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Verfahren zur Herstellung von Ziegeln aus gebranntem Kalk.
Es war bisher nicht möglich, fabriksmässig Ziegel aus gebranntem Kalk mit genügender Widerstandsfähigkeit gegen Wasseraufnahme, Zerbröckeln und Temperatureinflüsse herzustellen. Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von Ziegeln aus gebranntem Kalk, welche die Farbe, das Aussehen, die Härte und die meisten andern Eigenschaften der Magnesitziegel, dabei sehr grosse Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeitsaufnahme und Temperatureinflüsse aufweisen. Nach der Erfindung wird der Kalk derart zerkleinert, dass er durch ein Sieb mit 6000-15. 000 Maschen pro
Quadratzentimeter durchgeht, dann mit Metalloxyden (z. B. Eisen-oder Chromoxyden) oder Metalloxyd enthaltenden Stoffen vermischt, wobei das Pulver zweckmässig die gleiche Feinheit wie der Kalk aufweist.
Das erhaltene Gemisch wird unter Anwendung eines Druckes von 300-1000 kg pro Quadratzentimeter in trockenem Zustande ohne Hinzufügung eines Bindesmittels zu Ziegeln gepresst. Diese werden zur Härtung vorgewärmt und hierauf keramisch gebrannt.
Das Verfahren ist also ein Trockenverfahren, bei dem in den Zustand kolloidaler Feinheit überführte Stoffe zur Verwendung gelangen, die einem grossen Druck in Abwesenheit jeder Flüssigkeit und jedes Bindemittels ausgesetzt werden. Die Erfindung unterscheidet sieh demnach wesentlich von den bekannten Verfahren, bei welchen Wasser, Mineralöle u. dgl. gegebenenfalls unter Zusatz von Bindemitteln benutzt werden, um die Masse plastisch und brennfähig zu machen und die Fertigstellung der Ziegel zu erleichtern. Die Nassverfahren haben den Nachteil, dass die Feuerfestigkeit des Kalksteines herabgesetzt wird und dass Schwierigkeiten beim Brennen auftreten. Das gleiche trifft auch für die Verwendung von Binde-und Flussmitteln zu. Auch technisch ist die Durchführung der Nassverfahren bekanntlich schwierig.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, den gebrannten Kalk zu mahlen ; neu ist die Verwendung eines mehlfeinen Pulvers, das auf solchen Grad der Feinheit gebracht worden ist, dass die Formung unter hohen Drücken erfolgen kann, was ein wesentliches Merkmal des vorliegenden Verfahrens bildet.
Die Metalloxyde oder die an Metalloxyd reichen Stoffe, die im Sinne des vorliegenden Verfahrens verwendet werden, dienen nicht als Bindemittel, sondern sind dazu bestimmt, gewisse Reaktionen beim Brennen zu sichern und dem Enderzeugnis guten Widerstand gegen Hydratation zu verleihen.
Zur Herstellung der gebrannten Kalkziegel nach der Erfindung wird zunächst der Kalk zu einem Pulver solcher Feinheit zerrieben, dass es durch ein Sieb mit etwa 6000-20. 000 Maschen pro Quadratzentimeter durchgeht. Das feine Pulver kann mit irgendwelchen Mitteln, vorteilhaft mittels einer Mahloder Reibvorrichtung erhalten werden, bei der die Zuführung der zu zerkleinernden Stoffe mittels Luft erfolgt und die sich bildenden Gase abgeleitet werden.
Dem fein gepulverten Kalk wird ein kleiner Prozentsatz reinen Eisenoxydes, Chromoxydes oder eines andern ähnlichen Metalloxydes zugesetzt. Je nach der Beschaffenheit des zu erhaltenden Produktes kann man dem Material auch Schlacken oder andere Stoffe zusetzen, die reich an Eisen oder Chrom und die auf gleiche Feinheit wie der Kalk zerrieben sind. Die Menge der zuzusetzenden Stoffe ändert sich mit der Beschaffenheit des herzustellenden Produktes und kann zwischen 0'5-5% schwanken. Die zugesetzten Stoffe wirken während des Brennens auf den Kalk so ein, dass Ferrite oder Chromite des Kalks gebildet werden, die dem Endprodukt die erforderliche Widerstandsfähigkeit gegen Zerbröckeln, Wasseraufnahme und Temperatureinflüsse erteilen.
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Die dem gebrannten Kalk zugesetzten Stoffe werden mit diesem so innig vermischt, dass eine gleichartige Masse erhalten wird, die warm und trocken aufbewahrt wird, um die Aufnahme von Feuchtigkeit zu verhindern, besonders wenn die Stoffe nicht gleich benutzt, also nicht unmittelbar der Einwirkung der Presse unterworfen werden. Vorteilhaft wird das Materialgemiseh so bald als möglich mittels einer Presse zu Ziegeln geformt. Dabei wird ein Druck von 300-1000 kg oder noch mehr pro Quadratzentimeter je nach der Form und den Abmessungen der zu erhaltenden Ziegel ausgeübt. Wie schon hervorgehoben, ist es bemerkenswert, dass dieser Vorgang trocken, ohne Verwendung eines Bindemittels durchgeführt wird.
Nach Verlassen der Presse werden die Ziegel so rasch als möglich in den Brennofen gebracht, um allmählich einer Temperatur von 1350-1500 C ausgesetzt zu werden, was ohne besondere Vorsichts- massnahmen geschehen kann, weil die Ziegel durchaus auf trockenem Wege hergestellt sind. Die Ziegel werden dieser Temperatur genügend lange ausgesetzt, um das Brennen bis ins Innere zu sichern und die Bildung von Ferrite oder Chromiten des Kalkes zu erreichen. Die Zeitdauer für das Abkühlen der Ziegel im Ofen soll ungefähr gleich der Brenndauer sein.
Statt die Ziegel unmittelbar in den Brennofen einzubringen, können sie vorher in einem Vor- wärmeofen auf eine Temperatur von ungefähr 500-8000 C gebracht werden, wobei die Umwandlung der Oxyde in Ferrite oder Chromite erfolgt, wodurch die Ziegel gehärtet werden. Die Ziegel können nun viel leichter und unter besseren thermischen Bedingungen in den Brennofen eingebracht werden, weil sie viel höher als sonst aufgestapelt werden können.
Nach dem Brennen wird keine Formänderung der Ziegel festgestellt. Sie weisen immer besonders feines Gefüge auf, das sie gegen plötzliche Temperaturänderungen empfindlich macht und ihre Widerstandsfähigkeit beim Gebrauch verringert. Uni diesen Übelstand zu beseitigen, ist es nur erforderlich, einen Teil der Ziegel wieder zu einer, körnigen Masse zu vermahlen und einen bestimmten Prozentsatz dieser Masse dem pulverförmigen Material zuzusetzen, bevor es in die Ziegelpresse gebracht wird. Es ist also notwendig, während der normalen Fabrikation eine Art Reserve von körniger Masse vorzusehen, die zum grössten Teil aus den Abfällen bei der normalen Fabrikation gewonnen werden kann. Nach Vermischung mit dieser gebrannten körnigen Masse sind die durch das Verfahren erhaltenen Ziegel vollkommen gelungen.
Es werden dann mit einem einzigen Brennvorgang feuerfeste basische Produkte erhalten, die hart, dicht, frei von Sprüngen und scharfen Kanten, vollkommen gebunden sind und alle Eigenschaften des gebrannten Kalkes und auch gute Widerstandsfähigkeit gegen Einwirkung der Feuchtigkeit aufweisen, die von der keramischen Bindung und der Bildung eines gewissen Prozentsatzes von Ferrit oder Chromit des Kalkes herrührt.
Nach dem Grade des Brennens der Ziegel und nach dem Prozentsatz der im gebrannten Kalk enthaltenen Oxyde ist das Aussehen der Endprodukte verschieden, die gelb-bis dunkelbraun, ja fast schwarz sein können. Die erreichte Dichte hängt u. a. von dem Pressdruck ab und liegt ungefähr zwischen zwei und drei. Der erhaltene neue Ziegel kann in vielen Verwendungen Magnesit-und Chromziegel, Ausstampfungen aus Dolomit, im allgemeinen jeden feuerfesten Stein von basischer oder neutraler Beschaffenheit ersetzen.
Da das erfindungsgemässe Verfahren durchaus ein Trockenverfahren ist, kann es auf dem Platz, wo sich die Öfen oder die verschiedenen Apparate zum Pressen befinden, mit Anwendung eines energischen Stampfens mittels eines Drucklufthammers oder in anderer Weise durchgeführt werden. Das Brennen erfolgt dann nach Inbetriebsetzen des Ofens wie bei gewöhnlichen Ausstampfungen. Die Anwendung der Erfindung bei der Herstellung solcher Ausstampfungen bietet einen Vorteil gegenüber den Herstellungsverfahren der gewöhnlichen Ausstampfungen, weil ein trockenes Produkt erhalten wird, das ohne besondere Vorsichtsmassnahmen erhitzt werden kann und das eine Aussenschicht unvergleichlicher Härte und sehr grosser Widerstandsfähigkeit gegen Temperatureinflüsse aufweist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Ziegeln aus gebranntem Kalk, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalk derart zerkleinert wird, dass er durch ein Sieb mit 6000-20. 000 Maschen pro Quadratzentimeter durchgeht, mit Metalloxyden (z. B. Eisen-oder Chromoxyden) oder Metalloxyd enthaltenden Stoffen in Pulverform vermischt wird, wobei das Pulver zweckmässig die gleiche-Feinheit wie der Kalk aufweist und das erhaltene Gemisch mittels Pressen mit einem Druck von 300-1000 kg pro Quadratzentimeter in trockenem Zustande ohne Hinzufügung eines Bindemittels zu Ziegeln gepresst wird, die zur Härtung auf eine Temperatur von etwa 500 -800 C vorgewärmt und hierauf bei einer Temperatur von 1350 bis 1500 C gebrannt werden.