DE1915787C - Heat-shock resistant, refractory molded body based on aluminum titanate and process for its production - Google Patents

Heat-shock resistant, refractory molded body based on aluminum titanate and process for its production

Info

Publication number
DE1915787C
DE1915787C DE19691915787 DE1915787A DE1915787C DE 1915787 C DE1915787 C DE 1915787C DE 19691915787 DE19691915787 DE 19691915787 DE 1915787 A DE1915787 A DE 1915787A DE 1915787 C DE1915787 C DE 1915787C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aluminum
resistant
weight
fired
moldings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19691915787
Other languages
German (de)
Other versions
DE1915787A1 (en
DE1915787B2 (en
Inventor
Ernst Dipl.-Ing. Dr.; Schuster Peter Dipl.-Ing.; 8633 Oeslau Gugel
Original Assignee
Annawerk GmbH, 8633 Oeslau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AT849168A external-priority patent/AT285421B/en
Application filed by Annawerk GmbH, 8633 Oeslau filed Critical Annawerk GmbH, 8633 Oeslau
Publication of DE1915787A1 publication Critical patent/DE1915787A1/en
Publication of DE1915787B2 publication Critical patent/DE1915787B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1915787C publication Critical patent/DE1915787C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

i 915 787i 915 787

1 21 2

Die Erfindung betrifft einen feuerfesten, tempera- stören nicht; sie können die Veresterung bei dichtenThe invention relates to a refractory, tempera do not disturb; you can dense the esterification at

turwechselbeständigcn Formkörper auf der Basis von Körpern sogar noch begünstigen.Shaped bodies which are resistant to changes in temperature and which are based on bodies even favor.

Aluminiumtitanat und ein Verfahren zur Hersteilung Um die Hochtemperaturfestigkeit zu verbessern,Aluminum titanate and a method of manufacturing In order to improve the high temperature strength,

desselben, bei dem aus einer Ausgangsmas^e dit Form- empfiehlt es sich, grobkörnige (0,2 bis 3 mm) Zusätze,of the same, in which from a starting mass it is advisable to use coarse-grained (0.2 to 3 mm) additives,

körper geformt und dann die Formkörper getrocknet 5 wie Mullitschamotte, Sillimanit, Korund und Zirkon-shaped body and then dried the shaped body 5 such as mullite chamotte, sillimanite, corundum and zirconium

und gebrannt werden. silikat zuzusetzen, wodurch sich allerdings die Wärme-and be burned. add silicate, which, however, reduces the heat

Die Erfindung ist für ate Herstellung von dichten ausdehnung erhöht und damit die Temperatur-The invention is for ate production of dense expansion increases and thus the temperature

bis hoci.porösen Formkörpern nach einem beliebigen wcchselbeständigkeit entsprechend der zugesetztento hoci.porous moldings according to any change resistance according to the added

keramischen Herstellungsverfahren gecignct,~aIso~scH· Menge graduell etwas verringert,ceramic manufacturing process, ~ also ~ scH quantity gradually decreased somewhat,

wohl von chemisch-technischem Steinzeug als auch to Das Erfindungsprinzip läßt sich auch zur Herstel-probably of chemical-technical stoneware as well as to The invention principle can also be used to manufacture

von feuerfesten Steinen und Fsolierstcinen. lung von ,feuerfesten, temperaturwechsclbeständigen,of refractory bricks and tiles. of, refractory, temperature-change-resistant,

Es ist bekannt, daD Aluminiumtitanat einen niedri- porösen Formkörpern auf der Basis von Aluminiumgen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist Dieser litanat anwenden, wobei das Verfahren dann beispielsniedrige Wärmeausdehnungskoeffizient geht zurück weise so geführt wird, daß in das Gemisch aus Alumiatif eine sehr hohe Wärmedehnung in der kristalle»- 15 niumoxid, Titandioxid und Zirkonsilikat ausbrennbare graphischen a- und Α-Richtung des rhombischen Substanzen, wie Hol/ oder Kohlenstaub, zugesetzt Kristallgitters und in einer negativen Wärmedehnung werden, in der r-kichtuiig. Man kann auch einen Schlicker aus einem GemischIt is known that aluminum titanate has a low-porous shaped body based on aluminum genes. Use this litanat, the process then being carried out in such a way that the mixture of aluminum has a very high thermal expansion in the crystals »- 15 nium oxide, titanium dioxide and zirconium silicate burn-out graphical a- and Α-direction of the rhombic substances, such as wood / or coal dust, added crystal lattice and in a negative thermal expansion, in the r-kichtuiig. You can also use a slip made from a mixture

Die *e hohe Wärmeausdehnungsanisotropie bringt es aus Aluminiumoxid, Titandioxid und Zirkonsilikat inThe * e high thermal expansion anisotropy brings it in from aluminum oxide, titanium dioxide and zirconium silicate

mit sich. daD die Wärmedehnung des Körpers im jo bekannter Weise schäumen und den aufgeschäumtenwith himself. that the thermal expansion of the body in the known way foam and the foamed

Durchschnitt sehr gering ist. Diese geringe Wärme- Schlicker zu Formkörpern formen, die nach demAverage is very low. This low heat slip to form moldings that after

dehnung muß aber durch hohe innere Spannungen er- üblichen Trocknen in an sich bekannter Weise beiHowever, due to the high internal stresses, elongation must be accompanied by drying in a manner known per se

kauft werden, welche die Festigkeit solcher Formkörper 1400 bis'1550'C gebrannt werden,are bought, which the strength of such moldings are fired 1400 to'1550'C,

so stark beeinträchtigen, daß man reine Aluminium- Vorzugsweise liegt die Körnung in der Größenord-affect so much that pure aluminum is preferably used, the grain size is in the order of magnitude

titanalkörpcr bisher nicht herstellen, konnte. »5 nung von <60 μ, und bei einer besonders vorteilhaftennot yet able to produce titanium bodies. »5 tion of <60 μ, and with a particularly advantageous one

Es ist bereits bekannt, zu Aluminiumtitanat Zusätze Ausführungsform des erfindungsgemäßcn VerfahrensIt is already known that an embodiment of the process according to the invention can be added to aluminum titanate

beizugeben, welche aber nur einen graduellen Erfolg setzt mau die Feinkörnigkeit bis auf <10μ herab,to be added, which, however, is only a gradual success, with the exception of the fine grain <10μ down,

erbrachten und darüber hinaus die Feuerfestigkeit des Das Brennen kann absatzweise oder kontinuierlichprovided and, in addition, the fire resistance of the burning can be intermittent or continuous

gewonnenen Materials wesentlich verschlechterten. erfolgen.recovered material deteriorated significantly. respectively.

Siliziumdioxid enthaltende Ahiminiumtitanatmassen 30 Die angegebenen Werte für die BrenntemperaturAhiminium titanate masses containing silicon dioxide 30 The values given for the firing temperature

sind ebenfalls oerciis bekannt (schweizerische Patcut- zeigen, daß bei verhältnismäßig niedriger Temperaturoerciis are also known (Swiss Patcut- show that at a relatively low temperature

schrift 309 125, USA.-fjatcnl-ch'Tt 2 776 896 und feucifeste Körper mit geringer Wärmedehnung auffont 309 125, USA.-fjatcnl-ch'Tt 2 776 896 and feucifistant bodies with low thermal expansion

deutsche Auslcgesehriit I £38 376), wobei der Sili/ium- Aluniiniumtitanatbasis gemäß dem Verfahren nach derDeutsche Auslcgesehriit I £ 38 376), the silicon aluminum titanate base according to the method according to

dioxidantcil besonders durch die Zugabe von Ton oder Erfindung herstellbar sind.dioxidantcil are especially producible by the addition of clay or invention.

Kaolin in die Masse gelangt. 35 Bisher mußte das Aluminiumtitanat in einem Vor-' Obwohl solche Zusätze von Ton und silikalischcn brand bei Temperaturen oberhalb von 165O°C zuerst Massen bisher bereits gewisse Erfolge erbrachten, hergestellt u..i dann nach Zerkleinerung und Beiwaren sie nicht brauchbar für Massen mit hohem mengung eines Bindemittels in einem zweiten Brand Alu.miniumtiunaigehalt. Außerdem litt die Feuer- zum Formkörper verarbeitet werden, während beim festigkeit des fertigen Formkörpers. 40 cifindungsgemäßcn Verfahren überraschenderweise einKaolin gets into the mass. 35 Up to now the aluminum titanate had to be prepared first, although such additions of clay and silicic fire at temperatures above 165O ° C Masses have already achieved certain successes, manufactured and then after comminution and incidental goods they cannot be used for masses with a high amount of a binding agent in a second fire Aluminum minium content. In addition, the fire to be processed into molded body suffered while at strength of the finished molding. 40 surprisingly a method according to the invention

Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren einziger Brand bei etwa 1400 bis 155O°C genügt, derThe object of the invention is therefore to provide a single fire at about 1400 to 1550 ° C, which

zur Herstellung von feuerfesten, temoeraturwechscl- Brand also in einem Ofen durchgeführt werden kann,for the production of refractory, temoeraturwechselcl- fire that can be carried out in a furnace,

beständigen F.'rmkörpcrn auf der Basis von Alumi- wie er zur Herstellung üblicher feuerfester ProdukteResistant arm bodies based on aluminum, such as those used in the manufacture of common refractory products

niumtitanat zu schaffen, welche einen niedrigen dient.nium titanate, which serves a low level.

Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine so hohe 45 Unterteilungen an den nach dem erfindungsgemä-Thermal expansion coefficient and such a high 45 subdivisions on the according to the invention Fcstigkeit besit/cn. daO man sie bis zu Temperaturen ßen Verfahren hergestellten Körpern zeigen, daß dieseAbility to possess. that you can show them up to temperatures ßen process produced bodies that this

von 165O°C als feuerfeste, temperaturwechselbestän- bis etwa 5000C eine Wärmedehnung aufweisen, dieof 165O ° C as refractory, temperature change resistant to about 500 0 C have a thermal expansion that

digc Formkörper verwenden kann. zwischen 0 und jener des Quarzglases liegt.digc moldings can use. lies between 0 and that of the quartz glass.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird Bei steigenden Temperaturen nimmt die Wärme-The object on which the invention is based is

dadurch gelöst, daß ein stöchiomeirisches Gemisch aus 30 dehnung etwas zu, so daß sich bei etwa 1OOO°C einsolved in that a stoichiometric mixture of 30 elongation something, so that at about 100 ° C a

einem Mol Aluminiumoxid und einem Mol Titandioxid Wärmeausdehnungskoeffizient von 1,5 bis 2,5-10"·one mole of aluminum oxide and one mole of titanium dioxide coefficient of thermal expansion of 1.5 to 2.5-10 "

mit 5 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise mit 10 bis ergibt.with 5 to 30 percent by weight, preferably with 10 to results.

20Gewichtsprozent, Zirkonsilikat in möglichst feiner Die Ergebnisse zeigen deutlich, daß schon bei sehr20 percent by weight, zirconium silicate as finely as possible The results clearly show that even with very

Körnung gemischt und zu den Formkörpern gepreßt niedriger Brenntemperatur em sehr großer Anteil anGrain mixed and pressed to the moldings, low firing temperature em very large proportion of

wird, die nach dem üblichen Trocknen in an sich 55 Aluminiumtitanat entstanden ist, daß aber durch dieis, which has arisen after the usual drying in per se 55 aluminum titanate, but that by the

bekannter Weise bei 1400 bis 155O°C gebrannt Art der Herstellung und insbesondere durch die An-as is known, fired at 1400 to 1550 ° C. Type of manufacture and, in particular, by the

werden. Wesenheit des Zirkonsilikats die ungünstige Wirkungwill. Essence of the zirconium silicate the unfavorable effect

Selbstverständlich kann teilweise oder ganz an Stelle der Wärmeausdehnungsanisotropie wesentlich gemilder Mischung von AI1O, und TiO1 zuvor hergcsCe..· dert wird, so daß Katibiegefestigkeitswerte von 100 bis AlumHiumtitanat eingesetzt werden, doch verliert η a 60 300 kp/cm1 erreichbar sind.Of course, instead of the thermal expansion anisotropy, a substantially mild mixture of Al 1 O and TiO 1 can be partially or completely changed beforehand, so that flexural strength values from 100 to aluminum titanate can be used, but a loss of η a 60 300 kp / cm 1 can be achieved .

dabeijjen Vorteil der billigen Ausgangsrohstoffe und Die besondere Zusammensetzung der erfindungs-the advantage of cheap raw materials and the special composition of the invention

dcr insgesamt einfacheren Hcrstellungsmethode. ' gemäßen Formkörper bringt es offenbar auch mit sich.the overall simpler manufacturing method. It also evidently brings about a corresponding shaped body.

Man_yerläßtde_n R.ahmejLdejLErfindungauchjiicht, da_ß_die Biegefestigkeit .nit zunehmender Temperatur It is also not possible for the person to accept that the flexural strength is too high when the temperature increases

wenn entweder ΑΙ,Ο, oder TiO1 in einer etwas größe- nicht nur nicht absinkt, sondern bis wenigstens 15000Cif either ΑΙ, Ο, or TiO 1 in a somewhat larger size - not only does not decrease, but to at least 1500 0 C

ren Menge vorliegen, als dem stöchiometrischen Ver- 65 sogar zunimmt. . .There is a lower amount than the stoichiometric 65 even increases. . .

hältnis von Aluminiumtiianat eivtspricht. —1--_ 5.L1APJLf- ratio of aluminum tiianat is equivalent. —1 --_ 5.L 1 APJLf-

Auch kleine Verunreinigungen und Zusätze bis 2°/» Ein Gemisch aus 15°/„ Zirkonsilikat, 48°/e *-Ton-Even small impurities and additives up to 2 ° / »A mixture of 15 ° /" zirconium silicate, 48 ° / e * -Ton-

von Oxiden, wie Erdalkali-,. Alkali-, Eisenoxid usw., erde und 37°/,, Rutil (TiO1) mit einer Körnung <60μof oxides, such as alkaline earth ,. Alkali oxide, iron oxide etc., earth and 37 ° / ,, rutile (TiO 1 ) with a grain size <60μ

ii

wird innig gemischt und mit einem verdünnten organischenPlastifizierungsmittel in solcher Menge versetzt, "äjßTiöch eine I rockünpressüng möglich ist. Der Preßdruck liegt bei etwa 400 kp/cm1. is intimately mixed and mixed with a diluted organic plasticizer in such an amount that an iron pressure is possible. The pressure is about 400 kp / cm 1 .

Es wurden plattenförmige Körper hergestellt, die nach dem Pressen getrocknet und in einem Tunnelofen bei SK 16 gebrannt wurden. Die erhaltenen Körper hatten folgende Eigenschaften:Plate-shaped bodies were produced which dried after pressing and fired in a tunnel kiln at SK 16. The preserved bodies had the following properties:

OffenTPorositäf 20a/o Open porosity 20 a / o

Biegefestigkeit bei 200C 105 kg/cm1 Flexural strength at 20 ° C. 105 kg / cm 1

Biegefesligkeit bei 14000C 120 kp/una Flexural strength at 1400 0 C 120 kp / un a

Wärmeausdehnungskoeffizient (20 bisThermal expansion coefficient (20 to

5000C) 0,5-10-·500 0 C) 0.5-10-

Wärmeausdehnungskoeffizient (20 bisThermal expansion coefficient (20 to

10000C) v. 2,4-10-·1000 0 C) v . 2.4-10-

Die Temperaturwechselbeständigkcit ist ausgezeichnet. Wiederholte Abschreckungen sowol.l in Luft als auch in Wasser von 9000C auf die jeweilige Temperatur erbrachten weder sichtbare noch durch dynamische »o Messungen nachweisbare Zerstörungen.The resistance to temperature changes is excellent. Repeated deterrents sowol.l services in air and in water at 900 0 C to the respective temperature neither visible nor detectable by dynamic "o measurements destruction.

Das angegebene Beispiel läßt sich auch für die Herstellung von Formkörpern mit erhöhter Porosität anwenden, beispielsweise also auf die Herstellung feuerfester Isoliersteine. asThe example given can also be used for the production of moldings with increased porosity, for example, on the production of refractory insulating bricks. as

Man kann entweder ausbrennbare Bestandteile, beispielsweise Höh oder Kohlenstaub, der zu verpressenden Mischung zusetzen oder aber einen Schlicker aus den Ausgangsmatcrialien herstellen, dem Schaummittel zugesetzt werden und der nach Ai«fschäumen durch Rühren oder Einblasen von Luft in Formen gegossen wird. Die gegossenen Formkörper werden gehärtet, getrocknet und dann unter denselben Bedingungen gebrannt, die oben bei dem gepreßten Formkörper angegeben sind.You can either burn out components, for example heights or coal dust, which are to be pressed Add the mixture or produce a slip from the starting materials, the Foaming agent can be added and the foaming after Ai «ffoaming poured into molds by stirring or blowing air. The cast moldings are hardened, dried, and then fired under the same conditions as above for the pressed Shaped bodies are given.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Temperaturwechse'beständiger, feuerfester Formkörper auf der Basis von Aluminiumtitanat,1. Resistant to temperature changes, more refractory Moldings based on aluminum titanate, dadurch gekennzeichnet, dbS er aus 70 bis 95 Gewichtsprozent eines wenigstens annähernd stöchiomelrischcn Gemisches aus einem Mol Aluminiumoxid und einem Mol T Cinoud, entsprechend einem Gewichtsverhältnis 56 zu 44·/» mit 5 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent, Zirkonsilikat in möglichst feiner Körnung gepreßt und gebrannt ist.characterized in that it consists of 70 to 95 percent by weight of an at least approximately stoichiomelic mixture of one mole of aluminum oxide and one mole of T Cinoud, corresponding to a weight ratio of 56 to 44 · / »with 5 to 30 weight percent, preferably 10 to 20 weight percent, zirconium silicate as finer as possible Grit is pressed and fired. 2. Verfahren zur .Herstellung von feuerfesten, temperaturwechselbeständigen Formkörpern auf der Basis von Aluminiumtitanat nach Anspruch 1, bei dem aus einer Ausgangsnasse die Formkörper geformt, getrocknet und gebrannt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein stöchiometrischei Gemi:<h aus einem Mol Aluminiumoxid und einem Mol Titandioxid mit 5 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent Zirkonsilikat in möglichst feiner Körnung gemischt und zu den Formkörpern gepreßt wird, die nach dem üblichen Trocknen in an sich bekannter Weise bei 1400 bis 155O°C gebrannt werden. 2. A method for .Herstellung of refractory, temperature change-resistant moldings based on aluminum titanate according to claim 1, in which the moldings are formed, dried and fired from an initial wet, characterized in that a stoichiometric Gemi: <h of one mole of aluminum oxide and one Moles of titanium dioxide are mixed with 5 to 30 percent by weight, preferably 10 to 20 percent by weight of zirconium silicate in the finest possible grain size and pressed to form the shaped bodies which, after conventional drying, are fired at 1400 to 1550 ° C. in a manner known per se. 3. Verfahren nach Anspruch 2 zur Herstellung von feuerfesten, temperaturwechselbeständigen, porösen Formkörper auf der Basis von Aluminiumtitenat, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gemisch aus Aluminiumoxid, Titandioxid und Zirkonsilikat ausbrennbare Substanzen vie Holz oder Kohlenstaub, zugemischt werden.3. The method according to claim 2 for the production of refractory, temperature change-resistant, porous Shaped body based on aluminum titenate, characterized in that in the mixture substances that can be burned out from aluminum oxide, titanium dioxide and zirconium silicate, such as wood or Coal dust. 4. Verfahren nach Anspruch 2 zur Herstellung von feuerfcsen, temperaturwechselbeständigen, porösen Formkörpern auf der Basis von Aluminiumtitanat, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Schlicker aus dem Gemisch aus Aluminiumoxid, Titandioxid und Zirkonsilikat ein Schäummittel zugesetzt oder Luft eingeblasen und der aufge~ schäumte Schlicker zu Formkörpern geformt wird, die nach dem üblichen Trocknen in an sich bekannter Weise bei 1400 bis 155O°C gebrannt werden.4. The method according to claim 2 for the production of feuerfcsen, temperature change resistant, porous Shaped bodies based on aluminum titanate, characterized in that in one Slurry made from the mixture of aluminum oxide, titanium dioxide and zirconium silicate is a foaming agent added or air blown in and the foamed slip is formed into moldings, which, after conventional drying, are fired at 1400 to 1550 ° C. in a manner known per se will.
DE19691915787 1968-09-02 1969-03-27 Heat-shock resistant, refractory molded body based on aluminum titanate and process for its production Expired DE1915787C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT849168A AT285421B (en) 1968-09-02 1968-09-02 Process for the production of refractory, temperature change-resistant molded bodies based on aluminum titanate
AT849168 1968-09-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1915787A1 DE1915787A1 (en) 1970-05-27
DE1915787B2 DE1915787B2 (en) 1970-10-15
DE1915787C true DE1915787C (en) 1973-07-12

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2631875C2 (en) Use of a ceramic cordierite composite body with a honeycomb structure as a catalyst carrier for cleaning exhaust gases
DE902235C (en) Cast refractory product based on zirconia
DE2815713A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING POROESE ZIRCONIUM OXIDE CERAMICS
DE3326270C2 (en) Process for the production of a refractory lightweight brick
DE1915787C (en) Heat-shock resistant, refractory molded body based on aluminum titanate and process for its production
DE2200002A1 (en) Heterogeneous mixtures with high melting points
DE2100802C3 (en) Process for the production of refractory bricks for use at high temperatures
DE2700374A1 (en) FIRE-RESISTANT INSULATION COMPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING IT
DE855674C (en) Production of space-stable mullite products
WO2006027140A1 (en) Fired refractory molded ceramic element
US3342615A (en) Manufacture of kiln furniture
DE1915787B2 (en) Heat-shock resistant, refractory molded body based on aluminum titanate and process for its production
AT394038B (en) METHOD FOR PRODUCING A BURNED, FIREPROOF MAGNESIA STONE BASED ON SINTERMAGNESIA AND FINE DISTRIBUTED CIRCONIZED SILICONE
DE4206800C2 (en) Thermal insulation material
DE1933360A1 (en) Composition for refractory bricks
DE1646857A1 (en) Manufacture of ceramic structures
DE2236774A1 (en) CERAMICS RESISTANT TO HEAT SHOCK
DE4208155A1 (en) Light refractory ceramic material - has spherical pores formed by hollow sphere addn. to starting material
DE3507375A1 (en) IMPROVED CLAY BRICK MATERIAL
DE2739040C3 (en) Refractory masses based on aluminum silicates and their uses
DE2018329C3 (en) Mass and method of making refractory bricks
DE2735926A1 (en) FIRE-RESISTANT BUILDING MATERIAL, ESPECIALLY IN THE FORM OF BUILDING BLOCKS, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE1802337C3 (en) Process for the production of non-fired and fired basic pan stones
DE599679C (en) Process for the production of highly refractory stones
SU925901A1 (en) Concrete mix composition