DE102007048105A1 - Method for the production of refractory material useful as filter, black wash, feeder, adhesive or form part for foundry technology, comprises hardening a slurry through a temperature treatment - Google Patents

Method for the production of refractory material useful as filter, black wash, feeder, adhesive or form part for foundry technology, comprises hardening a slurry through a temperature treatment Download PDF

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Abstract

The method for the production of refractory material useful as filter, black wash, feeder, adhesive/form part for foundry technology, comprises hardening a slurry through a temperature treatment. The flue ash of the slurry is added as binding agent and the slurry is quickly heated so that the flue ash functions as binding agent and remains in the form of slurry. During the temperature treatment at 300-700[deg] C, the temperature increase is greater than 30[deg] C/min. The slurry is added to no further binding agent/a binding agent that evaporates or burns before binding phase- or sintering process. The method for the production of refractory material useful as filter, black wash, feeder, adhesive or form part for foundry technology, comprises hardening a slurry through a temperature treatment. The flue ash of the slurry is added as binding agent and the slurry is quickly heated so that the flue ash functions as binding agent and remains in the form of slurry. During the temperature treatment at 300-700[deg] C, the temperature increase is greater than 30[deg] C/min. The slurry is added to no further binding agent or a binding agent that evaporates or burns before carrying out binding phase- or sintering process. During hardening or sintering, the temperature increase is greater than 200[deg] C/h. A maximum temperature is held between 10-20 min. The slurry consists of more than 60% of flue ash related to the mass. The binding phase and/or the sintering process is carried out in less than 2 hours. The temperature treatment is carried out between 900-1200[deg] C. An independent claim is included for a refractory material useful as filter, black wash, feeder, adhesive or form part for foundry technology.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials sowie ein Feuerfestmaterial.The The invention relates to a method for producing a refractory material and a refractory material.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Feuerfestmaterialien werden insbesondere in der Gießereitechnik als Formteile wie Gießrinnen, Tiegel, Ausgussdüsen etc. verwendet.Refractory materials especially in foundry technology as molded parts such as casting troughs, Crucible, spout nozzles etc. used.

Dabei handelt es sich beispielsweise um Fused Silica- oder Aluminiumoxydhaltige oder Zement gebundene Materialien.there For example, these are fused silica or alumina or cement-bound materials.

Es ist weiter bekannt, dass die Flugasche, also Verbrennungsabfälle aus Hochöfen als Zuschlagstoffe, hauptsächlich für die Bauindustrie aber auch für Feuerfestmaterialien verwendet wird.It is also known that the fly ash, ie incineration waste blast furnaces as aggregates, mainly for the Construction industry but also for Refractory materials is used.

Flugasche hat den Vorteil, dass es als Abfallprodukt ein recht günstiger Rohstoff ist. Weiter ist Flugasche, als Zusatzstoff zur Wärmeisolation recht gut geeignet.fly ash has the advantage of being a relatively cheaper waste product Raw material is. Next is fly ash, as an additive for heat insulation quite well suited.

Bei bekannten Feuerfestmaterialien beschränkt sich die Verwendung von Flugasche aber auf einen Füllstoff. Es ist also zusätzlich zumindest noch ein Binder wie beispielsweise Zement und/oder ein phosphathaltiges Bindemittel nötig, um die weiteren Partikel in gebranntem Zustand zusammenzuhalten.at known refractory materials limited the use of Fly ash but on a filler. So it's additional at least one more binder such as cement and / or a Phosphate-containing binder needed, to hold the other particles together in a fired state.

Derartige Bindemittel sind zum einen teuer und ermöglichen nicht die Bereitstellung von Feuerfestmaterialien, welche im Wesentlichen aus Flugasche bestehen. Vielmehr sind zum Erreichen einer ausreichenden Festigkeit recht hohe Anteile an Bindemittel nötig.such On the one hand, binders are expensive and do not make it possible to provide them of refractory materials consisting essentially of fly ash. Rather, to achieve sufficient strength are right high levels of binder needed.

Weiter dauert der Brennprozess bei herkömmlichen Feuerfestmaterialien, insbesondere bei Formteile oft viele Stunden. Aufgrund des geringen Anlagendurchsatzes und der teuren Rohstoffe sind daher bekannte Feuerfestmaterialien recht teuer.Further takes the burning process in conventional Refractory materials, especially in moldings often many hours. Due to the low system throughput and the expensive raw materials Therefore, known refractory materials are quite expensive.

Weiter neigen bekannte Feuerfestmaterialien, insbesondere als Formteile ausgestaltet, zur Rissanfälligkeit wobei Rissspalten in der Rinnenoberfläche die Schmelze verunreinigen können.Further Known refractory materials, especially as moldings designed, susceptible to cracking wherein crack gaps in the channel surface contaminate the melt can.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials, sowie ein Feuerfestmaterial bereitzustellen, bei welchem die genannten Nachteile des Standes der Technik zumindest reduziert werden.Of the Invention is in contrast the object of a method for producing a refractory material, and to provide a refractory material, wherein said Disadvantages of the prior art are at least reduced.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, auf ein Bindemittel im herkömmlichen Sinne, wie Zement und/oder ein phosphathaltiges Bindemittel, verzichten zu können.Especially It is an object of the invention to a binder in the conventional Senses, such as cement and / or a phosphate-containing binder, waive to be able to.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, den Anlagendurchsatz bei der Herstellung von Feuerfestmaterialien zu erhöhen.A Another object of the invention is the system throughput in the Increase production of refractory materials.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, auf zusätzliche Beschichtungen bei Formteilen verzichten zu können.A Another object of the invention is to additional coatings To be able to do without moldings.

Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, die Verwendung eines möglichst hohen Anteils an Flugasche in Feuerfestmaterialien zu ermöglichen.It is further object of the invention, the use of a possible high proportion of fly ash in refractory materials.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Erfindung wird bereits durch ein Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials, ein Feuerfestmaterial, sowie durch die Verwendung von Flugasche als Bindemittel nach einem der unabhängigen Ansprüche erreicht.The Invention is already known by a method for producing a Refractory material, a refractory material, as well as by use of fly ash as a binder according to one of the independent claims.

Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.preferred embodiments and further developments of the invention are the respective dependent claims remove.

Danach ist ein Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials für die Gießereitechnik vorgesehen.After that is a process for producing a refractory material for foundry technology intended.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass es in überraschender Weise bei geeigneten Prozessparametern möglich ist, auf die Verwendung eines Bindemittels im herkömmlichen Sinne zu verzichten.The Inventors have found that it is surprisingly suitable Process parameters possible is to use a binder in the conventional To renounce meaning.

Vorher war man davon ausgegangen, dass Flugasche beim Brennen, insbesondere nach dem Verbrennen von organischen Rohstoffen ohne Zusatz eines geeigneten Bindemittels zerfällt.Previously it was assumed that flyash when burning, in particular after the burning of organic raw materials without the addition of a suitable binder disintegrates.

Die Erfinder haben nunmehr aber herausgefunden, dass insbesondere wenn der Temperaturanstieg zumindest nach dem Herausbrennen von organischen Rohstoffen oder nach dem Verflüchtigen eines Grünbinders hinreichend schnell ist, das Material nicht zerfällt, sondern die Flugasche als Bindemittel wirkt.The However, inventors have now found that in particular when the temperature increase, at least after the burning out of organic Raw materials or after volatilization a greenbinder is sufficiently fast, the material does not decompose, but the fly ash acts as a binder.

Es ist zu vermuten, dass es sich dabei zumindest hauptsächlich nicht um einen Sinterprozess handelt, sondern dass durch eine Bindephase die Flugasche Stabilität erlangt.It is to assume that it is at least not mainly is a sintering process, but that through a binding phase the fly ash stability obtained.

Vorzugsweise wird dem Schlicker kein Bindemittel zugesetzt oder ein Bindemittel, welches lediglich als Grünbinder wirkt, sich also vor dem Einsetzen der Verfestigung, insbesondere vor dem Einsetzen eine Bindephase- oder eines Sinterprozesses sich verflüchtigt oder verbrennt.Preferably no binder is added to the slip or a binder, which only as a green binder works, ie before the onset of solidification, in particular before using a binding phase or a sintering process itself evaporates or burns.

Derartige Additive, welche als Grünbinder verwendet werden, sind vorzugsweise organische Stoffe, insbesondere Styrole, Acrylate und/oder Acrylsäureester. Das als Grünbinder verwendete Additiv dient dabei nur der besseren Formstabilität des Schlickers im Wesentlichen kalten Zustand.such Additives, which are green binders are used, are preferably organic substances, in particular Styrenes, acrylates and / or acrylic esters. The as greenbinder used additive serves only the better dimensional stability of the slurry essentially cold condition.

Während der Temperaturbehandlung beträgt der Temperaturanstieg zwischen einer Temperatur von 300°C und 700°C zumindest zeitweise mehr als 3°C/min., bevorzugt mehr als 7°C/min. und besonders bevorzugt mehr als 10°C/min. Vorzugsweise liegt zumindest der mittlere Temperaturanstieg zwischen einer Temperatur von 300°C und 700°C über den vorstehend genannten Werten. Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere Temperaturgradienten von 300°C bis 400°C pro Stunde dazu führen, dass ein im Wesentlichen Flugasche enthaltender Schlicker stabil bleibt und es nicht zur Rissbildungen und Zerfallserscheinungen kommt. Die notwendige Temperaturerhöhung hängt dabei unter anderem von der Größe des zu brennenden Bauteils ab. Vorzugsweise können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Bauteile aus Feuerfestmaterialen mit einer Dicke von über 1 cm gebrannt werden. Die genannten Temperaturgradienten beziehen sich im Sinne der Anmeldung auf die Temperatur in einem Ofen oder einer ähnlichen Vorrichtung, in welcher der Schlicker zur Verfestigung erhitzt wird.During the Temperature treatment is the temperature rise between a temperature of 300 ° C and 700 ° C at least temporarily more than 3 ° C / min., preferably more than 7 ° C / min. and more preferably more than 10 ° C / min. Preferably, at least the average temperature rise between a temperature of 300 ° C and 700 ° C over the above values. It turned out that in particular Temperature gradient of 300 ° C up to 400 ° C lead per hour that a slurry containing substantially fly ash becomes stable it stays and not for cracking and decay phenomena comes. The necessary increase in temperature depends, among others, on the size of the burning component from. Preferably, with the method according to the invention Components made of refractory materials with a thickness of over 1 cm be burned. The mentioned temperature gradients relate in the meaning of the application to the temperature in an oven or similar Device in which the slurry is heated for solidification.

Insbesondere für größere Bauteile sind auch noch höhere Temperturgradienten vorgesehen, beispielsweise mehr als 20°C/min.Especially for larger components are even higher Temperturgradienten provided, for example, more than 20 ° C / min.

Es hat sich herausgestellt, dass besonders kleine Bauteile sogar in einen bereits im Wesentlichen auf die Maximaltemperatur aufgeheizten Ofen, eventuell nach einer Trocknung, eingebracht werden können, ohne dass es zu einer Rissbildung kommt.It has been found to be particularly small components even in an already substantially heated to the maximum temperature Furnace, possibly after drying, can be introduced without it comes to a cracking.

Vorzugsweise, insbesondere bei Bauteilen, die größer als 5 cm sind, wird die Temperaturbehandlung aber derart durchgeführt, dass zwischen einer Temperatur von 300°C und 700°C zumindest zeitweise der Temperaturanstieg weniger als 50°C/min, bevorzugt weniger als 40°C/min und besonders bevorzugt mehr als 30°C/min beträgt.Preferably, especially for components larger than 5 cm, the Temperature treatment but carried out such that between a temperature of 300 ° C and 700 ° C at least temporarily, the temperature increase less than 50 ° C / min, preferably less than 40 ° C / min and more preferably more than 30 ° C / min.

Innerhalb der so definierten Temperaturgradienten erfüllt die verwendete Flugasche optimale Rindereigenschaften, ohne dass die Flugasche zerfällt oder es zu Spannungsrissen kommt.Within The temperature gradient defined in this way meets the fly ash used optimum bovine properties without the fly ash breaking down or it comes to stress cracks.

Zur Steuerung dieses Temperaturverlaufs können sowohl Batch- als auch Rollenöfen verwendet werden.to Control of this temperature profile can be both batch and roller kilns be used.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Temperaturanstieg oberhalb einer Temperatur von 750°C zumindest zeitweise, vorzugsweise während des Konsolidierens bzw. der Sinterung nur noch 200°C pro Stunde. Je nach Anwendung ist eine Haltezeit bei der Maximaltemperatur vorzugsweise zwischen 5 und 60 Min, besonders bevorzugt zwischen 10 und 20 Min. vorgesehen.at a preferred embodiment of the invention the temperature rise above a temperature of 750 ° C at least temporarily, preferably during Consolidation or sintering only 200 ° C per hour. Depending on the application, a hold time at the maximum temperature is preferable between 5 and 60 minutes, more preferably between 10 and 20 minutes. intended.

Durch eine Temperaturbehandlung, insbesondere einen Brennvorgang, wird der Schlicker verfestigt, wobei vor oder während des Verfestigens die Additive herausbrennen. Gemäß der Erfindung wird die Flugasche dabei als Bindemittel verwendet.By a temperature treatment, in particular a burning process, is the slip solidifies, wherein before or during solidification the Burning out additives. According to the invention the fly ash is used as a binder.

Der Schlicker enthält bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mehr als 30%, bevorzugt mehr als 50% und besonders bevorzugt mehr als 60% (Angaben jeweils in Gewichtsprozent) Flugasche. Es lässt sich ein Feuerfestmaterial herstellen, welches im gebrannten Zustand im Wesentlichen aus Flugasche besteht, insbesondere zu mehr als 80%.Of the Contains slip in a preferred embodiment of the invention more than 30%, preferably more than 50% and especially preferably more than 60% (in each case in percent by weight) fly ash. It leaves to produce a refractory material, which in the fired state consists essentially of fly ash, in particular more than 80%.

Mit dem Verfahren ist es möglich, die Temperaturbehandlung in einer Prozesszeit von weniger als 15 Stunden, sogar in Einzelfällen weniger als 5 Stunden durchzuführenWith The method makes it possible the temperature treatment in a process time of less than 15 hours, even in isolated cases less than 5 hours

Der Anlagendurchsatz kann so erheblich erhöht werden, gleichzeitig sinkt auch der Energiebedarf bei der Herstellung von entsprechenden Bauteilen.Of the Plant throughput can be significantly increased, at the same time decreases also the energy requirement in the production of appropriate components.

Dabei ist es besonders von Vorteil, dass wegen der kurzen Temperaturbehandlung bei gleichzeitig hohem Temperaturgradienten die Energie, welche sich durch die Verbrennung eines Schaumstoffs bei der Herstellung von Filtern freisetzt, zur Verfestigung und zur schnellen Temperaturerhöhung in wesentlich höherem Anteil an der gesamten für den Brennvorgang benötigten Energie genutzt werden kann.there it is particularly advantageous that because of the short temperature treatment at the same time high temperature gradient the energy, which through the combustion of a foam during manufacture released by filters, for solidification and for rapid temperature increase in much higher share on the whole for needed the burning process Energy can be used.

Je nach Rezeptur wird eine Temperaturbehandlung mit zumindest mit 650°C, bevorzugt mit zumindest 850°C und besonders bevorzugt mit zumindest 900°C durchgeführt.ever according to the recipe, a temperature treatment with at least 650 ° C, is preferred with at least 850 ° C and particularly preferably carried out with at least 900 ° C.

Die Erfinder haben weiter herausgefunden, dass sich durch den Zusatz von Zuschlagstoffen der Schmelzpunkt, und damit die nötige Temperatur reduzieren oder erhöhen lässt.The Inventors have further found that by adding of aggregates the melting point, and thus the necessary temperature reduce or increase leaves.

Das erfindungsgemäße Feuerfestmaterial kann bei einer Weiterbildung der Erfindung noch weitere insbesondere als reine Füllstoffe dienende Zuschlagstoffe enthalten. Geeignete Zuschlagstoffe sind beispielsweise Zirkonsilikat, Kohlenstoff, Koks, Quarzmehl, Sand, Talkum, Speckstein, Siliziumsilikat, Silikate, Bentonit, Ton, Borsilikate, Borcarbide, Nitride, Kaolinschamotte, Schamotte Kaolinit, Tonerde, Tonerdeporzellanmehl etc.The Refractory material according to the invention can in a development of the invention even more particular as pure fillers containing aggregates. Suitable additives are for example, zirconium silicate, carbon, coke, quartz powder, sand, Talc, soapstone, silicon silicate, silicates, bentonite, clay, boron silicates, Boron carbides, nitrides, kaolin chamotte, chamotte kaolinite, alumina, Alumina porcelain flour etc.

Ein bevorzugter Bereich für eine Temperaturbehandlung liegt bei 850 bis 1400°C.One preferred range for a temperature treatment is 850 to 1400 ° C.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass es bei höheren Temperaturen, insbesondere bei über 1300°C zu Rissbildung kommen kann. Es ist zu vermuten, dass derartige Rissbildung aus einem Materialschwund aufgrund eines verstärkt einsetzenden Sinterprozesses resultiert.The Inventors have found that it is at higher temperatures, in particular cracking above 1300 ° C can come. It is suspected that such cracking off a loss of material due to an increasingly incipient sintering process results.

Als Flugasche wird vorzugsweise Steinkohlenflugasche verwendet. Die mittlere Partikelgröße der Flugasche beträgt weniger als 1000 μm, bevorzugt weniger als 500 μm und besonders bevorzugt weniger als 250 μm.When Fly ash is preferably used as hard coal fly ash. The mean particle size of the fly ash is less than 1000 μm, preferably less than 500 microns and more preferably less than 250 microns.

Vorzugsweise wird Flugasche mit einer Kornrohdichte zwischen 1400 und 2800 kg/m3, bevorzugt zwischen 1800 und 2200 kg/m3 verwendet.Fly ash with a grain density of between 1400 and 2800 kg / m 3 , preferably between 1800 and 2200 kg / m 3 , is preferably used.

Weiter betrifft die Erfindung ein Feuerfestmaterial, insbesondere einen Filter, eine Schlichte, einen Speiser, einen Kleber, ein Formteil oder ein sonstiges Feuerfestbauteil für die Gießereitechnik, wobei das Feuerfestmaterial Flugasche als Bindemittel umfasst.Further The invention relates to a refractory material, in particular a Filter, a sizing, a feeder, an adhesive, a molding or another refractory component for the foundry industry, wherein the refractory material Fly ash as a binder comprises.

Vorzugsweise weist das Feuerfestmaterial keinen weiteren Binder auf oder einen weiteren Binder nur in geringer Konzentration auf, insbesondere weniger als 20 Gewichtsprozent, bevorzugt weniger als 5 Gewichtsprozent Bei einer Ausführungsform kann das Feuerfestmaterial im Wesentlichen aus Flugasche bestehen, also einen Flugascheanteil von mehr als 70% aufweisen.Preferably the refractory material has no other binder or one further binder only in low concentration, in particular less than 20 weight percent, preferably less than 5 weight percent In one embodiment the refractory material may consist essentially of fly ash, So have a fly ash content of more than 70%.

Dabei dient die Flugasche als eine Kombination aus Binder und Füller, weitere Füllstoffe und Bindemittel sind also nicht erforderlich.there the fly ash serves as a combination of binder and filler, more fillers and binders are not required.

Alternativ, insbesondere für Hochtemperaturanwendungen, kann die Flugasche auch im Wesentlichen nur als Binder verwendet werden. Hierfür reichen zumindest 5 Gewichtsprozent, bevorzugt 10 Gewichtsprozent Anteil an Flugasche aus.Alternatively, especially for High temperature applications, the fly ash can also essentially only be used as a binder. For this at least 5 weight percent, preferably 10 percent by weight fraction of fly ash.

Insbesondere können im Wesentlichen Fused Silica- oder Aluminiumoxydhaltige, Feuerfestbauteile als Bindemittel Flugasche aufweisen.Especially can essentially fused silica or alumina containing refractory components Binder fly ash have.

Das Feuerfestmaterial weist vorzugsweise eine Reindichte zwischen 2 g/cm3 und 4 g/cm3 auf.The refractory material preferably has a true density between 2 g / cm 3 and 4 g / cm 3 .

Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung von Flugasche als Bindemittel bei der Herstellung von Filtern, Schlichten, Speisern, Klebern und/oder Formteile für die Gießereitechnik.Further The invention relates to the use of fly ash as a binder in the manufacture of filters, sizes, feeders, adhesives and / or Moldings for the foundry technology.

Eine Schlichte, welche im ungebrannten Zustand auf Bauteile aufgetragen wird, wird also auch als Feuerfestmaterial im Sinne der Erfindung verstanden.A Plain, which applied to components in the unfired state is, is therefore also as a refractory material in the context of the invention Understood.

Bei der Herstellung wird einem verwendeten Schlicker mehr als 5 Gewichtsprozent, bevorzugt mehr als 10 Gewichtsprozent Flugasche zugegeben.at the production of a slip used is more than 5 percent by weight, preferably added more than 10 weight percent fly ash.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Flugasche mit folgender Zusammensetzung verwendet (Anteile in Gewichtsprozent): SiO2 40 bis 60% Al2O3 15 bis 30% Eisenoxyd 0 bis 10% Calciumoxyd 0 bis 10% Schwefeloxyde 0 bis 1% Kaliumoxyd 0 bis 5% Natriumoxyd 0 bis 1% In a preferred embodiment of the invention, fly ash of the following composition is used (percentages by weight): SiO 2 40 to 60% Al 2 O 3 15 to 30% iron oxide 0 to 10% calcium oxide 0 to 10% sulfur oxides 0 to 1% potassium oxide 0 to 5% soda 0 to 1%

Eine bevorzugte Rezeptur für einen Filter, eine Schlichte, einen Speiser oder einen Kleber enthält zumindest einen folgender Bestandteile in folgender Menge (Anteile in Gewichtsprozent): Flugasche 60 bis 90% Tonerdeporzellanmehl 5 bis 20% Kaolinit 5 bis 20% Tonerde 5 bis 20% Entschäumer 0,2 bis 1% Netzmittel 0,2 bis 1% Additiv zu Grünbindung, vorzugsweise auf organischer Basis, z. B. Tapetenkleister oder Acronaltypen der Fa. BASF 2 bis 12%. A preferred formulation for a filter, a sizing agent, a feeder or an adhesive contains at least one of the following constituents in the following amount (parts by weight): fly ash 60 to 90% Alumina porcelain flour 5 to 20% kaolinite 5 to 20% aluminum oxide 5 to 20% defoamers 0.2 to 1% wetting agent 0.2 to 1% Additive to green bond, preferably on an organic basis, eg B. wallpaper paste or types of acronite from BASF 2 to 12%.

Eine weitere bevorzugte Rezeptur, insbesondere für Formteile, enthält zumindest einen folgender Bestandteile in folgender Menge (Anteile in Gewichtsprozent): Flugasche 3 bis 70% Tonerdeporzellanmehl 10 bis 30% Glashohlkugeln, insbesondere Q-Cel der Firma Omega Minerals Germany GmbH 5 bis 30% Flussspat 2 bis 10% Schwerspat 2 bis 10% Entschäumer 0,2 bis 1% Netzmittel 0,2 bis 1% Additiv als Grünbindemittel 2 bis 12% insbesondere Kieselsol L300/30%, 5 bis 20% mit Acrylat versetztes Kieselsol etc. Another preferred formulation, in particular for molded parts, contains at least one of the following constituents in the following amount (proportions by weight): fly ash 3 to 70% Alumina porcelain flour 10 to 30% Glass bubbles, in particular Q-Cel of the company Omega Minerals Germany GmbH 5 to 30% fluorspar 2 to 10% barite 2 to 10% defoamers 0.2 to 1% wetting agent 0.2 to 1% Additive as green binder 2 to 12% in particular silica sol L300 / 30%, 5 to 20% Acrylated silica sol etc.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auf Kieselsol als Additiv verzichtet.at a preferred embodiment the invention is dispensed silica sol as an additive.

1 zeigt eine beispielhafte Temperaturführung bei der Herstellung eines Feuerfestmaterials, wobei die Temperatur gegen die Zeit aufgetragen ist. Verwendet wird beispielsweise ein gasbeheizter Tunnelofen. 1 shows an exemplary temperature guide in the manufacture of a refractory material, wherein the temperature is plotted against time. For example, a gas-heated tunnel oven is used.

Innerhalb der ersten 30 min wird der Ofen auf ca. 800°C aufgeheizt. Durch diese schnelle Temperaturerhöhung von etwa 25°C/min wird ermöglicht, Flugasche als Bindemittel verwenden zu können.Within The first 30 minutes, the oven is heated to about 800 ° C. Through this fast temperature increase of about 25 ° C / min is enabled Fly ash to use as a binder.

Bei etwa 1100°C wird die Temperatur etwa 10 min gehalten, anschließend wird der Ofen in etwa einer dem Aufheizvorgang entsprechenden Geschwindigkeit abgekühlt.at about 1100 ° C the temperature is maintained for about 10 minutes, then it is the oven in about a heating process corresponding speed cooled.

Es lassen sich bei der Herstellung von erfindungsgemäßen Feuerfestmaterialen Prozesszeiten von 90 min erreichen. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf eine Kombination vorstehend beschriebener Merkmale beschränkt ist, sondern dass der Fachmann sämtliche Merkmale der Erfindung, soweit dies sinnvoll ist, kombinieren wird.It can be in the production of refractory materials according to the invention Reach process times of 90 min. It is understood that the invention is not limited to a combination of the features described above, but that the expert all Features of the invention, where appropriate, will combine.

Claims (23)

Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials, wobei ein Schlicker durch eine Temperaturbehandlung verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Flugasche dem Schlicker als Bindemittel zugesetzt wird.A method for producing a refractory material, wherein a slurry is solidified by a temperature treatment, characterized in that fly ash is added to the slurry as a binder. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Temperaturbehandlung zwischen einer Temperatur von 300°C und 700°C zumindest zeitweise der Temperaturanstieg mehr als 3°C/min, bevorzugt mehr als 7°C/min und besonders bevorzugt mehr als 10°C/min beträgt.Process for producing a refractory material according to claim 1, characterized in that during the temperature treatment between a temperature of 300 ° C and 700 ° C at least temporarily, the temperature increase more than 3 ° C / min, preferably more than 7 ° C / min and more preferably more than 10 ° C / min. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Temperaturbehandlung zwischen einer Temperatur von 300°C und 700°C zumindest zeitweise der Temperaturanstieg weniger als 50°C/min, bevorzugt weniger als 40°C/min und besonders bevorzugt weniger als 30°C/min beträgt.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that while the temperature treatment between a temperature of 300 ° C and 700 ° C at least temporarily the temperature increase less than 50 ° C / min, preferably less than 40 ° C / min and more preferably less than 30 ° C / min. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlicker in einen Ofen eingebracht wird, der in weniger als 180 min, bevorzugt in weniger als 60 min, besonders bevorzugt in weniger als 50 min auf über 800°C erwärmt wird.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that the slip is placed in an oven, which in less as 180 min, preferably in less than 60 min, particularly preferred in less than 50 minutes to over 800 ° C is heated. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schlicker kein Bindemittel oder ein Bindemittel, das vor dem Einsetzen der Verfestigung, insbesondere vor dem Einsetzen eines Bindephase- und/oder Sinterprozesses, sich verflüchtigt oder verbrennt, zugesetzt wird.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that the slip no binder or a binder that before the onset of solidification, especially before the onset of a Bindephase- and / or sintering process, volatilizes or burns added becomes. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials, insbesondere von Gießrinnen, nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Temperaturbehandlung oberhalb einer Temperatur von 750°C, vorzugsweise während einer Konsolidierung oder einer Sinterung, der Temperaturanstieg mehr als 100°C/h, bevorzugt mehr als 200°C/h beträgt.Method for producing a refractory material, in particular of casting troughs, according to one of the preceding claims, characterized that while the temperature treatment above a temperature of 750 ° C, preferably while a consolidation or a sintering, the temperature rise more than 100 ° C / h, preferably more than 200 ° C / h is. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Maximaltemperatur im Wesentlichen zwischen 5 und 60 min, bevorzugt zwischen 10 und 20 min gehalten wird.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that a maximum temperature is substantially between 5 and 60 minutes, preferably between 10 and 20 min is maintained. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlicker, bezogen auf die Masse, mehr als 30%, bevorzugt mehr als 50% und besonders bevorzugt mehr als 60% Flugasche enthält.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that the slip, based on the mass, more than 30%, preferably contains more than 50% and more preferably more than 60% fly ash. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schlicker ein Additiv als Grünbinder zugesetzt wird.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that an additive is added to the slip as a green binder. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt der Temperaturbehandlung, insbesondere einer Bindephase und/oder eines Sinterprozess, weniger als 5 Stunden, bevorzugt weniger als 3 Stunden und besonders bevorzugt weniger als 2 Stunden durchgeführt wird.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that step of the temperature treatment, in particular a binding phase and / or a sintering process, less than 5 hours, preferably less 3 hours and more preferably less than 2 hours. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturbehandlung mit mehr als 680°C, bevorzugt mit mehr als 850°C und besonders bevorzugt mit mehr als 900°C durchgeführt wird.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that the temperature treatment with more than 680 ° C, preferably with more than 850 ° C and especially preferably more than 900 ° C carried out becomes. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturbehandlung mit weniger als 1400°C, bevorzugt mit weniger als 1200°C durchgeführt wird.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that the temperature treatment at less than 1400 ° C, preferred with less than 1200 ° C is performed. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Flugasche Steinkohlenflugasche verwendet wird.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that as fly ash hard coal fly ash is used. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Flugasche mit einer mittleren Partikelgröße von weniger als 1000 μm, bevorzugt weniger als 500 μm und besonders bevorzugt weniger als 250 μm verwendet wird.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that fly ash having an average particle size of less than 1000 microns, preferably less than 500 μm and more preferably less than 250 microns is used. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schlicker ein Stoff der Reduzierung des Schmelzpunktes, insbesondere Tonerdeporzellanmehl und/oder Kaolinit zugesetzt wird.Process for producing a refractory material according to one of the preceding claims, characterized that the slip a substance of reduction of the melting point, in particular alumina porcelain flour and / or kaolinite is added. Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Flugasche mit einer Kornrohdichte zwischen 1400 und 2800 kg/m3, bevorzugt zwischen 1800 und 2200 kg/m3 verwendet.A method for producing a refractory material according to any one of the preceding claims, characterized in that fly ash with a grain density between 1400 and 2800 kg / m 3 , preferably used between 1800 and 2200 kg / m 3 . Feuerfestmaterial, insbesondere Schichte, Speiser, Kleber oder Formteile für die Gießereitechnik, und insbesondere hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuerfestmaterial Flugasche als Binder umfasst.Refractory material, in particular layer, feeder, Glue or molded parts for the foundry technology, and in particular produced by a method according to any one of previous claims, characterized in that the refractory fly ash than Binder includes. Feuerfestmaterial nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuerfestmaterial weniger als 20% (Gewichtsprozent), bevorzugt weniger als 5%, besonders bevorzugt keinen weiteren Binder aufweist.Refractory material according to the preceding claim, characterized in that the refractory material is less than 20% (Percent by weight), preferably less than 5%, more preferably has no further binder. Feuerfestmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuerfestmaterial mehr als 5%, bevorzugt mehr als 10% Flugasche als Binder aufweist.Refractory material according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the refractory material more than 5%, preferably has more than 10% fly ash as binder. Feuerfestmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuerfestmaterial Siliziumcarbid, Zirkonoyxd, Kaolin, Mullit, Aluminiumoxid, Zirkonsilikat und/oder Tonerdeporzellan enthält.Refractory material according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the refractory material is silicon carbide, Zirkonoyxd, Kaolin, mullite, alumina, zirconium silicate and / or alumina porcelain contains. Feuerfestmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuerfestmaterial eine Reindichte zwischen 2 g/cm3 und 4 g/cm3 aufweistRefractory material according to one of the preceding claims, characterized in that the refractory material has a true density between 2 g / cm 3 and 4 g / cm 3 Verwendung von Flugasche als Bindemittel bei der Herstellung von Filtern, Schlichten, Speisern, Klebern und/oder Formteile für die Gießereitechnik.Use of fly ash as a binder in the Production of filters, sizes, feeders, adhesives and / or Moldings for the foundry technology. Verwendung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass einem bei der Herstellung verwendeten Schlicker mehr als 5%, bevorzugt mehr als 10% Flugasche zugegeben wird.Use according to the preceding claim, characterized characterized in that a slip used in the manufacture more than 5%, preferably more than 10% fly ash is added.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AT369723B (en) * 1979-10-08 1983-01-25 Hatschek Zementwerke Ag H METHOD FOR PRODUCING A NEW BUILDING MATERIAL
DE102004043614A9 (en) * 2003-09-08 2005-08-11 Christoph Muther Method for producing a hydraulic binder, a component, its use, and device therefor

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