DE1022956B

DE1022956B - Process for the production of refractory masses and stones

Info

Publication number: DE1022956B
Application number: DED17592A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Walter Koenig; Dipl-Ing Erich Schroth
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1954-04-17
Filing date: 1954-04-17
Publication date: 1958-01-16

Description

Verfahren zur Herstellung feuerfester Massen und Steine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen und Massen aus rohem Bindeton und Magerungsmitteln.Process for making refractory masses and bricks The invention relates to a process for the production of refractory bricks and masses from raw Binding clay and leaning agents.

Es wurde schon vorgeschlagen, feuerfeste Steine aus rohem Ton herzustellen durch Zerkleinern, Verformen unter Druck und Brennen. Hierbei wurde der getrocknete Rohton oder ein Gemisch derartiger Tone in unplastischem Zustand unter gleichzeitiger Pressung und Knetung und unter Zusatz geringer Wassermengen gemahlen, dann durch Schlagen, Stampfen oder Pressen verformt und die Formlinge anschließend gebrannt. So hergestellte Formkörper sind brennempfindlich; neigen deshalb zur Rißbildung und besitzen wegen ihrer Brennschwindung keine für feuerfeste Steine ausreichende Maßhaltigkeit.It has been proposed to make refractory bricks from raw clay by crushing, deforming under pressure and burning. The dried Raw clay or a mixture of such clays in an unplastic state with simultaneous Pressing and kneading and ground with the addition of small amounts of water, then through Pounding, stamping or pressing are deformed and the briquettes are then fired. Moldings produced in this way are sensitive to burning; therefore tend to crack and because of their fire shrinkage, they are not sufficient for refractory bricks Dimensional accuracy.

Es ist ferner bekannt, feuerfeste Steine und Massen aus einer plastischen Formmasse herzustellen. Eine solche Masse muß jedoch; damit sie eine ausreichende Plastizität besitzt, etwa 30 °% rohen Bindeton und 16 bis 18 °/o Anmachwasser enthalten. Die nach diesem Verfahren hergestellten Steine lassen aber an Maßhaltigkeit, Geradlinigkeit der Kanten und Flächenebenheit zu wünschen übrig.It is also known to make refractory bricks and masses from a plastic Manufacture molding compound. Such a mass, however, must; so that you have sufficient Has plasticity, contains about 30% raw binding clay and 16 to 18% mixing water. The stones produced by this process, however, lack dimensional accuracy and straightness the edges and surface evenness leave a lot to be desired.

Es ist ferner bekannt, feuerfeste Steine durch Pressen und Stampfen von mageren, krümeligen Formmassen herzustellen, die aus 80 und mehr Prozent Magerungsmittel bestehen und nur etwa 5 bis 7 % Anmachwasser enthalten. So hergestellte feuerfeste Steine weisen die Mängel der nach plastischen Verfahren hergestellten zwar nicht auf, ihre Herstellung ist aber beträchtlich teurer infolge des höheren Anteiles an wertvolleren Magerungsmitteln (z. B. Schamotte) in der Formmasse.It is also known to produce refractory bricks by pressing and tamping lean, crumbly molding compounds which consist of 80 percent or more of a lean agent and contain only about 5 to 7% mixing water. Refractory bricks produced in this way do not have the defects of those produced by plastic processes, but their production is considerably more expensive due to the higher proportion of more valuable leaning agents (e.g. chamotte) in the molding compound.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, nach welchem feuerfeste Steine mit gleichen oder doch angenähert gleichen Eigenschaften wie die aus Massen mit einemAnteil von 80 °/o und mehr Magerungsmitteln hergestellten, aus Formmassen mit einem erheblich höheren Bindetonanteil hergestellt werden können.The invention relates to a method by which refractory bricks with the same or approximately the same properties as those from masses with a proportion of 80% or more of leaning agents made from molding compounds with a considerably higher proportion of binding clay can be produced.

Die Erfindung besteht darin, daß, bezogen auf das Rüttelvolumen, 20 bis 64 Volumprozent zerkleinerter, roher Bindeton mit Korngrößen von unter 0,1 bis über 1 mm und 36 bis 80 Volumprozent Magerungsmittel, deren Anteil von 0 bis 0,1 mm mindestens 33 Volumprozent der gesamten Bindetonmenge und deren Anteil über 1 mm höchstens 38 Volumprozent der gesamten Magerungsmittehnenge beträgt, miteinander vermischt und die erhaltene krümelige Masse unter Druck zu Steinen oder anderen Gegenständen verformt wird.The invention consists in that, based on the vibration volume, 20 Up to 64 percent by volume of comminuted, raw binding clay with grain sizes from 0.1 to over 1 mm and 36 to 80 percent by volume of lean agent, the proportion of which is from 0 to 0.1 mm at least 33 percent by volume of the total amount of binding clay and its proportion over 1 mm is not more than 38 percent by volume of the total lean mid-tendon, with one another mixed and the crumbly mass obtained under pressure into stones or others Objects is deformed.

(Die angegebenen Mengen gelten auch für geringe Abweichungen nach oben oder unten.) Beim Vermischen des zerkleinerten, rohen Bindetones mit dem Magerungsmittel werden die Magerungsmittelkömer mit dem feinen rohen Bindeton umhüllt. Die erhaltene Masse ist krümelig und kann durch Stampfen oder Pressen verformt werden. Beim Verformen dieser Masse unter Druck, z. B. durch Stampfen oder Pressen, werden die Magerungsmittelkörner an die großen Körner aus rohem Bindeton gepreßt oder in diese eingedrückt. In dem fertig gepreßten oder gestampften Gegenstand sind die Magerungsmittel also gleichzeitig durch Umhüllen mit feinem Bindeton und durch Anpressen an und/oder Eindrücken in Bindetonkörner gebunden. Dadurch besitzen die hergestellten Gegenstände ein gut verzahntes Gefüge, wodurch ihre hohe Temperaturwechselbeständigkeit und ihre hohe mechanische Festigkeit bedingt sind.(The specified quantities also apply to minor deviations after above or below.) When mixing the crushed, raw binding clay with the lean agent the lean medium grains are coated with the fine, raw binding clay. The received Mass is crumbly and can be deformed by pounding or pressing. When deforming this mass under pressure, e.g. B. by pounding or pressing, the lean medium grains pressed against the large grains of raw binding clay or pressed into them. By doing Completely pressed or tamped object are the leaning agents at the same time by wrapping with fine binding clay and by pressing on and / or pressing into Bound clay grains bound. As a result, the manufactured objects have a good Interlocked structure, which makes their high resistance to temperature changes and their high mechanical strength are due.

Die geformten Gegenstände werden dann in üblicher Weise gebrannt. Sie sind kantengerade, ebenflächig, sehr dicht und maßhaltig. Die Steine sind besser als die aus plastischen Massen hergestellten und nähern sich in ihren Eigenschaften denen aus Massen mit 80 °/o und mehr Magerungsmitteln hergestellten, wie aus nachstehend wiedergegebenen Ergebnissen von Vergleichsversuchen hervorgeht. Zahlentafel Ergebnisse von Vergleichsversuchen an aus dem gleichen Rohstoff nach der Erfindung (1), aus plastischen Massen (2) und aus Massen mit 80 0/0 und mehr Magerungsmitteln (3) hergestellten Steinen. (1) 1(2) (3) - Bindetonanteil (Gewichtsprozent) ......... . ......... ., 331/3 331j3 " 5 bis 10 Schamotteanteil (Gewichtsprozent) .................. 662/, 66 2/3 90 bis 95 Trockenschwindung ............................... - 3 bis 40% - Gesamtschwindung ............................... 1 bis 20/70 5 bis 6 0/0 0,50/, Feuerfestigkeit (Segerkegel) ... . .................... 33 bis 34 33 bis 34 33 bis 34 Raumgewicht .................................... 2,0 bis 2,1 1,9 2,1 Porosität (Volumprozent) .......................... 21 bis 23 28 22 Temperaturwechselbeständigkeit (Anzahl der Abschreckungen)................................ 15 bis 25 8 bis 15 15 bis 25 Kaltdruckfestigkeit ............................... 250 bis 350 150 bis 200 300 bis 400 Druckfeuerbeständigkeit (ta-Punkt, °C) ............. 1450 1420 1480 Der eingebrachte Bindeton muß Körnungen im Bereich von 0 bis 0,1 mm enthalten, deren Anteil an der gesamten Bindetonmenge soll etwa 15 Gewichtsprozent nicht unterschreiten, aber etwa 60 Gewichtsprozent nicht übersteigen. Bei geringerem Bindetonanteil werden die groben Magerungsmittelkörner nicht ausreichend mit feinem Bindeton umhüllt, bei höherem Anteil werden nicht genügend Magerungsmittelkörner durch Eindrücken in und/oder Anpressen an Bindetonkörner über 0,1 mm Durchmesser gebunden. @ Man kann den Anteil d@Cr Magerungsmittel über 1 mm in der Formmasse bis auf 10 Volumteile erniedrigen; trotzdem wird der Stein noch ausreichend temperaturwechselbeständig. Wählt man dabei etwa das Dreifache dieser Menge in einer Körnung von 0 bis 0,1 mm, so erhält man einen außergewöhnlich dichten und trotzdem noch temperaturwechselbeständigen Stein, der eine hohe mechanische Festigkeit und eine große Abriebfestigkeit besitzt. Der Anteil an Magerungsmitteln in Korngrößen über 1 mm beträgt jedoch zweckmäßig, bezogen auf das Rüttelvolumen, mindestens 10 Volumprozent, der Anteil an Magerungsmitteln im Korngrößenbereich von 0 bis 0,1 mm höchstens 300/0 der gesamten Formmasse. Anderenfalls besitzen die hergestellten Gegenstände keine für alle Zwecke ausreichende Temperaturwechselbeständigkeit.The molded articles are then fired in a conventional manner. They are straight-edged, flat, very dense and dimensionally accurate. The stones are better than those made from plastic masses and approach in their properties those made from masses with 80% or more leaning agents, as can be seen from the results of comparative tests given below. Table of figures results from comparative tests on stones produced from the same raw material according to the invention (1), from plastic masses (2) and from masses with 80 0/0 and more leaning agents (3). (1) 1 (2) (3 ) - Binding clay content (percent by weight) .......... .......... , 331/3 331j3 "5 to 10 Fireclay proportion (percent by weight) .................. 662 /, 66 2/3 90 to 95 Dry shrinkage ............................... - 3 to 40% - Total shrinkage ............................... 1 to 20/70 5 to 6 0/0 0.50 /, Fire resistance (Segerkegel) .... .................... 33 to 34 33 to 34 33 to 34 Volume weight .................................... 2.0 to 2.1 1.9 2.1 Porosity (volume percentage) .......................... 21 to 23 28 22 Resistance to temperature changes (number of Deterrents) ................................ 15 to 25 8 to 15 15 to 25 Cold compressive strength ............................... 250 to 350 150 to 200 300 to 400 Pressure fire resistance (ta point, ° C) ............. 1450 1420 1480 The binding clay introduced must contain grain sizes in the range from 0 to 0.1 mm, the proportion of which in the total amount of binding clay should not be less than about 15 percent by weight, but not exceed about 60 percent by weight. If the proportion of binding clay is lower, the coarse lean aggregate grains are not sufficiently covered with fine binding clay; if the proportion is higher, not enough lean medium grains are bound by being pressed into and / or pressed onto aggregate grains over 0.1 mm in diameter. @ You can reduce the proportion of d @ Cr lean agent over 1 mm in the molding compound down to 10 parts by volume; nevertheless, the stone is still sufficiently resistant to temperature changes. If you choose about three times this amount in a grain size of 0 to 0.1 mm, you get an exceptionally dense stone that is still resistant to temperature changes and has a high mechanical strength and high abrasion resistance. The proportion of leaning agents in grain sizes above 1 mm is, however, expediently, based on the vibrating volume, at least 10 percent by volume, while the proportion of leaning agents in the grain size range from 0 to 0.1 mm is at most 300/0 of the total molding compound. Otherwise, the articles produced do not have sufficient thermal shock resistance for all purposes.

Die Korngrößen der Magerungsmittel und des zerkleinerten, rohen Bindetones sind nach oben nicht begrenzt. Wie durch Versuche festgestellt, ist es jedoch zweckmäßig, Magerungsmittel mit Korngrößen zwischen 0 und etwa 5 mm und zerkleinerten, rohen Bindeton mit Korngrößen zwischen 0 und etwa 2 mm zu verwenden.The grain sizes of the lean agents and the crushed, raw binding clay are not capped. As established by experiments, however, it is advisable to Lean agents with grain sizes between 0 and about 5 mm and crushed, raw Use binding clay with grain sizes between 0 and about 2 mm.

Der Bindeton wird roh, also nicht künstlich getrocknet und dann wieder angefeuchtet, sondern zweckmäßig lufttrocken mit der nach der Zerkleinerung in ihm enthaltenen Feuchtigkeit in die Masse eingebracht. Als günstigster Feuchtigkeitsgehalt des Bindetones erwies sich ein solcher von nicht über 15 Gewichtsprozent und nicht unter 5 Gewichtsprozent. Bei geringerem Feuchtigkeitsgehalt besitzt die fertige Formmasse keine ausreichende Bindefähigkeit, bei höherem Feuchtigkeitsanteil sind die Bindetonkörner über 0,1 mm zu weich und zerdrücken beim Verformen der Masse unter Druck.The binding clay is raw, i.e. not artificially dried, and then again moistened, but expediently air-dry with the one in it after comminution contained moisture introduced into the mass. As the most favorable moisture content of the binding clay was found to be not more than 15 percent by weight and not less than 5 percent by weight. If the moisture content is lower, the finished one has Molding compound does not have sufficient binding capacity if the moisture content is higher the binding clay grains over 0.1 mm too soft and crush when the mass is deformed negative pressure.

Reicht die dem eingebrachten rohen Bindeton anhaftende Feuchtigkeit nicht aus, um mit den trockenen Magerungsmitteln zusammen eine krümelige und stampf-oder preßfähige Formmasse zu bilden, wird zweckmäßig die zusätzlich erforderliche Wassermenge nicht dem rohen Bindeton zugesetzt. Vorteilhaft ist es, das Magerungsmittel mit der zusätzlich erforderlichen Wassermenge zu versetzen, da dann die Magerungsmittelkörner sich besser mit dem feinen Bindeton umhüllen. Als Magerungsmittel kann jeder Stoff dienen, der als Magerungsmittel für rohen Bindeton geeignet ist. Außer Schamotte können daher auch Korund, Sillimanit, Cyanit, Siliciumcarbid, Quarz, Bauxit u. dgl. oder Gemische solcher Stoffe als Magerungsmittel verwendet werden. Die Bestandteile der Formmasse können in den abgemessenen Mengen zusammen vermischt oder auch nacheinander eingemischt werden. Zweckmäßig ist es, den Ton in die Magerungsmittel einzumischen, ebenso die Formmasse schon vor dem Verformen unter Druckanwendung, z. B. Druckmischung, Druckknetung, zu verdichten.The moisture adhering to the raw binding clay that has been introduced is sufficient not enough to put together a crumbly and mashed or mashed food with the dry lean foods To form moldable molding compound, the additional amount of water required is expedient not added to the raw binding clay. It is advantageous to use the lean agent to add the additional amount of water required, because then the lean-food grains better envelop yourself with the fine binding clay. Any substance can be used as a lean agent serve, which is suitable as a leaning agent for raw binding clay. Except for chamotte Corundum, sillimanite, cyanite, silicon carbide, quartz, bauxite and the like can therefore also be used. or mixtures of such substances are used as a lean agent. The parts of the molding compound can be mixed together in the measured quantities or one after the other be mixed in. It is useful to mix the clay into the weight loss agents, likewise the molding compound before the deformation under the application of pressure, e.g. B. Pressure Mixing, Pressure kneading to compress.

In einem Ausführungsbeispiel wird das Verfahren erläutert.The method is explained in one embodiment.

Es sollen Steine aus 50 0;'0 zerkleinertem rohem Bindeton und 50 0% Schamotte hergestellt werden. Der zerkleinerte, rohe Bindeton hat eine Feuchtigkeit von 10 Gewichtsprozent. Die Schamotte besitzt Korngrößen von 0 bis 5 mm, der rohe Bindeton von 0 bis 2 mm. Im einzelnen werden für den Versatz, bezogen auf das Rüttelvolumen, benutzt Roher Bindeton im Körnungsbereich von 0,1 bis 2 mm Vol 30 0J0 Roher Bindeton im Körnungsbereich von 0 bis 0,1 mm Vol 20 0/0 Grobschamotte im Körnungsbereich von 1 bis 5 mm Vol 19 °/0 Feinschamotte im Körnungsbereich von 0 bis 0,1 mm Vol 16,50J0 Vol 85,50/, Mittelschamotte im Körnungsbereich von 0,1 bis 1 mm Vol 14,50/0 Vol 100 010 Zur Herstellung einer preß- und stampffähigen Masse sind noch 3 0/0 Wasser neben der in dem rohen Bindeton enthaltenen Feuchtigkeit erforderlich. Dieses Wasser wird dem Magerungsmittel zugesetzt. Den Magerungsmitteln (Fein-, Grob- und Mittelschamotte zusammen) wird dann der gesamte rohe Bindeton zugegeben und innig mit den Magerungsmitteln vermischt. Es entsteht eine krümelige Formmasse, die durch Pressen, z. B. auf der Drehtischpresse, oder durch Einstampfen in Formen verformt wird.Stones are to be made from 50% crushed raw binding clay and 50% chamotte. The crushed, raw binding clay has a moisture content of 10 percent by weight. The chamotte has grain sizes from 0 to 5 mm, the raw binding clay from 0 to 2 mm. In detail, are used for the offset, based on the vibration volume Raw binding clay in the grain area from 0.1 to 2 mm Vol 30 0J0 Raw binding clay in the grain area from 0 to 0.1 mm vol 20 0/0 Coarse chamotte in the grain size range from 1 to 5 mm vol 19 ° / 0 Fine chamotte in the grain size range from 0 to 0.1 m m vol 16.50J0 Vol 85.50 /, Middle chamotte in the grain area from 0.1 to 1 m m vol 14.50 / 0 Vol 100 010 To produce a mass that can be pressed and tamped, 3% water is required in addition to the moisture contained in the raw binding clay. This water is added to the lean agent. All of the raw binding clay is then added to the leaning agents (fine, coarse and medium chamotte together) and intimately mixed with the leaning agents. The result is a crumbly molding compound which, by pressing, e.g. B. on the turntable press, or is deformed by tamping in molds.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of refractory compounds and Stones made from crushed, raw binding clay and lean agent, characterized in that, based on the shaking volume, 20 to 64 percent by volume of comminuted, raw Binding clay with grain sizes from less than 0.1 to over 1 mm and 36 to 80 percent by volume Weight loss agent, their proportion of 0 to 0.1 mm at least 33 percent by volume of the total amount of binding clay and their proportion over 1 mm at most 38 percent by volume of the total amount of leaning agent is, mixed together and the crumbly mass obtained under pressure Stones or other objects are deformed.

2. The method according to claim 1, characterized characterized in that in the raw, crushed binding clay the proportion in the grain size range from 0 to 0.1 mm at least 15 percent by weight, but not more than 60 percent by weight the amount of binding clay.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that, based on the vibration volume, the proportion of leaning agents with grain sizes over 1 mm at least 10 percent by volume of the lean agents in the grain size range from 0 to 0.1 mm is at most 30 percent by volume of the total molding compound.

4. Procedure according to claim 1 to 3, characterized in that the leaning agents with grain sizes between 0 and about 5 mm and the crushed, raw binding clay with grain sizes between 0 and about 2 mm can be used.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that that the crushed, raw binding clay has a moisture content of at least 5 percent by weight and at most 15 percent by weight.

6. The method according to claim 1 to 5, characterized characterized in that for the production of a rammable or pressable, not per se plastic molding compound insufficient moisture content of the raw, crushed Bindetones the lean agent before mixing with the binding clay with the addition required moisture is wetted.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized characterized in that the molding compound is compressed by pressure before deforming. Considered publications: German Patent Specifications No. 607 070, 608 072; N e r1, Handbook of the Entire Pottery Industry, 1907.