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messungen :
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<tb> Länge <SEP> 500 <SEP> mm <SEP>
<tb> Höhe <SEP> 350 <SEP> mm
<tb> Dicke <SEP> 100 <SEP> mm <SEP>
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mit einem MgO-und/oder Cr -Gehalt von mindestens 55 Masseprozent oder einem Si02-Gehalt von minde- stens 55 Masseprozent und einer Feuchte von 1, 4 bis 5 Masseprozent sowie einer Druckfestigkeit bei Raum- temperatur von 20 bis 30 kp/cm2, wobei die Formgebung unter einem Zusatz von bis zu 5 Masseprozent eines bekannten Klebemittels erfolgt und als Wärmeträger Heissluft und/oder Rauchgase oder Infrarot-Strahlung ver- wendet werden.
Derartige feuerfeste Materialien werden zur Zeit noch nach bekannten Trocknungsverfahren bei Tempe- raturen zwischen 80 bis 1300C getrocknet und dann manuell auf Tunnelofenwagen gesetzt. Als Trocknungs- aggregat werden Kammer-oder Durchlauftrockner verwendet. Die Trocknungszeiten dieser Aggregate nach den bekannten Verfahren sind sehr unterschiedlich, bedingt durch den jeweiligen technischen Stand, und lie- gen zwischen 15 und 60 h.
Im Rahmen der Rationalisierung der Produktion werden ständig kürzere Trocknungszeiten angestrebt, die jedoch nach den bekannten Verfahren begrenzt sind.
Die Trocknungszeiten für beispielsweise basische feuerfeste Materialien betragen mindestens 15 h, da nur bei maximal 1300C getrocknet werden kann, um nicht eine unerwünschte Hydratation des MgO hervorzurufen.
Die bei dieser Temperatur stark einsetzende Hydratation führt zu einer wesentlichen Volumen Vergrösserung der
MgO-Anteile bzw. vorhandener freier Anteile von Kalk. Diese Volumenvergrösserung führt zu Spannungen im geformten Material und damit zu einer Auflockerung des Gefüges.
Ein direktes Setzen der bei 80 bis 1300C getrockneten feuerfesten Materialien von den Formgebungsmaschinen direkt auf die Tunnelofenwagen ist, wie die Untersuchungen in verschiedenen Ländern gezeigt haben, nur möglich, wenn die Formlinge nach der Formgebung eine genügend hohe mechanische Festigkeit besitzen.
Bei Verwendung von Klebemitteln für diese feuerfesten Materialien ist die mechanische Festigkeit der Formlinge nach der Formgebung sehr niedrig, so dass bei einem Direktbesatz auf die Tunnelofenwagen die Bruchquote steigt und die äussere Beschaffenheit der Erzeugnisse nicht mehr den Gütevorschriften entspricht. Beim Setzen auf die Tunnelofenwagen, aber insbesondere während des Transportes der besetzten Tunnelofenwagen, werden die Formlinge durch die Unebenheiten innerhalb des Besatzes und der Gleisanlagen sehr hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, was bei frisch gepressten Formlingen unweigerlich zu Beschädigungen und erhöhtem Bruch führt. Aus diesem Grunde werden auch heute noch die bekannten und bewährten Trocknungverfahren angewendet, weil dadurch die erforderliche mechanische Festigkeit der Formlinge für das Setzen auf die Tunnelofenwagen erreicht wird.
Der Aufwand und die Zeit für die Trocknung der feuerfesten Materialien nach diesem Trocknungsverfahren ist sehr hoch und wirkt sich sehr nachteilig auf eine automatische Fliessfertigung aus, d. h. der Kostenaufwand für derartige Anlagen ist sehr hoch.
Da die feuerfesten Materialien mit hohem Mg3-und/oderCr,0-Gehalt und unter Verwendung von Klebemitteln bzw. die feuerfesten Materialien mit einem SiO-Gehalt von mindestens 55 Masseprozent eine sehr geringe Feuchtigkeit (1, 4 bis 5 Masseprozent) haben, kommt es weniger auf eine Trocknung der Formlinge vor dem Setzen auf die Tunnelofenwagen an, sondern mehr auf die Erreichung der erforderlichen mechanischen Festigkeit, damit die geplante Bruchquote der Erzeugnisse eingehalten werden kann. Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, dass an Stelle der bekannten Klebemittel für die feuerfesten Materialien Schnellbinder verwendet werden. Mit derartigen Schnellbindern wird die für einen Direktbesatz der Formlinge von den Formgebungsmaschinen auf die Tunnelofenwagen erforderliche mechanische Festigkeit bereits nach 20 bis 30 min erreicht.
Sofern es diePlatzverhältnisse erlauben, ist diese Zeit für eine automatische Fliessfertigung mit anschliessendem Direktbesatz der Formlinge auf die Tunnelofenwagen ausreichend.
Der Nachteil bei Verwendung der Schnellbinder ist, dass nur soviel Vormaterial zubereitet werden darf, wie die Formgebungsmaschine sofort verarbeiten kann, denn es besteht die Gefahr einer Verfestigung der Masse bereits in den Voraggregaten.
Ausserdem bilden unvorhergesehene Ausfälle an den Formgebungsmaschinen und Voraggregaten bei Verwendung von Schnellbindern eine akute Störquelle.
Es kommt dabei zu Verstopfungen und Störungen der vorgenannten Aggregate. Das Vormaterial verfestigt sich und wird unbrauchbar. Ein weiterer Nachteil ist die Kostenfrage, da Schnellbinder wesentlich teurer als die herkömmlichen Klebemittel sind.
Der Zweck der Erfindung besteht in einer wesentlichen Senkung der Trockenzeit und einer gleichzeitigen
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Mechanisierung dieses Arbeitsprozesses bei einer wesentlichen Steigerung der Arbeitsproduktivität und damit einer Kosteneinsparung möglich ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Materialien in einem be- kannten Durchlauftrockner innerhalb von 12 bis 20 min einer Temperatur von 250 bis 350 C ausgesetzt werden, wobei vorzugsweise die Heissluft und/oder Rauchgase im Gegenstrom geführt werden und, sofern erforderlich, anschliessend die Materialien innerhalb von 10 bis 15 min bei einer Temperatur von 15 bis 250C im Gleich- strom gekühlt werden, wobei das Kühlmedium an mehreren Stellen, vorzugsweise an mindestens fünf Einblas- stellen hintereinander, in Transportrichtung kontinuierlich oder diskontinuierlich über die gesamte Breite zuge- führt wird, so dass nach Verlassen des Durchlauftrockners die ihm aufgegebenen geformten feuerfesten Mate- rialien eine Kerntemperatur von 50 bis 700C,
eine Restfeuchte kleiner 5ffl/o der Anfangsfeuchte und eine Druck- festigkeit bei Raumtemperaturen von mindestens 80 kp/cm aufweisen. Bei Verwendung von Heissluft bzw.
Rauchgasen sollte nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung die Strömungsgeschwindigkeit im Trockner nicht unter 10 m/sec liegen. Werden Infrarotstrahler für die Intensivtrocknung verwendet, wird die Feuchtigkeit zweckmässigerweise oben aus dem Trockner abgeführt. Die eintretende Hydratation beispielsweise bei basischen feuerfesten Materialien ist trotz der sehr hohen Temperaturen innerhalb vertretbarer Grenzen, da die schnelle
Austreibung der Feuchte die Reaktion wider Erwarten stark abklingen lässt.
Im Durchlauftrockner oder einem Teil desselben kann erfindungsgemäss zur weiteren Herabsetzung der Hy- dratation eine CO-haltige Atmosphäre vorherrschen.
Die Einblasstellen für das Kühlmedium überstreichen entweder die gesamte Breite des Trockners oder sind über die Breite verteilt.
Nach dieser erfindungsgemässen Technologie besitzen die Formlinge eine erforderliche mechanische F estigkeit für den Direktbesatz. Unter diesen Voraussetzungen ist der Einsatz einer automatischen Besatzmaschine für das Besetzen der Tunnelofenwagen nach einem vorgegebenen Programm zweckmässig. Nach dem beschriebenen erfindungsgemässen Verfahren wird die Trockenzeit für basische feuerfeste Materialien mit einem MgO- und/oder CrO -Gehalt von mindestens 50 Masseprozent oder einem SiO-Gehalt von mindestens 55 Masseprozent auf ein Minimum herabgesetzt. Die Trockenzeiten betragen im Durchschnitt 15 min.
Gegenüber den bekannten Trocknungsverfahren für diese feuerfesten Materialien ist durch die Intensivtrocknung ein automatisches Besetzen der Tunnelofenwagen auf kürzestem Weg und in kurzer Zeit bei geringem Kostenaufwand möglich. Der Vorteil gegenüber dem Zusatz von Schnellbindern besteht darin, dass der Kostenaufwand für die Klebemittel wesentlich geringer ist. Desweiteren wird bei der Intensivtrocknung die erforderliche mechanische Festigkeit in noch kürzerer Zeit als bei Zusatz von Schnellbindern erreicht, und bei unvorhergesehenen Ausfällen der gesamten Anlage tritt keine Verfestigung der gemischten Massekomponenten ein.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.
In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Kühlstrecke des Kanaltrockners mit der Anordnung der Einblasung für das Kühlmedium ; Fig. 2 den Schnitt A-A nach Fig. 1 mit der Anordnung der Formlinge und den Temperaturmessstellen ; Fig. 3 die Zeit-Temperaturkurven im Kern der Formlinge beim Durchlaufen des Kanaltrockners ; Fig. 4 die Zeit-Temperaturkurve des Trocknungs- bzw. Kühlmediums beim Durchlaufen der Formlinge durch den Kanaltrockner.
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stems auf ein Plattenband --2-- des Durchlauftrockners abgesetzt. Die Normalformat-Steine-l-habenda- bei eine Druckfestigkeit dB = 30 kp/cmz und eine Feuchtigkeit von fa = l, 8%.
Der Durchlauftrockner ist durch sogenannte Abdeckhauben --3-- vorzugsweise als Kanaltrockner ausgebildet, der sich in zwei Strecken unterteilt, u. zw. eine Trocknungs- und eine Kühlstrecke. Die beiden Strecken stehen im Verhältnis wie 2 : 1. Nach dem Absetzen der Normalformat-Steine-l-auf das Plattenband --2-läuft dieses einen Schritt von 300 mm weiter. Die Normalformat-Steine-l-durchlaufen also den gesamten Kanaltrockner schrittweise, wobei die Schrittfolge von der Leistung der Formgebungsmaschine abhängig ist, zweckmässig aber nicht unter 25 sec liegen soll.
Nach Eintritt der Normalformat-Steine in den Kanaltrockner durchlaufen sie zuerst die Trocknungsstrecke und werden hier durch ein Trocknungsmedium, im vorliegenden Fall Abwärme von Tunnelöfen, im Gegenstrom erwärmt und getrocknet.
Der Temperaturverlauf der Messstellen bis im Kern der Normalformat-Steine --1-- ist in der Fig. 3 graphisch dargestellt. Die dazugehörige Temperatur des Trocknungsmediums Messstelle""g""ist in Fig. 4 graphisch dargestellt.
Anschliessend gelangen die Normalformat-Steine-l-in die Kühlstrecke des Kanaltrockners und werden mittels eines Kühlmediums wie Luft von 15 bis 200C im Gleichstrom gekühlt. Der Temperaturverlauf der Messstellen-a bis f-im Kern der Normalformat-Steine-l-ist ebenfalls in Fig. 3 und die Temperatur des Kühlmediums Messstelle-g-in Fig. 4 graphisch dargestellt.
Für die Kühlung der Normalformat-Steine-l-sind in der Kühlstrecke des Kanaltrockners zweckmässig fünf Einblasstellen im Abstand von 800 mm hintereinander in Transportrichtung angeordnet. Die Einblasstellen
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überstreichen dabei die gesamte Breite des Kanaltrockners, können aber als Düsenstock --5- über die gesamte Breite des Kanaltrockners ausgebildet sein. Die einzelnen Düsen --4-- sind dabei vorzugsweise so angeordnet, dass das Kühlmedium jeweils in die Gassen-6-der nebeneinanderstehenden Normalformat-Steine-l- eingeblasen wird.
Nach dem Durchlaufen des gesamten Kanaltrockners werden die Normalformat-Steine-l-ebenfalls mittels eines automatischen Greifersystems vom Plattenband --2- abgenommen. Die Normalformat-Steine --1-- haben nach dem Durchlaufen des gesamten Kanaltrockners eine Oberflächentemperatur von to = 60 bis 80 C, eine Druckfestigkeit dB = 110 bis 130 kp/cm2 und eine Restfeuchtigkeit von fe = 0, 6 bis 0, 8(5to.
Die Parameter sind für ein automatisches Setzen der Normalformat-Steine-l-auf die Tunnelofenwagen mit anschliessendem Brennen im Tunnelofen völlig ausreichend.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Schnelltrocknung und Erhöhung der mechanischen Festigkeit geformter feuerfester Materialien, wie Normalformat-Steine und Formsteine. mit bis etwa zu folgenden Abmessungen :
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<tb> Länge <SEP> 500 <SEP> mm
<tb> Höhe <SEP> 350 <SEP> mm
<tb> Dicke <SEP> 100 <SEP> mm
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mit einem MgO-und/oderCr,0-Gehalt von mindestens 50 Masseprozent oder einem SiO2-Gehalt von min-
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4Durchlauftrockner innerhalb von 12 bis 20 min einer Temperatur von 250 bis 350 C ausgesetzt werden, wobei vorzugsweise die Heissluft und/oder die Rauchgase im Gegenstrom geführt werden und, sofern erforder- lich,
anschliessend die Materialien innerhalb von 10 bis 15 min bei einer Temperatur von 15 bis 25 C im Gleichstrom gekühlt werden, wobei das Kühlmedium an mehreren Stellen, vorzugsweise an mindestens fünf Einblasstellen hintereinander in Transportrichtung kontinuierlich oder diskontinuierlich über die gesamte Breite zugeführt wird. so dass nach Verlassen des Durchlauftrockners die ihm aufgegebenen geformten feuerfesten Materialien eine Kerntemperatur von 50 bis 70 C, eine Restfeuchte kleiner 50% der Anfangsfeuchte und eine Druckfestigkeit bei Raumtemperatur von mindestens 80 kp/cm2 aufweisen.