DE1085804B - Process for the production of silicate moldings for building purposes - Google Patents
Process for the production of silicate moldings for building purposesInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Silikatformkörpern für Bauzwecke Für Bauzwecke werden Formkörper verwendet, welche durch Schmelzen von Gesteinen, z. B. Basalt oder Hochofenschlacken mit entsprechenden Zutaten, dadurch .hergestellt werden, daß die geschmolzene Menge geformt, danach einer kristallisierenden Wärmebehandlung unterworfen und allmählich abgekühlt wird.Process for the production of silicate moldings for building purposes For Shaped bodies are used for building purposes, which by melting rocks, e.g. B. basalt or blast furnace slag with appropriate ingredients, thereby .produced are formed that the molten amount, followed by a crystallizing heat treatment is subjected and gradually cooled.
Das Verfahren gemäß der Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von derartigen. Silikatformkörpern, welche den bisher bekannten gegenüber bessere physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen. Diese Formkörper besitzen wesentlich höhere Säurefestigkeit, Verschleißfestigkeit, und auch ihre Kristallstruktur ist feiner. Der Siliciumdioxydgehalt ist wesentlich höher, der Aluminiumoxyd- und Eiseuoxydgehalt dagegen niedriger als jene der bisher erzeugten Silikatformkörper. Aus dieser Verschiedenheit der Zusammensetzung ergibt sich, da,ß die Säurefestigkeit der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Formkörper besser ist als diejenige von Formkörpern, welche aus geschmolzenem Basalt, Diabas oder Hochofenschlacke erzeugt werden. In der Zusammensetzung der Silikatformkörper gemäß der Erfindung fehlen jene Kristallbasen, welche von Säuren leicht angegriffen werden oder welche zufolge der hohen Kristallisiergeschwindigkeit größere Einzelkristalle bilden, wie z. B. Magnetit, Olivin, welche bei der Ausbildung der Struktur der geschmolzenen Gesteine eine wichtige Rolle spielen. So besitzen z. B. die aus geschmolzenen Gesteinen hergestellten Formkörper eine durchschnittliche Kristallgröße von 5 bis 30 Mikran. Bei den nach der Erfindung hergestellten Silikatforrnkörpern läßt sich eine durchschnittliche Größe der Kristalle von 0,3 bis 4 Mikron leicht erreichen. Den aus Hochofenschlacken erzeugten Formkörpern gegenüber bedeutet es einen Vorteil, daß bei den Farmkörpern gemäß der Erfindung die Kristallphase die nicht kristalline Glasphase bedeutend übertrifft. Der Umstand, daB die Einzelkristalle kleiner sind und die Masse der Glasphase kleiner ist, bedingt vorzügliche Festigkeitseigenschaften, insbesondere aber hohe Verschleißfestigkeit. Die Verschleißfestigkeit liegt im allgemeinen mindestens um 20 0/11 höher als diejenige der nach bekannten Verfahren hergestellten geschmolzenen Silikatformkörper.The method according to the invention relates to manufacturing of such. Silicate moldings, which compared to the previously known better have physical and chemical properties. These moldings have essential higher acid resistance, wear resistance, and also their crystal structure is finer. The silicon dioxide content is much higher, the aluminum oxide and iron oxide content in contrast, lower than that of the silicate moldings produced to date. From this diversity the composition results from the fact that ß the acid resistance of the method the molded body produced according to the invention is better than that of molded bodies, which are produced from molten basalt, diabase or blast furnace slag. In the composition of the silicate moldings according to the invention lacks those crystal bases which are easily attacked by acids or which are due to the high crystallization speed form larger single crystals, such as B. magnetite, olivine, which in training the structure of the molten rock play an important role. So own z. B. the molded bodies made from molten rocks an average Crystal size from 5 to 30 microns. In the silicate moldings produced according to the invention an average crystal size of 0.3 to 4 microns can easily be achieved reach. In relation to the moldings produced from blast furnace slag, it means an advantage that in the farm bodies according to the invention, the crystal phase significantly exceeds the non-crystalline glass phase. The fact that the single crystals are smaller and the mass of the glass phase is smaller, requires excellent strength properties, but especially high wear resistance. The wear resistance is generally at least 20 0/11 higher than that of those produced by known processes molten silicate molding.
Die für Bauzwecke verwendbaren Silikatformkörper werden im Sinne der
Erfindung in der Weise erzeugt, daß man ein Gemisch folgender Zusammensetzung:
Zum Gemisch der vorstehenden Zusammensetzung kann man das Schmelzen fördernde Zutaten wie Borsäure, Borax, Flußspat in einer Menge von etwa 1 bis 2 '0/11 hinzufügen.Melting can be used to mix the above composition promoting ingredients such as boric acid, borax, fluorspar in an amount of about 1 to 2 'Add 0/11.
Zur Ausbildung der feinkörnigen Kristallstruktur ist es notwendig, daß in dem Gemisch Sulfidionen zugegen sind. Aus diesem Grunde wird das Schmelzen des Gemisches in einer nicht oxydierenden, vorteilhaft in einer reduzierenden Atmosphäre vorgenommen. Die Sulfidionen der Schmelze können durch Hinzufügen von Caleium-, Magnesium-, Eisen- oder Mangansulfid eingeführt werden. Man kann sie aber auch durch Reduktion von Metallsulfaten, wie Calcium-oder Magnesiumsulfat, in der Schmelze erzeugen. Zur Reduktion dieser Sulfate kann man kohlenstoffhaltige Stoffe, z. B. Kokspulver, oder sonstige Reduktionsmittel, wie z. B. Eisenpulver, verwenden.To develop the fine-grain crystal structure, it is necessary to that sulfide ions are present in the mixture. Because of this, it will melt of the mixture in a non-oxidizing, advantageous in a reduced atmosphere. The sulphide ions of the melt can through Adding caleium, magnesium, iron or manganese sulfide can be introduced. But you can also reduce them by reducing metal sulfates, such as calcium or magnesium sulfate, generate in the melt. To reduce these sulfates one can use carbonaceous Substances, e.g. B. coke powder, or other reducing agents, such as. B. iron powder, use.
Der Sulfid- und Mangangehalt der Schmelze wirkt als Mineralisator und ermöglicht, die Formkörper nach dem Entfernen aus den Formen einer kristallisierenden Wärmebehandlung zu unterwerfen, ohne daß die Formkörper sich deformieren.The sulphide and manganese content of the melt acts as a mineralizer and allows the molded body to crystallize after removal from the molds To subject to heat treatment without deforming the shaped bodies.
Zur Herstellung der Silikatschmelze vorstehender Zusammensetzung werden vorteilhaft solche Grundstoffe verwendet, welche das Siliciumoxyd in Silikatbindung enthalten. Auf diese Weise kann man bei den Schmelzen gegenüber solchen Stoffen, welche ungebundenes Si 02 enthalten, Wärmeenergie ersparen.For the production of the silicate melt of the above composition Advantageously, those basic materials are used which contain the silicon oxide in a silicate bond contain. In this way one can with the melts against such substances, which contain unbound Si 02, save heat energy.
Die Formkörper können auch so hergestellt werden, daß man das geschmolzene Gemisch abkühlt, zerkleinert, aus Partikeln kleiner als 100 Mikron Formkörper preßt und danach im Laufe der kristallisierenden Wärmebehandlung die Temperatur bis zur Sinterang erhöht, die Formkörper sintert und abkühlt. Ein solches pulvermetallurgisches Verfahren ist besonders bei Formkörpern kleinerer Abmessungen vorteilhaft, deren Formung aus einer Schmelze wegen des raschen Erstarrens Schwierigkeiten bereitet.The shaped bodies can also be produced in such a way that the melted Mixture cools, crushes, presses moldings from particles smaller than 100 microns and then in the course of the crystallizing heat treatment the temperature up to Sintering increases, the molding sinters and cools. Such a powder metallurgical one The method is particularly advantageous for moldings of smaller dimensions, their Formation from a melt is difficult because of the rapid solidification.
Es wurde gefunden, daß man die Wärmebeständigkeif der Formkörper erhöhen kann, wenn mindestens 25 °/a des Erdalkalioxydgehaltes aus Magnesiumoxyd besteht, da der Dehnungskoeffizient mit zunehmender Menge des Magnesiumoxyds proportional vermindert wird.It has been found that the heat resistance of the moldings can be increased can, if at least 25 ° / a of the alkaline earth oxide content consists of magnesium oxide, since the expansion coefficient is proportional to the increasing amount of magnesium oxide is decreased.
Die Ausbildung der vorteilhaften feinkristallinen Struktur wird durch die Zusammensetzung erhöht. Auf diese Weise fällt die Kristallisationstemperatur in einen Bereich, in dem die Bildung der Kristallzentren groß und die Wachstumgeschwindigkeit der Einzelkristalle klein ist. Diesem Umstand zufolge werden kleine Einzelkristalle gebildet, was für die Festigkeit und Säurebeständigkeit vorteilhaft ist.The formation of the advantageous fine crystalline structure is through the composition increases. In this way the crystallization temperature falls into an area where the formation of crystal centers is large and the growth rate is large the single crystal is small. According to this fact, small single crystals become formed, which is advantageous for strength and acid resistance.
Für die Ausführung des Verfahrens der Erfindung werden folgende Beispiele
angeführt: In der Tabelle I sind die Zusammensetzungen der -verwendeten Grundstoffe
angegeben; die für die Mischung der Formkörper verwendeten Mengen dieser Grundstoffe
sind -in der Tabelle II in Gewichtsteilen angegeben.
Das Gemisch Nr. 2 wird in ähnlicher Weise behandelt wie das Gemisch Nr. 1, wobei man Formkörper mit ebenso feiner -Kristallstruktur erhält wie bei Gemisch Nr. 1.Mixture No. 2 is treated in a similar manner to the mixture No. 1, whereby moldings are obtained with an equally fine crystal structure as with a mixture Number 1.
Die Druckfestigkeit der auf diese Weise erhaltenen Würfel beträgt 5000 kg/cm2, die Biege-Reiß-Festigkeit 460 kg. Die Verschleißfestigkeit ist größer als diejenige des Widiastahles.The compressive strength of the cubes obtained in this way is 5000 kg / cm2, the flexural tear strength 460 kg. The wear resistance is greater than that of the Widia steel.
Die Wärmebehandlung des Gemisches Nr. 6 wird ;:wischen 770 und 860° C vorgenommen, ähnlich wie bei dem Gemisch Nr.1. Auf dieselbe Weise wird auch das Gemisch Nr. 11 behandelt.The heat treatment of the mixture No. 6 becomes;: between 770 and 860 ° C, similar to mixture # 1. In the same way, that too Mixture No. 11 treated.
Bei dem Gemisch Nr. 12 wird die kristallisierende Wärmebehandlung zwischen 850 und 970° C während 4,5 Stunden durchgeführt und danach in üblicher Weise gekühlt. Die Festigkeitsdaten und sonstige physikalische Konstanten des Gemisches Nr. 11 stimmen mit den Daten des Gemisches Nr. 2 überein.In the case of mixture No. 12, the crystallizing heat treatment is used carried out between 850 and 970 ° C for 4.5 hours and then in the usual way Way chilled. The strength data and other physical constants of the mixture No. 11 agrees with the data of mixture No. 2.
Die Korrosionsfestigkeit der Gemische Nr. 1 bis 12 ist etwa gleich. Von Formkörpern von 1 m2 Oberfläche werden bei 100° C durch konzentrierte und verdünnte Mineralsäuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, 2 bis 20 g gelöst. Die Verschleißfestigkeit ist im allgemeinen bei sämtlichen Gemischen gut. Die besten Werte ergeben sich bei den Gemischen Nr. 11 und 12. Die elektrischen Daten sind vergleichsweise die besten bei den Gemischen Nr. 1, 2 und 6. Der Funkendurchschlag liegt bei sämtlichen Gemischen zwischen 16 und 22 kV/eff. mm. Bei 5 mm Dicke beträgt derselbe 50 bis 59 kV. Dielektrizitätskonstante: 6 bis 8,5. Verlustwinkel tg 8 . 10-4 = 12 bis 20.The corrosion resistance of Mixtures No. 1 to 12 is about the same. Moldings with a surface area of 1 m2 are concentrated and diluted at 100 ° C Mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, 2 to 20 g dissolved. the Wear resistance is generally good for all blends. The best Values result from mixtures no. 11 and 12. The electrical data are comparatively the best with mixtures No. 1, 2 and 6. The spark breakdown is between 16 and 22 kV / eff for all mixtures. mm. With a thickness of 5 mm the same 50 to 59 kV. Dielectric constant: 6 to 8.5. Loss angle tg 8. 10-4 = 12 to 20.
Kleinere Formkörper können so hergestellt werden, daß man ein Gemisch von Nr. 1 bis 12 nach dem Schmelzen rasch abkühlt, so daß es mit einer, nicht kristallinen glasigen Struktur erstarrt. Das so gewonnene glasige Material wird zerkleinert, die Partikeln kleiner als 60 Mikron werden mit organischen Bindemitteln, z. B. 2 bis 4 Gewichtsprozent Kunstharz oder Sulfitlauge oder mit Bentonit vermischt, zu Formlingen gepreßt und danach rasch - z. B. das Gemisch Nr. 2 von 750° C im Laufe 1 Stunde auf 960° C - erhitzt, wobei die Körnchen der Formkörper durch Sintern verbunden werden. Danach werden die gesinterten Formkörper bis auf 800° C langsamer, z. B. während 2 bis 3 Stunden, danach schneller abgekühlt.Smaller moldings can be produced by using a mixture from No. 1 to 12 cools rapidly after melting, so that it is with a, non-crystalline glassy structure solidifies. The glassy material obtained in this way is crushed, the particles smaller than 60 microns are bonded with organic binders, e.g. B. 2 up to 4 percent by weight synthetic resin or sulphite liquor or mixed with bentonite Pressed moldings and then quickly - z. B. the mixture no. 2 of 750 ° C in the course 1 hour at 960 ° C - heated, the granules of the shaped body connected by sintering will. Thereafter, the sintered moldings are slower down to 800 ° C, for. B. for 2 to 3 hours, then cooled more quickly.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU1085804X | 1957-12-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1085804B true DE1085804B (en) | 1960-07-21 |
Family
ID=11003146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEM37384A Pending DE1085804B (en) | 1957-12-03 | 1958-04-19 | Process for the production of silicate moldings for building purposes |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1085804B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3940255A (en) * | 1974-08-05 | 1976-02-24 | Ferro Corporation | Process for making cordierite glass-ceramic having nucleating agent and increased percent cordierite crystallinity |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR545161A (en) * | 1921-11-19 | 1922-10-06 | Improvements in the manufacture of objects in molten basalt, production devices and new products obtained | |
DE412156C (en) * | 1922-07-12 | 1925-04-20 | Alexandre Bigot | Process for the production of basic, crystallized glasses or stones |
DE425890C (en) * | 1925-01-20 | 1926-02-25 | Adolf Grote | Process for the recovery of domestic and commercial waste, in particular garbage |
-
1958
- 1958-04-19 DE DEM37384A patent/DE1085804B/en active Pending
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