.delen 25 extra fijn collódiaal werden gebruikt. Dit Alver keerde in de vorm van een zeer viskeuze 50 gew.i's oplossing met een viscositeit.van 0,083 Pas bij 20°C. Er werden 8 gew.delen 50%'s monoaluminiumfosfaatoplossing en 3 gew.delen water bij de mengtrap toegevoegd.

30 Het verdichten bij de perstrap vond plaats bij een persdruk van 30 N/mm , hetgeen een volumefaktor van 5,4 bij deze verdichtingstrap leverde.

De verdere behandeling vond plaats zoals bij vóórheel I, waarbij dé droogtemperatuur echter 120°C bedroeg en 35 monsters van het plaatvormige materiaal bij de in de onderstaande tabel E aangegeven verschillende brandtemperaturen werden gebrand. Vervolgens werd het materiaal zoals bij voorbeeld I gekorreld.

-λ, :. 8 2 0 0 3 0 3 -11-

Het vezelgranulaat bezat de volgende eigenschappen.

> TABEL Ξ

Behandelingstemp. (°C) 120 800 1200 1300 1500

Korrelvulgew., R, (g/cm3) 1,34 1,32· 1,38 1,39 1,44 5 Soortelijk gewicht (g/cm3) '2,12 2,72 2,77 2,79 2,83

Pg (vol.%) 50,7 51,5 50,2 50,1 49,1

Voorbeeld VI

Het voorschrift van voorbeeld I werd herhaald afge-10 zien van hét feit, dat in plaats van de 50 gew.%’s mono-aluminiumfosfaatoplossing bij de mengtrap 4,5 gew. delen vast natriumpolyfosfaat werden toegevoegd. De toegepaste hoeveelheid water bedroeg 19 gew.delen.

2

Bij het verdichten bij een persdruk van 30 N/mm 15 werd een verdichting met een volumefaktor van 5,3 bereikt.

De verdere behandeling vond als boven .plaats, waarbij het drogen bij 120°C werd uitgevoerd. In de volgende tabel zijn de eigenschappen van het vezelgranulaat aangegeven, dat volgens het voorschrift van voorbeeld I uit het 20 gedroogde produkt resp. uit de bij verschillende brand-temper at uren gebrande produkten werd verkregen.

TABEL F

Behandelingstemp. (°C) 120 800 1200 1300 1500

Korrelvulgew., R, (g/cm3) 1,22 1,19 1,32 1,38 1,41 25 Soortelijk gewicht (g/cm3) 2,60 2,61 2,65 2,69 2,73

Pg, (vol.%) 53,1 54,4 50,1 48,6 48,4

Voorbeeld VII

Bij dit voorbeeld werd het verdichten door streng-30 persen uitgavoerd..

Eerst werden 100 gew.delen keramische vezels B) in een Eirich-menger 10-20 minuten met 1,5 gew.delen droge methylcellulose gemengd. Daarna werden in in bedrijfzijnde menger 10 gew.delen van de bij voorbeeld X toegepaste 35 bindmiddelklei en 2 gew.delen extra fijn chroomoxide met een maximale deeltjesgrootte van 63 um toegevoegd en door korte tijd mengen opgenomen, waarna 10 gew.delen van een 50 gew.%’s oplossing van monoaluminiumsulfaat en 80 gew.delen 8200603 -y · r> , . * -12- water werden toegevoegd en grondig gemengd. Het strengpersen vond in een gebruikelijke strengpersinrichting plaats, waarbij het mondstuk een dwarsdoorsnede van 250 x 190 mm bezat. De bij het verdichten bereikte volumefaktor lag bij 5 3,9. Het uit het mondstuk naar buiten tredende materiaal werd op geschikte stuklengten afgesneden, die eerst 24 uren bij 110°C werden gedroogd en bij de in tabel G aangegeven verschillende brandtemperaturen telkens 24 uren werden gebrand. Daarna werden deze behandelde proefstukken fijnge-10 maakt tot een vezelgranulaat met een maximale korrelgrootte van 6 mm.

De voor dit vezelgranulaat verkregen eigenschappen waren als volgt.

TABEL G

15 Behande lings temp (°C) 110 900 1100 1300 1500

Korrelvulgew. R, (g/cm^) 0,90 0,87 0,92 1,00 1,27

Soortelijk gew. (g/cm^) 2,60 2,61 2,63 2,65 2,73

Pg, (vol.S) 65,4 66,6 65,0 62,2 53,5

20 Voorbeeld VIII

Eerst werden 100 gew.delen vezels met 1,5 gew.delen droge methylcellulose gedurende 20 minuten in een turbo-menger ontsloten, waarna 10 gew.delen colloidaal SiC>2 in vaste vöriti werden toegevoegd en met de vezels gemengd. Ver-25 volgens werden 8 gew.delen vast, poedervormig monoaluminium-fosfaat en 8 gew.delen water toegevoegd en nog gedurende 12 minuten gemengd..

Het verkregen kruimelige mengsel werd in een briket— teer inrichting met een volumefaktor van 4,9 verdicht, waarna 30 24 uren bij 120°C. werd gedroogd, een verder monster zonder voorafgaand drogen gedurende 24 uren bij 400°C thermisch werd behandeld en een ander monster eveneens zonder voorafgaand drogen gedurende 24 uren bij 1000°C werd gebrand.

D©-.verkregen behandelde monsters werden fijngemaakt 35 tot een maximale korrelgrootte van 4 mm, waarna aan de verkregen vezelgranulaten de volgende eigenschappen werden gemeten.

v.

,8200603 -- •“"'TPiwpsiJwri.'Js -13-

TABEL H

Behandelingstemp. (°C) 120 400 1000 3

Korrelvulgew., R, (g/cm ) 1/15 1,10 1,13 3

Soortelijk gewicht (g/cm ) 2,58 '2,57 2,65 5 Pg (vol.%) 55,4 57,2 57,3

Voorbeeld IX ·

Het bij voorbeeld IV bereide vezelgranulaat, dat bij ‘ 800°C was gebrand, werd met een aanmaakvloeistof bestaande 10 uit 2 gew.delen water en 1 gew.deel 50 gew.%1 s monoaluminium-fosfaatoplossing met een gebruikelijke spuitmachine (type Velco) in holle plafondruimten en op een loddrechte wand gespoten in een dikte van 150 mm. Na het verhitten omdde door spuiten aangebrachte laag te drogen werd een vaste 15* uitmuntend isolerend laag verkregen. Na 20 dagen werden uit de wand, die gedurende deze periode op ongeveer 1200°C was gehouden, monsters getrokken, die de volgende eigenschappen bezaten: 3

Schijnbare dichtheid (g/cm ) 1,6 2 20 Koude druksterkte (N/mm ) 7,9 2

Koude buigsterkte (N/mm ) 3,0

Warmtegeleidingsvermogen bij 700°C (W/m°K) 0,4

25 Voorbeeld X

In een menger met gedwongen circulatie (type Eirich) werden 100 gew.delen van het bij voorbeeld V bereide vezelgranulaat, dat bij 1300°C was gebrand, met 20 gew.delen vuurvast pijpaardecement (fabrikaat Alcoa 25) en 18 gew.delen 2Q water 10 minuten gemengd en daarna in steenvormen van 200 x 200 x 200 mm gestampt. Na het afbinden werden deze stenen enerzijds gedurende 12 uren bij 110°C gedroogd en anderzijds nog 24 uren bij 1300°C gebakken. De aan deze behandelde stenen bepaalde eigenschappen waren als volgtr 82 0 0 6 03 -/s, ^ - -14-

TABEL I

Na het Na 24 h/

drqgen. 1300°C

Schijnbare dichtheid (g/cm 1,5 1,6 2

Koude druksterkte (N/mm ) 1,5 23,0 2

Koude buigsterkte (N/mm ) 0,5 7,1

Warmtegeleidingsvermogen bij 700°C (W/m°K) 0,42 .^ 8 2 0 0 6 03

Claims

1. Werkwij ze ter bereiding van keramische vezels bevattende, korrelige, vlamwerende of vuurvaste materialen, die keramische vezels, klei, bindmiddelen en eventueel andere gebruikelijke toevoegsels bevatten, met het kenmerk, dat. 5 a) 100 gew.delen keramische vezels, 2 tot 15 gew.delen klei en/of extra fijn en/of extra fijn SiO^ en/of aluminiumhydroxiden en/of extra fijn magnesiumoxide en/of extra fijn titaandioxide en/of extra fijn chroomoxide, eventueel ten hoogste 10 gew.delen andere vuurvaste 10 toevoegsels en 1-8 gew.delen fosfaatbindmiddel, eventueel onder toevoeging van plastificeerdmiddel, met ongeveer 2-25 gew.delen water grondig in een roeriger worden gemengd, b) het bij ttap a) verkregen mengsel met een volumefaktor van tenminste 3 wordt verdicht, en 15 c) het bij trap b) verkregen produkt wordt gedroogd en/of bij temperaturen van 250 tot 600°C thermisch behandeld en/of bij hogere temperaturen gebrand en vervolgens tot het gewenste granulaat wordt fijngemaakt.

2. Werkwijze volgens conclusie I, met het kenmerk, 20 dat als keramische vezels ontsloten vezels worden gebruikt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als klei bentoniet wordt gebruikt.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als verder vuurvast toevoegsel porseleinmeel of chamotte 25 wordt toegevoegd.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als fosfaatbindmiddel natriumpolyfosfaat wordt gebruikt.

6. Werkwijze volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat als fosfaatbindmiddel monoaluminiuro-30 fosfaat in vaste vorm of als oplossing in water wordt gebruikt.

7. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als plastificeermiddel methylcellulose in een hoeveelheid van 1-6 gew.delen wordt toegevoegd.

8. Werkwijze volgens één der voorafgaande conclusies, net het kenmerk, dat de verdichting bij trap b) uitgevoerd wordt met een volumefaktor van 5-8. V 82 0 0 6 03 -'ï v- # -16-

9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat hij trap b) het verdichten door strengpersen wordt uitgevoerd, waarbij dan bij trap a) echter tot 100 gew.delen water voor de bereiding van het mengsel worden gebruikt. .5

10. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat bij trap b) het verdichten in een briketteerinrichting wordt uitgevoerd.

11. Keramische vezels bevattend, korrelig, vlam-werend of vuurvast materiaal bereid volgens de werkwijze 10 van één der conclusies 1-10.

12. Toepassing van het keramische vezels bevattende, korrelige, vlamwerende of vuurvaste materiaal in vezeispuit-massa’s.

13. Toepassing van het keramische vezels bevattende, 15 korrelige, vlamwerende of vuurvaste materiaal bij de vervaardiging van geperste, gestampte of gespuite gevormde elementen.

14. Toepassing van het keramische vezels bevattende, korrelige, vlamwerende of vuurvaste materiaal als een 20 vlamwerende, losgestorte vulling in schachten of kanalen. .,, 82 0 0 6 03