DE1154753B

DE1154753B - Verfahren zur Herstellung von poroesen, keramischen, koernigen Stoffen

Info

Publication number: DE1154753B
Application number: DET21300A
Authority: DE
Inventors: Johannes Tacken
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-12-19
Filing date: 1961-12-19
Publication date: 1963-09-19
Also published as: DE1160776B

Description

Verfahren zur Herstellung von porösen, keramischen, körnigen Stoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von porösen, keramischen, körnigen Stoffen aus beim Brennen Hohlräume bildenden, eisenoxydhaltigen Silikaten, wie Blähton, Blähschiefer, glaukonitreichem Ton oder Grünsand, durch Erhitzen des Gutes insbesondere in einem Drehrohrofen bis auf eine Temperatur von etwa 1200°' C.
Die Verwendung von solchen Stoffen als Leichtbetonzuschläge an Stelle von Hüttenbums oder ähnlichem ist bereits bekannt und in den Ländern verbreitet, wo natürlich vorkommende Zuschlagstoffe fehlen oder nicht in ausreichender Menge zur Verfügung stehen. Ihre Verwendung für den konstruktiven Betonbau wird angestrebt, um das Konstruktionsgewicht herabzusetzen. Hierzu ist es jedoch erforderlich, daß diese Zuschlagstoffe die erforderlichen Druckfestigkeiten, so wie sie für Betonkonstruktionen gefordert werden, aufweisen. Eine Betondruckfestigkeit von 400 kg!cm'-' wird zur Zeit allgemein als ausreichend angesehen.
Zur Herstellung keramischer Zuschlagsstoffe wirrt von eisenoxydhaltigen Silikaten ausgegangen, die beim Brennen Hohlräume bilden, und zwar von sogenanntem Blähton, Blähschiefer bzw. den glaukonitreichen Tonen oder Grünsanden. Diese Rohstoffe werden bei bekannten Verfahren in einen Drehrohrofen aufgegeben. Da in der Brennzone Temperaturen von l.100° C und darüber erforderlich sind, bei denen das Rohgut zu erweichen beginnt, bilden sich im Ofen große Klumpen, welche den Ofengang erheblich stören und ein wirtschaftliches Verfahren in Frage stellen. Ferner bilden sich im Ofen starke Ansätze.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, bei welchem ein einwandfreier Ofengang gewährleistet ist.
Gemäß der Erfindung wird-das Zusammenbacken des Br-nngutes und die Bildung von Ofenansätzen in einfachster Weise dadurch vermieden, daß das in Form von Pellets oder Stücken vorliegende, zu brennende Gut mit einer ein Anbacken des Brenngutes während des Brennverfahrens verhindernden Außenschicht umgeben wird. Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird mit dem Brenngut feuerfester Sand in den Ofen eingegeben, der bei Erweichen des zu brennenden Materials unverzüglich von diesem aufgenommen wird und darin fest einbrennend eine Außenschicht bildet. Bewährt hat sich Quarzsand in einer Körnung bis 0,5 mm.
Durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß gewöhnlich die Neigung zu Ansatz- und Klumpenbildung nicht nur durch die erweichende Oberfläche, sondern auch durch den bei der Bewegung des Materials entstehenden Abrieb verursacht wird. Die feinen Abriebpartikelchen blähen schneller als das eigentliche Brenngut auf und werden durch den aus dem Brenner austretenden starken Gasstrom aus der Hochtemperaturzone in eine niedrigere Temperaturzone zurückverbracht und schmelzen spätestens bei erneutem Erreichen der Hochtemperaturzone. Sie verkleben dort befindliches und auch weiter zurückliegendes Brenngut.
Erfindungsgemäß sind diese zusätzlichen, nachteiligen Erscheinungen durch eine Außenschicht vermeidbar, die dadurch erzielt wird, daß das zu brennende Gut mit Bindemitteln wie Zement, Kalkhydrat, Gips od. dgl. unter Zugabe von Wasser oder trocken besprüht oder überpudert wird. Eine nur hauchdünne Außenschicht verhindert bereits weitgehend den Abrieb. Die Außenschicht läßt sich mit Hilfe eines Pelletisiertellers ohne Schwierigkeiten aufbringen.
Die erfindungsgemäß aufgebrachte Außenschicht hat auch den Vorteil, daß sie sich sehr fest mit dem Brenngut verbindet und bei Verwendung von Zement oder ähnlichen Verfestigungsmitteln (Kalkzuschlag) infolge chemischer Reaktion in besonderer Weise fest wird. Von einer guten Eigenfestigkeit des keramischen Materials ist bekanntlich die Druckfestigkeit des Betons abhängig, der unter Verwendung der nach der Erfindung hergestellten Zuschlagstoffe hergestellt werden kann.
Die Schutzschicht kann sowohl durch Aufsprühen einer Suspension entweder aus dem Bindemittel allein oder aus einer Mischung von beispielsweise Zement und feuerfestem Sand bzw. Quarzmehl, Hochofenschlackensand oder anderen Magerungsmitteln hergestellt werden. Durch diese Zusätze können auch die beimBrennen in den gasförmigenZustand übergehenden Stoffe entweichen.
Es ist erfindungsgemäß auch weiterhin möglich, durch Ausbrennstoffe die Außenhaut zu gleichem Zweck zu porosieren. Dadurch entfällt weiterhin eine gewöhnlich nicht erwünschte Gewichtszunahme des eigentlichen Produktes.
Um zu verhindern, daß die feste Außenschicht während des Aufblähens der Pellats aufreißt, so daß hierdurch die Pellets nach ihrer Fertigstellung ein unschönes Aussehen erhalten, kann gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung als Magerungsmittel ausschließlich oder teilweise ein rohes oder vorgebranntes eisenoxydhaltiges Silikat zugesetzt werden, welches mitbläht. Die Verfestigung der Außenschicht durch den Zementgehalt der Suspension verhindert ausreichend auch bei diesem Verfahren den Abrieb. Eine Sandzugabe in die Suspension kann hier zweckmäßig sein. Der Sand brennt fest ein.
Schließlich ist es möglich, daß die trockenen Pellets mit einem Zement überpudert werden, der nach Durchgang durch den Ofen noch abbindende Eigenschaften aufweist.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß der Sand vornehmlich die Aufgabe hat, die Zusammenballung des eigentlichen Brenngutes zu vermeiden, sobald sich unter der Temperatureinwirkung eutektische Schmelzen bilden, während die Verfestigung mit Bindemitteln vornehmlich den durch den Ofengang gewöhnlich entstehenden Abrieb verhindert und daneben Sandkörner, die durch Pudern aufgebracht werden, bindet, so daß diese ihrerseits den Pellets gegen eine Berührung mit der Wandung des Drehrohres Schutz bieten. Die unterschiedlichen Ursachen der Störungen liegen also einerseits in der Zusammensetzung des Materials, welches Schmelzerscheinungen zeigt, andererseits in dem notwendigen Verfahren, dieses in Bewegung zu halten, wodurch der Abrieb verursacht wird, begründet.
Die Folgen sind, wie beschrieben, durch Bildung einer Außenschicht vermeidbar, bei deren Zusammensetzung lediglich der Beginn der eutektischen Schmelze des Zuschlagstoffes und des Bindemittels bzw. ihr Verhältnis zu bestimmen ist. Dabei braucht man in der Auswahl der Materialien nicht jede eutektische Schmelze in der Endphrase zu vermeiden, sofern der Abrieb dieser Materialien durch die Bindemittel hinreichend vermieden wird, da mit Beginn der Schmelze der Quarzsand unverzüglich aufgenommen wird.
Alle genannten Magerungsmittel einschließlich der Bindemittel sollen wie die hier beispielsweise genannten die Griffigkeit und Bindefähigkeit der Außenhaut berücksichtigen, deren gute Haftfähigkeit bei der Weiterverarbeitung zu Bauelementen, sei es für den Betonbau oder für kunststoffgebundene Bauelemente, von Bedeutung ist.
Erwähnt sei noch, daß der unter verfestigte Pellets gemischte Sand nicht verunreinigt wird, so daß der Sandüberschuß unverzüglich in eine niedrigere 'Temperaturzone rezykliert werden kann. Schon aus diesem Grunde ist die Kombination der Mittel ein wirtschaftlicher Vorteil, wenngleich bei besonders günstiger Materialzusammensetzung man auch mit einer Außenschicht auskommen kann, die nur aus Sand oder nur aus einem Verfestigungsmittel besteht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von keramischen, körnigen Stoffen aus beim Brennen Hohlräume bildenden, eisenoxydhaltigen Silikaten, wie Blähton, Blähschiefer, glaukonitreichem Ton oder Grünsand, durch Erhitzen des Gutes insbesondere in einem Drehrohrofen bis auf eine Temperatur von etwa 1200° C, dadurch gekennzeichnet, daß das in Form von Pellets oder Stücken vorliegende, zu brennende Gut mit einer ein Anbacken des Brenngutes während des Brennverfahrens verhindernden Außenschicht umgeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Brenngut feuerfester Sand in den Ofen eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu brennende Gut mit Bindemitteln, wie Zement, Kalkhydrat, Gips od. dgl., unter Zugabe von Wasser oder trocken besprüht oder überpudert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Bindemittel feuerfester Sand, Quarzmehl, Hochofenschlackensand oder andere Magerungsmittel, die bei der jeweiligen Brenntemperatur keine oder keine nennenswerte Schmelzphase bilden, auf die Pellets aufgebracht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle oder neben den Magerungsmitteln Ausbrennstoffe verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Magerungsmittel ausschließlich oder teilweise ein rohes oder vorgebranntes eisenoxydhaltiges Silikat verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die trockenen Pellets mit einem Zement überpudert werden, der nach Durchgang durch den Ofen noch abbindende Eigenschaften aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche- Patentschrift Nr. 918 613.