DD294702A5 - Hoeherwertiger moertel mit kieselsol- bindung - Google Patents

Abstract

Diese Erfindung betrifft einen hoeherwertigen Moertel mit Kieselsolbindung fuer die Zustellung von pyrotechnischen Anlagen mit einer Formsteinausmauerung. Erfindungsgemaesz wird einem Moertel, bestehend aus feinkoerniger Ton- und/oder Kaolin- und/oder Mullitschamotte und/oder feinkoernig aufbereiteten industriellen feuerfesten Anfallprodukten und/oder feinkoernigem Schmelzkorund und/oder Siliciumcarbid und/oder Zirkonsilicat und/oder Tabulartonerde und feuerfestem Bindeton und/oder -kaolin, zusaetzlich feingemahlene Tonerde mit einem a-Al2O3-Gehalt zwischen 85 und 95% zugegeben. Diesem Trockengemisch wird vor der Verarbeitung Kieselsol mit ca. 30% amorphem SiO2 und gegebenenfalls Wasser bis zur Erreichung der notwendigen Verarbeitungskonsistenz untermischt. Das Kieselsol bildet nach dem Trocknen mit der feingemahlenen Tonerde eine Art zeolithische Bindung, wodurch eine hohe Festigkeit auch im kalten Zustand erreicht wird. Bei Temperaturbelastung reagiert das amorphe SiO2 des Kieselsols mit der Tonerde zu Mullit, was dem Moertel hervorragende Festigkeiten verleiht. Die Spezialtonerde ist einerseits noch so aktiv, dasz schon ab 780C die Mullitbildung mit dem amorphen SiO2 einsetzt, andererseits aber so stabil, dasz die Festigkeit des Moertels bei Temperaturbelastung nicht durch Schwindung der Tonerde herabgesetzt wird.{Moertel; Kieselsol; pyrotechnische Anlage; Formsteinausmauerung; Tonerde; a-Al2O3-Gehalt; amorphes SiO2; zeolithische Bindung; Mullit; Festigkeit; Tonerdeschwindung}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft höherwertige Mörtel mit Kieselsol-Bindung für die Zustellung von pyrotechnische!! Anlagen mit einer Formsteinausmauerung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekennt sind keramisch bindende Mörtel, die aus feinkörniger Ton- und/oder Kaolin- und/oder Mullitschamotte und/oder aus feinkörnig aufbereitetem industriellem feuerfestem Anfallprodukt und/oder feinkörnigem Schmelzkorund und/oder Siliciumcarbid und/oder Zirkonsilicat und einem hohen Anteil an feuerfestem Bindeton und/oder-kaolin bestehon. Sie bilden je nach Zusammensetzung ab Einsatztemperaturen um 1200°C kenmische Festigkeiten aus. Nachteilig ist, daß die Festigkeit im unteren Temperaturbereich relativ gering ist und daß in den Bereichen der Ausmauerung, in denen die Sintertemperatur nicht erreicht wird, der Mörtel überhaupt nicht keramisch bindet.

Damit ist der Mörtel der Schwachpunkt der Ausmauerung und demzufolge sehr anfällig gegen mechanische und chemische Belastung. Außerdem bekannt sind keramisch bindende Mörtel, denen zur Herabsetzung der Sintertemperatur Wasserglas zugesetzt wurde. Nachteil dieser Mörtel ist, daß ebenfalls kaum eine Verfestigung in kaltem Zustand eintritt und daß die Feuerfestigkeit des Mörtels herabgesetzt wird, so daß Einsatztemperaturen über 1200⁰C kaum noch beherrscht werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Mörtel für die Zustellung von pyrotechnischen Anlagen mit einer Formsteinausmaueruny zu verwenden, die den Ansprüchen besser als bisher verwendete gerecht werden. Dabei sollen die Mörtel hohe Feuerfestigkeit und gute Festigkeiten über den gesamten Temperaturbereich aufweisen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die Zusammensetzung der Mörtel zu verändern, um die Zielstellung zu erreichen. Erfindungsgemäß wird einem Mörtel, bestehend aus feinkörniger Ton- und/oder Kaolin- und/oder Mullitschamotte und/oder feinkörnig aufbereiteten industriellen feuerfesten Anfallprodukten und/oder feinkörnigem Schmelzkorund und/oder Siliciumcarbid und/oder Zirkonsilikat und/od»; Tabulartonerde und feuerfestem Bindeton und/oder -kaolin, zusätzlich feingemahlene Tonerde mit einem Ct-AI₂O₃-GoIIaIt zwischen 85 und 95% zugegeben. Diesem Trockengemisch wird vor der Verarbeitung Kieselsol mit ca. 30% amorphem SiO₂ und gegebenenfalls Wasser bis zur Erreichung der gewünschten Verarbeitungskonsistenz untermischt. Das Kieselsol bildet nach dem Trocknen mit der feingemahlenen Tonerde eine Art zeolithische Bindung, wodurch eine hohe Festigkeit auch im kalten Zustand erreicht wird. Beim Aufheizen der pyrotechnischen Anlage reagiert das amorphe SiC₂ des Kieselsols mit der Tonerde zu Mullit, was dem Mörtel hervorragende Festigkeiten verleiht. Außerdem dringt das amorphe SiO₂ des Kieselsols beim Mauern tief in die feuerfesten Formsteine ein, se daß eine stabile Bindung zwischen Mör.el und Stein geschaffen wird. Die Spezialtonerde ist einerseits noch so aktiv, daß schon ab 780⁰C mit dem amorphen SiO₂ Mullit gebildet wird, andererseits aber so stabil, daß die Festigkeit des Mörtels bei Temperaturbelastung nicht durch Schwindung der Tonerde herabgesetzt wird. Der Mörtel ist sehr widerstandsfähig gegen mechanischen und Chornischen Angriff. Bei entsprechender Wahl der Körnungsbasis und geringem Bindetonanteil kann eine hohe Feuerfestigkeit bei guter mechanischer Festigkeit im Tieftemperaturbereich erreicht worden.

Ausführungsbeispiel 1 In einer Schmelztrommel zur Herstellung von Glasuren werden Kaolinschamottesteine mit einem herkömmlichen keramisch

gebundenen Mörtel auf Korundbasis mit ca. 30% feuerfestem Bindeton verlegt.

Bei der Arbeitstemperatur von 1200⁰C setzt die keramische Bindung des Mörtels noch nicht ein, die Mörtelfugen werden durch

die Glasurschmeh" ausgewaschen, einzelne Steine lösen sich aus dem Verband, so daß die Schmelztrommel außer Betriebgenommen werdei, muß.

Ausführungsbeispiel 2

In einer Schmelztrommel nach Ausführungsbeispiel 1 werden Kaolinschamottesteine mit einem Mörtel aus 20Ma.-% feuerfestem Bindeton

40Ma.-% feinkörnigem Schmelzkorund

38Ma.-% feinkörnig aufbereitetes AI₂O3-reiches industrielles Anfallprodukt und 2 Ma.-% feingemahlener Tonerde mit einem a-AI₂O₃-Anteil zwischen 85 und 95% verlegt, wobei dem trocken vorgemischten Mörtel vor der Verarbeitung 5 Ma.-% Kieselsol mit 30% SiO₂ und Wasser bis zum Erreichen der gewünschten Verarbeitungskonsistenz zugegeben wird. Nach dem Trocknen tritt eine zeolithische Bindung des Mörtels ein, bei Temperaturbelastung entsteht eine muliitische Bindematrix. Dem Angriff der dünnflüssigen Schmelze kann der Mörtel besser widerstehen, die Standzeit der Schmelztrommel wird erhöht.

Ausführungsbeispiel 3

Ein bei 1700°C betriebenes Aggregat mit hoher abrar.iver Beanspruchung des Feuerfestmaterials wird mit Edelkorundsteinen zugestellt, wobei als Mörtel ein Gemisch aus

75 Ma.-% feinkörnigem Korund

10Ma.-% feuerfestem Bindekaolin und 15Ma.-% feingemahlenerTonerde.wie in Beispiel 2

verwendet wird, dem vor der Verarbeitung 15Ma.-% Kieselsol mit 30% SiO₂ und Wasser bis zum Erreichen der gewünschten Konsistenz zugegeben wird. Der Mörtel hat sehr gute Festigkeiten auf der heißen und kalten Seite der Ausmauerung und ist sehr widerstandsfähig gegen den abrasiven Verschleiß.

Ausführungsbeispiel 4

Ein Schmelzaggregat für Mineralfaserwolle wird mit mullitgebundenen Siliciumcarhid-Steinen zugestellt, wobei als Mörtel ein Trockengemisch aus

55 Ma.-% feinkörnigem Siliciumcarbid

10Ma.-% feuerfestem Bindeton

und 35 Ma.-% feingemahlener Tonerde mit einem a-AI₂O₃-Gehalt zwischen 85 und 95% verwendet wird, der vor der Verarbeitung mit 30Ma.-% Kieselsol versetzt wird. Der Mörtel ist sehr widerstandsfähig gegen den chemischen Angriff der Schmelze.

Claims (1)

1. Höherwertiger Mörtel mit Kieselsol-Bindung, bestehend aus 50Ma.-% bis 90Ma.-% feinkornigem Ton und/oder Kaolin- und/oder Mullitschamotte und/oder feinkörnigen aufbereiteten industriellen feuerfesten Anfallprodukten und/oder feinkörnigem Schmelzkorund und/oder Siliciumcarbid und/ oder Zirkonsilicat und/oder Tabulartonerde und 2Ma.-% bis 30Ma.-% feuerfestem Bindeton und/oder -kaolin, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich

   2 bis 35Ma.-% feingemahlene Tonerde mit einem a-Al2O₃-Gehalt zwischen 85 und 95% zugegeben und dem Trockengemisch vor der Verarbeitung
   5bis30Ma.-% Kieselsol mit einem SiO₂-Anteilvon30%
   untermischt wird.