DE1909644A1 - Tonerdehaltiges,feuerfestes Material - Google Patents

Description

• Tonerdehaltiges,feuergestes Material.
• Es ist bereits bekannt,hochtonerdehaltiges Material aus den Grundstoffen herzustellen.Unter Verwendung von Aluminiumsulfat is das bisher nicht gelngen,vor Allem wegen der Schwierigkeiten der Entwässerung der hochviskosen Aluminiumsulfat-Schmelze Gemäss der vorliegenden Erfindung wird aiese Jchwierigkeit dadurch heisse überwanden,dass die/Schmelze des Aluminiumsulfats zunächst mit faserförmigen Füllstoffen verrührt oder verknetet wird,worauf nach erfolgter Erkaltung und Erstarrung die durch unschmelzbar gewordene Mischung durch Kalcination zur Entwässerung und thermischen Zersetzung gebracht wird,vorzugsweise bis zur wenigstens teilweisen Bildung von Al2O3.
• Der durch die Oberflächenwirkung der Fasern zustande kommande Effekt ist umso überraschender als er durch gewichtsmässig sehr geringe Mengen an Faserfüllstoffen zustande kommt,wie 4-5% Glaswolle, oder andere Mineralwolle.Aber auch organische Faserstoffe wie Zellulose, Baumwolle und andere Fasern natürlicher oder synthetischer Natur kommen als Füllstoffe im Rahmen der Erfindung in Frage.In diesen Fällen kommt es nach erfolgter Kalcination zur Bildung von Aluminium- oxyden mit mehr oder weniger Kohlen/in Form der den Bedingungen entsprechenden Modifikationen.Im Falle der Anwendung mineralischer Fasern, wie Glasfaser oder Steinwolle ergeben sich hochtonerdehaltige Silikate.
• Auch Kombinationen aus mineralischen und organischen Fasern kommen in Frage,in allen Fällen sind die Produkte für die Hochtemperaturtechnik besonders wertvoll,sowohl in boem von Platten und Formstücken als sich als Auskleidungsmaterial und Ausbesserungsmaterial,wobei es viel@ch praktisch ist,die besagte Kalcination erst in situ vorzunehmen.
• Es ist weiterhin gefunden worden,das neue feuerfeste Material auch als Verbundstoff herzustellen,von Allem mit Mineralfaser-Isolier-Material wie Glasfaser - oder Steinfaserplatten und zwar unter Ausnützung der hohen Klebfähigkeit der besagten mit Füllstoffen versehenen Aluminiumsulfatschmelze,als Beschichtung solange sie noch heiss und klebfähig ist. Nach vülliger Erkaltung und Erstarrung der Beschichtung kann diese auskalciniert werden,was wegen der porösen struktur des Kalcinationsprodukts und der ihm eigenen isolierenden Eigenschaften ohne Schädigung der damit fest verbundenen Glasfassermöglich ist oder anderen Mineralfaserplatten oder Formstücke. Aber die Kalcination kann auch in situ erfolgen.
• Auch diese Verbundstoffe können für Wände und Hauben von industriellen und anderen Öfen angewendet werden,vielfach durch Verbindung der Glasfaserseite mit Metallgehäusen,wobei die Glasfaserplatten durch dicker@gemacht Zusatzplatten beliebig werden können Yor Allein wenn es sich um Fromstücke handelt,die schwerer zu beschichten sind k.qnn es fallweise von Vorteil sein, Stelle aer Be schichtung des besagten Isoliermaterials,dieses an der Feuerseite von specifischen Gewichten von 1.4- 1.5,die beim Erkalten wenigstens teilweise mittels einer Konzentrierten heis en Aluminiumsulfatlösung zu einem Teil der Dicke des Isolationsmaterials zu imprägnieren für anschliessende Trtockung und Kalcination.Als Schablonenmaterial für solche Formstücke eignet sich am besten Aluminiumblech oder Aluminiumfolie,da das Aluminium im Zuge der Kalcination wegschmlitz oder in Al2O3 übergeht.
• Durch die nachstehenden Beispiele ist die Erfinsung näher erläutert: 1.100kg Aluminiumsulfat werde: geschmolzen und auf einen Sie@epunkt von 110-115°C gebracht, worauf 4kg zerkleinerte Glasfaser oder Glaswolle unter Beibehaltung der Temperaturen eingerührt beziehungsweise eingeknetet werden.Das nunmehr sehr zählflüssige Material wird zu Platten.
• von geformt und erkalten gelas en.Die@ darauf zu folgende Kalcination der Platten kann am Verwendungsort,in situ, vorgenommen werden, im Beispiel als Ofendecke zusammen mit aufgelegtem Isolationsmaterial.
• 2.Die 4 kg Glasfaser gemäss Beispiel 1 werden durch 3 kg Raumvollfaser ersetztim übrigen wird so gearbeitet wie gemäss Beispiel 1 angegeben.
• 3.Die Zählflüssige Material gemäss Beispiel 1 wird im heissen Zustand in Dicken von 5-12 mm als Beschichtung aug Glasfaserplatten von 20mm Dicke aufgetragen und dort erklalten gelas en.Die zu erfolgende Kalder Verbundplatten cination direkt am Verwendungsort in situ geschehen,vor Allen für Wände und Hauben von industriellen und anderen Ofen,wobei die Glasfasers seite mit den zu verkleidenden Metallelementen,wie Hauben von Industriellen Ofen verbunden werden können.
• 4.Drei der Verbundplatten gemäss Beispiel 3 werden im heissen Zustande der Beschichtungen mit einander laminiert .Zu beiden Seiten werden besagten Asbestzementplatten von 3mm Dicke unter Verwendung der gleichen Beschichtungsmasse auflaminiert, wobei an der dem Feuersgefahr abgewendeten Seite soweit das bestimmbar ist - auch die nicht vermischte Aluminium-Sulfatschmelze angewandt werden kann. Diese Platten können als Wendsegmente im Bauwesen eingesetzt werden, vor Allem wo es sich daraum handelt, hohen Feuerwiderstand zu bieten bei gleichzeitigem hohen Isolationseffekt, so zwar das, bei Temperature# nahe 1000° an der Feuerseite weniger als 100° auftreten.In Hinblick auf akustische Isolation sind

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  Wand- oder Decken-Elemente auf Nut und Feder gearbeitet,so zwar dass für benachbarte Platten einmal die Asbestezmentlamination die inneren Lagen um 20-30 mm überragt,während für die Nebenpolatte die inneren beschichteten Lagen um 20-30mm über die Asbestezmentplatten hinausragen.Die Abdichtung der Stossfugen erfolgt in an sich bekannter Weisen Die vorstehenden Beispiele sind als Begrenzung der Erfindungsgegenstandes auszusehen,in dessen Hthmen eine so grosse Zahl von Kombinationen und Modifikationen in Betracht kommen,dass sie nicht von Falls zu Fall beschrieben werden können.
• Hervorzuheben ist insbesondere die Alternative der Kombination von verschiedenen Sorten des besagten Fasermaterials,die beliebig kombiniert werden können,einschliesslich aller anorganischen und organischen Faserstoffe.Auch können die besagten Faserstoffe fallweise durch schuppigen Graphit oder schuppige Kunststoffe ersetzt werden,wenn auch normalweise nur zum Teil.

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  der hervorzuhe benden besonderen Anwendungsgebiete für den Erfindungsgegenstand,auch in Form der besagten Verbundstoffe ist der Einsatz für das Hitzeschild von Raumfahrzeugen,zur Abschirmung von Einstrahlungen und vor gegenüber der hohen Reibungswärmen

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  eintritt in die Atmosphäre.Im Gegensatz zum Bekannten beruht diese Absc@irmung nicht auf blosser Isolation sondern vor Allem auf der grossen Endothermiewirkung der Entwässerung des kristallwasserhaltigen Aluminiumsulfats,die sich erfindungsgemäss ohne Schmelzung vollzieht. Es ist gefunden worden in diesem Falle einen teilweisen Ersatz des Aluminiumsulfats durch Zirkoniumsulfat vorzunehmen, um den höheren Schmelzpunkt des ZrO2 auszunützen. Acuh Bleiverbindungen können in die Beschichtungsmasse einbezogen wenn das als Strahlungsschutz in Betracht kommt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Feuerfestes Material auf Grundlage von Al2O3 , dadurch gekennezeichnet, dass in kristallwasserhaltiges,heisses,geschmolzenes Aluminiumsulfat faserförmige Füllstoffe eigeführt oder eingeknetet werden,worauf nach erfolgter Erhaltung und Erstarrung das nunmehr unschmelzbar gewordene Material durch Kalcination zur Entwässerung und und thermik schen Zersetzung gebracht wird,vorzugsweise bis zur Bildung von Al2O3.

2.Feuerfestes Material gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass es sich bei den besagten faserförmigen Stoffen um solche organischer Natur handelt,wie Zellulose, Baumwolle,Kunstseite oder andere synthetische Faserstoffe und/oder mineralische Faserstoffe wie Steinwolle oder Glasfaser,unzuwenden in beliebiger Kombination oder einzeln.

3.Feuerfestes Material gemäss Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet,dass die besagten faserförmigen Stoffe wenigstens zum Teil durch schuppenförmige Stoffe ersetztwerden wie Graphit oder verbrennliche Scbuppenförmige Kunststoffe.

4.Feuerfestes Material gemäss Anspruch 1-3,gekennzeichnet durch Herstellung von Verbundstoffen,in welchen die besabten feuerfesten Stoffe als deschichtung von mineralische Isolationsmaterial,wie Glasfaserplatten verwendet werdenbso zwar dass die Beschichtung im heissen,klebfähigen Zustande aufgetragen wird für Kalcination nach erfolgter Abkühlung und Erstarrung, fallweise in sitv erfolgende

5. Feuerfestes Material gemäss Anspruch 1-4,gekennzeichnet durch Zusatz stoffe zur besagten Beschrichtung,wie Zirkoniumsulfat oder Bleiverbindungen.

6.Feuerfestes Material gemäss Anspruch 1-5,dadurch gekennzeichnet,dass an Stelle der besagten Beschichtung Glasfaserplatten oder anderers mineralisches Isolationmaterial mit konzentrierten Aluminiumsulfatlösungen oder verdünnten Schmelzen, vorzugsweise in heissem Zustande impragniert werden und nur zu einem Teil der Plattendicke, worauf nach Erkalten und wenigstens teilweiser Erstarrung der Imprägnierung die Kalzination vorgenommen wird.

6 7. Verwendung der feuerfesten Materialien gemäss Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet dass es sich dabei um Elemente im Ufenbau und £ür feuerwiderstandsfähige Bauelemente handelt, ferner im unkalcinierten Zustande als endotherm und gleichzeitig isolierendes Element für den Hitzeschilvon Raumfahrzeugen.