DE1957368A1 - Verbrennbare Brennstoffbehaelter - Google Patents

Description

• Verbrennbare Brennstoffbehälter Die Erfindung befaßt sich sit Behältern für Brennstoffmassen und in einer Ausbildungsform betrifft sie insbesondere verbrennbare Behälter für feste Brennstoffmassen. Insbesondere betrifft in dieser Ausbildungsform die Erfindung verbrennbare Behälter für feste Brennstoffmassen, bei denen die Behälter einen Rückstand nach der Verbrennung hinterlassen, der eine ausreichende Festigkeit zum Selbsttragen und zum Aushalten des Gewichtes des festen Brennstoffes ohne Zusammenbrechen besitzt.
• Feste Brennstoffmassen wurden in einer großen Vielsahl von Zusammensetzungen und in verschiedenen Formen und Gestalten sowohl in verbrennbare als auch nicht verbrennbare Behalter oder Umhüllungen eingeschlossen. Falls der feste Brennstoff in einem nicht verbrennbaren Behälter enthalten ist, beispielsweise einer Metallumhüllung, ergibt die Verbrennung und der schließliche Verbrauch des Brennstoffes einen Rückstand aus einer Metallachale, die den Verbrennungsrckstand enthält, beispielsweise einen ascheartigen oder festen Rückstand, wobei das Problem der Beseitigung auftritt. Diese Problem ist von besonderer Bedeutung, falls feste Brennstoffmassen im Freien verbrannt werden, um Wärme zur Bekämpfung von Frost und Gefriergefahr von Landwirtschaftsflächen und anderen Formen der Vegetation im Freien zu bekämpfen. In solchen Fällen ist es üblich, einige hundert feste Brennstoffbricketts zu verbrennen, welche, wenn sie in nicht begrenzten Zustand, d.h. ohne einen geeigneten Behälter zur Begrenzung des brennenden Brennstoffes, verbrennen würden, eine gefährliche Ausbreitung von Feuer und Brand in Obstgärten, Feldern oder Wäldern ergeben würden. Falls andererseits nicht verbrennbare Behälter zur Begrenzung der Ausbreitung des Feuers verwendet würden, muß das Problem der zeitraubenden und teuren abschließenden Beseitigung dieser Behälter in Betracht gesogen werden Wenn weiterhin ein verbrennbarer Behälter verwendet wird, ergibt die Verbrennung und der schließlich erfolgende Zusammenbruch des Behälters die Möglichkeit der Gefährdung durch Feuerausbreitung.
• Entsprechend der vorliegenden Erfindung ergibt aich, wie nachfolgend näher erläutert wird, ein verbrennbarer Behalter für feste Brennstoffmassen, wobei der Behälter mit einem Material überzogen ist, das nach der Verbrennung des Behälters einen Rückstand hinterläßt von ausreichender restigkeit, so daß er selbsttragend ist und das Gewicht des festen Brennstoffes ohne Zusammenbruch aushält. Insbesondere hinterläßt, nachdem der feste Brennstoff gezündet ist und das Strukturmaterial des Behälters gezündet und verbrannt ist, das Überzugsmaterial einen harten sacherartigen Rückstand in der Originalform oder -gestalt des Behälters, welcher eine ausreichende Festigkeit zum Selbsttragen besitzt und das Gewicht des verbrennenden festen Brennstoffes auhält. Nachdem der Brennstoff in dieser Weise verbrannt ist, dient der harte Rückstand des Behälters zur Begrenzung der Verbrennung, ohne daß eine Gefahr einer Feuerausbreitung auftritt und, nachdem er mach Beendigung der Brennstoffverbrennung stehengelassen wurde, wird er beil nächsten auftretenden Regen weggewaschen, so daß kein Abfall oder kein Problem der Abfallverwertung besteht.
• Die Behälterstruktur kann aus irgendeinem verbrennbaren Material bestehen und hierzu gehören solche Strutturmaterialien, wie Papier, Karton, Wellpappe Preßkarton, Holz, Holzmasse, Baumwolltuch und andere Formen von Cellulosematetrialien. Modifikationen derartiger Materialien können auch angewandt werden und hiersu gehören Strukturmaterialien, wie mattenartige Holzfasern, imprägnierte Materialien der vorstehenden Arten, Schichtgebilde hieraus, verbrennbare Strukturkunststoffe und dergl..
• Das zum Überziehen der Oberfläche der Behälterstruktur angewandte Material ist ein solches Material, welches bei der Aussetzung an Wärme ausreichend thermoverfestigt wird, so daß sich der vorstehend aufgeführte harte ascheartige Rtlckstand in Form eine selbsttragenden Behälters ergibt welcher das Gewicht des festen Brennstoffes hält, während dieser verbrennt. Dieses Überzugsmaterial kann somit aus irgendeinem wasserlöslichen, wasserdispergierbaren oder in Lösungsmitteln löslichen Material bestehen, welches die vorstehend aufgeführten Eigenschfaten zeigt und hierzu gehören solche Materialien, wie Epoxyharze, Acrylharze, wie Polymethylacrylat und Polymethylmethacrylat, Phenolaldehydharze, wie Phenolformaldehyd und Resorcinformaldehyd, Harnstoffaldehydharze, wie z.B. Harnstoff-formaldehyd und Melamin-formaldehyd, Metallsilicate, wie Natriumsilicat, beispielsweise Natriumtetrasilicat (Wasserglas) oder Natrium-, Calcium-, Aluminium- oder Bariumsilicate, Metallphosphate, wie Natrium-, Barium-, Aluminium- und Calciummetaphosphat, -pyrophosphat oder -orthophosphat, und Metallborate, wie z.B. Natriummetaborat, Kaliummetabporat oder Kaliumpentaborat, oder tombinationen hiervon.
• Es kann jede Art einer festen Brennstoffmasse unter Anwendung der neuen verbesserten Behalter gemäß der Erfindung verbrannt werden und sie können Jede Porm und Gestalt haben und hierzu gehören Klumpen, Ntlßchen, Steine oder Briketts mit einer großen Vielzahl von Zusammensetzungen einschließlich solcher verbrennbarer Materialien, wie Holz, Holzsägespäne, Torf, Holzkohle, Kohle, Papier, Tuch, Koks und dergl., oder Kombinationen derartiger Materialien. Eine besonders günstige Form eines festen Brennstoffes der zur wirksamen Wärmebildung im Freien zum Schutz von Ernteflächen und anderen Pormen von pflanzlicher Vegetation gegen Gefrieren und Frostschäden wirksam ist, sind Brennstoffe, die einen größeren Anteil des primären verbrennbaren Feststoffes mit einer Zündungstemperatur oberhalb etwa 1090°C (200o0F), einen kleineren Anteil eines sekundären verbreimbaren Feststoffes mit einer Zündungstemperatur unterhalb derjenigen des primären verbrennbaren Feststoffes und ein festes Oxydationsmittel, welches zur Unterhaltung der Verbrennung geeignet ist, enthält, Insbesondere sind in derartigen festen Brennstoffmassen die sekundären verbrennbaren Feststoffe in Mengen von etwa 3 bis etwa 40 Gew.-% vorhanden und das Oxydationsmittel liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 2 bis etwa 15 Gew.- vor. Spezifische Beispiele für derartige bevorzugte feste Brennstoffmassen sind dieJenigen, die auf das Gewicht besogen etwa 50 bis etwa 90 und bevorzugt etwa 65 bis etwa 80% Erdölkoks, etwa 3 bis etwa 20 und bevorsaugt etwa 5 bis etwa 15% Holzsägespäne, etwa 4 bis etwa 20 und bevorzugt etwa 7 bis etwa 20 % Holzkohle, etwa 2 bis etwa 15 und bevorzugt etwa 4 bis etwa 15 * Natriumnitrat und etwa 1 bis etwa 10 und bevorzugt etwa 3 bis etwa 5% Stärke enthalten. Hervorragende Ergebnisse wurden mit Brennstoffmassen erhalten, die aus einem verbrennbaren Cellulosebehälter aus Holzmasse, Karton oder Wellpappe, der mit Natriumsilicat Uberzogen ist, bestehen und die darin eine feste Brennstoffmasse mit etwa 70 Gew.-% Erdölkoks, 9 Gew.-% Holzsägespäne, 5 Gew.-% Holzkohle, 12 Gew.-% Natriumnitrat und 4 % Stärke enthalten.
• Gewünschtenfalls kann zur Erleichterung der Zündung des festen Brennstoffes eine Zündmasse auf mindestens einen Teil des Brennstoffes aufgetragen werden. Diese Zündmasse enthält im allgemeinen einen größeren Anteil des vorstehend aufgeführten sekundären verbrennbaren Feststoffes und einem kleineren Anteil des Oxydationsmittels.
• Insbesondere kann die Zündmasse aus den gleichen Bestandteilen, wie sie im festen Brennstoff selbst vorliegen, bestehen, ausgenommen, daß der primäre verbrennbare Feststoff fehlt. Die Zündung dieser Schicht verursacht einen relativ hohen Wärmegrad, der auf die Grundbrennstoffmasse selbst übertragen wird, so daß diese rascher und vollständiger gezündet wird. In einer bevorzugten Form kann dieae Zündinasse etwa 85 bis etwa 95 Gew.-% des sekundären verbrennbaren Festetoffes und etwa 4 bis etwa 10 Gew.-* des Oxydationsmittels enthalten, wobei der Rest der ZUndmasse aus verschiedenen Mengen von zusätzlichen Matorialien, wie Bindern oder Mitteln zuil Wasserfestmachen besteht.
• Das vorstehend aufgeführte Überzugsmaterial wird auf die Oberfläche des Behälterstrukturmaterials in irgendeiner von verschiedenen Weisen aufgetragen, beispielsweise durch Aufstreichen, Aufsprüchen, Eintauchen oder Aufwalzen.
• Der Überzug wird in jeder gewünschten Stärke oder in gewünschten Mengen. aufgetragen, was von dem Gewicht und anderen physikalischen Eigenschaften des festen Brennstoffes, der während der Verbrennung zu begrenzen ist, abhängig ist. Überzüge, die im allgemeinen etwa 5 bis etwa 20 * ausmachen, werden in den meisten Fällen bevorzugt, wenn sie auch auf die Behälteroberfläche in Jeder gewünschten oder für die Praxis geeigneten lvienge aufgetragen werden können. Selbstverständlich ist, Je dicker der Überzug ist, desto stärker und dauerhafter der erhalten. Rückstand der Schale.
• Die folgenden Werte und Beispiele für spezifische Ausführungsformen dienen sur Erläuterung der neuen veirbrennbaren Behälter gemäß der Erfindung und deren Anwendung in Verbindung mit festen Brennstoffen, wobei sich sämtliche gewünschten Vorteile duroh einen Behälter rgeben, welcher bei der Verbrennung einen Rückstand von ausreichender Festigkeit zum Selbsttragen und zum Auhalten des Gewichtes dea festen Brennstoffes ohne Zusammenbruch, während die Verbrennung stattfindet, ergibt.
• Selbstverständlich ist Jedoch die Erfindung nioht auf die speziell aufgeführten verbrennbaren Behälter begrenzt noch auf die angegebenen darin untergebrachten festen Brennstoffmassen oder auf die Kombinationen der vorstehend aufgeführten verbrennbaren Behälter und der angegebenen festen Brennstoffe begrenzt. Verschiedene Modifizierungen und Anpassungen können, wie bereits ausgeführt, angewandt werden und ergeben sioh für die Fachleute ohne weiteres.
• Beispiel 1 Ein aus reiner Holzbreiaufschlämmung hergestellter Kasten iit den Abmessungen von 26 x 21,5 1 7,6 em ( 10 1/4" x 8 1/2" x 3") und mit einem Gewicht von 58,5 g wurde mit 1 g (17%) Natriumtetrasilicat (Wasserglas) überzogen, getrocknet und schließlich mit 104 g (150%) Wachs imprägniert. In diesen Kasten wurden etwa 1,36 kg ( 3 lbs) Brikette vo Kissenform 4,1 x 4,1 x ,2 cm; (1 5/8" x 1 5/8" x 7/8") eingebracht und ein Gesamtgewicht von 1,66 kg ( 3 2/3 lbs) erhalten. Diese Briketts bestanden aus etwa, auf das Gewicht bezogen, 70% Erdölkoks, 9% Holzsägespäne, 5 % Holzkohle, 12 % Natriumnitrat und 4 % Stärke. Die Brennstoffpackung wurde init einem Gemisch aus Benzin und Brennöl (im gleichen Volumen) vermischt und gezündet. Der mit Briketts gefüllte Kasten flammte nach der Zündung mit einer Flamme von 20 bis 30 cm während eines Zeitraums von etwa 20 Minuten, wobei während dieser Zeit eie Briketts vollgezündet wurden und der Kasten eine harte Asche von ausreichender Festigkeit zur einer genügenden Begrenzung der brennenden Brikeits gebildet hatte. Die Briketts brannten weiterhin ohne Ausbreiten irgendwelcher weiterer Flamme oder Funken und am Ende von 4 Stunden waren sie praktisch vollständig verbraucht.
• Beispiel 2 Ein aus zurückgebrachten Zeitungen hergestellter Kasten mit den Abmessungen von 8,8 x 15,2 x 6,3 cm (3 1/2" x 6" x 2 1/2") und einem Gewicht von 31,4 g wurde mit 2,4 g (7,6%) Natriumtetrasilicat (Wasserglas) überzogen, getrocknet und schließlich mit 23,4 g (70%) wachsimprägniert. Dieser Kasten wurde mit etwa 1,36 kg (3 lbs) Briketts von Kissenform, wie sie im vorstehende Beispiel 1 verwendet wurden, gefüllt. Wie in Beispiel 1 wurde die Brennstoffpackung mit einem Benzin-Brennöl-Gemisch (im gleichen Volumen) überdeckt und gezündet. Der mit Brikett gefUllte Kasten brannte nach der Zündung mit kleiner Flamme während eines Zeitraums von etwa 13 Minuten, wobei während dieses Zeitraums die Briketts völlig gezündet wurden und der Kasten in eine harte Asche von ausreichender Festigkeit zur genügenden Begrenzung der brennenden Brikett überführt war. Die Briketts brannten weiterhin und breiteten keine Flamme oder Funken aus und am Ende von etwa 4 Stunden waren sie praktisch vollständig verbraucht.
• Dis Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, ohne daß sie darauf begrenzt ist.

Claims (7)

Patentansprüche

1. Brennstoffmasse, bestehend aus einem verbrennbaren Behälter mit einen darin angebachten festen Brennstoff, wobei der Behälter mit einem Material überzogen ist, welches nach der Verbrennung des Behälters einen Rückstand hinterläßt, der eine ausreichende Festigkeit zum Selbsttragen und zum Halten des Gewichtes des festen Brennstoffes ohne Zusammenbruch besitzt.

2. Masse naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus einem überzogenen Cellulosematerial, nämlich aus Papier, Karton, Wellpappe, Preßkarton, Holz, Holzbrei und Baumwolltuch besteht.

3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit Epoxyharzen, Acrylharzen, Phenolaldehydharzen, Harnstoffaldehydharzen, Metallsilicaten, Metallphosphaten oder Metallboraten überzogen ist.

4. Brennstoffmasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Brennstoffmasse aus einen größeren Anteil eines primären verbrennbaren Feststoffes mit einer Zündungstemperatur oberhalb von etwa 1090°C (2000°F), einem kleineren Anteil eines sekundären verbrennbaren Feststoffes mit einer Zündungstemperatur unterhalb derjenigen des primären verbrennbaren Feststoffes und einem festen Oxydationsmittel, das die Verbrennung unterhält, besteht,

5. Brennstoffmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sekundäre verbrennbare Feststoff in einer Menge von etwa 3 bis etwa 40 Gew.-% und das Oxydationsmittel in einer Menge von etwa 2 bis etwa 15 Gew.-% ror liegen.

6. Brennstoffmasse nach Anspruch 4, bestehend aus einem verbrennbaren Cellulosebehälter, der mit Natriumsilicat überzogen ist und einen festen Brennstoff enthält, der, auf das Gewicht bezogen, etwa 50 bis etwa etwa Erdölkoks, etwa 3 bis etwa 20 Holzsägespäne, etwa 4 bis etwa 20 % Holzkohle, etwa 2 bis etwa 15 % Natriumnitrat und etwa 1 bis etwa 10% Starke enthält.

7. Brennstoffmasse nach Anspruch 4, bestehend aus einem verbrennbaren Cellulosebehälter, der mit Natriunsilicat überzogen ist und der einen festen Brennstoff enthält, welcher, auf das Gewicht bezogen, etwa 65 bis etwa 80% Erdölkoks, etwa 5 bis etwa 15% Holzsägespäne, etwa 7 bis etwa 20 % Holzkohle, etwa 4 bis etwa 15% Natriumnitrat und etwa 3 bis etwa 5% Stärke enthält.

8, Brennstoffmasse naoh Anspruch 4, bestehend aus einem verbrennbaren Cellulosebehälter, der mit Natriumsilicat überzogen ist und einen festen Brennstoff enthält, der auf das Gewicht bezogen etwa 70% Erdölkoks, 5% Holzkohle, 9% Holzsägespäne, 12% Natriumnitrat und 4% Starke enthält.