DE1471392A1 - Verfahren zur Herstellung feuerfester Steine,Stampfmassen,Moertel u.dgl. - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung feueifester Steine, Stgmpfmaspen, Mörtel und dgl. Bekannt sind chemisch gebundene Steine, Stampfmassen, Mörtel und dgl. , deren Bindung durch Zusatz von sauren oder sauer reagierenden Salzen erfolgt. Statt der Salze werden auch die Säuren selbst verwendet, wobei meist Oxyde oder andere Verbindungen, die nach dem Umsatz mit den Säuren saure Salze bilden, hinzugefügt werden. Vor allem sind hier zu nennen das saure Aluminiumphosphat, Aluminiumsulfat, Aluminiumchlorid, sowie Chromsalze, Eisensalze u. a. m. Von den Säuren werden als Binder genannt: Phosphorsäure, Schwefelsäure, Borsäure usw.
• Alle diese Produkte geben, Magerungsmittelgemischen zugesetzt, den resultierenden Massen beim Trocknen eine so gute Festigkeit, daß daraus hergestellte Formkörper transportiert werden können, ohne Schaden zu nehmen oder bei feuerfesten Artikeln, ohne gebrannt zu werden, verwendet werden können. Eine derartige Bindung hat bei feuerfesten Massen und Mörteln den großen Vorteil, daß die Feuerfestigkeit durch solche Bindezusätze nicht oder nur geringfügig herabgesetzt wird. Des weiteren sind solche chemisch gebundene Massen nicht feuchtigkeitsempfindlich und können, auch im verarbeitungsfertigen Zustande, wenn sie entsprechend verpackt sind, längere Zeit gelagert werden, ohne ihre Abbindeeigenschaften dadurch zu verlieren. Es können- solche Massen auch trocken an den Verwendungsort geliefert werden und dort erst durch Zusatz von Wasser entsprechend plastisch gemacht werden. Die Festigkeit von Formkörpern, die aus solchen Massen hergestellt wurden, nimmt mit steigender Temperatur laufend zu und es tritt kein Rückgang der Bindekraft bei bestimmten Temperaturen auf, wie dies bei anderen Bindemitteln, z. B. Tonerdeschmelzzement, oft festzustellen ist.
• Der Chemismus solcher Bindemittel bei Wasserverlust und bei erhöhten Temperaturen wurde oftmals untersucht und die Ergebnisse sind in einer Reihe von Veröffentlichungen bekanntgemacht worden.
• Da die sauren oder sauer reagierenden Salze selbst meist kostspielig oder auch zum Teil umständlich zu handhaben sind, wurde in zahlreichen Patenten vorgeschlagen, von den meist billigeren Oxyden und den entsprechenden Säuren auszugehen. Dabei können diese Komponenten entweder für sich allein oder aber erst in der Masse selbst gemischt werden. Da aber auch die Oxyde selbst oft erst hergestellt werden müssen, wurde auch vorgeschlagen, von Rohstoffen, billigen Nebenprodukten oder Abfallstoffen, die solche Oxyde in einer Form enthalten; die leicht in Säuren löslich ist, auszugehen und diese mit Säuren umzusetzen. Die U. S. -Patente Nr. 2,243. 219, 1,8o9.249, 1,811. 242 und 2, 220. 411, sowie die britischen Patente Nr. 528. 845 und 569. 078 nennen als Oxydträger Zirkon, zirkonhaltiges Material oder Zirkonsilikate, die mit Phosphorsäure umgesetzt werden. Das U. S. -Patent Nr. 1, 73,4. 595 schlägt vor, durch Umsetzung von Monazit mit Schwefelsäure zu Phosphaten zu gelangen, die eine chemische Bindung bewirken.
• Des weiteren empfiehlt das britische Patent Nr. 443. 865, entsprechend dem U. S. -Patent Nr. 2, 099. 367, natürliche oder künstliche Triphosphate mit Säuren zu behandeln, um saure Calciumphosphate zu erhalten und ähnlich das deutsche Patent Nr. 1, 071. 567, um damit ein Bindemittel für Silikasteine zu gewinnen.
• Aluminiumphosphat als Binder kann man nach dem U. S. -Patent Nr. 2, 866. 714 erhalten, wenn man von Cyanit-Konzentraten und Phosphorsäure ausgeht und nach dem deutschen Patent Nr. 1,063.513, wenn man als-A1203-Träger das Abfallprodukt verwendet, das beim Schmelzen von Aluminium anfällt. Auch kann man nach den britischen Patenten Nr. 387. 652 und 528. 845, sowie dem U. S. -Patent 2. 852. 401 von Mullit, Diaspor, Bauxit und anderen hochtonerdehaltigen Naturprodukten ausgehen. Das U. S. Patent Nr. 2, 919. 202 gibt an, daß man eine chemische Bindung erhält, wenn man Vermikulit mit Phosphorsäure oder Schwefelsäure behandelt.
• Zu saurem Aluminiumsulfat als chemischen Binder kann man nach U. S. -Patent Nr. 2, 660. 535 gelangen, wenn man aluminiumhaltiges Material mit Schwefelsäure umsetzt. Mischt man nach der österreichischen Patentanmeldung 6 A 2847-59 Chromerz oder andere natürliche oder künstliche Produkte, die Chrom enthalten, mit Phosphorsäure, so erhält man ein chemisches Bindemittel, das gegenüber Aluminiumphosphat keine Nachteile aufweist.
• Es wurde nun gefunden, daß man zur Umsetzung mit Säuren als A1203-Komponente vorteilhaft natürliche Produkte, die Minerale der Kaolinit-Gruppe enthalten, verwenden kann, wenn man diese vor der Umsetzg mit Säure einer Temperaturbehandlung wischen 600 und 900 C, vorzugsweise zwischen 700 und 800 C. unterwirft. In diesem Temperaturbereich zerfallen die Minerale der Kaolinit-Gruppe, und das A1203 löst sich leicht in Säuren. Die Temperaturbehandlung kann in den üblichen Glühöfen durchgeführt werden, es kann aber auch z: B. eine logg. Meilerschamotte (Schwachbrandschamotte) oder ein Material verwendet werden, das als Schwachbrand bei der Schamotteherstellung aussortiert wird. Zweckmässigerweise wird man vor dem Gebrauch solcher geglühter Produkte deren Löslichkeit in der zu verwendenden Säure bestimmen und auf Grund dieser das Mischungsverhältnis mit dieser Säure errechnen, um zu den gewünschten Bindesalzen zu gelangen. Man kann nun das Bindemittel durch Zusam.menmischen der Komponenten, Glühprodukt und Säure, zunächst einmal für sich herstellen und das Umsetzungsprodukt der Masse zumischen, man kann aber auch die Komponenten der Masse selbst zusetzen und die Umsetzung in dieser erfolgen lassen.
• Das Glühprodukt wird vorteilhaft vor der Verwendung fein gemahlen, man kann es aber auch in einer Körnung verwerden, muß aber dann die geringere oder langsamere Umsetzung mit der Säure berücksichtigen. Die Säure kann je nach Wunsch konzentriert oder verdünnt verwendet werden, doch ist zu empfehlen, sie nicht allzu stark zu verdünnen, da sonst die-gewünschte Umsetzung evtl. zu* träge erfolgt.
• Es soll festgehalten werden, daß anstelle von Säuren oder deren Gemischen auch sauer reagierende Salze, Ammoniumsalse und Stoffe verwendet werden können, die in wässeriger Lösung Säuren bilden, z. B. Säureanhydride. Die Säuren oder deren Ersatzstoffe können in gasförmiger, flüssiger oder fester Form eingesetzt werden.
• Das Verfahren der Temperaturbehandlung vor dem Umsatz mit Säuren kann auch auf andere silikatische Rohstoffe angewendet werden, wenn diese Produkte aus Mineralen bestehen oder solche enthalten, die ein ähnliches Verhalten bezüglich Säurelöslichkeit nach einer Temperaturbehandlung aufweisen wie die Minerale der Kaolinitgruppe.
• Diese nach diesem Verfahren hergestellten chemischen Binder können praktisch für alle keramischen, speziell alle feuerfesten Produkte verwendet werden. Bei solchen Produkten, die selbst leicht mit Säuren reagieren, ist es vorteilhaft, die Umsetzung zur Herstellung des Bindemittels gesondert vorzunehmen.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen, Stampfmassen, Mörtel und dgl. mit chemischer Bindung, dadurch gekennzeichnet, daß als chemischer Binder ein Reaktionsprodukt aus einer oder mehreren anorganischen Säuren und einem vorgeglühten, silikatischen Naturprodukt, welches in Säuren lösliche Oxyde enthält, verwendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1. , dadurch gekennzeichnet, daß das Vorglühen zwischen 600 und 900°C. , vorzugsweise zwischen 700 und 800°C. erfolgt und die im Produkt enthaltenen Oxyde ganz oder teilweise 9.n Säuren löslich werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1. , dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Säuren deren saure Salze, Ammoniumsalze oder Produkte, die mit Wasser Säuren bilden, allein oder im Gemisch verwendet werden. -4. Verfahren nach Ansprach 1 bis 4; dadurch gekennzeichnet; daß der chemische Binder Mr sich allein hergestellt und dann erst einer Masse zugefügt wird oder daß die Herstellung des Binders in der Masse selbst erfolgt.