Claims (2)
Patentansprüche- bekannt waren. Insbesondere hat es sich gezeigt, daß unter diesen Verhältnissen bei relativ niedriger Tem-Claims were known. In particular, it has been shown that under these conditions at relatively low temperatures
1. Verfahren zur Herstellung von gehärteten peratur (etwa 200° C) sich Veränderungen des Bitu-Formkörpern,
z. B. Erzbriketts, Kohlebriketts, mens in seinen wesentlichen Eigenschaften einstellen.
Platten oder Rohren, durch Mischen von körni- 5 Diese Voraussetzungen sind dann gegeben, wenn das
gen bis staubförmigen mineralischen Feststoffen Bitumen in dünnen Schichten die einzelnen Festteilmit
einem bituminösen Bindemittel unter Um- chen umhüllt, so wie es beispielsweise bei Mineralhüllen
jedes einzelnen Feststoffteilchens mit staub der Fall ist, der nach dem bekannten Impacteinem
Bindemittelfilm, Verformen durch Ver- verfahren mit zerstäubtem Bitumen vermischt wurde,
pressen und Härten in der Hitze in Anwesenheit io Wird der mit dünnen Bitumenfilmen umhüllte Minevon
Luft, dadurch gekennzeichnet, raistaub erwärmter Luft ausgesetzt, so erhärtet das
daß zur Erzielung dünner Bitumenschichten von Bitumen.1. Process for the production of hardened temperature (approx. 200 ° C) changes in the bituminous moldings,
z. B. ore briquettes, coal briquettes, mens set in its essential properties.
Plates or pipes, by mixing granular 5 These prerequisites are given if the
to dusty mineral solids bitumen in thin layers with the individual solid parts
with a bituminous binder, as is the case with mineral coatings, for example
of every single solid particle with dust is the case, according to the well-known Impacteinem
Binder film, deforming by process with atomized bitumen was mixed,
pressing and hardening in the heat in the presence of the mine, which is covered with thin bitumen films
Air, characterized in that it is exposed to airborne heated air, then it hardens
that to achieve thin bitumen layers of bitumen.
maximal 10 μ auf den einzelnen Festteilchen Während bis jetzt eine nachträgliche Härtung vonmaximum 10 μ on the individual solid particles While up to now a subsequent hardening of
diese vorübergehend in aufgelockerten Schwebe- mit weichem Asphalt hergestellten Formkörpern nichtthese temporarily in loosened floating with soft asphalt manufactured bodies not
zustand versetzt werden, in welchem sie mit 15 ohne Zusätze möglich war, wurde festgestellt, daßbe put in a state in which it was possible with 15 without additives, it was found that
einem unter hohem Flüssigkeitsdruck zerstäubten, eine Härtung des Bitumens auch dann eintritt, wennan atomized under high liquid pressure, hardening of the bitumen occurs even if
im Normalzustand weichen Bitumen besprüht die bituminierten Mineralteilchen vor der ErhärtungNormally soft bitumen sprays the bituminized mineral particles before hardening
werden, daß die bituminöse Masse unter Erhal- in der Weise zu Form- oder Preßkörpern geformtare that the bituminous mass is formed under preservation in the way to form molded or pressed bodies
tung eines der Luft zugänglichen Hohlraum- werden, daß in den Körpern luftgefüllte Hohlräume intion of a cavity accessible to the air, that in the bodies air-filled cavities in
gehaltes von etwa-10 bis 25 % des Volumens der 20 einem Ausmaß von etwa 10 bis 25 % des Körpervolu-content of about -10 to 25% of the volume of the 20 to an extent of about 10 to 25% of the body volume
Masse zu Formkörpern verpreßt wird und daß mens vorhanden sind. In diesem Zustand, also nachMass is pressed into molded bodies and that mens are present. In this state, so after
die Formkörper bei einer Temperatur zwischen der endgültigen Formung der Körper, kann eine Här-the molded body at a temperature between the final shaping of the body, a hardening
150 und 300° C ausgehärtet werden. tung des Bitumens eintreten, wenn die Körper auf er-150 and 300 ° C can be cured. processing of the bitumen occur when the bodies on
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- höhten Temperaturen von beispielsweise 200° C gekennzeichnet,
daß man bei einer Temperatur 25 halten werden. Der Härtungsprozeß ist steuerbar, da
verformt, welche nahe bei der Temperatur der er von der Temperatur und von der Behandlungsdauer
Härtung liegt, und wobei vorzugsweise diese abhängig ist, und die Eigenschaften des Bitumens im
beiden Verfahrensschritte unmittelbar aufein- fertigen Körper können im voraus festgelegt werden,
ander folgen. Dieses Verfahren wird zur Herstellung von gehär-2. The method according to claim 1, characterized by elevated temperatures of for example 200 ° C,
that one will keep at a temperature of 25. The hardening process is controllable because
deformed which is close to the temperature of the temperature and the duration of treatment
Hardening is, and preferably this is dependent, and the properties of the bitumen in the
both process steps directly on the finished body can be specified in advance,
follow others. This process is used to manufacture hardened
30 teten Formkörpern, z.B. Erzbriketts, Kohlebriketts,30 teten moldings, e.g. ore briquettes, coal briquettes,
Platten oder Rohren, durch Mischen von körnigenPlates or tubes, by mixing granular
bis staubförmigen mineralischen Feststoffen mitto powdery mineral solids with
Bei der Herstellung bituminöser Formkörper, wie einem bituminösen Bindemittel unter Umhüllen
Platten, Röhren, Hohlsteinen, Briketts u. dgl., er- jedes einzelnen Feststoffteilchens mit einem Bindegaben
sich bisher Schwierigkeiten, da solche Form- 35 mittelfilm, Verformen durch Verpressen und Härten
körper, wenn sie aus leicht aufzuarbeitenden Mischun- in der Hitze in Anwesenheit von Luft angewandt
gen mit weichem Asphalt hergestellt werden, nur be- und ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
schränkt verwendungsfähig sind, weil sie ,in der daß zur Erzielung dünner Bitumenschichten von
Wärme weich werden. maximal 10 μ auf den einzelnen Festteilchen dieseIn the production of bituminous moldings, such as a bituminous binder under cover
Plates, tubes, hollow stones, briquettes and the like, he each individual solid particle with a connection
So far difficulties have arisen because of such molding medium film, deformation by pressing and hardening
body when it is made from easily processed mixtures and applied in the heat in the presence of air
genes are made with soft asphalt, only loading and is characterized according to the invention,
Can be used to a limited extent because they, in that to achieve thin bitumen layers of
Warmth soften. a maximum of 10 μ on the individual solid particles
Es ist bereits bekannt, aus Teer und Füllstoffen 4° vorübergehend in ■ aufgelockerten Schwebezustand
homogene Massen herzustellen, die dann zu Form- versetzt werden, in welchem sie mit einem unter
körpern verarbeitet werden. Falls diesen Formkörpern hohem Flüssigkeitsdruck zerstäubtem, im Normaleine
höhere Festigkeit und Wärmebeständigkeit ge- zustand weichen Bitumen besprüht werden, daß die
gegeben werden soll, so wird dem Teer Öl oder Fett bituminöse Masse unter Erhaltung eines der Luft
zugegeben, das dann in verharztem Zustand eine ge- 45 zugänglichen Hohlraumgehaltes von etwa 10 bis
wisse Verbesserung ,der Festigkeitswerte und auch der 25% des Volumens der Masse zu Formkörpern
Wärmebeständigkeit der Körper ergeben kann. Die verpreßt wird und daß die Formkörper bei einer
ursprünglichen Werte der Formkörper können jedoch Temperatur zwischen 150 und 300° C ausgehärtet
durch dieses Verfahren nur in geringem Umfang ver- werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
bessert werden. " 50 kann der Charakter des bituminösen BindemittelsIt is already known from tar and fillers 4 ° temporarily in ■ a loosened state of suspension
to produce homogeneous masses, which are then transferred to form, in which they are mixed with an under
bodies are processed. If these moldings are atomized under high liquid pressure, this is normally the case
higher strength and heat resistance state soft bitumen can be sprayed that the
is to be given, the tar becomes oil or fat bituminous mass while preserving one of the air
admitted, which then in the resinified state an accessible void content of about 10 to
know improvement, the strength values and also the 25% of the volume of the mass to moldings
Heat resistance of the body can result. The is pressed and that the molded body at a
However, the original values of the moldings can be cured at temperatures between 150 and 300 ° C
are only lost to a small extent through this process. According to the method according to the invention
to be improved. "50 can be the character of the bituminous binder
Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung von Roh- in verhältnismäßig kurzer Zeit grundlegend verändert
ren aus einer bituminösen Mischung aus Bitumen werden, ohne daß dabei eine Zerstörung oder Ver-
und Füllstoffen bekannt, für die hartgeblasenes Bitu- brennung desselben eintritt. Vielmehr wirkt die
men mit einem Erweichungspunkt von 120 bis 175° C Wärmebehandlung in solcher Weise, daß unter dem
verwendet wird. Dieses hartgeblasene Bitumen, so- 55 Einfluß des Luftsauerstoffes sich molekulare Verfern
eine Versprühung überhaupt möglich ist, erfor- änderungen der Bitumenstruktur vollziehen. Die im
dert mindestens eine Temperatur von 300° C. Bei Bitumen vorhandenen Asphaltene (welche schmelzsolchen
Temperaturen verändern sich jedoch die bare und lösliche Kohlenwasserstoffe darstellen)
chemischen Eigenschaften des Bitumens, und die werden in Asphaltite verwandelt, deren Schmelzbarganze Apparatur zur Durchführung des Verfahrens 60 keit und Löslichkeit wesentlich reduziert ist, und
ist verhältnismäßig umfangreich, da auch die Fest- schließlich tritt eine Umwandlung in Pyrobitumen
stoffe auf diese hohe Temperatur gebracht werden ein, welches weder löslich noch schmelzbar ist. Es
müssen. Auch kann bei Verwendung von geblasenem spielt sich hier also in verhältnismäßig kurzer Zeit
Bitumen keine große Härte erreicht werden. ein Vorgang ab, welcher sich in der Natur innerhalbFurthermore, a method for producing raw material in a relatively short time has been fundamentally changed
can be made from a bituminous mixture of bitumen without any destruction or damage
and fillers are known for which hard-blown bitit combustion occurs. Rather, it works
Men with a softening point of 120 to 175 ° C heat treatment in such a way that under the
is used. This hard-blown bitumen, as soon as the atmospheric oxygen influences its molecular effects
If spraying is possible at all, the bitumen structure must be changed. The in
change at least a temperature of 300 ° C. Asphaltenes present in bitumen (which are molten
However, temperatures change which represent the bare and soluble hydrocarbons)
chemical properties of bitumen, and they are converted into asphaltites, the meltable whole apparatus for carrying out the process 60 speed and solubility is significantly reduced, and
is relatively extensive, since the solid- finally a conversion into pyrobitumen occurs
substances are brought to this high temperature, which is neither soluble nor meltable. It
have to. Even when using blown it can be played in a relatively short time
Bitumen no great hardness can be achieved. a process which occurs within nature
Es wurde nun beobachtet, daß, wenn dünne, bitu- 65 großer Zeiträume vollzogen hat.
minöse Überzüge über mineralische Feststoffe der Um die Härtungsdauer weiter zu verkürzen, kannIt has now been observed that when thin, bit-bit 65 has completed large periods of time.
minous coatings over mineral solids which can further shorten the hardening time
Luft ausgesetzt sind, gewisse Härtungserscheinungen die Schichtdicke unter 10 μ bis auf 1 μ und weniger
im Bitumen auftreten, die in dieser Form noch nicht herabgesetzt werden.Exposed to air, certain hardening phenomena the layer thickness below 10 μ up to 1 μ and less
occur in the bitumen, which are not yet reduced in this form.
.'''■■ 3 . ' 4 ■. '' '■■ 3. '4 ■
Die Härtung erfolgt um so schneller, je höher nach 2stündiger Wärmebehandlung die Bruchfestig-The hardening takes place faster, the higher the breaking strength after 2 hours of heat treatment.
die Temperatur ist. Ein besonders vorteilhafter keit ungefähr das Zehnfache des Wertes vor demthe temperature is. A particularly advantageous speed about ten times the value before
Temperaturbereich ist 190 bis 220° C. Härteprozeß betrug, und nach 4stündiger Wärme-Temperature range is 190 to 220 ° C. The hardening process was, and after 4 hours of heat
Bei noch höheren Temperaturen (etwa 300° C) be- behandlung stieg die Bruchfestigkeitszahl sogar aufAt even higher temperatures (approx. 300 ° C) treatment, the fracture strength figure even increased
ginnen leicht flüchtige Bestandteile des Bitumens zu 5 das Fünfundzwanzigfache.The volatile constituents of the bitumen begin to increase by a factor of five.
verdunsten, was die Härtung beeinträchtigt. Die Die Extraktion der gepreßten Erzbriketts mit Ben-Dauer
der Härtung sollte 15 Minuten nicht unter- zol oder Schwefelkohlenstoff unmittelbar nach der
schreiten und kann bis zu 20 Stunden dauern. Die Verpressung ergibt die ursprünglich zugesetzte Menge
Härtung richtet sich dabei nach den gewünschten an Bitumen (im Beispiel 4 Gewichtsprozent). Nach
Verhältnissen. Beispielsweise kann der Formkörper ίο dem Härteprozeß von etwa 4stündiger Dauer konnte
nur oberflächlich oder ganz oder teilweise durch- jedoch nur noch etwa 1 % lösliches Bitumen festgehärtet sein. Für die Durchhärtung, d.h. Lösungs- gestellt werden, und zwar wurde gefunden, daß die
mittelfestigkeit, hat sich eine Härtung von 4 Stunden äußeren Schichten des Preßkörpers weniger lösliches
Dauer bei 220° C als besonders günstig erwiesen. Bitumen enthalten als die inneren Schichten, daß alsoevaporate, which affects hardening. The extraction of the pressed ore briquettes with Ben duration
The hardening should not be under-zol or carbon disulfide immediately after the 15 minutes
pace and can take up to 20 hours. The pressing results in the originally added amount
Hardening depends on the desired bitumen (in the example 4 percent by weight). To
Circumstances. For example, the shaped body can undergo the hardening process of about 4 hours
only superficially or completely or partially hardened, but only about 1% soluble bitumen. For through-hardening, i.e. solving the problem, it was found that the
medium strength, a hardening of 4 hours has outer layers of the pressed body less soluble
Duration at 220 ° C has proven to be particularly beneficial. Bitumen contained as the inner layers, so that
Die Formung der Körper vor dem Härten kann 15 die äußeren Schichten stärker erhärten als die inneren
bei Zimmertemperatur erfolgen. Stabilere Formen Schichten und die Härtung im Verlauf der Wärmeergeben
sich bei Temperaturen über dem Schmelz- behandlung von außen nach innen fortschreitet,
punkt des Bindemittels, beispielsweise bei 150 bis Versuche haben ergeben, daß nach etwa lOstün-200°
C. diger Erwärmung keinerlei lösliches Bitumen imThe shaping of the bodies before hardening can harden the outer layers more than the inner layers at room temperature. More stable forms of layers and hardening in the course of heat result at temperatures above which the melt treatment progresses from the outside to the inside,
point of the binder, for example at 150 to tests have shown that after about lOstün-200 ° C. diger no soluble bitumen in the
Die Erfindung kann zur Herstellung fester, wider- 20 Preßkörper mehr vorhanden war. Da aber die KörperThe invention can be used to produce stronger, more resilient compacts. But there the body
standsfähiger bituminöser Formkörper, wie Platten, trotzdem hohe Festigkeiten aufwiesen, so beweistStable bituminous moldings, such as panels, nevertheless had high strengths, so proves
Röhren, Briketts usw., angewendet werden. dies, daß durch die Härtung keine Zerstörung desTubes, briquettes, etc., can be applied. this, that the hardening does not destroy the
Gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Herstellung Bindemittels eingetreten ist, sondern ein eher höhererAccording to one embodiment for the production of binding agent has occurred, but rather a higher one
von Erzbriketts wird folgenderweise vorgegangen: Binde- und Härtungseffekt erzielt wird. Es ist alsoThe procedure for ore briquettes is as follows: Binding and hardening effect is achieved. So it is
Eisenerz, z.B. Magneteisenstein von Zementmahl- 25 durch das neue Verfahren die Möglichkeit gegeben,Iron ore, e.g. magnetic iron stone from cement grinding - 25 given the new process the possibility of
feinheit, wird mit leicht verarbeitbarem Asphaltbitu- die Verformung oder Verdichtung mit normalem,fineness, is made with easily workable asphalt bitumen, the deformation or compaction with normal,
men (beispielsweise Normbitumen B 80) gemischt. weichem, schmelzbarem Bitumen vorzunehmen, wo-men (e.g. standard bitumen B 80) mixed. soft, meltable bitumen, where-
Die Mischung wird vorteilhaft nach dem bekannten bei aber durch die neue Art der Härtung nachträg-The mixture is advantageously made according to the known method, but due to the new type of hardening
Impactverfahren (siehe »Straße und Autobahn«, Hch ein weit höherer Bindegrad und damit ganzImpact method (see "Road and Motorway", Hch a much higher degree of binding and thus whole
1953, S. 12 ff.) durchgeführt, bei welchem durch im 30 andere Härtewerte für die zu erzeugenden Körper'1953, p. 12 ff.), In which by im 30 other hardness values for the bodies to be produced '
unteren Teil eines Mischbehälters gegenläufig drehende entstehen, ebenso ganz wesentliche Hitzefestigkeiten.The lower part of a mixing container rotates in opposite directions, as well as very substantial heat resistances.
Wellen mit Wurfschaufeln das, Erzgut im Behälter Untersuchungen haben ergeben, daß ErzbrikettsWaves with throwing shovels, ore in the container Investigations have shown that ore briquettes
durch Aufschleudern in einen vorübergehenden, lok- mit nur 3 Gewichtsprozent Bindemittel schneller er-by centrifuging in a temporary, locomotive with only 3 percent by weight binding agent.
keren Schwebezustand versetzt wird, in welchem die härten als solche mit 4 Gewichtsprozent Bindemittelkeren suspension is added, in which the harden as such with 4 percent by weight binder
Staubteilchen mit dem verflüssigten Bitumen, das 35 und diese wiederum schneller erhärten als solche mitDust particles with the liquefied bitumen, which in turn harden faster than those with
unter einem Flüssigkeitsdruck von etwa 20 at aus 5 Gewichtsprozent Bindemittel. Diese Feststellungenunder a liquid pressure of about 20 at from 5 percent by weight binder. These findings
Düsen zerstäubt wird, besprüht werden. Durch char- zeigen, daß die Schichtstärke der BindemittelfilmeNozzles is atomized, sprayed. By char- show that the layer thickness of the binder films
genweises Mischen von abgewogenen Erzmengen mit zwischen den Festteilchen die Härtung maßgeblichby mixing the weighed amounts of ore with between the solid particles, the hardening is decisive
einer vorbestimmten Bitumenmenge kann die Schicht- beeinflußt, und zwar je dünner die BindemittelschichtThe layer can be influenced by a predetermined amount of bitumen, the thinner the binder layer
dicke der Bitumenumhüllung der einzelnen Festteil- 40 ist, desto schneller erfolgt die Härtung,the thickness of the bitumen coating of the individual solid parts is 40, the faster the hardening takes place,
chen gesteuert werden. Die Staubteilchen werden in Bei der Herstellung von Platten erfolgt das Mischencan be controlled. The dust particles are mixed in the manufacture of panels
dieser Weise individuell mit einem Bitumenfilm von der Bestandteile in der gleichen Weise, wie dies imthis way individually with a bitumen film of the constituents in the same way as this in the
etwa 1 μ Filmstärke umhüllt, und es wird eine lockere, Zusammenhang mit der Herstellung von Erzbrikettsabout 1μ film thickness, and it becomes loose, related to the production of ore briquettes
nicht zusammenbackende Mischung erzielt, da samt- erwähnt wurde, lediglich mit dem Unterschied, daßnon-caking mixture achieved, since velvet was mentioned, with the only difference that
liches Bitumen der Mischung in Form dünner Filme 45 nun an Stelle von Erz Gesteinsstoffe, z. B. Sand,Liches bitumen of the mixture in the form of thin films 45 now instead of ore rock materials, z. B. sand,
an den einzelnen Staubteilchen haftet, und die Zwi- Splitt, Füller in verschiedenen Körnungen verwendet
schenräume zwischen dem Mineralstaub nicht etwa,' werden. Nach der Mischung des Gesteins mit 6 bisadheres to the individual dust particles, and the Zwi- grit, filler in different grain sizes is used
spaces between the mineral dust are not, for example, '. After mixing the rock with 6 to
wie es sich bei den bekannten Knetmischverfahren 8 Gewichtsprozent Bitumen wird die lose MischungAs is the case with the known kneading mixing process, 8 percent by weight bitumen is the loose mixture
ergibt, mit freiem Bitumen angefüllt sind. Der Bitu- einem Preßtisch zugeführt, dort in zylindrische oderresults, are filled with free bitumen. The bit fed to a press table, there in cylindrical or
mengehalt dieser Mischung beträgt ungefähr 4 Ge: 50 quaderförmige Formen eingefüllt und mit auto-content of this mixture is about 4 Ge : 50 cuboid shapes filled in and
wichtsprozent. matischen Preßstempeln so gepreßt, daß ein Hohl-weight percentage. matic press punches so pressed that a hollow
Die fertige Mischung wird nun in der Eierbrikett- raumgehalt von etwa 10 bis.25% in der gepreßtenThe finished mixture is now pressed in the egg briquette space content of about 10 to 25%
presse bei einer Temperatur von etwa 175° C und Platte verbleibt. Nach Ausstoß aus der Form werdenpress at a temperature of about 175 ° C and plate remains. After being ejected from the mold
einem Druck von ungefähr 600 kg/cm2 zu Briketts die Platten auf einem Förderband oder Fördergestella pressure of about 600 kg / cm 2 to briquette the panels on a conveyor belt or conveyor frame
verpreßt. Die unter diesen Bedingungen verformten 55 durch einen Härteofen geführt, in welchem eine Tem-pressed. The 55 deformed under these conditions passed through a hardening furnace in which a temperature
Preßkörper weisen einen Hohlraumgehalt von etwa peratur von ungefähr 200° C aufrechterhalten wird.Pressed bodies have a void content of approximately temperature of approximately 200 ° C is maintained.
15% des Gesamtvolumens auf; die Porosität der Bei der Herstellung von Rohren kann die Formgebung15% of the total volume; the porosity of the tube can be shaped in the manufacture of tubes
Preßkörper wurde nach DIN 1996, U 57: Porosität auch durch Schleudern erreicht werden,Pressed body was according to DIN 1996, U 57: porosity can also be achieved by centrifugation,
von Probekörpern, gemessen. Die Briketts werden Der Formkörper erhärtet am schnellsten, wenn er
in einer Kammer während etwa 2 Stunden auf einer 60 möglichst viele, kleine aber luftzugängliche Porenof test specimens, measured. The briquettes are The molded body hardens fastest when it
in a chamber for about 2 hours on a 60 as many small but air-accessible pores as possible
Temperatur von ungefähr 200° C gehalten. enthält, so daß eine möglichst große Oberfläche anMaintained temperature of about 200 ° C. contains, so that as large a surface as possible
Versuche haben gezeigt, daß die in dieser Weise Porenwandung entsteht und das im Formkörper enthergestellten
Briketts eine große Zunahme der Festig- haltene Bitumen auf eine große, der Luft zugängliche
keit erfahren. Vergleichende Prüfungen der Bruch- Fläche verteilt ist. Offenbar ist für die Härtung die
festigkeit der Briketts vor und nach der Härtung.bei 65 Dicke der Bindemittelschicht maßgebend, welche jeeiner
Temperatur von 200° C haben ergeben, daß weils einem luftzugänglichen Porenraum ausgesetzt ist.Experiments have shown that the pore wall arises in this way and that which is produced in the shaped body
Briquettes a great increase in the firming of bitumen to a great one open to the air
experience. Comparative tests of the fracture area is distributed. Apparently that's for the hardening
strength of the briquettes before and after hardening. If the binder layer is 65 thick, the decisive factor is which one each
Temperatures of 200 ° C have shown that Weil is exposed to an air-accessible pore space.