DE1646909B2 - PROCESS FOR MANUFACTURING POROESE CERAMIC MATERIAL - Google Patents

PROCESS FOR MANUFACTURING POROESE CERAMIC MATERIAL

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DE1646909B2
DE1646909B2 DE19671646909 DE1646909A DE1646909B2 DE 1646909 B2 DE1646909 B2 DE 1646909B2 DE 19671646909 DE19671646909 DE 19671646909 DE 1646909 A DE1646909 A DE 1646909A DE 1646909 B2 DE1646909 B2 DE 1646909B2
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Hans-Gerd Dipl.-Ing. 4724 Wadersloh. C04b 41-36 Schulte
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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Polysius AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/04—Heat treatment
    • C04B20/06—Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/02—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined of multiple-chamber or multiple-drum type
    • F27B2007/022—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined of multiple-chamber or multiple-drum type the drum having a non-uniform section along its length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D2003/0085—Movement of the container or support of the charge in the furnace or in the charging facilities
    • F27D2003/0087—Rotation about a vertical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27M—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
    • F27M2003/00—Type of treatment of the charge
    • F27M2003/09—Expanding the charge, e.g. clay

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von porösem keramischem Material durch Erhitzung von blähfähigem Rohmaterial in einer um ihre Längsachse rotierenden konischen Trommel, der das Rohmaterial in der Zone des größten Trommeldurchmessers im Bereich des unteren Wendepunktes des in der Trommel umgewälzten Materials zugeführt und aus der das geblähte Material im Bereich des Trommelendes mit kleinem Durchmesser ausgetragen wird, wobei die Beheizung von dem Trommelende mit großem Durchmesser her durch eine Flamme erfolgt, die auf das in der genannten Zone des größten Trommeldurchmessers nach unten auf das frisch zugeführte Rohmaterial fallende Material gerichtet ist, nach Patent 1646 898.The invention relates to a method for producing porous ceramic material by heating expandable raw material in a conical rotating around its longitudinal axis Drum, which the raw material in the zone of the largest drum diameter in the area of the lower The turning point of the material circulated in the drum is fed and from which the puffed Material in the area of the drum end with a small diameter is discharged, with the heating takes place from the end of the drum with a large diameter by a flame which is directed to the in the called zone of the largest drum diameter down onto the freshly fed raw material falling material is directed, according to patent 1646 898.

Das in dem Hauptpatent beschriebene Verfahren besitzt gegenüber den bekannten Verfahren den Vorteil, daß das Rohmaterial besonders rasch, jedoch ohne lokale Überhltzungen, auf Blähtemperatur gebracht wird.The method described in the main patent has compared to the known methods The advantage is that the raw material is brought to the swelling temperature particularly quickly, but without local overheating is brought.

Nun wird für viele Anwendungsfälle ein bestimmter Anteil an feinkörnigem Blähprodukt benötigt. Dies ist beispielsweise bei der Herstellung von Leichtbeton der Fall, bei der Herstellung von Mörtel für Mauerwerke aus wärmedämmenden Steinen, für die Herstellung von wärmedämmenden Außenputz sowie für Blähton-Estrich.Now a certain one becomes for many use cases Share of fine-grained expansion product required. This is for example in the production of lightweight concrete the case in the manufacture of mortar for masonry from insulating bricks, for which Production of heat-insulating exterior plaster and expanded clay screed.

Die Herstellung dieecs Feinanteiles (mit einer Korngröße bzw. einem Granaliendurchmesser von unter 5 mm) wird bisher durch Zerkleinern grobkörniger Blähprodukte vorgenommen. Das so erzeugte feinkörnige Produkt hat jedoch keine geschlossene Oberfläche, was beispielsweise bei der Betonherstellung zu höherem Zementverbrauch führt.The production of the fines (with a Grain size or a granule diameter of less than 5 mm) has so far become coarse-grained through comminution Bloat products made. However, the fine-grained product produced in this way does not have a closed one Surface, which leads to higher cement consumption in concrete production, for example.

Wegen der fehlenden Brennhaut besitzt ein solches durch Mahlen hergestelltes Feinkorn ferner eine verhältnismäßig geringe Festigkeit.Because of the lack of burning skin, such a fine grain produced by grinding also has a relatively high grain size low strength.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren nach dem Hauptpatent dahin weiterzuentwickeln, daß sich auf einfache Weise ein gewünschter Anteil von feinkörnigem Blähprodukt mit geschlossener, gebrannter Oberfläche herstellen läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-The invention is therefore based on the object of further developing the method according to the main patent in such a way that that in a simple manner a desired proportion of fine-grained expanded product with closed, fired surface can be produced. This object is achieved according to the invention

löst, daß das Rohmaterial mit einem solchen Restfeuchtigkejtegehalt in die Trommel eingeführt wird, daß beim Austreiben dieser Restfeuchtigkeit in der Blähzone ein Teil der Rohmaterialformlinge unter Bildung der gewünschten Menge von Feinkorn gesprengt wird.solves that the raw material with such a residual moisture content is introduced into the drum that when expelling this residual moisture in the Expansion zone blows up part of the raw material moldings to form the desired amount of fine grain will.

Bei dem in dem Hauptpatent beschriebenen Verfahren wird das Rohmaterial nicht auf die Oberfläche des bereits in der Trommel befindlichen Materials aufgeschüttet, sondern es wird an einer StelleIn the process described in the main patent, the raw material is not applied to the surface of the material already in the drum is heaped up, but it is in one place

ao zugeführt, an der es unmittelbar danach von bereits sehr stark erhitztem Material überschüttet wird. Im Hinblick auf die hohe Temperatur und die große Wärmekapazität des Materials, das auf das frisch zugeführte Rohmaterial fällt, wird letzteres einer Artao supplied, at which it is immediately showered with already very strongly heated material. in the Considering the high temperature and the large heat capacity of the material that is on the fresh supplied raw material falls, the latter becomes of a kind

as »Wärmeschockwirkung« unterworfen, und außerordentlich schnell auf Blähtemperatur erhitzt.Subjected to the "thermal shock effect" and extraordinary quickly heated to swelling temperature.

Dabei verdampft die im Rohmaterial noch vorhandene Restfeuchtigkeit in sehr kurzer Zeit. Da der gebildete Wasserdampf nicht schnell genug ent-The residual moisture still present in the raw material evaporates in a very short time. Since the water vapor formed does not develop quickly enough

weichen kann, entwickelt sich in den Rohmaterialformlingen ein Überdruck, der einen Teil der Formlinge sprengt. Hierbei entsteht feinkörniger Splitteranteil, der auf Grund des Sortiereffektes der konischen Trommel und durch den Druck der auf die Materialschüttung gerichteten Flamme schnell die Zone höchster Temperatur durchwandert und schneller als das grobkörnige Brenngut aus der Trommel ausgetragen wird.
Bedingt durch die Aufblähung der Teilchen er-can give way, an overpressure develops in the raw material moldings, which blows up some of the moldings. This results in fine-grain splinters which, due to the sorting effect of the conical drum and the pressure of the flame directed at the material bed, quickly pass through the zone of highest temperature and are discharged from the drum faster than the coarse-grained material to be fired.
Due to the inflation of the particles

*o halten die beim Zerplatzen von Formungen in der Blähzone entstehenden feinkörnigen Splitter eine abgerundete, teilweise sogar kugelige Form. Die Oberfläche dieses feinkörnigen Blähproduktes ist vollständig geschlossen.* o keep them in the Fine-grained splinters created in the inflation zone have a rounded, sometimes even spherical shape. The surface this fine-grained expansion product is completely closed.

Eine Störung des' Brerinvorganges durch den in der Blähzone entstehenden Feinanteil tritt — wie umfangreiche Versuche zeigten — nicht ein.A disruption of the Brerin process by the in The fines arising in the expansion zone do not occur - as extensive tests have shown.

Die Korngröße und die Menge des entstehenden Feinproduktes läßt sich mittels der Restfeuchtigkeit des in die Trommel eingeführten Rohmaterials in weiten Grenzen verhältnismäßig gut regeln. Um die Abhängigkeit des entstehenden Feinkornanteiles von der Restfeuchte des Rohmaterials aufzuzeigen, seien •aus dem umfangreichen Versuchsprogramm zwei Versuche mitgeteilt. Bei beiden Versuchen wurde Rohmaterial der Körnung 4 bis 16 mm und eine Blähtemperatur von 1150° C benutzt.The grain size and the amount of the resulting fine product can be determined by means of the residual moisture regulate the raw material introduced into the drum relatively well within wide limits. To the The dependence of the resulting fine grain fraction on the residual moisture of the raw material should be shown • reported two experiments from the extensive test program. Both attempts were Raw material with a grain size of 4 to 16 mm and an expansion temperature of 1150 ° C is used.

6o6o Restfeuchte (% H2O)
Kornanteil <T 4 mm im Fertig
gut («/ο) Residual moisture (% H 2 O)
Grain content <T 4 mm in the finished product
good («/ ο) Versuch 1Attempt 1 Versuch 2Attempt 2 1,8
23,91.8
23.9 0,7
10,20.7
10.2

Die Restfeuchte des Rohmaterials vor Eintritt in die Blähzone liegt je nach Menge und Korngröße des gewünschten Feinanteiles zwischen 0,5 und 2,5% H2O. Die zur Erzielung von Feinkorn notwendigeThe residual moisture of the raw material before entry into the expansion zone is between 0.5 and 2.5% H 2 O, depending on the amount and grain size of the desired fine fraction. The amount necessary to achieve fine grain

Restfeuchte richtet sich dabei auch nach der Festigkeit und der Porigkeit (offene Poren) des vorgetrockneten Rohmaterials. Bei höherer Festigkeit bzw. bei einem höheren Gehalt an offenen Poren wird zur Erzielung eines bestimmten Feinkornanteiles ein größerer Wasserdampfdruck und damit eine größere Restfeuchte benötigt.Residual moisture also depends on the strength and porosity (open pores) of the pre-dried material Raw material. With higher strength or with a higher content of open pores, the Achieving a certain fine grain fraction a higher water vapor pressure and thus a higher one Residual moisture required.

Das für das erfindungsgemäße Verfahren benutzte Rohmaterial kann granuliert oder beispielsweise auch plastisch aufbereitet und mit einer Strangpresse £u FormUngen geformt sein. Die Vortrocknung des Materials (bis auf eine bestimmte Restfeuchte) erfolgt in einer gesonderten Einrichtung, beispielsweise einem Band-, Rost- oder Trommeltrockner.The raw material used for the process according to the invention can be granulated or, for example, also plastically processed and shaped with an extrusion press. The pre-drying of the material (except for a certain residual moisture) takes place in a separate device, for example one Belt, grate or drum dryer.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von porösem keramischem Material durch Erhitzung von blähfähigem Rohmaterial in einer um ihre Längsachse rotierenden konischen Trommel, der das Rohmaterial in der Zone des größten Trommeldurchmessers im Bereich des unteren Wendepunktes des in der Trommel umgewälzten Materials zugeführt und aus der das geblähte Material im Bereich des Trommelendes mit kleinem Durchmesser ausgetragen wird, wobei die Beheizung von dem Trommelende mit großem Durchmesser her durch eine Flamme erfolgt, die' auf das in der genannten Zone des größten Trommeldurchmessers nach unten auf das frisch zugeführte Rohmaterial fallende Material gerichtet ist, nach Patent 1646898, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial mit einem solchen Restfeuchtigkeitsgehalt in die Trommel eingeführt wird, das beim Austreiben dieser Restfeuchtigkeit in der Blähzone ein Teil der Rohmaterialformlinge unter Bildung der gewünschten Menge von Feinkorn gesprengt wird.1. Process for the production of porous ceramic material by heating expandable Raw material in a conical drum rotating around its longitudinal axis, which holds the raw material in the zone of the largest drum diameter in the area of the lower turning point of the material circulated in the drum and from which the puffed material in the region of the small diameter drum end is discharged with the heating from the large diameter end of the drum by means of a flame which is directed to the zone of the largest drum diameter mentioned is directed downwards on the freshly fed raw material falling material, according to Patent 1646898, characterized in that the raw material with such Residual moisture content is introduced into the drum when driving out this residual moisture in the expansion zone a part of the raw material moldings to form the desired ones Amount of fine grain is blasted. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial mit einem Restgehalt von 0,5 bis 2,5% H2O in die Trommel eingeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the raw material is introduced into the drum with a residual content of 0.5 to 2.5% H 2 O.
DE19671646909 1967-09-01 1967-09-01 PROCESS FOR MANUFACTURING POROESE CERAMIC MATERIAL Granted DE1646909B2 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2833419A1 (en) * 1978-07-29 1980-02-14 Siegfried Seidel Light expanded clay aggregate with controlled grain size - obtd. by feeding clay pellets into preselected zone of rotary drum furnace

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2833419A1 (en) * 1978-07-29 1980-02-14 Siegfried Seidel Light expanded clay aggregate with controlled grain size - obtd. by feeding clay pellets into preselected zone of rotary drum furnace

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