Verwendung von Blähgraphit zur Herstellung wärmeisolierender Leichtformkörper
Die thermische Isolierung der feuerfesten Zustellung von Industrieöfen ist von großer
wirtschaftlicher Bedeutung. In der Regel werden Feuerfest-Leichtformkörper für die
verschiedensten Anwendungsgebiete dadurch hergestellt, daß man ausbrennbare Stoffe,
z. B. Sägespäne, Kohlegries oder Naphthalin, mit vorgesehenem Feuerfestmaterial,
wie Silika, Schamotte, Kieselgur, meist unter Zugabe eines Bindemittels mischt und
zu Körpern verformt. Beim folgenden grobkeramischen Brand werden die brennbaren
Stoffe ausgebrannt und dadurch ein poröser Formkörper erhalten.Use of expandable graphite for the production of heat-insulating, lightweight molded bodies
The thermal insulation of the refractory lining of industrial furnaces is great
economic importance. As a rule, lightweight refractory molded bodies are used for the
various areas of application produced by using burn-out substances,
z. B. sawdust, coal grit or naphthalene, with the intended refractory material,
such as silica, chamotte, kieselguhr, usually with the addition of a binder and mixes
deformed into bodies. In the following coarse ceramic firing, the flammable
Burned out substances and thereby obtained a porous molded body.
Es ist auch bekannt, zur Herstellung leichter und poröser Formkörper
poröse mineralische Teilchen, wie Blähton, mit Bindemitteln zu vermischen, zu verformen
und zu brennen oder mit hydraulischen Bindemitteln zu vermischen und die Bindemittel
zu erhärten. Es hat sich gezeigt, daß man auf recht einfache Art wärmeisolierende
Formkörper; z. B. Leichtsteine., durch Verwendung von Blähgraphit als porenbildenden
Bestandteil herstellen kann. Blähgraphit wird in einer hochporösen Form (Schüttgewicht
8 bis 20 g/1) erhalten, indem Graphitverbindungen bei einem Tempervorgang zersetzt
werden, so daß der Graphit sich aufbläht. Literatur-Beispiele über Blähgraphit und
seine Herstellung sind die folgenden: D o n a th , »Der Graphit«, Verlag Deuticke,
Leipzig und Wien, 1904, S. 8 und 9 ; O. K a u s ch, »Der Graphit«, Verlag Wilhelm
Knapp, Halle, 1930, S.26 und 27; Römpp, »Chemie-Lexikon«, Verlad Franck, Stuttgart,
3. Auflage, 1952, S.716; »Österreichische Chemiker-Zeitung«, 47, 1944, S. 172 bis
209; »Zeitschrift für anorganische allgemeine Chemie«, 272, 1954, S.1956
bis 171, und 283, S. 299 bis 303.It is also known to mix, shape and burn porous mineral particles, such as expanded clay, with binders, or to mix them with hydraulic binders and to harden the binders, in order to produce light and porous moldings. It has been shown that thermally insulating molded bodies can be produced in a very simple manner; z. B. lightweight stones., By using expandable graphite as a pore-forming component. Expandable graphite is obtained in a highly porous form (bulk density 8 to 20 g / 1) by decomposing graphite compounds in a tempering process, so that the graphite expands. Examples of literature on expandable graphite and its production are as follows: Dona th, "Der Graphit", Verlag Deuticke, Leipzig and Vienna, 1904, pp. 8 and 9; O. K from ch, "Der Graphit", Verlag Wilhelm Knapp, Halle, 1930, p.26 and 27; Römpp, "Chemie-Lexikon", Verlad Franck, Stuttgart, 3rd edition, 1952, p.716; "Österreichische Chemiker-Zeitung", 47, 1944, pp. 172 to 209; "Journal for inorganic general chemistry", 272, 1954, pp. 1956 to 171, and 283, pp. 299 to 303.
Im einzelnen kann man dabei z. B. wie folgt vorgehen: Blähgraphit
kann mit hydraulisch abbindenden Grundmassen, wie stabilisiertem Sinterdolomit,
Portland-, Tonerde-, Magnesia-Zement (Sorel) u. a. unter Zusatz von Wasser zu Leichtformkörpern
verarbeitet werden, die je nach der Menge Blähgraphit Porositäten bis 80 Volumprozent
erreichen.In detail you can z. B. proceed as follows: Expandable graphite
can be used with hydraulically setting base materials such as stabilized sintered dolomite,
Portland, alumina, magnesia cement (Sorel) and others. with the addition of water to form lightweight moldings
The porosities of up to 80 percent by volume, depending on the amount of expandable graphite, can be processed
reach.
Blähgraphit kann auch mit nicht hydraulisch abbindenden Grundmassen,
wie Schamotte, tonerdereiche Schamotte, Korund, Silika u. ä., unter Zusatz bekannter
geeigneter Bindemittel (z. B. Wasserglas) zu Leichtformkörpern verarbeitet werden.Expandable graphite can also be used with non-hydraulically setting base materials,
such as chamotte, alumina-rich chamotte, corundum, silica and the like, with the addition of known ones
suitable binders (e.g. water glass) can be processed into lightweight molded articles.
Blähgraphit kann weiterhin mit Kohlenstoff, z. B. Petrolkoks, als
Grundmasse und :z. B. Teer und Bitumen als Bindemittel zu Kohlenstofl-Leichtformkörpern
verarbeitet werden. Zur Erzielung der verschiedenen Porositäten bei den verschiedenen
Grundsubstanzen werden zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen
3 und 10 Gewichtsprozent Blähgraphit verwendet. Man kann auch Mischungen der genannten
Grundmassen bzw. Bindemittel verwenden. Ausführungsbeispiel 96 Gewichtsteile feingemahlener,
stabilisierter, hydraulisch abbindender Dolomitsinter wurden mit 4 Gewichtsteilen
Blähgraphit und 28 Gewichtsteilen Wasser zu einer streichfähigen Masse vermischt
und zum Erhärten in Formen gefüllt.Expandable graphite can also be combined with carbon, e.g. B. petroleum coke, as
Base mass and: z. B. tar and bitumen as binders for carbon lightweight molded bodies
are processed. To achieve the different porosities with the different
Base substances are between 5 and 20 percent by weight and preferably between
3 and 10 weight percent expandable graphite used. Mixtures of the above can also be used
Use base materials or binders. Embodiment 96 parts by weight finely ground,
stabilized, hydraulically setting dolomite sinter were with 4 parts by weight
Expandable graphite and 28 parts by weight of water mixed to form a spreadable mass
and filled in molds to harden.
Die erhaltenen Leichtsteine hatten folgende Eigenschaften Raumgewicht
............. 0,8 Porosität ................. 76 Volumprozent Druckfestigkeit
............ 35 kg/cm2 Durch die Verwendung von Blähgraphit ergeben sich
zahlreiche Vorteile, die vor allem darin bestehen, daß man sehr viel Luft beim Vermischen
mit den feuerfesten Bestandteilen in die Mischung einbringt und ein sehr stark aufgelockertes
Material erhält. Beim Brennen der mit Blähgraphit geformten Körper wird schon ohne
Ausbrennen des Kohlenstoffes des Blähgraphits, der zu 98% aus Luft und nur zu 2%
aus Graphit besteht, der gewünschte poröse Körper erhalten. Die Poren sind bereits
durch die Verwendung des Blähgraphits im wesentlichen vorhanden, so daß auch chemisch
gebundene
ungebrannte Leichtformkörper hergestellt werden können.
Dadurch ergibt sich ein weiterer Vorteil, der darin besteht, daß von vornherein
schon beim Vermischen der Bestandteile im kalten Zustand die endgültigen Maße der
Körper übersehbar sind, während beim üblichen - Ausbrennen immer mit einer Gasentwicklung
und mit einer Veränderung der Maße der Körper zu rechnen ist. Es ergibt sich noch
ein weiterer Vorteil, da man jeden beliebigen Stoff mit Blähgraphit unter Verwendung
von Bindemitteln zu einem porösen Körper verarbeiten kann. So läßt sich auch ein
reiner, poröser Kohlenstoff Formkörper herstellen. Wird der vorgeformte, Blähgraphit
enthaltende und poröse Körper trotzdem einem Brennprozeß unterworfen, so kann man
durch Ausbrennen des Blähgraphitkohlenstoffes eine je nach dem Maß der Ausbrennung
noch zusätzlich erhöhte Porosität erhalten.The lightweight bricks obtained had the following properties : density ............. 0.8 porosity ................. 76 percent by volume compressive strength ...... ...... 35 kg / cm2 The use of expandable graphite results in numerous advantages, which mainly consist in the fact that a lot of air is introduced into the mixture when mixing with the refractory components and a very loosened material is obtained. When the bodies formed with expandable graphite are fired, the desired porous body is obtained without burning out the carbon of the expandable graphite, which consists of 98% air and only 2% graphite. The pores are already essentially present through the use of expandable graphite, so that chemically bonded, unfired lightweight molded bodies can also be produced. This results in a further advantage, which is that the final dimensions of the body can be overlooked from the outset when the components are mixed in the cold state, while with the usual - burnout always a gas development and a change in the dimensions of the body can be expected . There is still another advantage, since any material with expandable graphite can be processed into a porous body using binders. A pure, porous carbon molded body can also be produced in this way. If the preformed, porous body containing expandable graphite is nevertheless subjected to a firing process, then by burning out the expandable graphite carbon, depending on the extent of the burning out, an additionally increased porosity can be obtained.
Gegenüber Blähton bringt die Verwendung von Blähgräphit als porenbildender
Bestandteil zahlreiche Vorteile, die in erster Linie durch die chemischen Eigenschaften
des Blähgraphits begrütidet sind.Compared to expanded clay, the use of expanded graphite as pore-forming
Part of numerous advantages, primarily due to the chemical properties
of expandable graphite are welcomed.
Während Blähton; der bekanntlich aus Tonmineralien besteht, bei der
Herstellung von feuerfesten Formkörpern die Feuerfesteigenschaften der Produkte,
insbesondere im basischen Bereich, nachteilig verändert, bewirkt Blähgraphit, der
keine Aschebestandteile enthält, keine nachteiligen Veränderungen. Außerdem ist
Blähgraphit wesentlich poröser als Blähton, so daß sich bei Einsatz derselben Menge
mit Blähgraphit eine größere Porosität erzielen läßt. Da den Zusatzmengen als porenbildenden
Bestandteilen Grenzen gesetzt sind, läßt sich bei Verwendung von Blähgraphit auch
insgesamt eine viel größere Porosität erzielen als mit Blähton.While expanded clay; which is known to consist of clay minerals in which
Production of refractory moldings the refractory properties of the products,
especially in the basic range, disadvantageously changed, causes expandable graphite, the
contains no ash components, no adverse changes. Also is
Expandable graphite is much more porous than expanded clay, so that when the same amount is used
can achieve greater porosity with expandable graphite. As the additional amounts as pore-forming
Constituents are limited, can also be used when using expandable graphite
overall achieve a much greater porosity than with expanded clay.
Daraus, daß man mit Blähgraphit größere Porositäten erreicht als mit
Blähton, ergibt sich ein weiterer Vorteil, da man zusätzliche schaum- oder gasbildende
Mittel, die dem Blähton zugegeben werden, um die Porosität des Formlings zu erhöhen
(s. Glas-Email-Keramo-Technik, 1956, S. 328, rechte Spalte, Abs. 1), bei Verwendung
von Blähgraphit weglassen kann.From the fact that you achieve greater porosity with expandable graphite than with
Expanded clay, there is another advantage, since you have additional foam or gas-forming
Agents that are added to the expanded clay in order to increase the porosity of the molding
(See Glas-Email-Keramo-Technik, 1956, p. 328, right column, paragraph 1), if used
can omit expandable graphite.