DD301404A7 - Process for the production of heat-resistant and refractory building materials - Google Patents

Process for the production of heat-resistant and refractory building materials Download PDF

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DD301404A7
DD301404A7 DD24304382A DD24304382A DD301404A7 DD 301404 A7 DD301404 A7 DD 301404A7 DD 24304382 A DD24304382 A DD 24304382A DD 24304382 A DD24304382 A DD 24304382A DD 301404 A7 DD301404 A7 DD 301404A7
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DD
German Democratic Republic
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binder
refractory
materials
heat
resistant
Prior art date
Application number
DD24304382A
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German (de)
Inventor
Wolfgang Gessner
Fritz Bauer
Konrad Blichmann
Manfred Schubert
Jurgen Seibt
Frank Lorenz
Dieter Oppen
Rosemarie Ott
Original Assignee
Wetro Feuerfestwerke
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Abstract

Die Erfindung mit dem Titel 'Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen und feuerfesten Baustoffen' betrifft die Herstellung von speziellen feuerfesten Baustoffen für pyrotechnische Anlagen. Das Ziel der Erfindung besteht darin, daß der Energieaufwand durch den bislang üblichen Brennprozeß bei den klassischen hitzebeständigen und feuerfesten Steinen vermieden wird. Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, im Format herkömmliche, unplastische, hitzebeständige und feuerfeste Baustoffe unter Nutzung warmbehandlungsfähiger aluminatischer Bindemittel herstellen zu können. Das Wesen der Erfindung kommt dadurch zum Ausdruck, daß dem aluminatischen Bindemittel z. B. Ton, Kaolin und/oder a -Al ind 2 O ind 3, Sulfitpulver o. a. zugesetzt, gemeinsam zu einer hochaktiven Bindemittelkomponente über Mischmahlung oder nur Homogenisierung aufbereitet und dann als ein über die Warmbehandlung sich verfestigendes Bindemittel zur Einbindung von silikatischen oder nichtsilikatischen Rohstoffen nach bekannten Technologien genutzt wird.The invention entitled "Process for producing heat-resistant and refractory building materials" relates to the production of special refractory building materials for pyrotechnic equipment. The object of the invention is that the energy consumption is avoided by the usual firing process in the classical heat-resistant and refractory bricks. The invention solves the problem of being able to produce conventional, non-plastic, heat-resistant and refractory building materials using aluminosilicate binders capable of undergoing heat treatment. The essence of the invention is expressed by the fact that the aluminative binder z. As clay, kaolin and / or a -Al ind 2 O ind 3, sulfite powder o. added, processed together to form a highly active binder component via Mischmahlung or only homogenization and then used as a bond on the heat treatment solidifying binder for incorporation of silicate or non-silicate raw materials according to known technologies.

Description

Zweck der Frfindung ist es, diese Nachtoilo vollständig auszuschalten.The purpose of the Frfindung is to turn off this Nachtoilo completely.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen und feuerfesten Baustoffen anzugeben.The invention has for its object to provide a new method for the production of heat-resistant and refractory materials.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß silikatische und/oder nlchtsilikatische Rohstoffe in bekannter Kornzusammensetzung in einem Mischaggregat mit Wasser oder Wasser-Sulfitablauge-Gemisch bis zu 15Ma.-% benetzt, mit einem Warmbohandlungszement auf aluminatischer Basis als Bindemittel * rsetzt, homogenisiert, auf bekannten Formgebungsolnrichtungen zu Formungen verpreßt und anschließend warmbehandelt werden. Die Vorteile einer derartigen verfahrenstechnischen Lösung bestehen darin, daß einmal die moderne Montagebauweise mit arteigenen, im Format aber stark abweichenden Baustoffen sinnvoll ergänzt werden kann und zum anderen für diese den herkömmlichen in der Feuerfestindustrio üblichen Steinformaten kein enorgieaufwendigor Brennprozeß mehr erforderlich ist. Ferner bestehen die Vorteile darin, daß durch die Anwendung der Preßverdichtung bei spezifischen Drücken größer 10MPa die Textur wie bei den klassischen feuerfesten Baustoffen ausgebildet wird, was bei Temperaturen im kritischen Temperaturbereich und bei Klassifikationstemperatur gegenüber den hitzebeständigen und feuerfesten Betonfertigteilen zu wesentlich verbesserten thermomechanischen Eigenschaften führt. Dies wiederum hat verbesserte Verschleißfestigkeit beim Abrieb zur Folge.According to the invention, this object is achieved in that silicate and / or nltrechtichiatic raw materials wetted in known mixing composition in a mixing unit with water or water-Sulphatablauge mixture up to 15Ma .-%, with a Warmbohandlungszement on an aluminate basis as a binder * rsetzt, homogenized, on known Formgebungsolnrichtungen pressed into molds and then heat treated. The advantages of such a procedural solution are that once the modern assembly method with species-specific, but in the format but strongly divergent materials can be useful supplemented and on the other for this conventional conventional in the refractory industry brick formats no enorgieaufwendigor burning process is required. Furthermore, the advantages consist in that the texture is formed by the use of compression compaction at specific pressures greater than 10 MPa as in the classic refractory materials, which leads to significantly improved thermomechanical properties at temperatures in the critical temperature range and classification temperature compared to the heat-resistant and refractory precast concrete. This in turn results in improved wear resistance during abrasion.

Die Erfindung wird nachstehend in den Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail in the embodiments.

Ausfuhrungsbelsplol IExport billet I

Ein CA/CAj-Zement mit rd. 70% AI2Oj wird unter Zusatz von 20% getrocknetem Kaolin und 0,5% Sulfitpulver in einer Mischtrommel in Gegenwart von großvolumigen Sinterkorundmahlkörpern homogenisiert. Dabei ist anzustreben, daß der so hergestellte Warmbehandlungszement rückstandslos das 90-pm-Sieb passiert. Das Magerungsmittel, im vorliegenden Fall Kaolinrohschamotte in der Körnung 0 bis 1 und 1 bis 3mm, wird mit einem Wasser-Sulfitablauge-Gemisch, Verdünnung 10:1, befeuchtet. Danach erfolgen in dem geeigneten Mischaggregat die Zugabe des Bindemittels auf der Basis eines Warmbehandlungszementos und das Fertigmischen des Preßgomenges, das Preßgemenge mit der Zusammensetzung von bezogen auf getrocknete Substanz -A CA / CAj cement with approx. 70% Al 2 Oj is homogenized with the addition of 20% dried kaolin and 0.5% sulphite powder in a mixing drum in the presence of large-volume sintered corundum grinding media. It is desirable that the heat treatment cement thus produced passes without residue, the 90-micron sieve. The leaning agent, in this case Kaolinrohschamotte in the grain size 0 to 1 and 1 to 3mm, is moistened with a water-sulfite liquor mixture, dilution 10: 1. Thereafter, in the suitable mixing unit, the addition of the binder on the basis of a heat treatment cements and the final mixing of Preßgomenges, the Preßgemenge with the composition of based on dried substance -

20Ma.-% Warmbehandlungszement 1400 (bestehend aus CA/CA2-Zemeitt, Kaolin und Sulfitpulver), 40Ma.-% Kaolinrohschamotte 0 bis 1 mm und 40Ma.-% Kaolinrohschamotte 1 bis3mm20% by weight of heat treatment cement 1400 (consisting of CA / CA 2 cement, kaolin and sulphite powder), 40% by weight of kaolin raw ash 0 to 1 mm and 40% by weight of kaolin raw ash 1 to 3 mm

ist innerhalb von 1S Stunden zu den gewünschten Steinen unterschiedlicher Geometrie zu vorpressen. Danach erfolgt eine Zwischenlagerung in geschlossenem Raum bei in H2O-Dampf gesättigter Atmosphäre und üblichen Raumtemperaturen bis zu 24 Stunden. Dann erfolgt die mehrstündige Warmbehandlung bis 1000C und in ebenfalls mit Wasserdampf gesättigter Atmosphäre. Nach beispielsweise 15stündiger Warmbehandlung und anschließender Trocknung bis zur Massekonstanz zeichnet sich der für Einsatztemperaturen bis zu 14000C geeignete Baustoffe durch folgende Kennwerte aus.is to be pressed within 1 hour to the desired stones of different geometry. This is followed by an intermediate storage in a closed room with H 2 O vapor-saturated atmosphere and usual room temperatures up to 24 hours. Then the heat treatment lasting several hours to 100 0 C and in likewise saturated with water vapor atmosphere. After 15 hours, for example, heat treatment and subsequent drying to constant mass the suitable for application temperatures up to 1400 0 C. Materials characterized by the following characteristics.

Druckfestigkeit in MPa 43,2Compressive strength in MPa 43.2

Druckfestigkeit in MPa nach BrandCompressive strength in MPa after fire

bei 115O0C und 4stündiger Haltezeit 32,3at 115O 0 C and 4-hour hold time 32.3

Längenänderung nach Brand beil 150°CLength change after fire at 150 ° C

und 4stündiger Haltezeit in % -0,1and 4-hour hold time in% -0.1

Längenänderung nach Brand bei 1 4000CLength change after fire at 1 400 0 C

und 4stündiger Haltezeit in % -0,2and 4-hour hold time in% -0.2

Druckfuuerbeständigkeit beiDruckfuuerbeständigkeit bei

2 kp/cm2 Belastung T06 in 0C 14802 kp / cm 2 load T 06 in 0 C 1480

Temperaturwechselbeständigkeit,Thermal shock resistance,

Anzahl der Abschreckungen, η 25Number of deterrents, η 25

Ausführungsbqisplel 2Implementation Chart 2

Für einen Hochtemperaturwerkstoff, bei dem Schmelzkorund als Magerungsmittel Verwendung findet, muß der CA/CA2-Zement mit rd. 70% AI2Oj zu einem Warmbehandlungszement mit rd. 85% AI2Oj umgesetzt werden.For a high-temperature material, in which fused alumina is used as a leaning agent, the CA / CA 2 cement with approx. 70% AI 2 Oj to a heat treatment cement with approx. 85% AI 2 Oj be implemented.

Dies ist notwendig, um die spätere CAj-Ausbildung im Hinblick auf das Nachwachsen des Baustoffs bei hohen Temperaturen zu eliminieren und um andererseits dem frisch gepreßten Stein eine hohe Kantenfestigkeit zu verleihen. En oicht wird vorstehendes durch den Zusatz einer in Gegenwart von Sulfitpulver aufgemahlenen bzw. aktivierten Tonerde.This is necessary to eliminate the later CAj formation in view of the re-growth of the building material at high temperatures and on the other hand to give the freshly pressed stone a high edge strength. En oicht is the above by the addition of a ground or activated in the presence of sulfite powder alumina.

Für das Ausführungsbeispiel wurde kalzinierte Tonerde nach TGL 7750 unter Zusatz von 1 % Sulfitpulver so aufgemahlen, daß der Rückstand bei 40pm max. 8% betregt; der Rückstand bei63und90pm lag bei0%. (Diese Spozialtonerde wurde mit dem CA/CA2-Zemont 1:1 gemischt.) Von diesem hochtonerdehaltigen Warmbehandlungszement wurden 20 Ma.-% als Bindemittel eingesetzt, d.h., im Prinzip lag der Zementanteil bei nur 10Ma.-%.For the exemplary embodiment, calcined alumina was ground to TGL 7750 with the addition of 1% sulphite powder so that the residue at 40pm max. 8% involved; the residue at 63 and 90pm was 0%. (This Spozial clay was mixed with the CA / CA 2 cement 1: 1.) Of this high alumina thermal treatment cement, 20% by mass was used as the binder, ie, in principle, the cement content was only 10% by mass.

Nach der Zusammensetzung der beiden Preßmenge vonAfter the composition of the two pressing amount of

II IlIl Warmbehandlungszement 1700Heat treatment cement 1700 20Ma.-%20Ma .-% 20Ma.-%20Ma .-% (bestehend aus CA/CAj-Zement,(consisting of CA / CAj cement, hochaktive Tonerde und Sulfitpulver)highly active clay and sulphite powder) Weißkorund, Körnung 00 WSWhite corundum, grain size 00 WS 10Ma.-%10ma .-% -- Weißkorund, Körnung 25White corundum, grain size 25 10Ma.-%10ma .-% 20Ma.-%20Ma .-% Weißkorund, Körnung 63White corundum, grit 63 20Ma.-%20Ma .-% 20Ma.-%20Ma .-% Weißkorund, Körnung 160White corundum, grit 160 40Ma.-%40ma .-% 40Ma.-%40ma .-%

sowie je kg 55ml Wasser-Sulfitablauge-Gemisch, 4:1 verdünnt, als Preßgemengefeuchte, wurden nach Aufbereitung des Preßgemenges bei einem Preßdruck von 100MPa Körper hergestellt, die nach der Formgebung in einem geschiossenen Behälter bei in H2O-Dampf gesättigter Atmosphäre und üblicher Raumtemperatur 24 Stunden gelagert wurden. Danach erfolgte eine 15stündige Warmbehandlung bei 1000C in ebenfalls H2O-Dampf gesättigter Atmosphäre. Die so hergestellten Proben zeigten nach der Trocknung bei 1100C bis zur Massekonstanz folgende Kennwerte:and per kg of 55 ml water-sulfite waste liquor mixture, 4: 1 diluted, as Preßgemengefeuchte were prepared after conditioning of Preßgemenges at a pressure of 100MPa body after molding in a gescheossenen container in H 2 O vapor saturated atmosphere and more commonly Room temperature were stored for 24 hours. This was followed by a 15-hour heat treatment at 100 0 C in likewise H 2 O vapor saturated atmosphere. After drying at 110 ° C., the samples prepared in this way showed the following characteristic values up to mass constancy:

II Probe IlSample Il Druckfestigkeit in MPaCompressive strength in MPa 74,074.0 1 103,0 1 103.0 Druckfestigkeit in MPa nach Brand beiCompressive strength in MPa after fire at 115O0C und 4stündiger Haltezeit115O 0 C and 4-hour hold time 42,942.9 59,159.1 Druckfestigkeit in MPa nach Brand beiCompressive strength in MPa after fire at PK175 in einem HochtemperaturtunnelofenPK175 in a high temperature tunnel oven 52,852.8 53,653.6 Längenänderung in %Change in length in% nach Brand beil 1500Cafter fire at 150 0 C ±0,1± 0.1 ±0,1± 0.1 nach Brand bei PK175after fire at PK175 ±0,1± 0.1 ±0,1± 0.1 Druckfeuerbeständigkeit bei 2kp/cm2 Pressure fire resistant at 2kp / cm 2 Belastung, To.iin 0CLoad, To.iin 0 C größer 1700greater than 1700 größer 1700greater than 1700 Temperaturwechselbeständigkeit,Thermal shock resistance, Anzahl der AbschreckungenNumber of deterrents größer 25greater than 25 größer 25greater than 25 Temperaturwechselbeständigkeit,Thermal shock resistance, Anzahl der AbschreckungenNumber of deterrents nach dem Brand bei PK175after the fire at PK175 2222 nicht bestimmtnot determined

1. Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen und feuerfesten Baustoffen, gekennzeichnet dadurch, daß silikatische und/oder nichtsilikatische Rohstoffe in bekannter Kornzusammensetzung in einem Mischaggregat mit Wasser oder Wasser-Sulfitablauge-Gemisch bis zu 15 Ma.-% benetzt, mit einem Warmbehandlungszement auf aluminatischer Basis als Bindemittel versetzt, homogenisiert, auf bekannten Formgebungseinrichtungen zu Formungen verpreßt und anschließend warmbehandelt werden.1. A process for the preparation of heat-resistant and refractory materials, characterized in that silicate and / or non-silicate raw materials in known grain composition in a mixing unit with water or water-sulfite waste liquor mixture up to 15 wt .-% wetted, with a heat treatment cement based on aluminas added as a binder, homogenized, pressed on known shaping devices into molds and then heat treated.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als silikatische Rohstoffe Rohsrhamotte, gesinterte Tonlaugungsrückstända, Sintermullit und industrielle AnfallproJukte wie z. B. hochtonerdehaltige Sekundärrohstoffe Verwendung finden.2. The method according to item 1, characterized in that as silicate raw materials Rohsrhamotte, sintered Tonlaugungsrückstaenst, Sintermullit and industrial seizure ProJukte such. B. high-alumina secondary raw materials find use.

3. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß als nichtsilikatische Rohstoffe Weiß- und/ oder Braunkorund, Sintertonerde und/oder Sinterspinell Verwendung finden.3. The method according to item!, Characterized in that find as non-silicate raw materials white and / or brown coal, sintered clay and / or sintered spinel use.

4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß dem Bindemittel Tone, Kaoline und/oder hochaktives Ci-AI2Oa unter Zusatz von Sulfitpulver zugemischt oder über eine Mischmahlung mit dem Bindemittel homogenisiert wen Jen.4. The method according to item 1, characterized in that the binder clays clays, kaolins and / or highly active Ci-Al 2 Oa mixed with the addition of sulfite powder or homogenized by a Mischmahlung with the binder who Jen.

5. Verfahrennach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß derTon, Kaolin oder die hochaktive Tonerde im Bindemittel teilweise oder vollständig durch Glasmehl, MgO · AI2O3 oder ZrO2-haltige Anfallprodukte ersetzt wird.Process according to item 1, characterized in that the clay, kaolin or the highly active clay in the binder is partly or completely replaced by glass powder, MgO.Al 2 O 3 or ZrO 2 -containing by-products.

6. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß die Warmbehandlung über mehrere Stunden in gesättigter Wasserdampfatmosphäre bis zu 1000C erfolgt.6. The method according to item!, Characterized in that the heat treatment takes place over several hours in a saturated steam atmosphere up to 100 0 C.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen und feuerfesten Baustoffen für pyrotechnische Anlagen.The invention relates to a process for the production of heat-resistant and refractory materials for pyrotechnic systems.

Charakteristik der bekannten LösungenCharacteristic of the known solutions

Bekannt ist die Herstellung von feuerfesten Baustoffen aus natürlichen Rohstoffen, wo z. B. Tone und/oder Kaoline zu Rohschamotte gebrannt werden, welche wiederum mit einem entsprechenden Anteil des aufbereiteten natürlichen Rohstoffes eingebunden und dann bei einem erneuten Brennprozeß zu feuerfesten Baustoffen gebrannt werden.It is known to produce refractory materials from natural resources, where z. As clays and / or kaolins are fired to Rohschamotte, which in turn are involved with a corresponding proportion of the processed natural raw material and then burned in a renewed firing process to refractory materials.

Bekannt ist ferner die Herstellung von feuerfesten Baustoffen, wo im Elektroofen nach dem Schmelzverfahren hergestellte Rohstoffe wie Weiß- und/oder Braunkorund mittels Bindetons und/oder anderer Stoffe versetzt und dann bei einem Brennprozeß zu feuerfesten Baustoffen gebrannt werden.Also known is the production of refractory materials, where in the electric furnace produced by the melt process raw materials such as white and / or brown coal are added by binding clay and / or other substances and then fired in a firing process to refractory materials.

Weiterhin ist bekannt, daß hitzebeständige Baustoffe, bestehend aus industriellen Anfallstoffen wie z. B. Schamottebruch und herkömmlichem Portlandzement, als Bindemittel für großformatige Fertigteile verwendet werden, die anstelle konventioneller feuerfester kleinformatiger Baustoffe Verwendung finden.Furthermore, it is known that heat-resistant building materials, consisting of industrial sources such. As chamotte fracture and conventional Portland cement, are used as a binder for large prefabricated parts, which are used instead of conventional refractory small-scale building materials.

Ferner ist bekannt, daß zur Erreichung höherer Anwendungstemperaturen bei den Fertigteilen aluminatische Bindemittel in Verbindung mit anderen Zuschlagstoffen eingesetzt werden. So besteht ein Betonwerkstoff für hohe Anwendungstemperaturen aus z.B.It is also known that aluminate binders are used in conjunction with other additives to achieve higher application temperatures in the finished parts. Thus, a concrete material for high use temperatures consists of e.g.

20Ma.-% aluminatischem Bindemittel mit 70% AI2O3 und 80Ma.-% Weißkorund mit größer 99% AI2O3.20% by weight of aluminative binder with 70% Al 2 O 3 and 80% by mass of white alumina with greater than 99% Al 2 O 3 .

Ein nach dieser Zusammensetzung bei einem WZF von 0,6 hergestellter Beton zeichnet sich durch folgende Parameter aus:A concrete produced according to this composition at a WZF of 0.6 is characterized by the following parameters:

- zulässigeAnwcndungstemperatur 1700°C- permissible application temperature 1700 ° C

- Gehalt an AI2O3 rd.93%- Al 2 O 3 content rd.93%

- Gehalt an CaO rd.5,5%- content of CaO rd.5,5%

- Diuckfeuerbeständigkeit,to,6 1400-1500"C- Dye resistance, t o , 6 1400-1500 "C

- Druckfestigkeit nach Brand bei Anwendungstemperatur 8-12MPa- Compressive strength after fire at application temperature 8-12MPa

- Druckfestigkeit nach normaler, 14tägiger Lagerung größer 20MPa- Compressive strength after normal, 14-day storage greater than 20 MPa

- irreversible Längenänderung +0,8bis+1,5%.- irreversible change in length + 0.8 to + 1.5%.

Ferner ist bekannt, daß mit Portland- oder Tonerdezement unter Verwendung diverser Zuschlagstoffe auf sogenannten Betonfertigern Formsteine hergestellt werden können, die sich aber in vielen Eigenschaftsmerkmalen nicht prinzipiell von den Fertigteilen unterscheiden.It is also known that with Portland or alumina cement using various aggregates on so-called concrete pavers molded blocks can be produced, but which do not differ in principle in many property characteristics of the finished parts.

Nachteilig bei den bekannten stofflichen Lösungen und Verfahren ist einmal, daß beim Erzeugnisbrand konventioneller feuerfester Baustoffe je nach Brenntemperatur z. B. ein Heizölverbrauch von 83-300 kg/t Feuerfestmaterial zu verzeichnen ist. Zum anderen ist nachteilig, daß bei den Betcnen ganz allgemein Fragen der Geometrie, Verfügbarkeit, Komplettierungsmöglichkeit, Flexibilität bei der Zustellung, Struktur- und Gefügeausbildung und damit Einflußnahme auf die thermomechanischen Eigenschaften sowie Festigkeitsausbildung nach thermischer Belastung bei Anwendungstemperaturen und im kritischen Temperaturbereich anstehen.A disadvantage of the known material solutions and methods is once that the product fire conventional refractory materials depending on the firing temperature z. B. a fuel oil consumption of 83-300 kg / t refractory material is recorded. On the other hand, it is disadvantageous that in terms of geometry quite generally questions of geometry, availability, completion possibility, flexibility in delivery, structure and structure formation and thus influence on the thermomechanical properties and strength education after thermal stress at application temperatures and in the critical temperature range are pending.

Zweck der ErfindungPurpose of the invention

Zweck der Erfindung ist es, diese Nachteile vollständig auszuschalten.The purpose of the invention is to completely eliminate these disadvantages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen und feuerfesten Baustoffen anzugeben.The invention has for its object to provide a new method for the production of heat-resistant and refractory materials.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß silikatische und/oder nichtsilikatische Rohstoffe in bekannter Kornzusammensetzung in einem Mischaggregat mit Wasser oder Wasser-Sulfitablauge-Gemisch bis zu 15Ma.-% benetzt, mit einem Warmbehandlungszement aui aluminatischer Basis als Bindemittel versetzt, homogenisiert, auf bekannten Formgebungseinrichtungen zu Formungen verpreßt und anschließend warmbehandelt werden. Die Vorteile einer derartigen verfahrenstechnischen Lösung bestehen darin, daß einmal die moderne Montagi bauweise mit arteigenen, im Format aber stark abweichenden Baustoffen sinnvoll ergänzt worden kann und zum anderen für diese den herkömmlichen in der Feuerfestindustrie üblichen Steinformaten kein energieaufwendiger Brennprozeß mehr erforderlich ist. Ferner bestehen die Vorteile darin, daß durch die Anwendung der Preßverdichtung bei spezifischen Drücken größer 10 MPa die Textur wie bei den klassischen feuerfesten Baustoffen ausgebildet wird, was bei Temperaturen im kritischen Temperaturbereich und bei Klassifikationstemperatur gegenüber den hitzebeständigen und feuerfesten Betonfertigteilen zu wesentlich verbesserten thermomechanischen Eigenschaften führt. Dies wiederum hat verbesserte Verschleißfestigkeit beim Abrieb zur Folge.According to the invention, this object is achieved in that silicate and / or non-silicate raw materials wetted in known mixing composition in a mixing unit with water or water-sulfite liquor mixture up to 15Ma .-%, mixed with a heat treatment cement aui aluminate base as a binder, homogenized, known Forming devices pressed into molds and then heat treated. The advantages of such a procedural solution are that once the modern Montagi construction with species-specific, but in the format but strongly divergent materials can be useful supplemented and on the other hand for this conventional conventional in the refractory stone formats no energy-consuming burning process is required. Furthermore, the advantages consist in that the texture is formed by the use of compression compaction at specific pressures greater than 10 MPa as in the classic refractory materials, which leads to significantly improved thermomechanical properties at temperatures in the critical temperature range and classification temperature compared to the heat-resistant and refractory precast concrete , This in turn results in improved wear resistance during abrasion.

Die Erfindung wird nachstehend in den Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail in the embodiments.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Ein CA/CA2-Zement mit rd. 70% AI2O3 wird unter Zusatz von 20% getrocknetem Kaolin und 0,5% Sulfitpulver in einer Mischtrommel in Gegenwart von großvolumigen Sinterkorundmahlkörpern homogenisiert. Dabei ist anzustreben, daß der so hergestellte Warmbehandlungszement rückstandslos das 90-pm-Sieb passiert. Das Magerungsmittel, im vorliegenden Fall Kaolinrohschamotte in der Körnung 0 bis 1 und 1 bis 3mm, wird mit einem Wasser-Sulfitablauge-Gemisch, Verdünnung 10:1, befeuchtet. Danach erfolgen in dem geeigneten Mischaggregat die Zugabe des Bindemittels auf der Basis eines Warmbehandlungszementes und das Fertigmischen des Preßgemenges, das Preßgemenge mit der Zusammensetzung von bezogen auf getrocknete Substanz -A CA / CA 2 cement with approx. 70% Al 2 O 3 is homogenized with the addition of 20% dried kaolin and 0.5% sulfite powder in a mixing drum in the presence of large-volume sintered corundum grinding media. It is desirable that the heat treatment cement thus produced passes without residue, the 90-micron sieve. The leaning agent, in this case Kaolinrohschamotte in the grain size 0 to 1 and 1 to 3mm, is moistened with a water-sulfite liquor mixture, dilution 10: 1. Thereafter, in the suitable mixing unit, the addition of the binder based on a heat treatment cement and the final mixing of the Preßgemenges, the Preßgemenge with the composition of based on dried substance -

20Ma.-% Warmbehandlungszement 1400 (bestehend aus CA/CA2-Z'oment, Kaolin und Sulfitpulver), 40Ma.-% Kaolinrohschamotte 0 bis 1 mm und 40Ma.-% Kaolinrohschamotte 1 bisSmm20% by weight of heat treatment cement 1400 (consisting of CA / CA 2 -zomentum, kaolin and sulphite powder), 40% by mass of kaolin raw ash 0 to 1 mm and 40% by mass of kaolin raw ash 1 to 8 mm

ist innerhalb von 15 Stunden zu den gewünschten Steinen unterschiedlicher Geometrie zu vorpressen. Danach erfolgt eine Zwischenlagerung in geschlossenem Raum bei in H2O-Dampf gesättigter Atmosphäre und üblichen Raumtemperaturen bis zu 24 Stunden. Dann erfolgt db mehrstündige Warmbehandlung bis 1000C und in ebenfalls mit Wasserdampf gesättigter Atmosphäre. Nach beispielsweise 15stündigor Warmbehandlung und anschließender Trocknung bis zur Massekonstanz zeichnet sich der für Einsatztemperaturen bis zu 14000C geeignete Baustoffe durch folgende Kennwerte aus.is to be pre-pressed within 15 hours to the desired stones of different geometry. This is followed by an intermediate storage in a closed room with H 2 O vapor-saturated atmosphere and usual room temperatures up to 24 hours. Then db several hours of heat treatment to 100 0 C and also saturated with water vapor atmosphere. After, for example, 15stündigor heat treatment and subsequent drying to constant mass the suitable for application temperatures up to 1400 0 C. Materials characterized by the following characteristics.

Druckfestigkeit in MPa 43,2Compressive strength in MPa 43.2

Druckfestigkeit in MPa nach BrandCompressive strength in MPa after fire

beil 15O0C und 4stündiger Haltezeit 32,3with 15O 0 C and 4-hour hold time 32.3

Längenänderung nach Brand beil 15O0CChange in length after firing 15O 0 C

und 4stündiger Haltezeit in % -0,1and 4-hour hold time in% -0.1

Längenänderung nach Brand bei 1 400°CLength change after fire at 1 400 ° C

und 4stündiger Haltezeit in % -0,2and 4-hour hold time in% -0.2

Druckfeuerbeständigkeit beiPressure fire resistance at

2 kp/cm2 Belastung To.6 in 0C 14802 kp / cm 2 load To.6 in 0 C 1480

Temperaturwechselboständigkeit,Temperaturwechselboständigkeit,

Anzahl der Abschreckungen, η 2Γ<Number of deterrents, η 2Γ <

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Für einen Hochtemperaturwerkstoff, bei dem Schmelzkorund als Magerungsmittel Verwendung findet, muß der CA/CA2-Zement mit rd. 70% AI2O3 zu einem Warmbehandlungszement mit rd. 85% AI2O3 umgesetzt werden.For a high-temperature material, in which fused alumina is used as a leaning agent, the CA / CA 2 cement with approx. 70% AI 2 O 3 to a heat treatment cement with approx. 85% Al 2 O 3 are reacted.

Dies ist notwendig, um die spätere CAo-Ausbildung im Hinblick auf das Nachwachsen des Baustoffs bei hohen Temperaturen zu eliminieren und um andererseits dom frisch gepreßten Stein eine hohe Kantenfestigkeit zu verleihen. Erreicht wird vorstehendes durch den Zusatz einer in Gegenwart von Sulfitpulver aufgemahlenen bzw. aktivierten Tonerde.This is necessary in order to eliminate the later formation of CAO in view of the re-growth of the building material at high temperatures and on the other hand to impart high edge strength to freshly pressed stone. The above is achieved by the addition of a ground in the presence of sulfite powder or activated alumina.

Für das Ausführungsbeispiel wurde kalzinierte Tonerde nach TGL 7750 unter Zusatz von 1 % Sulfitpulver so aufgemahlen, daß der Rückstand bei 40pm max. 8% beträgt; ^er Rückstand bei63und 90pm lag bei0%. (Diese Spezialtonerde wurde mit dem CA/CA2-Zement 1:1 gemischt.) Von diesem hochtonerdehaltigen Warmbehandlungszement wurden 20Ma.-% als Bindemittel eingesetzt, d.h., im Prinzip lag der Zementanteil bei nur 10Ma.-%.For the exemplary embodiment, calcined alumina was ground to TGL 7750 with the addition of 1% sulphite powder so that the residue at 40pm max. 8%; The residue at 63 and 90pm was 0%. (This special clay was mixed with the CA / CA 2 cement 1: 1.) Of this high alumina thermal treatment cement 20Ma .-% were used as a binder, ie, in principle, the cement content was only 10Ma .-%.

Nach der Zusammensetzung dor beiden Preßmenge vonAfter the composition dor two pressing amount of

II IlIl Warmbohandlungszement 1 700Hot-rolling cement 1 700 20Ma.-%20Ma .-% 20Ma.-%20Ma .-% (bestehend aus CA/CA2-Zement,(consisting of CA / CA 2 cement, hochaktive Tonerde und Sulfitpulver)highly active clay and sulphite powder) Weißkorund, Körnung 00 WSWhite corundum, grain size 00 WS 10Ma.-%10ma .-% -- Weißkorund, Körnung 25White corundum, grain size 25 10Ma.-%10ma .-% 20Ma.-%20Ma .-% Weißkorund, Körnung 63White corundum, grit 63 20Ma.-%20Ma .-% 20Ma.-%20Ma .-% Woißkorund, Körnung 160Woelfkorund, grain size 160 40Ma.-%40ma .-% 40Ma.-%40ma .-%

sowie je kg 55ml Wasser-Sulfitablauge-Gemisch, 4:1 verdünnt, als Preßgemengefeuchte, wurden nach Aufbereitung des Preßgemenges bei einem Preßdruck von 100MPa Körper hergestellt, die nach der Formgebung in einem geschlossenen Behälter bei in H2O-Dampf gesättigter Atmosphäre und üblicher Raumtemperatur 24 Stunden gelagert wurden. Danach erfolgte eine 1 Bstündige Warmbehandlung bei 1000C in ebenfalls H2O-Dampf gesättigter Atmosphäre. Die so hergestellten Proben zeigten nach der Trocknung bei 110cC bis zur Massekonstanz folgende Kennwerte:and per kg of 55 ml water-sulfite waste liquor mixture, 4: 1 diluted, as Preßgemengefeuchte were prepared after conditioning of the Preßgemenges at a pressure of 100MPa body after shaping in a closed container in saturated H 2 O vapor atmosphere and more commonly Room temperature were stored for 24 hours. This was followed by a 1 Bstündige heat treatment at 100 0 C in likewise H 2 O vapor saturated atmosphere. The samples thus prepared showed the following characteristics after drying at 110 ° C. to constant mass:

II Probe IlSample Il Druckfestigkeit in MPaCompressive strength in MPa 74,074.0 103,0103.0 Druckfestigkeit in MPa nach Brand beiCompressive strength in MPa after fire at 115O0C und 4stündiger Haltezeit115O 0 C and 4-hour hold time 59,159.1 Druckfestigkeit in MPa nach Brand beiCompressive strength in MPa after fire at PK175 in einem HochtemperaturtunnelofenPK175 in a high temperature tunnel oven 52,852.8 53,653.6 Längenänderung in %Change in length in% nach Brand beil 15O0Cafter fire, 15O 0 C ±0,1± 0.1 ±0,1± 0.1 nach Brand bei PK175after fire at PK175 ±0,1± 0.1 ±0,1± 0.1 Druckfeuerbeständigkeit bei 2 kp/cml Pressure fire resistant at 2 kp / cm l Belastung, T0ttinoCLoad, T 0tt in o C größer 1700greater than 1700 größer 1700greater than 1700 Temperaturwechselbeständigkeit,Thermal shock resistance, Anzahl der AbschreckungenNumber of deterrents größer 25greater than 25 größer 25greater than 25 Temperaturwechselboständigkeit,Temperaturwechselboständigkeit, Anzahl der AbschreckungenNumber of deterrents nach dem Brand bei PK175after the fire at PK175 2222 nicht bestimmtnot determined

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen und feuerfesten Baustoffen, gekennzeichnet dadurch, daß silikatische und/oder nichtsilikatische Rohstoffe in bekannter Kornzusammensetzung in einem Mischaggregat mit Wasser oder Wasser-Sulfitablauge-Gemisch bis zu 15 Ma.-% benetzt, mit einem Warmbehandlungszement auf alumlnatischer Basis als Bindemittel versetzt, homogenisiert, auf bekannten Formgebungseinrichtungen zu Formungen verpreßt und anschließend warmbehandelt werden.1. A process for the production of heat-resistant and refractory materials, characterized in that silicate and / or non-silicate raw materials in a known grain composition in a mixing unit with water or water-sulfite waste liquor mixture up to 15 wt .-% wetted, with a heat treatment cement alumlnatischer basis added as a binder, homogenized, pressed on known shaping devices into molds and then heat treated. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als silikatische Rohstoffe Rohschamotte, gesinterte Tonlaugungsrückstände, Sintermullit und industrielle Anfallprodukte wie z. B. hochtonerdehaltige Sekundärrohstoffe Verwendung finden.2. The method according to item 1, characterized in that the silicate raw materials raw chamotte, sintered Ton laugungs residues, sintered mullite and industrial seizure products such. B. high-alumina secondary raw materials find use. 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als nichtsilikatische Rohstoffe Weiß- und/ oder Braunkorund, Sintertonerde und/oder Sinterspinell Verwendung finden.3. The method according to item 1, characterized in that as non-silicate raw materials white and / or brown coal, sintered clay and / or sintered spinel are used. 4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß dem Bindemittel Tone, Kaoline und/oder hochaktives 0.-AI2O3 unter Zusatz von Sulfitpulver zugemischt oder über eine Mischmahlung mit dem Bindemittel homogenisiert werden.4. The method according to item 1, characterized in that the binder clays, kaolins and / or highly active 0.-Al 2 O 3 are added with the addition of sulfite powder or homogenized via a Mischmahlung with the binder. 5. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Ton, Kaolin oder die hochaktive Tonerde im Bindemittel teilweise oder vollständig durch Glasmehl, MgO · AI2O3 oder ZrO2-haltige Anfallprodukte ersetzt wird.5. The method according to item 1, characterized in that the clay, kaolin or the highly active clay in the binder is partially or completely replaced by glass powder, MgO · Al 2 O 3 or ZrO 2 -containing seizure products. 6. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Warmbehandlung über mehrere Stunden in gesättigter Wasserdampfatmosphäre bis zu 1000C erfolgt.6. The method according to item 1, characterized in that the heat treatment takes place over several hours in a saturated steam atmosphere up to 100 0 C. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen und feuerfesten Baustoffen für pyrotechnische Anlagen.The invention relates to a process for the production of heat-resistant and refractory materials for pyrotechnic systems. Charakteristik der bekanntun LösungenCharacteristic of known solutions Bekannt ist die Herstellung von feuerfesten Baustoffen aus natürlichen Rohstoffen, wo z.B. Tone und/oder Kaoline zuIt is known to produce refractory building materials from natural raw materials where e.g. Clays and / or kaolins too Rohschamotte gebrannt werden, welche wiederum mit einem entsprechenden Anteil des aufbereiteten natürlichen RohstoffesRaw chamotte are fired, which in turn with a corresponding proportion of the processed natural raw material eingebunden und dann bei einem erneuten Brennprozeß zu feuerfesten Baustoffen gebrannt werden.be integrated and then burned in a renewed firing process to refractory materials. Bekannt ist ferner die Herstellung von feuerfesten Baustoffen, wo im Elektroofen nach dem Schmelzverfahren hergestellteAlso known is the production of refractory materials, where produced in the electric furnace by the melt process Rohstoffe wie Weiß- und/oder Braunkorund mittels Bindetons und/oder anderer Stoffe versetzt und dann bei einemRaw materials such as white and / or brown ore mixed with Bindetons and / or other substances and then at a Brennprozeß zu feuerfesten Baustoffen gebrannt werden.Burning process are burned to refractory materials. Weiterhin ist bekannt, daß hiizebestäiidige Baustoffe, bestehend aus industriellen Anfallstoffen wie z. B. Schamottebruch undFurthermore, it is known that hiizebestäiidige building materials consisting of industrial sources such. B. chamotte and herkömmlichem Portlandzement, als Bindemittel für großformatige Fertigteile verwendet werden, die ansteile konventionellerfeuerfester kleinformatiger Baustoffe Verwendung finden.conventional Portland cement, be used as a binder for large prefabricated parts, the parts of conventional refractory small-scale building materials use. Ferner ist bekannt, daß zur Erreichung höherer Anwendungstemperaturen bei den Fertigteilen aluminatische Bindemittel inIt is also known that to achieve higher application temperatures in the finished parts aluminate binder in Verbindung mit anderen Zuschlagstoffen eingesetzt werden. So besteht ein Betonwerkstoff für hohe AnwendungstemperaturenBe used in conjunction with other aggregates. So a concrete material for high application temperatures ausz.B.ausz.B. 20Ma.-% aluminatischem Bindemittel mit 70% AI2O3 und
80Ma.-% Weißkorund mit größer 99% AI2O3.
20% by weight of aluminative binder with 70% Al 2 O 3 and
80% by mass of white corundum with greater than 99% Al 2 O 3 .
Ein nach dieser Zusammensetzung bei einem WZF von 0,6 hergestellter Beton zeichnet sich durch folgende Parameter aus:A concrete produced according to this composition at a WZF of 0.6 is characterized by the following parameters: - zulässigeAnwendungstemperatur 1700°C- Permissible application temperature 1700 ° C - Gehalt an AI2O3 rd.93%- Al 2 O 3 content rd.93% - GehaltanCaO rd.5,5%- Salary to Cao rd.5,5% - Druckfeuerbeständigkeit,to.e 1400-15000C- Pressure fire resistance, to.e 1400-1500 0 C - Druckfestigkeit nach Brand bei Anwendungstemperatur 8-12MPa- Compressive strength after fire at application temperature 8-12MPa - Druckfestigkeit nach normaler, 14tägiger Lagerung größer 20MPa- Compressive strength after normal, 14-day storage greater than 20 MPa - irreversible Längenänderung +0,8bis+1,5%.- irreversible change in length + 0.8 to + 1.5%. Ferner ist bekannt, daß mit Portland- oder Tonerdezement unter Verwendung diverser Zuschlagstoffe auf sogenannten Betonfertigern Formsteine hergestellt werden können, die sich aber in vielen Eigenschaftsmerkmalen nicht prinzipiell von den Fertigteilen unterscheiden.It is also known that with Portland or alumina cement using various aggregates on so-called concrete pavers molded blocks can be produced, but which do not differ in principle in many property characteristics of the finished parts. Nachteilig bei den bekannten stofflichen Lösungen und Verfahren ist einmal, daß beim Erzeugnisbrand konventionoller feuerfester Baustoffe je nach Brenntemperatur z.B. ein Heizölverbrauch von 83-300 kg/t Feuerfestmaterial zu verzeichnen ist. Zum anderen ist nachteilig, daß bei den Betonen ganz allgemein Fragen der Geometrie, Verfügbarkeit, Komplettierungsmöglichkeit, Flexibilität bei der Zustellung, Struktur- und Gefügeausbildung und damit Einflußnahme auf die thermomechanischen Eigenschaften sowie Festigkeitsausbildung nach thermischer Belastung bei Anwendungstemperaturen und im kritischen Temperaturbereich anstehen.A disadvantage of the known material solutions and methods is once that the product firing of conventional refractory materials depending on the firing temperature, e.g. a fuel oil consumption of 83-300 kg / t refractory material is recorded. On the other hand, it is disadvantageous that the geometry of concrete, availability, completion options, flexibility in delivery, structure and structure formation and thus influence on the thermomechanical properties and strength training after thermal stress at application temperatures and in the critical temperature range are pending in the concretes.
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