DE102006041446A1

DE102006041446A1 - Verfahren zur Herstellung von leichten keramischen Erzeugnissen

Info

Publication number: DE102006041446A1
Application number: DE200610041446
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Poegel
Original assignee: Poegel, Hans Joachim, Dr.
Current assignee: POEGEL, HANS JOACHIM, DR., 56179 VALLENDAR, DE
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2008-03-06

Abstract

Zur Herstellung von leichten keramischen Erzeugnissen werden einer keramischen Gießmasse Zuschlagstoffe in geringer Menge zugeführt, die eine zeitabhängige Verfestigung bewirken. Weiter werden Brennstoffe zugesetzt, welche die erforderliche Energie zum Brennen der Masse liefern. Die Gießmasse kann direkt in die heiße Reaktionszone des Brennofens eingeführt werden. Dazu sind Naturstoffe, organische Verbindungen oder polymere Verbindungen geeignet. Der Verbrauch an Rohstoffen und Energie wird erheblich verringert. Als poröses Produkt guter Wärmeschutz und nicht brennbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von vorwiegend leichten keramischen Erzeugnissen durch einen auf den Herstellungsprozess abgestimmten Brennvorgang. Es ist bekannt, das einer mit Leichtstoffen versehenen keramischen Gießmasse zur zeitabhängigen Verfestigung eine geringe Menge Wasserglas und ein Wasserglashärter zugesetzt werden. Die feste Masse wird dann getrocknet und kann im Tunnelofen bei etwa 1200° gebrannt werden Nach der Aufheizzone erfolgt die Reaktionszone mit vorgegebenen Brenntemperaturen und die Abkühlung. Die Produkte dieses Verfahrens werden in der Literatur als Leichtkeramik als bezeichnet. Produkte mit Raumgewichte bis zu etwa 0,3 g/ccm können hergestellt werden. Zum Brennen einer keramischen Masse wird etwa zwischen 500 und 2500 Kcal für 1 kg Produkt benötigt abhängig auch von den zur Verfügung stehenden Brennaggregaten.
Es wurde nun gefunden, das der leichtkeramischen Gießmasse Brennstoffe zugefügt werden können, die den Brennvorgang in der Reaktionszone aufrecht erhalten und Poren hinterlassen. Dafür sind Naturstoffe geeignet. Diese können in unterschiedlichen äußeren Formen wie z.B. gemahlen, in Perlenform oder Fasern vorliegen. Fein gemahlener Kohlenstoff kann in Form einer Gießmasse zugesetzt werden, bei der die Tonbestandteile der keramischen Gießmasse durch Kohlenstoff ersetzt sind. Die Raumgewichte hängen ab von der Menge der zugesetzten Brennstoffe.
Als Brennstoffe können Gießmasse ferner organische Stoffe wie Naphthalin in Kugelform zugesetzt werden mit dem Schmelzpunkt bei 81° C und dem Siedepunkt bei 208°C.
Weitere Brennstoffe sind polymere organische Verbindungen wie Acrylderivate oder Polystyrol in Kugelform, die bei erhöhten Temperaturen von etwa 200° gasförmig werden. Letzteres wird der Gießmasse auch als Styropor, ein Treibmittelhaltiges expandiertes Polystyrol, zugesetzt, das als Porosierungsmittel ist bis etwa 5 % des Gesamtgewichtes ausmachen kann. Bei etwa 200° bildet sich Monostyrol gasförmig zurück und bildet so einen wertvollen Brennstoff für die leichtkeramische Gießmasse. Der Heizwert entspricht etwa der gleichen Gewichtsmenge Öl.
Es wurde ferner gefunden, das zur erfindungsgemäßen Durchführung dieses Verfahrens die trockene Gießmasse direkt in die heiße Reaktionszone des Rollenofens ohne Vorwärmung eingeführt werden kann.
Dazu ist im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
Beispiel
Die Feststoffe der Gießmasse bestehen aus Tonmineralien und Mikrohohlkugeln und enthalten zu 10 % Polystyrol in Kugelform als Brennstoff.
Die getrocknete Gießmasse vom Querschnitt 10 mal 10 Zentimeter und nicht näher bestimmter Länge wird durch eine entsprechenden Öffnung direkt in den Tunnelofen geschoben. Die Verbrennung erfolgt an der Oberfläche des Brenngutes. Der Ofenraum kann den doppelten bis 5-fachen Querschnitt des Brenngutes haben. Der Vorschub bestimmt die Temperatur des Brenngutes. Durch eine elektrische Zusatzheizung wird die Konstanz der Brenntemperatur eingestellt. Vor dem Eingang des Tunnelofens wird ein Überdruck erzeugt, der ein Rückschlagen der heißen Gase verhindert.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht bis zu etwa 80% leichtere Produkte gegenüber Vollmaterial. Der Verbrauch an Rohstoff und Energie wird erheblich verreingert. Als poröses Produkt wird sehr guter Wärmeschutz geboten. Die Produkte sind nicht brennbar.

Claims

Verfahren von Herstellung von leichten keramischen Erzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, dass der keramischen Rohmasse Brennstoffe zugefügt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der keramischen Rohmasse organische Brennstoffe zugefügt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet dass der keramischen Rohmasse organische polymere Brennstoffe zugefügt werden, die bei erhöhten Temperaturen zerfallen und Gase freisetzen.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die feste keramische Masse direkt ohne Vorwärmung in den heißen Reaktionsteil des keramischen Brennofens eingeschoben wird.