DE1076552B

DE1076552B - Druckfester Formkoerper

Info

Publication number: DE1076552B
Application number: DEST10511A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Wilhelm Rotter
Original assignee: Steinkohlen Elektrizitat AG
Current assignee: Steinkohlen Elektrizitat AG
Priority date: 1955-11-04
Filing date: 1955-11-04
Publication date: 1960-02-25

Description

Druckfester Formkörper Gegenstand der Erfindung sind keramische Formkörper, insbesondere Baukörper, die sich bei außerordentlich niedrigem Preis, der sich durch die geringen Beschaffungskosten der für ihre Herstellung verwendeten Ausgangsstoffe ergibt, durch eine relativ hohe Druckfestigkeit und weitere vorteilhafte Eigenschaften auszeichnen.
Die Formkörper gemäß der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß die D-lasse, aus der sie nach keramischen -Methoden geformt und gebrannt werden, ausschließlich aus mit einem üblichen keramischen Bindemittel, wie Ton, Lehm oder Mergel. eingebundener Schmelzkammerasche besteht.
Die Schmelzkammerasche, die in Großkesselanlagen mit Ascheneinschmelzbetrieb in großen Mengen anfällt, stellte bisher ein fast wertloses Abfallprodukt dar, das nur in geringem Umfange, als Zuschlagstoff zu Beton, bei der Herstellung von Kalksandsteinerzeugnissen, ferner zum Straßenbau und als Blasversatz im bergmännischen Untertagebetriebe verwendet wurde.
Soweit Schnielzkamnrerasche Massen zur Herstellung von Baukörpern zugesetzt wurde, erfüllte sie ausschließlich den Zweck eines Füllstoffes.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß aus einer ausschließlich aus Schmelzkamnrerasche und einem lehnt- oder tonartigen Bindemittel bestehenden 1X1asse, wenn sie bei Temperaturen gebrannt wird, die ein Zusammensintern zwischen den Schnrelzkammerascheteilchen und dein Bindemittel bzw. die Bildung eines Eutektikums zwischen diesen bewirken. Formkörper mit überraschend hohen Festigkeitswerten, insbesondere hoher Druckfestigkeit, hergestellt werden können. Zum Beispiel lag die Druckfestigkeit von aus einer Masse, die aus 50% Schmelzkammerasche von der üblichen Korngrölieirverteilung und 50% gewöhnlich mageren Ziegellehm bestand, durch Brennen bei etwa 1050= C hergestellten Formkörpern in der Größenordnung von 800l;g/cm2, während die Druckfestigkeit der nur aus diesem gewönlichen Lehm hergestellten Ziegel nur etwa 300 kg/crn2 betrug.
Diese außerordentlich hohen Festigkeitseigenschaften werden ohne Erhöhung der Kosten für die Ausgangsstoffe erzielt, denn das bisherige Abfallprodukt Schmelzkammerasche ist nicht bzw. nicht nennenswert teurer als die zur Herstellung von Ziegeln bisher verwendeten Rohstoffe. Verbilligend wirkt außerdem, daß nunmehr ein erheblicher Teil der Kosten, die sonst für die Auftreibung einer großen Menge an Lehm aufzuwenden sind, entfällt.
Der Grund für die Erzielung der überraschend hohen Festigkeitseigenschaften der Formkörper gemäß der Erfindung ist offenbar die Bildung eines standfesten Gerüstes als Folge oberflächlicher Verschmelzung der Aluminiumsilikatbestandteile der Schmelzkammerasche mit den Aluminiumsilikatanteilen des Tons, sowie Umsetzung des freien A12 03 der Schmelzkammerasche mit freiem Si 02 des Tons zu glasigem Aluminiumsilikat.
Die anteiligen Mengen an Schrnelzkarnmerasche, die verwendet werden können, sind beliebig. Jeder Zusatz an Schmelzkammerasche bewirkt i m Falle entsprechender Brenntemperaturen eine Verbesserung der Festigkeitseigenschaften gegenüber denen eines Formkörpers z. B. aus Ziegellehre ohne einen solchen Zusatz.
Besondere Vorteile werden aber erzielt. wenn der Gehalt an Schmelzkammerasche so hoch ist, daß die Körper überwiegend, unter Umständen praktisch ausschließlich, aus Schmelzkammerasche bestehen, wobei im letzteren Falle das zugesetzte Bindemittel lediglich noch die Aufgabe erfüllt, die Verformung zu ermöglichen, d. h. die Schmelzkammeraschebestandteilchen zusammenzuhalten.
Zu beachten ist hierbei, daß mit steigendem Gehalt der Formkörper an Schinelzkammerasche diese zweckmäßig in abnehmender Korngröße verwendet wird. Vorteilhafterweise liegt die obere Korngrößengrenze z. B. bei einem Körper, der zu 60% aus Schmelzkammerasche und zu -100/a aus Bindemittel besteht, bei etwa 1,0 mm.
Bei sehr hohen Gehalten an Schmelzkammerasche, die unter Umständen bis zu 95% gehen können, müssen entsprechende Formgebungsmethoden, nämlich die Trockenpressung, artgewendet werden,, um hinreichend standfeste Formlinge zu erzielen. Es ergeben sich dann Formkörper, die praktisch aus reiner Schmelzkarnmerasche bestehen.
Der Gehalt der Formkörper an Schmelzkaininerasche ergibt als weiteren Vorteil eine entsprechend geringe Trocken- und vor allem Brennschwindung. die eine hohe Formgenauigkeit der hergestellten Formkörper ermöglichen. Ferner wird mit steigendem Schinelzkainmeraschenanteil :las Porenvolumen der gebrannten Formsteine geringer.
Das Brennen der neuen Formkörper kann in jedem beliebigen keramischen Ofen erfolgen, ohne daß irgendwelche Änderungen und -Umstellungen erforderlich sind. Deshalb kanli z. B. eine Ziegelei, die bisher nur geringwertige Hinterinauerungssteine hergestellt hat, nunmehr durch Verwertung der z. B. in einer benachbarten Großkraftanlage anfallenden Schmelzkammerasche als Zuschlagstoff - ohne Erhöhung ihrer Gestehungskosten - Produkte von wesentlich höherer Qualität herstellen.
Durch die Erfindung wird es, wie ersichtlich, möglich, das bisherige Abfallprodukt Schmelzkanimerasche in einer außerordentlich wirtschaftlichen und technisch @-f)rteilhaften Weise zu verweilden, und es wird der Umfang, in dein Baukörper von hohen Festigkeitseigenschaften verwendet «erden rönnen, durch die Schaffung der 'Möglichkeit, solche Baukörper zu wesentlich niedrigeren Preisen als bisher herzustellen. erheblich vergrößert.
Ein besonderer Torteil der neuen Baukörper ist auch ihre hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber allen Arten von korrodierenden Einflüssen und hohe 'reinperttttir@vec1iselbeständigkeit. die die neuen Formkörper für zahlreiche Z,#vecke verwendbar machen, für die b_--;her ans wesentlich teueren Ausäangsstoffen Hergestellte Erzeugnisse eingesetzt werden mußten.
Im Rahmen der Erfindung liegt ferner auch der Ersatz der bisher für die FIerstellung von hochwertigen keramischen Körpern, insbesondere feuerfesten Formkörpern, verwendeten teuren Magerungsmittel. wie von Schamotte, durch Schmelzkaininerasclie, finit dein Ergebnis einer Verringerung der Gestehungskosten solcher Formkörper.

Claims

PATENT ANSP ROCHE: 1. Keramischer Formkörper von hoher Druckfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Masse. die ausschließlich aus mit einem lehm- oder tonartigen Bindemittel eingebundener Schinelzkainmerasche besteht. nach keramischen 'Methoden geformt und gebrannt ist.
2. Keramischer Formkörper nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet. daß der Gehalt der Ausgangsmasse rin Schinelzkaninierasche wenigstens ?0 (7#c@viclitsprozerit beträgt.
3. Keramische Formkörper nach .-£nspruch 1 und ?, dadurch gekennzeichnet. daß der Gehalt der Ausgangsmasse an Schinelzkaminerasche in feingekörntem Zustande in der Größenordnung von 80°/o liegt.
4. Keramische Formkörper nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsniasse aus Schinelzkainnierasche in feinkörnigem Zustande und nur einem so geringen Gehalt all Bindemittel. wie zur Erzielung einer hinreichenden Standfestigkeit der Formlinge erforderlich ist, besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Wir. ?04 167. 407 154, 81 156. In lIetracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent -Nr. 1 027 ö83.