DE1496044A1 - Verfahren zur Herstellung von Untergrund-Verfestigern oder glasartigen Materialien - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Untergrund-Verfestigern oder glasartigen Materialien

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DE1496044A1
DE1496044A1 DE19641496044 DE1496044A DE1496044A1 DE 1496044 A1 DE1496044 A1 DE 1496044A1 DE 19641496044 DE19641496044 DE 19641496044 DE 1496044 A DE1496044 A DE 1496044A DE 1496044 A1 DE1496044 A1 DE 1496044A1
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temperature
glass
balls
strength
spheres
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DE19641496044
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Schott Charles William
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Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/10Forming beads
    • C03B19/1095Thermal after-treatment of beads, e.g. tempering, crystallisation, annealing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Untergrund-Verfestigern oder glasartigen Materialien Die vorliegende Erfindung betrifft glasartige äugeln und Untergrund-Verfestiger und die Verfahren zu deren Neretellung, ins- besondere hochfeste Kugeln aus Glas und glasartige Materialien wie Schlacken.
    Es hat längere Zeit ein Bedarf an hochfesten Kugeln aus Glas
    und glasartigen Materialien für den Gebrauch als Packiaateri_al
    für chemische Reaktionstürme, poröse lasttragende Bettungen,
    korrosionsbeständige Walzen und verschiedene andere Zwecke.,,
    bestanden" Zusätzlich hat ein wirklicher Mangel an einen Unter_-
    grund-Verfestigungsmaterial für die Verwendung bei öl--- und Gas.--
    bohrlöcher geherrscht, um ein fließen in einer geologisch un-
    terbrochenen Formation zu gestatten. Verschiedene Materialien
    werden hierfür. mit wechselndem Erfolg vernyendet. Beispielsweise
    ist sortierter Sand verwendet worden, der jedoch Kugelgestalt
    und genügende Pestigkeit bei größeren Abmessungen mangelt. Wal-
    nußsahalen und Aluminium-Granulat wurden verwendet; dt.ese
    gen dazu, breitgedrückt zu werden.
    Pür diesen Zweck sind Kugeln aus Glas auf verschiedenen Hegen
    hergestellt worden; sie hatten jedoch in allgemeinen ungenügen-
    de Druckfe$tigkoiten von weniger als 700 kg/cm 2 und wurden des-
    halb nie ernsthaft als Untergrund-Yerfestigungsmaterisl in Be@-
    taacht gezogen. In form von äugeln mit zellftimiger Struk-
    tur und undurchbrochener äußerer Schale besaßen solche
    Materialien, sogar-weniger Festigkeit.
    Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung hochfester
    Kugeln aus Glas und glasartigen Xaterialiea umfa®t das Schmel-
    zen der genannten Materialien und ist gekennzeichnet durch
    die Bildung von Kugeln aus dem genannten geschmolzenen Xa-
    terial bei einer Temperatur oberhalb von 98000 und der so-
    fortigen Herabsetzung der Temperatur besagter äugeln auf eine
    Temperatur unterhalb 480000
    Es wurde gefunden, das feste Glaskugeln und Kugeln aus glas-
    artigen Materialien, Wie z.13. Sehlacken, die nach dia®em Ver-
    fahren gemacht werden, Druckfestigkeiten aber ?00 kg/en- 2 biz
    zu einer Höhe von 10 500 kg/cm 2 besaßen und daB Kugeln mit
    sßllförmiger Struktur und einer undurchbrocheben Schale-von
    hoher ?eatigkeit, den Vorteil leichten Gewichts und hoher 2estig
    keit haben.
    Es wurde gefunden, daß zur Herstellung fester Kugeln aus Glas
    und glasartigen Materialien mit hoher Festigkeit, Glasteilchen
    und Teilchen des glasartigen Materials auf solche, oberhalb
    980°C liegende Temperatur erhitzt worden können, daß das Auf-
    treten von Gaebla®en im Glas entweder noch nicht beg®axren cZQv
    ®chcn aufgehört bat, um dann unverzüglich in einem Iedium bei
    einer Temperatur unterhalb na. 48000 abgeschreckt zu werden.
    Das Absehreckungamedlum kann ein Gas oder. eine ?lüssigkeit mit
    einer größeren Viekoeität als Wasser sein, jedoch kann Nasser
    seins jedoch kann Wasser allein laicht verwendet werden.
    2a wurde gefunden, daß die Bruckfeatigkeit waeo höher aus-
    fällt, je höher die Temperatur 1®t, von weleer daw Glae oder
    glasartiges Material abgeschreckt wird. 8eiigrleweiee haben
    Kugeln aus gewöhnlichem flaechenglas, »1ehe von 120ü°0 ab$e.-
    schreckt werden, höhere Druokfeetigkeit als ähnlichen Material
    welches von 980°0 abgeschreckt wird. 8e wurde gefunden, daß
    es zur Herstellung von Xatetltem sehr hoher Festigkeit nötig
    ist, von einer Temperatur von nicht weniger als 1090o0, abzu--
    echreckena Obgleich Gläser, die von Temperaturen unterhalb
    980o0, beispielsweise vom 870o0, durch unmittelbaren Eintropfen
    in 01 von Raumtemperatur, abgeschreckt wurden,, eine höhere
    Festigkeit haben, als Kugeln, die langsam oder nach anderen
    gebräuchlichen verfahren, gekUhlt wurden, so können nie in
    der featigkeit nicht mit den nach vorliegender Erfindung von
    der Riniaaltesperatur von 98ß°0 abgeschreckten Kugel* konkurrie-
    renn
    Die Erfindung betrifft ebenfalls die Verwender Ion üntergr_ uVd<-
    Verfeetigern und ein Verfahren zur Xeret.Utg leeter Glas-
    körper mit kugeliger Gestalt und Druekfeetigkedtea über 3500
    kg/cm2, bis zu einer Höhe von 31g600 kg/out*
    Das Verfahren zur Herstellung fester ßlankugeln, welche die
    für Untergrund-Verfeetiger benötigter hohe gsstigkeit besitzexx.
    ist dadurch gekennzeichnet, daß ßlaeteiiohen i8 einer bewegten
    Bett von kohlenstoffhaltigem Material auf eine oberbalb von
    10000t3 gehaltene Temperatur erhitzt werden, um fingumgen auf
    der Oberfläche der Teilchen zu erzeugen, bei denen die Ober-
    fläche eben zu schmelzen beginnt und da@a@eoialie@ead die Teil-
    chen bei einer Temperatur oberhalb ca. 650 0ß in einen Medium
    zur Bildung der Gla®kugeln, abgeschreckt werden. Als EUA1.-
    flüBeigkeit kann jede beliebige, eine größere Viako®itAt
    als Wasser besitzende Plüesigkeit dienen, aber Wasser allein
    kann nicht verwendet werden. Offenbar bewirken die hohen
    Temperaturen, von denen das Abschrecken durchgeführt werden
    mu8, um gute Ergebnisse zu erhalten, beim Abschrecken des na-
    teriale in Wasser, übermäßige Materialspannungen, oder das
    'Ilassersist aus irgendeinem Grunde nicht in der Lage, in .
    geeigneter Weise die Wärme, absufübren. Auf jeden fall sind
    alle Versuche, in Wasser-absuechrecken, fehlgeechlagen. An-
    dererseits haben wässrige Lösungen von Wassergas, Stärke
    (wie $.B. Maistärke), Seife und Dispersionen gewisser wasser-
    löelicher organischer Uaterialien wie Äthyleuglyool zufriedene=
    stellendes Abschrecken ergeben.
    La ist Irrichtig, daß das bewegte Bett vors kohlenstoffhaltigem
    Material nicht während den Erhitzungsvorgaxtges verbrannt wird
    da dies zu einem Zusammenkleben der Glasteilchen führen würde
    hinzu iommt, da13 eine.Verbrennung des kohlenstoffhaltigen IIa.-
    teriale den Verlust desselben bedingen würde, welches sonst im
    Umi-.uf verwendet werden könnte. Aue diesen Gründen ist ein
    kohlenstoffhaltiges Material mit geringer chemischer Reaktions-
    bereitschaft (wie z.B. Acetylenruß) vorteilhaft. Weiterhin
    ist so erforderlich, die Anlage unter Bedingungen zu fahren,
    die nUr ein Minimum von :Duftzutritt in die Heiszone gestatten,
    und- no keine wesentliche Verbrennung des kohlenstoffhaltigen
    Materiale zulassen.
    Zur Herstellung hochfester Untergrund-Pertestiger ist es er-
    forderlich, von einer Temperatur ton nicht weniger als ö50°0
    abzuschrecken. Es vrurde gefunden, da8 Gläser mittels Luft auf
    Temperaturen, welche an 650o0 herankommen, abgeschreckt und dann anschließend nach dem Verfahren der Erfindung abge- schreckt werden können, wobei sie die für die Verwendung als Untergrund-Verfestiger nötige hohe Pestigkeit erhalten. Beispielsweise werden Gläser, die beim Durchtropfen durch Luft fron 1000°C auf 6750C und dann in 01 von Rsumtemperaüuc abgeschreckt werden, höhere Festigkeit besitzen, als äugeln welche nach den herkömmlichen Verfahren zum Abschrecken mit Luft behandelt werden
    Die Erfindung umfasst ebenfalls einen Untergrund--1%rfeetiger
    aus Schlacke oder schlackenähaliehen Materialien, wie astal1-
    urgi.eche Schlacken, beispielsweise Hoahofenschlaohen, eto,
    von etwa kugeliger Gestalt und Bruekfestigkeiten über 1,050
    kg/om2 3 bis zu 10.500 kg/em2
    a
    Feste Kugeln aus schlackenähnlichen Materialien mit den für
    Un zergrund-Verfefitigern erforderlichen hohen Festigkeiten können
    dadurch hergestellt werden, das im Bad von Schlacke oder schlak--
    kenähnliehen Material auf einer solchen Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes (vorzugsweise um 200°C über den Sohmelzpunkt) erhitzt wird, daß die Erzeugung von Gas in dem glasartigen Naterial. eben noch nicht begonnen, oder schon aufgehört hat" und daß von dieser Temperatur in einer Plüsaigkeit abgeschreckt wird, die eine Temperatur unterhalb von ca. 500°G hat., Tara Ab- schrecken kann in einem Bett aus Peetatoffen, oder in einem Bad, aus einer Plüssigkeit mit höherer Viskosität als Wasser, erfolgen. Bei derartigen Temperaturen wird die Schlacke ge- wöhnlich eine Viskoait:..t unter 5 Poise haben. :.e ist wichtig, die Badtemperatur genügend hoch zu haben, um einer Bildung von wolligen oder faserigen Teilchen ovrsubeugen und Saubere, kugelförmige Teilchen sicherzustellen,
    Die Durchführung der Erfindung soll nun anhand der folgenden Kot-
    spiele erläutert neiden:
    Heisbidl ._
    Gewöhnliches Flaschenglas wurde bis zu einer Teilchen,.,
    grüße von etwa 3,2 m s«klofnert. Diese Fraktion wurde mit einer
    gleichen Hense. von Kohlenstaub mit einer Teilcheagröße von 0,15 m
    vermischt. Biest Mischung wurde in eimsot
    auf eine
    Temperatur von 115o C erhitzt, bis die
    Kurltom
    Die Graphit- und Qlaeteilchaes wurden mmittelber in ein
    Bad von SU 30 Motorenöl von Raumtmqteratar estleort. te Glas-
    kugeln wurden mater Msrendentg von Druck gaprült; es werde eise
    8rachfes;tgk#it iou 8,800 kg/en a festgestellt. _
    H@iatei.@al 3I
    Zerkleinertes mmt rssgs@cenea Flaseboa;las wurde mit eiaw **loben
    Menge gepulverter W5bhle von O,15 an Dau'ceaner vormiis$t, dis
    ausreichte, not die Slasteiächen vonetn®r getrennt zu äelten;
    diese Mischung wurde durch eisten Drehrobwofen bei 1206e C garsabtokt.
    Die den Ofen verlassenden KUsIchen Waden in SAE 30 N%toren25l
    von Rauntemperatur eingetropft. Die Glaskugeln mm den &us dpa 11h1.-
    81 entaotersen' und geprüft. Die Kugeln hatten eiste Druckfeatigkoit
    von über 8j00 äg/ci .
    Das Tierfahren des Beispiels t wurde bei Temperaturen von 989e' C
    bis 14j0° C wiederholt und die 61arlsla zu Vergleichasaecken
    in verschiedene Kühlmedien getropft. Vater dienen Medien befanden
    sich Motorenöle der Vlakositätastnten SA: 10, ,EU ZO und "B 9D,
    üassarglaa-LÜsungen, 8türke-Lösungen (2 %iger wässriger Paiesttr-
    ken#LÖsung, Z %igo aäserige nhinit'$#LÖsung) und Seiten-Lösungen
    (der Konsistenz von dünner Sahne. gs@wurden ebenfalls Mischungen
    von Öle und geschmolzene« Fettgin bei Tmrperatnren bis zu ihrem
    Flankt (etx& 90 #. ZOOonc j e nach Start) verwendete, Es ixt
    wichtig, daß das Glas schnell von einer Teaqperatnr von 980a C
    oder äsMber aat eine Temperatur von höchstens 4® C birmmter-
    se1cöhi.t wird; vorsu4sxsise auf kamt@raperatv@r. Hag «« hemm
    nach den Abkühlen auf 0a. 480a C etfernt und langsam avap>hlt
    'verdau, oder mau läßt es in GleiohgmN.aht mit den tvhlbad ans-
    kithlea. % jeden Fall worden von g«ühnlichoec hlaschsglas
    Brnchfestigkeiten von weit über ?00 Meng * Glich stwa
    1,960 -. 10 $00
    ja nach Art der ti4hlflitssigkeit, eräsiten.
    Ss ist festgestellt worden, daß der tv@elherstellwegstra@rlaitrwt
    auf Schlacken, höher schmelzend* *ärwebestäadige Glasartos «w. ,
    wie auch gewöhnlichen Weichglas, ängewendet werden kann. !ei
    Schlacken iat es wichtig, das die Tatur auf irindestens na..
    gefähr 90o C über den normalen Schmelzpunkt des Xatarfals ge-
    ntei..gert wird und daß das Naterial bei dieser erhbhten Tonperatur
    geheilten wIrd, bis Gleichgewicht herrscht. den. bis die Gaablason-
    entxickluag aufhört und das Bad klar geworden ist.
    Basische Nochofenschlacke wurde nach dem in Beispiel = und 11
    beschriebenen Verfahren auf Temperaturen zwischen 1480 und i760° C
    erhitzt. Es wurde jedoch gefunden, dsß das Abschrecken in $t&rke#
    Lösungen (ca. 1-5a ?f Stärke in Wasser), Seifen-Lisungelt_ 1i@ Mm.
    liehen wässrigen Lösungen höherer Viskosität, ausgefUnrt rirdon
    wu8. Dieselbe Vorsiahtsaaanahne mua in Falle ton »herachmlsenden
    Glassorten und ähnlichen beachtet werden. Hei Teltratwsen oben.
    halb 13700 C konnten die Kugeln im den dis iwar terIMS=g ste»
    henden Ölen und Fetten nicht sufriedensteilend abgeschreckt werden,
    obgleich solches Kühlmaterialien zwischen 98o und 1920a C mttycie-
    denst®llend arbflitens
    Es wurde gefunden, daß ähnliche Ergebnisse mit anderen Glassorten,
    Schlacken und feuerfesten Materialien dadurch erhaltsn werden
    können, dsß das Material auf eine erhöhte Twperatur um g0 o C
    oder mehr über den normalen Scbnolspunkt erhitzt Wird, Wie bei-
    spielsweiee in Falls von Sochofenachlack®, i= Bereich von 14w C
    bis 1760e C, und das gesoiroizeae Material auf der ®rWhtes 'm#
    psratur gehalten wird, bis Gleishgexicht mit der Atmoapbi» Iber
    dem lad erreicht ist und keine snliter* Casentwicklung zu f111#
    achten ist. ?a Falle voä ßchlaeken wurden sowohl osydiorae" e»d
    reduzierende, Wie normale !Atmosphäre mm Regelung der @rdloäixar# .
    Senf vea-Wendete 'Dieses gesebmolsens Material kann. dann bei diesen
    erhöhtes Temperaturen von 148®e` C his 1w C, dM.ab eia« der
    in vorstehender Beschreibung aufgst'äb<ten Verlabarla oder jedes
    andere >@ugelgsrisnsungsverfabraa, zu Hageln @resrlei@tet Vseien,
    wie beispielmeise durch Anpralleslassen an st» ledr:L llllis
    Scheibe" Passieren eines Siebs, Meinen von eimlm Bad, Iwlgrs«
    aus einer ßtg oder einem Bad *to. , welches «ü Oäsam oder
    Sehlaekentsilohen bei dieser erhöhten Teugreratur in eissg dkr
    vorher aufgeführten Kühlmedien sie überiUhreo: geatattof.
    En wareäe geftmden, daß Wasser alleine als Kühlflüssigkeit bei
    kleiner Temperatur inäerhalb der Ausführung der Erfindung v,9rvon-
    det werden kann.
    Ba wurde gefunden, das bei Anlegen eines' Vakuums an das zFh@@.b@ad
    von Clan oder Schlecke, wo. das Glas geschmolzen und tauf r,'.ie h@=.4r:.ä-
    beschriebene erhöhte Temperatur erhitzt wird, das Vekuun dA o
    gasteng beschleunigt nad die Ckeoßhxindigkait des Verfahrens erhöht.
    Hei Schlacken werden kleine Zusgtee von siüsiumdiaaryd, Aludtniua#.
    oxyd oder Barverbiadunaen, z.H. Heras als nUtzlieh för die Bar-
    stellung klarer Tropfen mit höheren Pestigkeiten befunden. Tat»
    sächlIch wird mit bereits 1 Gow.-% siOE, 3 Gew.-!i Boras oder
    i Gew,-% A1203 die Bildung dieser hochfesten glasartigen gugezu
    aus der Schlacke bei Tespereturen oberhalb I4,80° C erleichtert
    Zusätze von 3 % Bora: oder mehr zwar den Sublacken und Bläsern 'r-
    seogt ans solebwa schlacbm aglmtteh Unire, faste tatsolr,
    Solcher Zuge" sind sehr widerstandsfähig gegeW » lr Zee2 eolOnf
    ZerepUttern und Brach xäbread des Absehreckeas,
    Set der Durchführung dieser Prüfung« haben sieh s m AbsaIM I OB OB
    solcher Schlackeic wad Gläser väserige Stärke- twd Ithgll-
    Lösungen au zufriedenstelleadatsa ervioswn, Stärke#LÖUt
    i # 50 Je Stärke ergaben betriedtsonde Ergebnisse,
    Zu wurde gefunden, das hochfeste =aseta mit seUtd=iser Struktur"
    d.h. Kugeln, weiche Nohirgwie, mgeies mit einer grsoUesem«,
    äußeren, harten Baut, besitmene entweder dadurch hergestellt werden
    können, daß das l mit Glas 'odei Sobla#ke oder Maltcäela glas-
    artigen Material auf eine, wie vorhin aufgeführt, «höhte fon"-
    ratur erwärmt wird und das Material vor der 3syceioöfg dm
    Gleichgewichts in Kugeln
    wird, beispielsgreise aus
    einem ßlablaseu enthaltenden Bad. durch Abschrecken der Kugeln
    nmitte=bar nach der Bildung, wie hierin beschrieben, oder durch
    Srzeugwas von Kugeln aus zusaase@ngabac@Cesam Glas oder ebensolcher
    Schfache, wobei die AUioreeseto auf die hierin erwähnte Tompwatsr
    erhitzt werden umid das Abschrecken nach der in dieser Amreldung
    beschriebenen Ausführung erfolgt. Die jWisaheawü"e »wischen neu
    einzelnen Hohlrliuaren haben dieselbe ecstrme Pastigkeit und äärte
    wie die äußere Schale. Die nach der vorhin geschilderten Verfahren
    hergestellten Kugeln mit Zellstraktmr haben hestiocoiten, die den
    nach gewöhnlichen Nothoden hergestelltes massiven Glaskugeln ver-
    gleichbar sind, jedoch weit über deajeaigen bisher erbältlichen
    ltusela mit Zellstrcaktur liegen.
    Als Beispiel einer fferstelluocg vda £Meia mit =ellstmktur tatsde
    Sochofonschlaclce auf !544o C erhst:t; hierbei trat »asM1ilitwtg
    und Voluaenamnehme auf o Gleich darauf wurde diese Schlacke zu Ku-
    geln durch eine der vorbeschriebenen bekaimten Maßnahmen verar-
    beitet. Diese Kugeln wurden sofort duroh4inax kalten Luftstrom
    oder durch Eintropfen in eine wässrige Stärke- oder Seiten##LBareg
    oder eine ähnliche viskose Suspension, auf eine Temperatur tmter
    4D0° C, abgeschwächt. Die entstandenen_ zellfäraiden Kugeln hatten
    Druckfeetigkeiten von ca. 700 kg/en 2.
    1u ähnlicher v®lag wurden zellfär®ige Segeln bereitet durch V'er-
    vendung von durch Mahlen von Flaschenglas hergestellten mrd Umstar
    0,15 um etarhen Glesteilchen aggloseriaren des gereahlenen (Uasar'3
    zu Kugele von cad 3,2 mm Durchmesser, schnellen Erhitsan dar
    Agglomereto in pullverförmIger Kohle auf ca. ttg& C und attorti-
    ,ges Abschrecken durch Eimmtrapfan oder eine vMisrige Lölung von
    Stärke, Seife oder ähnliche viskose Suspensionen bei einer Tem-
    peratur unterhalb t80° C. Diese mellförmigen Teilchen hatten
    Druckfeutigkeiten von ca. 700 kg/cma.
    In ähnlicher Weisse wurden Glaateilchan, mit von 392 ms verschie-
    denen Abmessungen, durch das vorgenaant.o. Yerfshren zu zeilfiirnigen
    Produkten verechiedeuer Abmessungen agglomeriert e Beispielsweise
    wurden zellfärmige Produkte mit Durchmessern zwischen car 0,8
    bis 6 am und ähnlich hohen
    BsisDiel IiI
    Gewöhnlichen äaxk-Natron-Glas wurde sserklei.nort und auf --3.°"..r-eD
    tion zwischen 694 und 0985 mm Durchmesser hin sortiert. 11410U0 g
    Glas dieser Fraktion und 320 g Acytylenruß wurden gemischt. Diese
    Mischung wurde in einem Ofen mit bewegten Bett auf eine T«peratur
    von t0000 C erhitzt, bis die ßiwsteilahen kugelig erden, =#t:ai:y#
    lenruß und Glasteilchen wurden in ein Bad mit 100 Ji lltby:::.iä @.ycol
    von ßanmteqeratur eatisert. Die Glaskugeln eox#dta, nachdem nie
    &auetedperatur armen hatten* antnemr»a, 819 erden unter An-
    wendung von Druck geprätt und hatten eins durchaohnittliehe DrueSt-
    featigkeit von ea. 6900
    Diese PrUiungen wurden so durchge-
    führt, daß die Kugeln mischen zwei gehärtetem Stahlplatten
    (Rec%caell G Urte 2,5) telegt
    und eine Kraft auf die Platten
    euegeUbt wurde, so daß die Kugeln im venentlichen unter einer
    punktförmigen Berührung standen.
    Dies® Kugeln wurden in 3 Gruppen getoiat, welche folgende f*r83o
    und @estgireitrei,geane:hwften hatten:
    uaschentröße @wrche@chnittlfche @rtsc@rfeetetL,^,t,
    W rrw@rnrr @rr@w@a W rr@r@rrr@W @.. o im
    70 k-al eZ
    8 x 12 6900 kgic ",a
    12 a 20 6330 kg/cw2
    Die Kugeln wurden dann im Laboratorium in verschiedene Brdschächten
    typischer loch-Fornationen eingearbeit o Dte DurchläsaigReit
    solcher Hischnagen wurden daue mit der Durchlässigkeit von ßchich-
    tan* welche jedoch die herh$mlichen @er!'srügungsasaterialien ent-
    hielten, verglichen. 611<a Ergebnisse dieser Prüfung und andere ver-
    gleichende physikalische baten sind in der folgenden Tabellen 1
    sathalt en E
    a
    i . ä ! ,ä @@ !@ !@ ! Lex
    x
    a ! v t u wo ! o ! t#v t w# m-t# o s@l
    m o@ o@ w o o 010 eeo w toto n
    bi to o
    99#t 8304 -4A4
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    cn -.# ö o @s ..# 0 ... ed s ...wes »rri .. o
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    Zusätzlich Maß das Vorf estfgunasmittal, um pumpt&Ua au sein,
    glatte Obertlächea vom etwa äugeltSsuiser Qastait, riw hoher
    Festigkeit be:itsen.
    Beiitiel IY
    3ilisiun#an-Seölxdsa wurde in eine Abstiohrinne bei !950o
    abgelassen, Die Schlacke hatte folgende Zwuareeusetsung t
    s102 39.19 % c i3tot %
    AlaO3 s,6@ % xao 12,93 !.1g0 6, 5$ äse 3, s1 94
    Sie wunde durch ein Lautrad von TTp einer rotierenden Scheibe,
    welches in dar. Schmelzbad der Schlacke rotierte, zu Kugeln vor--
    arbeitet, Die Egelbildung begaea bei .ea. 17$O° C und werds bei
    16a5° C gestoppt. Die von dem Lautrad abgeschlendortea Zuge-In
    Wus den in einen stationären Bett ran trockenem Kohlemehl (Feinheit)
    O,25 am (6O eesb», abgeschsecht. Die abgeschreckten Kugeln wur#
    deal gesasr»lt und in drei Gruppen geteilt; die Druekfeati*eit
    der Gruppen rus°de wie folgt bestiraat s
    Nsrsoheuar- Durchecänitt1iche restime@
    r@rw m rr@mrr rr.rm a
    3*36 s a,38 .(am) 1140 kg/OB a
    2138 s t r 68 1295
    1,68 a 0,84 167
    Die Druaktestigkeiten wurden erhalten, indem die xugein zwischen
    zwei gehärtete Stahlplatten (3tookaell C Bärte 25) angeordnet wur-
    den und die Druckkraft auf die besagten Platte» ausgeübt wurde,
    :r eIne 3n wesentlichen paestttlärwise S «« hrung der Kugel au er-
    beitm. nie Kugeln wordm äaan in ttpieehe Bobrunen-' 13ohfchtea,
    nach dwn in Betspiel III b«ebriebeaep Verfahren trnteraocht
    und wett harlömlich« Yorteettgors worglichen. Dia lgraebniose
    erscheinen in Tabelle II.
    girre swite Armpo ran Kugeln wurde a» einer @llmsiiliket#
    8cblsolce tolsedder iseaaneaeaetaun@ hersestellts
    Cso 83000 x s102 @ 37,30 x
    *M x A.aa3 6,2s x
    141B3 %
    Die Schlacke wwde bei i775° C »a einen Bad in eine Ouerioae
    abgeatochem end nach Deiepiel IY au Kugeln geformt.
    Die Schlacks hatte zu Beginn der Zügelherstellung eine Tmpera-
    tar von 1675a C # die tn@el@eretel.tnn@ ~de bei ]Crreichan Fron
    t6oe C abgebrochen. Die T«rper®tvren wurden mit einen ®x-@s:hrsra
    Dyror»ter gsaensen. Die Kugeln wurden in einer 10 %igen vräm@s-=
    rLgen Stärke-Lösung absaseä:eaict. Die Kugeln wurden geaa::" f.
    und in, Gruppen sortiert t welche folgende Drucktest igkaiton
    hatten:
    Man*itensrbüa Durchschnittliche#Pesti,Mciit
    r r#rrrar rr#r#.r@.r#r#ri 3136 x 2, 38 (mm) 2-n40 tkg/cMa 1
    2,38 x 1968 (mm) 863a trcg/anßi
    1,68 x o,84 (am) 39.50 tkt/cm2#.
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    Diese Kugeln wurden in typischem lbrurrgapriü'acell geprUft und
    mit herkämlichern Verfestfg»cn, wie in Tabelle ZII beschrieben,
    @res$I"fabaa. .
    hie reraageäenden
    I bin Irr *eigen, dad der 'i%rfestigungs-
    stotf dieser Ertiadnat eine weit größere Derahlässigheit als jodoe
    der herkömmlichen yarfeati&er ergibt. Dienen Hater#al hat suaRts-
    lich zu dieser höheren Darchlässtireit andere höchst wenscherte-
    nert* Eigenschaften* Den ihtteriai ist 'vou einhaftlieärr Gröle und
    Kugelgestalt. Es ist beständig gegenüber chesdaches Angritt durch
    die gewöhnlich in Erden und unterisdiaehea @tr#Wä@eaa asfiretenden
    äorrosionsisae Schließlich hat es eine *iahattliahara -
    festigkeit und Dichte und zersetzt sieh nicht =ter ltiläung unge-
    wUnacbter eheetisehes I%beapradukte.
    Die DarchUssi*edt wird in ndarsr##Zenti.@cetexrr'@ des rlussea (den)
    angegeben. Ihrs ist eine in der
    anerkannte Methode zur
    Bestg des Wirbungagradea vag @erfestignngs@ratsrfaliona Sie
    wird beatimt, f"ou mm die Dtrchdrfagbarkeft in *darcysn mit
    der Bretts des Spaltest In den das lierfest3;unasatttei angeordnet
    wird, multipliziert. Lohe Durehläseiakeitea bedeuten ,größere Aus.
    besten aua der Drawhsono und sind von äußerster Bedeutung für die
    Gewinnung von Erdöl und Erdgas.
    Es wurde
    daß als @tasansaiaterfal a= Bernteilung hoch-
    fester aodetnrerfestiger jede der hgheruchnelzeaden, hitnobestän#
    diganx &lassorten sowie geröhnliche Veichgläaer und verschiedene
    aetallvrgische Schlacken Verwendet Word« können.
    Es wurde fortgestellt, daß s*lehe garlesttgangastoffo mm Glas,
    Wie sie hier boschrieben werden, neue Dichte imtac da, ß,6 gl"3
    t i r t @r iAt' t,~ äA i @e ö
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    hoitea", Welche den 1'errteslider in die ss mttersMseade
    it-
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    suspendier! wosdea kommen. Diese Slsareer«ti.pr.
    sind bei i=0° C Chemisch inert. Dies ist afirderiish. im ss
    meerariden, d" sie iorai ßalrswasser mad enderre ante: der brd.
    sberlhloho iefisdliohe ha:rediereaie Ag«ti«
    ilfes MM vier..
    fressen wrrlem. .war in mteriräiaahea "äiohtea eaaotre!leade
    pB#lereieh Haas sich mischen PR j twd ga t i . beiert trtd des Ver-
    lutip@ttel rwrä Dwi@rt soss, i@leiwi @re@ai@rrUsdart DsünSan-
    gom m widerstahm. Oss bedeutet, Iaä der tittftlee sowohl in
    sanrerr wie aibalisoher ohseebmg «komisch stabil sein a". Ga
    die aehlertteaperatarert rem Öl- Im1 ässe. ie@lrialleä höher
    so"
    als tie oberrIäoheateweeeetm ,. awä äee lerrlssliwr
    bis m Taaperwtrrea un ise C phlrslkaiiseh stebLi seil, m
    wh-iodoasteUd als rerlestlperr dienre um kdfam«.
    1a wurde basische äeaäeliosoh@wlce rieh irr in dem beilla meisjrte#
    lem Ir md # desohriebenem #eartolrren ä anrah lrhit:en not 7«,poea-
    tnrm srisaim isw und a loe C behandelt* Zu wurde jedeoh dz., flsalea, dsd das Abeobreehea in flitssiseae ilisen Stoffes, wie
    lliwar'alül. Stitstce-LÖsantaua i! --.54 x wiserriser itirhe#LÖsnali, .
    8eifoa-LÖsuases, itänliaheu wKssri,et Umzug« äöäer fislcoaer
    stefte oder in llüssieitilä@.iohert fethtwsea aus leinserlcleiurtaa
    teatstotle*, wie Auttrlamrol, Aarphit, Rekle etw., rerienarem
    werden maße
    an wurde gefunden, dsü amuohe lrsebalsse mit a24erea $ohlse»a
    uaä toaterlestsa Steffen erbalten wesöen k&Wmneu, rercm mem d« »*oft
    au!' eiste höhere Temperatur m a00e C oder wehr über den thelre».
    tischen ßehraelspmnlct erhitzt, wie boispielsreiso im Lalle %ea
    Hacäote>t-liseaschlacäce, auf eine Terrpe@ratrsr in Qebtet arischen
    150a° und 21O0° C, und des geschmolstene Material auf der höheren
    Temperatur hält, bis Gleichgewicht mit der Urgebung oberhalb des
    Hades erreicht ist und keine weitere Sasentxieklnng erfolgt. ss
    wurden im falle von Schlacke», sowohl ez?dierende als reduzierende
    Umgebung wie normale Atmosphäre auagaxmedt , mä die Bedingungen des
    Bardes zu regeln.
    Die der ßrtindnag ;wägen Sehlacken oder sahlaokwühniichen liste.
    rialien nU,sen eiere Dichte unterhalb ca. 21,6 gjca0 haben, dmit
    sie ist herkbsralicheu @!Hrvrchfi@linngsflßarürtetten", -weiche den Vor-
    festiger .in die zerr unterstützende Schichtung befördern, snspsndiert
    worden k$ane'R.
    Die Schlackenvertestiger sind bei 12O° C cheniach beständig sowie
    bei pü,Werten zwischen 3 rund il. Widerstandsfähigkeit gegen eheri-
    eschen Angriff iet eine notwendige Eigenschaft, am einen Angriff
    durch Erdsäuren und unter der Erdoberfläche beflaadlicbe korredie-
    `ende Ageutien, wie Salzlauge und ähzli"eM,
    Die
    dieser Erfindung geeüben glasartigen ächlaatenverfestiger sind
    bei 32ß° C physikalisch stabil und werden unterhalb dieser Ten#
    peratnr nicht erweicht, gespalten oder anderweitig nachteilig
    beeinflnßt b Zudem besitzen die der Brfindnng entsprechenden Vor-.
    festigcagsmittel an* Schlacke atucgewahlte, einheitliche
    glatte Oberflächen, es allgemeinen luaggelfäx-wiae Gestalt xmd hohe
    Druckteatigkeit, allen
    die für eine befriedigende
    Yerfestigungesirhnng nötig Bind.
    Ina der vorangegangenen Beschreibung wunde gewissen vorzugsweise
    Verfahren und Vervendungen der Erfindung dargelegt. Die drßndmg
    ist jedoch nicht auf die Beispiele beschränkt.

Claims (1)

  1. Patentansprüche 'i. Ein ßlaekörper als Unteriprmmdverfeetiger mit etwa kugeliger Be- stalt, g e k e s a s e i c h n e t dareh eine Dichte unter ca. 2,6 S/tm3 , eine Druckfestigkeit Ober 3500 Wen 2, chemische Beständigkeit bei Temperaturen von ea. 120o C, welcher zur 1Cr- nsugaag einer hohen Durchlässigkeit bei @erreamda@ag in Öl- oder Gasbohrungen geeignet ist.
    B. Rin Uasközper als Untergrund-Yerfestiger mit etwa kugeliger Ge- stalt mad einem Durchmesser größer *In ca. 0,88 m, g e 1c e n n- a e i e h n e t durch eine Dichte unterhalb 2,6 g/on3, äofa- digkeit gegen pbrsUmlische und chemische Zerstörung bei Tempem raturen vemo@ ea. 1209 C und pg-Vort zwischen oa. 3,0 und 11,0e welcher zur Brseagosg einer hohen Durchlässigkeit bei Verwog als #erfestigmmgsaittel in Öl- oder &asbohrongen geeignet ist.
    $. Ein Verfahren zur Herstellung hochfester Engeln ans Glas und £"0- ähnlichen Stoffen, welches die Bildung von Kugeln aus der genannten Stoff bot einer Temperatur oberhalb 980° C und die plötsliehe Pr- niedriauag der Tesparatnr der genannten Kugeln auf eine Tagpcretor unterhalb 4800 C, umfaßt .
    fit. Ein Verfahren zur Herstellung hochtester Kugeln aus Glas und glas- ähnlichen Stoffen, welches die Bildvag von Kugeln aus den gesam- ten Stoff bei einer Temperatur oberhalb 980o C und die plötsuohe Erniedrigung der Temperatur der genannten Kugeln auf eire Terrpara- tur unterhmlb IM o C, umfaßt, bei de® in -einem Bad des aoe Vasen und nlüxaigkslten höherer Viskosität als Wasser bestehenden Stoff- gruppen abgeschreckt wird,
    g. Ein yerfahrsn zur Herstellung hochfester Kugeln aus Glas und glas- ähnlichen Stoffen, welch« die StIduag Fron Zugela aas den $enamtea Stoff bei einer Temperatur oberhalb 9$0° C ued die plötzliche gr- aiedri,gang der Temperatur der genannten Kugeln auf eine Tempera- tur unterhalb 4ge C umfaßt. frei dem in einer wässrigen :zi°bce.- oder Seffea-Uanng abgeschreckt wird.
    6. Ein Verfahren zur Herotolluug hochfester Kugeln eaus uas und ;'är@«. ähnlichen Stoffan, welches eUsB Bildung von Kugeln aus dem. ten Stoff bei einer Temperatur zwischen 109e C und 1'150* C und die plätzl*ohe gragedrIgung der Temperatur der gaaannten Xugela auf eine Ternperatbr un=;xh.'r 48o0 C aufaßt, bei den In Öl # ei?ifik, wässrigen Stärkt-3.üswng mit einem Gehalt von t bis 50 % Stärke, oder lxt einer wässrigen 1@r@:rxuflit@.3Lisusg abgeschreckt wird.
DE19641496044 1964-11-25 1964-11-25 Verfahren zur Herstellung von Untergrund-Verfestigern oder glasartigen Materialien Pending DE1496044A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993014037A1 (de) * 1992-01-14 1993-07-22 Nukem Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von glaskugeln

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993014037A1 (de) * 1992-01-14 1993-07-22 Nukem Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von glaskugeln

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