Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus mineralischem oder synthetischem Material
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus mineralischem und synthetischem zerkleinertem Rohstoff und kann hauptsächlich bei der Fertigung von feuerfesten Erzeugnissen aus hochschmelzenden Oxyden und anderen Verbindungen angewandt werden.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei der Herstellung von in der chemischen Industrie verwandten Laboratoriumsgeräten, von porösem Platin, welches bei den chemischen Prozessen als Katalysator benutzt wird, sowie bei der Fertigung von Erzeugnissen aus dielektrischen Materialien Anwendung finden.
Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus mineralischem und synthetischem zerkleinertem Rohstoff mittels fortlaufenden Ansetzen durch Aufwerfen von Teilchen unter Schmelzung ihres Werkstoffs bei Erwärmung im Schwebezustand.
Mit Hilfe dieses Verfahrens werden in Verneuil Gasflammöfen einkristalline Erzeugnisse in Form von Rohren, Scheiben, Platten u.ä. auf der Grundlage von Aluminiumoxyd erhalten (siehe schweizerische Patentschriften Nr. 353 344, Nr. 354 427, Nr. 354 428 und Nr. 354 429, Kl, 12m, 9).
Manchmal wird der Herstellungsprozess der Rohre nach dem bekannten Verfahren von der Ausfüllung des Rohrinneren mit zusammengebackenem Einsatzgut begleitet, welches das jeweilige Rohr für seine weitere Verwendung unbrauchbar macht. Die Prüfungen des zusammengebackenen Einsatzguts auf seine Hitzefestigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit und mechanische Festigkeit ergaben, dass es nach diesen Kenndaten alle bisher bekannten keramischen Werkstoffe auf der Aluminiumoxyd-Grundlage übertrifft.¯Dies ermöglichte, das bekannte Verfahren für die Herstellung von feuerfesten Erzeugnissen anzuwenden, die höhere Kennwerte hinsichtlich deren Hitze-, Temperaturwechselbeständigkeit und mechanischer Festigkeit besitzen.
Bekannt ist auch ein keramisches Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Erzeugnissen auf der Aluminiumoxyd-Grundlage, nach dem von der Firma Morganite Exports Limited ein feuerfestes Material erhalten wurde, das 99,7% A2O3 enthält, eine Hitzebeständigkeit von 19500C besitzt und gegenwärtig als eines der besten gilt.
Jedoch genügt dieses feuerfeste Material sowie andere nach allen bekannten Verfahren hergestellte Materialien nicht den Anforderungen, die mit dem Wachstum von Arbeitstemperaturen in der Industrie verbunden sind, sowie den Anforderungen an die Temperaturwechselbeständigkeit, mechanische Festigkeit und chemische Reinheit der Erzeugnisse. Der letztere Umstand ist in der chemischen Industrie bei der Herstellung von höchst reinen Stoffen von besonderer Wichtigkeit.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines solchen Verfahrens zur Herstellung von Formkörpern aus mineralischem und/oder synthetischem zerkleinertem Material, mit dessen Hilfe Formkörper hergestellt werden können, die im Vergleich zu den nach bekannten Verfahren hergestellten Formkörpern eine höhere Hitzefestigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit und chemische Reinheit aufweisen.
Dieses Ziel wird erreicht mit Hilfe eines Verfahrens zur Herstellung von Formkörpern aus mineralischem oder synthetischem Material, bestehend aus kleinen an der Oberfläche sinterbaren Teilchen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Teilchen in einem Wärmestrom auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der sie auf der Oberfläche schmelzen, im Innern jedoch hart bleiben, und kontinuierlich auf einen Träger aufgeschleudert werden, wobei die relative Bewegung von Teilchenstrom und Träger zueinander die Form und das Mass des Formkörpers bestimmen, indem die Beschichtung an beliebigen Stellen zunächst an der Trägeroberfläche und dann an den bereits anhaftenden Teilchen bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des Teilchenmaterials vorgenommen wird.
Es ist zweckmässig, eine Temperatur auf der zu beschichtenden Formkörperoberfläche aufrechtzuerhalten, die in einem Bereich zwischen dem Schmelzpunkt des Teilchenmaterials und 100 C unter dieser Temperatur liegt.
Vorteilhafterweise erfolgt das Aufschleudern der oberflächlich geschmolzenen Teilchen auf den Träger in der Zone der Erwärmung dieser Teilchen durch mindestens einen Gasbrenner.
Zur Herstellung der Erzeugnisse in Form von Rotationskörpern sind die Relativbewegungen zwischen Brenner und Unterlage zweckmässigerweise unter Drehung der Unterlage zu bewerkstelligen.
Um verschiedene Porosität der Erzeugnisse zu erzielen, werden die abschmelzenden Teilchen des zerkleinerten Rohstoffs während der Erwärmung mit veränderlicher Schnelligkeit auf die Unterlage aufgeworfen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus mineralischem und synthetischem zerkleinertem Rohstoff besteht darin, dass die Rohstoff teilchen im Schwebezustand in einem Wärmestrom, bei-, spielsweise in der Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme, an ihrer Oberfläche abgeschmolzen werden. Dann verbinden sich die Teilchen miteinander zuerst an den abgeschmolzenen Oberflächen, die sich während ihres Erkaltens erhärten und bilden, indem sie sich fest verbinden, den Erzeugniskörper ohne die Hilfe der kristallisierten eutektischen Zwischenflüssigkeit, wodurch die vorgegebene Reinheit des feuerfesten Erzeugnisses und die einen chemisch reinen Stoff kennzeichnende Hitzebeständigkeit sichergestellt werden.
Die Herstellung der Erzeugnisse erfolgt in Abwesenheit jeglichen Formgebungsmittels, was die Erhaltung der erforderlichen chemischen Reinheit der Erzeugnisse ebenfalls ermöglicht.
Nur zu Beginn des Prozesses wird das Ansetzen an der Unterlage durchgeführt. später aber geschieht es an dem geformten Erzeugnisteil infolge Anhaftens der abge schmolzenen Teilchen aneinander.
Da man das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus minderalischem und synthetischem zerkleinertem Rohstoff unter Erwärmung der anzusetzenden Erzeugnisoberfläche bis auf Temperaturen durchführt, die nahe der Schmelztemperatur des Rohstoffs liegen, und das fertige Erzeugnis später bei niedrigeren Temperaturen eingesetzt wird, gehen die Schwindungscr.scheinungen auf ein Mndestmass zurück, wodurch sich das Aussortieren der Fertigwaren nach Form und Abmessungen praktisch erübrigt.
Um mechanisch festere und thermostabilere Erzeugnisse zu erhalten, führt man den Herstellungsprozess derart, dass die Temperatur der anzusetzenden Oberfläche des Erzeugnisses in einem Bereich zwischen der Schmelztemperatur u. einer 1000C unter dieser liegenden Temperatur aufrechterhalten wird. Hierbei erfolgt an den Abschnitten der anzusetzenden Oberfläche, wo die Schmelztemperatur des Stoffs aufrechterhalten wird, das Aufschmelzen des Rohstoffs unter Bildung eines Glasoder eines polykristallinen Körpers, während auf der übrigen Oberfläche das gewöhnliche Anhaften der abgeschmolzenen Teilchen stattfindet. Es ergibt sich dadurch ein nach seinen mechanischen Eigenschaften kombiniertes Material, was das Erzeugnis beträchtlich verfestigt.
So z.B. sind die Erzeugnisse auf der Aluminiumoxyd Grundlage in Form von kerzenförmigen Kristallhaltern von 25...30mm Durchmesser und bis 1000mm Länge, die unter Bildung in ihnen längsverlaufender polykristalliner Korundstäbe mit einem Durchmesser von 2 bis 3 mm hergestellt werden, 2 bis 2,5 mal länger in Betrieb als gleichgrosse kerzenförmige Kristallhalter, die keine polykristallinen Fäden enthalten.
Zum Zwecke eines kontinuierlichen Ansetzens des Erzeugnisses bis zur gewünschten Länge lässt man die Unterlage sich gleichmässig und fortschreitend so bewegen, dass mit dem Ansetzen des Erzeugnisses dessen anzusetzende Oberfläche in gleicher Entfernung in bezug auf den Gasbrenner gehalten wird.
Soll das Erzeugnis gleichzeitig auch in Querrichtung zur obenbeschriebenen Bewegung der Unterlage angesetzt werden, lässt man die letztere sich in der erforderlichen Richtung hin- und herbewegen.
Verfährt man auf diese Weise, dann erhält man Erzeugnisse in Form von Stäben, Platten und Tafeln.
Um die Herstellungsgeschwindigkeit eines Erzeugnisses zu erhöhen, werden zwei (oder mehr) Brenner verwendet, wodurch entsprechend die Erwärmungsgeschwindigkeit der anzusetzenden Oberfläche erhöht wird.
Verleiht man der Unterlage ausser den relativen Bewegungen hinsichtlich des Brenners auch noch eine Drehbewegung, so erhält man rohrförmige und ihrer Gestalt nach noch kompliziertere Erzeugnisse in Form von Rotationskörpern.
Die Porosität der Erzeugnisse wird durch Änderung der Aufwurfgeschwindigkeit der abschmelzenden Teilchen bei unveränderlichen anderen Parametern des Prozesses reguliert.
Um hinsichtlich der Porosität geschichtete Erzeugnisse zu erhalten, werden sie mit veränderlicher Aufwurfge schwindigkeit der Teilchen des zerkleinerten Rohstoffs hergestellt. Mit der Änderung der Aufwurfgeschwindigkeit verändert sich auch der Grad der Teilchenabschmelzung, was wiederum mit dem Porositätsgrad des Erzeugnisses zusammenhängt.
Durch angegebene Massnahme ändert man praktisch die scheinbare Porosität der Erzeugnisse in einem Bereich von 0 bis 50%.
Das konkrete Durchführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens besteht im Ansetzen des Erzeugnisses durch einen Strom der beim Aufwerfen abschmelzenden Teilchen des pulverförmigen Rohstoffs, wobei die Teilchen gewöhnlich eine Grösse von 1...200m haben und auf die anzusetzende Oberfläche des in vorgegebener Richtung verschobenen Erzeugnisses aufgebracht werden.
In der Regel werden die Erzeugnisse beispielsweise aus Aluminiumoxyd folgendermassen hergestellt.
In eine bis auf die Innenwandtemperatur von 1000 bis 12000C erhitzte Kammer (in einen Ofen) wird die am oberen Kerzenende befestigte, um die Vertikalachse in Drehung versetzte feuerfeste Supportunterlage eingeführt. Durch Erhöhung des Verbrauchs an durch den auf die feuerfeste Unterlage gerichteten Strom zugeführter Wärme wird der arbeitende Teil der Oberfläche der Supportunterlage auf eine Temperatur erwärmt, die 100...3000C der Schmelztemperatur des Stoffs nicht erreicht. Dabei soll die Temperatur des Stroms in einer gewissen Entfernung (meist 50...200 mm) von der feuerfesten Unterlage die Schmelztemperatur des Stoffs derart übersteigen, dass eine Möglichkeit zum Abschmelzen der Stoffteilchen an ihrer Oberfläche gegeben ist.
Nach ausreichender Erwärmung der Supportunterlage wird eine Vorrichtung zum Dosieren und Zuführen der Stoffteilchen in den Wärmestrom eingeschaltet. Die Teilchen, indem sie in den Wärmestrom geraten, schmelzen an ihrer Oberfläche ab, schlagen sich an der Unterlage nieder und backen zusammen. Um die anzusetzende Oberfläche des Erzeugnisses in der gewählten Zone des Wärmestroms zu halten, wird die Kerze mit der Unterlage mit einer konstanten Geschwindigkeit abgesenkt, welche der Geschwindigkeit des Erzeugnisansetzens ent spricht. Nachdem sich eine konstante Absenkgeschwindigkeit eingestellt hat, wird das weitere Halten der anzusetzenden Oberfläche in der gewählten Zone des Wärmestroms durch Stabilisierung der Stoffmenge, die an diese Oberfläche gelangt, sichergestellt.
Der Ablauf des Prozesses wird mit Hilfe von Visiereinrichtungen über die Schaulöcher der Kammer überwacht.
Im Falle, wenn die Drehachse des Erzeugnisses und die Achse des Wärmestroms zusammenfallen, bildet sich ein Erzeugnis in Form eines Vollstabs; sind sie aber gegeneinander versetzt, so entsteht ein rohrförmiges Erzeugnis.
Sollen sie während der Herstellung eines Erzeugnisses Relativbewegungen zueinander ausführen, so bilden sich verschiedene Figurerzeugnisse.
Fängt man mit dem Ansetzen in einer Lage an, bei welcher die Drehachse mit der Flammenachse zusammenfällt, und beginnt man darauf nach einem bestimmten Verfahren die allmähliche Versetzung, so wird ein Erzeugnis in Form vom Tiegel oder einem ähnlichen Gefäss erhalten.
Das erhaltene Erzeugnisprofil hängt von dem vorgegebenen Verhältnis zwischen der Absenk- und der Mischgeschwindigkeit ab.
Als Supportunterlage ist z.B. bei der Herstellung von Rohren vorgegebenen Querschnitts am besten ein Stück eines im voraus vorbereiteten Rohres aus einem Material, das dem Herzustellenden identisch ist, zu verwenden. Bei Fehlen desselben kann man eine Alundumunterlage in Form einer Scheibe benutzen. In diesem Fall setzt das Aufstäuben auf die Unterlage bei niedrigerer Erwärmung derselben ein, damit der anfängliche Ansetzabschnitt, hinter welchem das Erzeugnis seinen Anfang nimmt, zwecks leichterer Abnahme des fertigen Erzeugnisses weniger fest ist. Im folgenden ist die Temperatur auf Werte zu steigern, die die erforderliche Dichte beim Zusammenbacken gewährleisten.
Feuerfeste Erzeugnisse in Form von Rohren können auf der Anlage vom Verneuil-Typ, welche über ein Drehwerk verfügt, hergestellt werden. Hierbei wird zur Herstellung eines Rohres erforderlichen Durchmessers (2r) der Brenner in eine Stellung gebracht, bei der dessen Achse gegen die Drehachse der Spindel vom Drehwerk um den Abstand (r) versetzt ist. Beim Übergang auf einen anderen Rohrdurchmesser wird der Brenner aufs neue in die entsprechende Lage gebracht.
Die Absenkgeschwindigkeit und der Gasverbrauch hängen von dem Durchmesser des herzustellenden Rohres ab. So z.B. verläuft die Herstellung eines Rohres von 40mm Durchmesser mit der scheinbaren Porosität von 30% bei einem Verbrauch des Wasserstoffs von 1,5m3/h, des Sauerstoffs 0,65 m3/h in 150mm Entfernung von dem Endquerschnitt des Brenners.
Ausser den obenbeschriebenen Vorzügen des Verfahrens zur Herstellung der Erzeugnisse aus minderalischem und synthetischem Rohstoff ist noch auf die Einfachheit dieses Verfahrens hinzuweisen. Bei der Herstellung feuerfester Erzeugnisse aus hochschmelzenden Oxyden und anderen Verbindungen ist zum Beispiel die Verwendung von modernen bekannten Apparaten möglich, mit deren Hilfe eine Gasflammzüchtung der Einkristalle (Verneuil Verfahren) erfolgt.
Die gewonnenen Erfahrungen bei Herstellung und Verwendung von nach dem erfindungsgemässen Verfahren des Ansetzens abgeschmolzener Teilchen, beispielsweise aus technischen Aluminiumoxyd, erhaltenen Erzeugnissen zeigten, dass die Erzeugnisse in Form von Muffelkristallisatoren eine Reinheit von mindestens 99,97%, die auch 99,99% erreichen kann, aufweisen und unter den Bedingungen der Gasflammzüchtung der Korundkristalle unter Erwärmung der Muffel auf 2000...20300C im Laufe von 500...600 Stunden und mehr arbeiten, was zur Zeit anscheinend eine Rekordleistung für feuerfeste Erzeugnisse aus dem Aluminiumoxyd ist.
Dieselben Erzeugnisse halten Wärmestösse bei schnellem (20 bis 30sec) und mehrfachem Herausführen der auf 20000C erwärmten Erzeugnisse aus den Öfen in gewöhnliche Zimmerverhältnisse aus. Die Herstellungskosten dieser Erzeugnisse aus dem Aluminiumoxyd, die sogar unter Laboratoriumsverhältnissen erhalten wurden, sind mehrmals billiger als die keramischen nach den bekannten Verfahren in der Serienfertigung erhaltenen Erzeugnisse aus dem Aluminiumoxyd.
Process for the production of moldings from mineral or synthetic material
The present invention relates to processes for the manufacture of products from mineral and synthetic comminuted raw materials and can be used mainly in the manufacture of refractory products from refractory oxides and other compounds.
The present invention can also be used in the manufacture of laboratory equipment used in the chemical industry, of porous platinum which is used as a catalyst in chemical processes, and in the manufacture of products from dielectric materials.
A method is known for the production of products from mineral and synthetic comminuted raw material by means of continuous preparation by throwing up particles while their material melts when heated in the suspension state.
With the help of this process, single-crystalline products in the form of tubes, discs, plates, etc. are produced in Verneuil gas flame ovens. obtained on the basis of aluminum oxide (see Swiss patents No. 353 344, No. 354 427, No. 354 428 and No. 354 429, Kl, 12m, 9).
Sometimes the manufacturing process of the tubes according to the known method is accompanied by the filling of the inside of the tube with caked charge material, which makes the respective tube unusable for further use. The tests of the caked material for its heat resistance, thermal shock resistance and mechanical strength showed that, according to these characteristics, it surpasses all previously known ceramic materials based on aluminum oxide. This made it possible to use the well-known process for the production of refractory products with higher characteristics with regard to their resistance to heat, temperature changes and mechanical strength.
Also known is a ceramic process for the production of refractory products based on alumina, according to which a refractory material was obtained from Morganite Exports Limited which contains 99.7% A2O3, has a heat resistance of 19500C and is currently considered one of the best applies.
However, this refractory material and other materials produced by all known processes do not meet the requirements associated with the increase in working temperatures in industry, as well as the requirements for thermal shock resistance, mechanical strength and chemical purity of the products. The latter circumstance is of particular importance in the chemical industry in the manufacture of extremely pure substances.
The purpose of the present invention is to create such a method for the production of molded bodies from mineral and / or synthetic comminuted material, with the help of which molded bodies can be produced which have a higher heat resistance, thermal shock resistance and chemical purity compared to the molded bodies produced by known methods .
This goal is achieved with the help of a process for the production of molded bodies from mineral or synthetic material, consisting of small particles sinterable on the surface, which is characterized in that the particles are heated in a heat flow to a temperature at which they are on the surface melt, but remain hard inside, and are continuously spun onto a carrier, with the relative movement of the particle flow and carrier to each other determining the shape and size of the molded body by applying the coating at any point first to the carrier surface and then to the already adhering Particles is made at a temperature below the melting point of the particulate material.
It is expedient to maintain a temperature on the surface of the molded body to be coated which is in a range between the melting point of the particulate material and 100 ° C. below this temperature.
Advantageously, the superficially melted particles are thrown onto the support in the zone where these particles are heated by at least one gas burner.
In order to produce the products in the form of bodies of revolution, the relative movements between the burner and the base are expediently to be achieved by rotating the base.
In order to achieve different porosity of the products, the melting particles of the comminuted raw material are thrown onto the base with variable speed during the heating.
The method according to the invention for the production of products from mineral and synthetic comminuted raw material consists in that the raw material particles are melted on their surface in a suspended state in a heat flow, for example in the hydrogen-oxygen flame. Then the particles combine with one another, first on the melted surfaces, which harden during their cooling and form, by binding together firmly, the product body without the aid of the crystallized eutectic intermediate liquid, whereby the given purity of the refractory product and the chemically pure substance characteristic heat resistance can be ensured.
The manufacture of the products takes place in the absence of any shaping agent, which also makes it possible to maintain the required chemical purity of the products.
Only at the beginning of the process is the application carried out on the base. later, however, it happens on the molded product part due to the adherence of the melted particles to each other.
Since the process according to the invention for the production of products from minor and synthetic comminuted raw material is carried out with heating of the product surface to be attached to temperatures close to the melting temperature of the raw material, and the finished product is later used at lower temperatures, the signs of shrinkage appear a minimum size, which means that sorting out the finished goods according to shape and dimensions is practically unnecessary.
In order to obtain mechanically stronger and more thermally stable products, the manufacturing process is carried out in such a way that the temperature of the surface of the product to be attached is in a range between the melting temperature and the like. a temperature 1000C below this is maintained. Here, on the sections of the surface to be attached where the melting temperature of the substance is maintained, the raw material is melted to form a glass or a polycrystalline body, while the usual adherence of the melted particles takes place on the remaining surface. This results in a material that is combined according to its mechanical properties, which strengthens the product considerably.
E.g. The products on the aluminum oxide basis are in the form of candle-shaped crystal holders with a diameter of 25 ... 30mm and a length of up to 1000mm, which are made by forming longitudinally extending polycrystalline corundum rods with a diameter of 2 to 3 mm, 2 to 2.5 times longer in operation as candle-shaped crystal holders of the same size that do not contain any polycrystalline threads.
For the purpose of continuously attaching the product to the desired length, the base is allowed to move evenly and progressively so that when the product is placed, its surface to be attached is kept at the same distance from the gas burner.
If the product is to be placed at the same time in the transverse direction to the movement of the base described above, the latter is allowed to move back and forth in the required direction.
If you proceed in this way, you get products in the form of rods, plates and panels.
In order to increase the production speed of a product, two (or more) burners are used, whereby the heating rate of the surface to be applied is correspondingly increased.
If, in addition to the relative movements with respect to the burner, the base is also given a rotary movement, then tubular and, according to their shape, even more complicated products in the form of rotational bodies are obtained.
The porosity of the products is regulated by changing the throwing speed of the melting particles while other parameters of the process remain unchanged.
In order to obtain products that are layered in terms of porosity, they are produced with a variable throwing speed of the particles of the comminuted raw material. With the change in the throwing speed, the degree of particle melting also changes, which in turn is related to the degree of porosity of the product.
By the measure indicated, one practically changes the apparent porosity of the products in a range from 0 to 50%.
The concrete implementation example of the method according to the invention consists in the preparation of the product through a stream of the particles of the powdery raw material which melt when thrown up, the particles usually having a size of 1 ... 200m and being applied to the surface of the product, which is shifted in a predetermined direction.
As a rule, the products are made of aluminum oxide, for example, as follows.
The refractory support, which is attached to the upper end of the candle and rotated about the vertical axis, is inserted into a chamber (in an oven) heated to the inner wall temperature of 1000 to 12000C. By increasing the consumption of heat supplied by the current directed to the refractory base, the working part of the surface of the support base is heated to a temperature which does not reach 100 ... 3000C of the melting temperature of the material. The temperature of the stream at a certain distance (usually 50 ... 200 mm) from the refractory base should exceed the melting temperature of the material in such a way that it is possible for the material particles to melt on their surface.
After the support pad has been sufficiently heated, a device for dosing and feeding the material particles into the heat flow is switched on. The particles, when they get into the flow of heat, melt on their surface, deposit on the base and bake together. In order to keep the surface of the product to be attached in the selected zone of the heat flow, the candle with the support is lowered at a constant speed, which corresponds to the speed of the product attachment. After a constant lowering speed has been established, the further holding of the surface to be applied in the selected zone of the heat flow is ensured by stabilizing the amount of substance that reaches this surface.
The progress of the process is monitored with the help of sighting devices through the inspection holes in the chamber.
In the event that the axis of rotation of the product and the axis of heat flow coincide, a product in the form of a solid rod is formed; but if they are offset from one another, the result is a tubular product.
If they are to perform relative movements to one another during the manufacture of a product, different figure products are formed.
If one begins with the preparation in a position in which the axis of rotation coincides with the axis of the flame, and if one then begins the gradual displacement according to a certain method, a product in the form of a crucible or a similar vessel is obtained.
The product profile obtained depends on the predetermined ratio between the lowering speed and the mixing speed.
The support document is e.g. when making pipes, it is best to use a piece of pre-prepared pipe made of a material identical to that to be made. If this is missing, an aluminum pad in the form of a disk can be used. In this case, the sputtering on the substrate begins with lower heating of the same, so that the initial attachment section, behind which the product begins, is less firm for the purpose of easier removal of the finished product. In the following, the temperature must be increased to values that ensure the required density when baking.
Refractory products in the form of tubes can be manufactured on the Verneuil-type plant, which has a rotating mechanism. To produce a pipe with the required diameter (2r), the burner is brought into a position in which its axis is offset from the rotating mechanism by the distance (r) from the axis of rotation of the spindle. When changing to a different pipe diameter, the burner is brought into the appropriate position again.
The lowering speed and the gas consumption depend on the diameter of the pipe to be manufactured. E.g. The production of a pipe with a diameter of 40mm and an apparent porosity of 30% takes place at a distance of 150mm from the final cross-section of the burner with a consumption of hydrogen of 1.5m3 / h and oxygen 0.65m3 / h.
In addition to the above-described advantages of the process for manufacturing the products from minor and synthetic raw materials, the simplicity of this process should also be pointed out. In the manufacture of refractory products from high-melting oxides and other compounds, it is possible, for example, to use modern, known apparatus, with the aid of which the single crystals are grown in a gas flame (Verneuil process).
The experience gained in the manufacture and use of products obtained by the inventive method of adding melted particles, for example from technical aluminum oxide, showed that the products in the form of muffle crystallisers have a purity of at least 99.97%, which can also reach 99.99% , and work under the conditions of gas flame growth of the corundum crystals by heating the muffle to 2000 ... 20300C for 500 ... 600 hours and more, which is currently a record for refractory products made of aluminum oxide.
The same products withstand heat shocks when the products heated to 20000C are brought out of the ovens quickly (20 to 30sec) and repeatedly into normal room conditions. The production costs of these products from aluminum oxide, which were obtained even under laboratory conditions, are several times cheaper than the ceramic products made from aluminum oxide by the known methods in series production.