AT227150B - Verfahren zur Herstellung von Hochtemperatur-Feuerleichtsteinen - Google Patents

Description

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   Verfahren zur Herstellung von Hochtemperatur-Feuerleichtsteinen 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hochtemperatur-Feuerleichtsteinen. Zur Isolierung und Wärmedämmung werden bei Feuerungen   od. dgl.   im allgemeinen zwei Arten von porösen Steinen verwendet, nämlich die Hintermauerungssteine und die Feuerleichtsteine. Die Hintermauerungssteine werden hinter dem feuerfesten Mauerwerk auf der der Feuerung abgewendeten Seite angebracht. 



  Diese Steine haben eine Feuerstandfestigkeit bis etwa 1000 C und sind daher nicht als feuerfest zu bezeichnen. Die mechanische Festigkeit dieser Steine ist nicht sehr gross. Demgegenüber können die Feuerleichtsteine, deren Anwendungsgebiet weit über   1000 C, z. B.   bei etwa   1500 C,   liegt, selbst als feuerfestes Mauerwerk verwendet werden. Im allgemeinen handelt es sich hier um poröse Schamottesteine, die nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Als Mass für die Porosität gilt das Raumgewicht. Handelsübliche Feuerleichtsteine haben in den meisten Fällen ein Raumgewicht von etwa 0, 8 bis   1, 2 kg/dms,   während gewöhnliche Schamottesteine ein Raumgewicht von etwa 1, 8 bis 2,2 haben. 



   Die Porosität der Steine wurde bisher durch Zusätze von Ausbrennstoffen, wie z. B. Korkmehl, Sägemehl, Kohlenstaub, Kokspulver,   gepulverte Reisschalen od. dgl.   erzielt. 



   Es können aber auch   neben natürlichen   porösen Stoffen, wie Kieselgur, Diatomeenerde usw., gaserzeugende oder schaumerzeugende Stoffe verwendet werden. Desgleichen ist der Zusatz von Abdampfstoffen, insbesondere von organischen Abdampfstoffen, wie   z. B.   von Karbonaten, Ammoniumverbindungen, Naphthalin od. dgl., zur keramischen Grundmasse möglich, um poröse Steine herzustellen. Am meisten verbreitet ist die Herstellung poröser Steine unter Verwendung natürlicher poröser Stoffe oder mit einem Zusatz von Ausbrennstoffen. 



   Die angeführten Verfahren weisen aber den schwerwiegenden Nachteil auf, dass z. B. Verunreinigungen der natürlichen porösen Stoffe bzw. nichtflüchtige Rückstände der Ausbrennstoffe oder nicht   umge-   setzte Rückstände der gas-oder schaumerzeugenden bzw. der Abdampfstoffe gegebenenfalls auch nach dem Brand zurückbleiben und die Feuerfestigkeit herabsetzen. 



   Es wurde nun gefunden, dass diese Nachteile bei der Herstellung von   Hochtemperatur-Feuerleicht-   steinen vermieden werden können, wenn erfindungsgemäss Aluminiumfluorid mit insbesondere feuerfestem Ton und gegebenenfalls mit Magerungsmitteln und/oder bei der Herstellung von Feuerleichtsteinen üblichen Zusätzen in bekannter Weise verarbeitet und gebrannt wird. 



   Es ist in einem andern Zusammenhang, nämlich beim Binden von feuerfesten Baustoffen, welche nichthydratisierende Kalziumsilikate enthalten, bekannt, den Stoffen zur Bindung Verbindungen, darunter auch Fluoride eines Alkalimetalls, zuzusetzen. Ferner wurde bei der Herstellung feuerfester   hera-   mischer Massen vorgeschlagen, als Bindemittel ein Gemisch von Metallfluoriden, z. B. Kalziumfluorid und Metalloxyde, z. B. Magnesiumoxyd oder Aluminiumoxyd, zu verwenden. Bei diesen bekannten Verfahren erfolgt der Zusatz der Fluoride lediglich als Flussmittel. 



   Bei dem   erfindungsgemässen Verfahren   kommt es während des Brandes zu   einer Umwandlung des Al'.'-   miniumfluorides im Scherben in Aluminiumoxyd. Das freiwerdende Fluor reagiert mit der Kieselsäure des Tones unter Bildung von gasförmigen Reaktionsprodukten, die bei ihrer Bildung und beim Entweichen das Gefüge des Scherbens auflockern und Poren bilden. 



   Der erfindungsgemäss hergestellte Feuerleichtstein hat einen höheren Gehalt an Aluminiumoxyd als die zugrunde liegende keramische Masse, da sich das Aluminiumfluorid in Aluminiumoxyd umwandelt. Dafür ist der Kieselsäuregehalt in Abhängigkeit von der Menge des verwendeten Aluminiumfluorides wesentlich niedriger und kann auch Null erreichen, wenn die gesamte Kieselsäure mit dem Fluor des Aluminiumfluorides reagiert. 

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   Für die Herstellung des Hochtemperatur-Feuerleichtsteines werden vorzugsweise bis zu   80 grew.-%  
Aluminiumfluorid verwendet. Es ist vorteilhaft, das Aluminiumfluorid vor der Verwendung bei etwa
10000C zu kalzinieren. 



   Der erfindungsgemäss hergestellte Feuerleichtstein hat ein Raumgewicht von 0, 6 und liegt damit unter dem Raumgewicht der bekannten Feuerleichtsteine. Infolgedessen ist auch die Isolierwirkung der erfindungsgemäss hergestellten Steine wesentlich besser, als dies bei bekannten Feuerleichtsteinen der
Fall ist. Obwohl bekannt ist, dass mit sinkendem Raumgewicht die mechanische Festigkeit ebenfalls ab- sinkt, zeigt der erfindungsgemäss hergestellte Feuerleichtstein eine hohe mechanische Festigkeit, wie sie von Steinen verlangt werden muss, die als feuerfestes Mauerwerk Verwendung finden sollen. 



   Da nach dem erfindungsgemässen Verfahren der Aluminiumoxydgehalt des Grundgemisches erhöht, der Kieselsäuregehalt aber gesenkt bzw. die Kieselsäure gänzlich entfernt wird, zeigen die so hergestellten Feuerleichtsteine neben ihrer hohen Porosität und mechanischen Festigkeit zugleich eine Erhöhung der Feuerfestigkeit. 



   Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können neben Aluminiumfluorid und insbesondere feuerfestem   Ton noch Magerungsmittel, wie z. B.   Rohschamotte, Quarzsand,   vorerhitzte Tone od. dgl.   vorhanden sein. Es können auch die bereits angeführten natürlichen porösen Stoffe,   Ausbrenn- oder   Abdampfstoffe, bzw. gas-oder schaumerzeugende Stoffe zugesetzt werden, um die Porosität noch weiter zu erhöhen. Da der Zusatz dieser Stoffe in weitaus geringerem Masse erfolgt, als dies bisher notwendig war, sind die oben angeführten Nachteile dabei nicht ausschlaggebend. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die beim Brennen des Steines entweichenden silizium-und fluorhaltigen Verbindungen im Kreislauf zur Herstellung von Aluminiumfluorid wieder verwendet werden. 



   Dies kann   z. B.   in ähnlicher Weise geschehen, wie dies bei der Wiederverwertung der silizium-und fluorhaltigen Abgase, die bei der Aluminiumelektrolyse anfallen, üblich ist. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von Hochtemperatur-Feuerleichtsteinen, dadurch gekennzeichnet, dass Aluminiumfluorid mit insbesondere feuerfestem Ton und gegebenenfalls mit Magerungsmitteln und/oder bei der Herstellung von Feuerleichtsteinen üblichen Zusätzen in bekannter Weise verarbeitet und gebrannt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu 80 Gew.-% Aluminiumfluorid verwendet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei etwa 10000C kalziniertes Aluminiumfluorid verwendet wird.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatz insbesondere organische Abdampfstoffe, wie z. B. Karbonate, Ammoniumverbindungen, Naphthalin od. dgl. verwendet werden.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatz Ausbrennstoffe, wie z. B. Sägemehl, Korkmeh1, Kohlenstaub, Kokspulver, fein gepulverte Reisschalen od. dgl. verwen- det werden.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatz gas-oder schaumerzeugende Stoffe verwendet werden.

   7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatz natürliche po- röse Stoffe, wie Diatomeenerde, Kieselgur od. dgl., verwendet werden.

   8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Brennen entwei- chenden silizium-und fluorhaltigen Verbindungen im Kreislauf zur Herstellung von Aluminiumfluorid verwendet werden.