DD299465A7 - Verfahren zur herstellung sic-haltiger erzeugnisse - Google Patents

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DD299465A7
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Siegfried Mueller
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf SiC-haltige Erzeugnisse, d. h. auf feuerfeste Materialien, die eine besonders hohe Waermeleitfaehigkeit besitzen. Ziel der Erfindung ist es, durch eine hochaktive Bindesubstanz bei geringer Erzeugnisbrenntemperatur die Oxydation von SiC zu SiO2 so gering wie nur moeglich zu halten. Es besteht die Aufgabe, kalzinierte Tonerde durch Naszmahlung so zu aktivieren und zu untermischen, dasz spaeter beim Brand eine optimale Reaktion mit dem durch Oxydation des SiC entstehenden SiO2 zu Sillimanit und/oder Mullit ablaeuft. Das Wesen der Erfindung besteht darin, mit der verfahrenstechnischen Loesung zur Herstellung hochaktiver kalzinierter Tonerde als Bindemittel SiC-haltige Erzeugnisse bei relativ niedriger Brenntemperatur herzustellen, die trotzdem hohe Gebrauchswerteigenschaften ausweisen. Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt bei SiC-haltigen Erzeugnissen, die besonders zur indirekten Waermeuebertragung bzw. als Brennhilfsmittel eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von hochwertigen SiC-haltigen Erzeugnissen, welche alumoslllkatlsch gebunden sind.
Charakteristik der bekannten technischen Losungen
Bekannt ist die Herstellung von SiC-halttgen Erzeugnissen, wo Ton und/oder Kaolin als Bindemittel tn unterschiedlichen Anteilen Verwendung finden (Feuerfestkunde von Härders und Kienow, SpringerveMag 1960, S.886).
Bekannt ist auch der Zusatz von Mullit oder Cyanit in der Körnung <0,15mm, um das SiC mit einer Schutzschicht hoher Feuerfestigkeit durch Reaktion des beim Erzeugnisbrand teilweise entstehenden SiO2 mit dem Zusatz einzubinden (US-Patent 2314758 [1943] Eiektro Refractories and Alloys Corp.).
Bekannt ist ferner der Zusatz von feinverteilter Tonerde zu SlC, um beim Erzeugnisbrand eine Mullitbindung zu bekommen (US-Patent 1546833 (1925) Carborundum Co.).
Auch ist bekannt, SiC-haltige Erzeugnisse mit einer naßmechanisch aktivierten und sprühgetrockneten Tonerde einzubinden (GPC 04 b/179063 [S]).
Weiterhin ist bekannt, durch Zusatz von MgO eine Forsterit-Blndung beim Erzeugnisbrand zu erreichen (US-Patent 1653918 [1927] und 1818904 [1931] Norton Co.).
Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist, daß entweder die zur Bindung des SiC trockenmechanisch aufbereiteten Zusätze, bedingt durch die zur Verfügung stehende Zerkleinerungstechnik, relativ grobkörnig (Anteil größer 20 μιη) sind oder bei Anwendung der naßmechanischen Aufbereitung unter Einbeziehung der Sprühtrocknung infolge Sekundärkornbildung nicht die gewünschte Umhüllung der SiC-Körnung mit sich bringen, wenn zu hohe Sekundärkornfestigkeit ein Zerstören des Sprühkorns beim Mischprozeß verhindert.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung Ist es, die Nachteile der bekannten stofflichen und/oder verfahrenstechnischen Lösungen zu vermeiden. Ferner besteht das Ziel darin, durch eine hochaktive Bindesubstanz die Erzeugnisbrenntemperatur so niedrig wie möglich zu halten, damit nur ein geringer SiC-Anteil durch Oxydation in SiO2 überführt wird.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Das Wesen der Erfindung besteht darin, eine verfahrenstechnische Lösung gefunden zu haben, die es gestattet, mullitgebundene SiC-haltige Erzeugnisse bei relativ niedrigen Brenntemperaturen herzustellen.
Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß als Bindemittel eine Suspension, dessen Feststoff aus Ci-AI2O3 und/oder deren Hydrate besteht, welcher vorzugsweise eine Korngröße kleiner 20pm aufweist und trockenmechanisch kleiner 0,5mm aufbereiteter Bindekaolin bei der Fertigung von SIC-, Korund/SiC-, Mullit/SiC- und Schamotte/SiC-Erzeugnlssen Verwendung findet.
Der Vorteil der verfahrenstechnischen Lösung besteht darin, daß durch die hohe Aktivität des Feststoffes der Suspension und seine ausgezeichnete Verteilungsmöglichkeit bei der SiC-, Korund/SiC-, Mullit/SiC- und Schamotte/SiC-Preßgemengeherstellung eine optimale Reaktion mit dem durch Oxydation des SiC entstehenden SiO2 zu Sillimanit und/oder Mullit beim Erzeugnisbrand abläuft.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Anwendung der naßmechanischen Aktivierung reaktionskinetische Vorzüge auftreten, die bei Einsatz von Suspension als Bindemittel erhalten bleiben.
Daraus resultiert, daß bei bereits niedrigen Brenntemperaturen eine Sillimanit- und/oder Mullitbindung eintritt, was wiederum zur Folge hat, daß ein geringerer SiC-Anteil beim Erzeugnisbrand oxydiert wird.
Die Erfindung wird nachstehend in den Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Ausführungsbeispiel 1
In einer Trommelmühle wird kalzinierte Tonerde unter Zusatz von Wasser, 0,5% Sulfitablauge und 0,1 % CMC solange gemahlen, bis der Rückstand bei einem 40-pm-Sieb 0% beträgt. Bei einem Litergewicht von rd. 1950g beträgt der Feststoffgehalt der Suspension 68,5%. In einem Mischaggregat werden zunächst
85,2 Ma.-% SiC verschiedener Körnung und 11,0 Ma.-% Suspension
vorgemischt und dann mit3,8Ma.-% Kaolin, kleiner 0,5mm
vorsetzt und zu einem Preßgemenge fertig aufbereitet. Nach dieser Zusammensetzung geformte und bei PK148 In einem Tunnelofen gebrannte Normalsteine weisen folgende Parameter auf:
Rohdichte 2,59g/cm3
Wasseraufnahme 6,7 %
offene Porosität 17,4 %
Druckfestigkeit bei Raumtemperatur 796kp/cm2
DruckfeuerboständigkeitTo« 1 700"C.
Ausführungsbeispiel 2 In einer Naßtrommelmühle werden kalzinierte Tonerde, 1 % Sulfitablauge und Wasser zu einer Suspension mit 70,3 % Feststoff,
die rückstandslos dao 40-pm-Sleb passiert, aufbereitet. Eine solche Suspension hat ein Leergewicht von rd. 2044g.
In einem Mischaggregat werden zunächst
28,4 Ma,-% SiC verschiedener Körnung,
59,9 Ma.-% Weißkorund verschiedener Körnung und
10,9Ma.-% Suspension
vorgemischt und dann mit3,8 Ma.-% Kaolin, kleiner 0,5 mm
versetzt und zu einem Preßgemenge fertig aufbereitet. Nach dieser Zusammensetzung geformte und bei PK148 in einem Tunnelofen gebrannte Normalsteine weisen folgende Parameter auf:
Rohdichte 2,99g/cm3
Wasseraufnahme 5,1 %
offene Porosität 15,2 %
Druckfestigkeit bei Raumtemperatur 715kp/cm2
Druckfeuerbeständigkeit Te>« 1 7000C.
Ausführungsbeispiel 3 Suspension nach Ausführungsbeispiel 2 wird gemeinsam mit den Komponenten SiC und Sintermuiiit in einem Mischaggregat
nach der Zusammensetzung
28.2 Ma.-% SiC verschiedener Körnung,
56.3 Ma.-% Sintermuiiit verschiedener Körnung und 11,7 Ma.-% Suspension
vorgemischt und dann mit3,8% Kaolin, kleiner 0,5mm
versetzt und zu einem Preßgemenge fertig aufbereitet. Nach dieser Zusammensetzung geformte und bei PK148 in einem Tunnelofen gebrannte Normalsteine weisen folgende Parameter auf:
Rohdichte 2,54 g/cm3
Wasseraufnahme 6,3 %
offene Porosität 16,0 %
Druckfestigkeit bei Raumtemperatur 761 kp/cm*
Druckfeuerbeständigkeit To,« 1 7000C.
Die nach den Ausführungsbeispielen hergestellten
SiC-Erzeugnisse, Korund-SiC-Erzeugnisse und Mullit-SiC-Erzeugnisse
zeigen bei derTWB-Prüfung (Zylindermethode) nach 30 Wasserabschreckungen noch keine Rißbildungen.

Claims (1)

  1. Verfahren zur Herstellung SiC-haltiger Erzeugnisse, dadurch gekennzeichnet, daß einem aus den Rohstoffen SiC oder Korund und SiC oder Mullit und SiC oder Schamotte und SiC bestehendem Gemisch als Bindemittel eine Suspension, dessen Feststoff einen Korndurchmesser kleiner 40 μητι, vorzugsweise kleiner 20Mm aufweist und vorzugsweise Ci-AI2O3 sowie Zusätze wie vorzugsweise Sulfitablauge und/oder Zellulose bis zu 5% enthält und Kaolin und/oder Ton bis zu 10% beim Mischprozeß zugesetzt und untermischt werden.
    Anwendungsgebiet der Erfindung
DD20782978D 1978-11-15 1978-11-15 Verfahren zur herstellung sic-haltiger erzeugnisse DD299465A7 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994003410A1 (de) * 1992-07-31 1994-02-17 Lonza A.G. Feuerfeste formkörper aus siliciumcarbid mit mullitbindung, verfahren zu ihrer herstellung, pressmasse als zwischenprodukt, sowie verwendung als brennhilfsmittel
DE102018115771A1 (de) * 2018-06-29 2020-01-02 Saint-Gobain Industriekeramik Rödental GmbH Kapselartige Aufnahme, insbesondere Kapsel zum Brennen von pulverförmigem Kathoden-Material für Lithium-Ionen-Akkus sowie Mischung hierfür

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DE102018115771A1 (de) * 2018-06-29 2020-01-02 Saint-Gobain Industriekeramik Rödental GmbH Kapselartige Aufnahme, insbesondere Kapsel zum Brennen von pulverförmigem Kathoden-Material für Lithium-Ionen-Akkus sowie Mischung hierfür

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