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VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON GEBRANNTEN BAUELEMENTEN UND EINE MISCHUNG
ZU SEINER AUSFÜHRUNG Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von gebrannten Bauelementen, eine Mischung von husgangsmaterialen zu seiner Ausführung,
die gebrannten Bauelemente sowie deren Verwendung.
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Zweck der erfindung ist es, gebrannte Bauelemente aus Elektrofilterasche,
welche als Abfallmaterial von Kesselanlagen anfällt und in praktisch unbegrenzten
Mengen zur Verfügung steht, und natürlichen anorganischen Bindemitteln, wie natürlichen
hydratisierten Aluminiumsilikaten, z.B.
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hontmorillonit-Ton, herzustellen.
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Die erfindungsgemässen Bauelernente zeichnen sich durch eine hervorragende
Dauerfeuchtigkeits- und Industrieatmospharebeständigkeit aus, ihre physikalischen
Eigenschaften erreichen äene der klassischen Ziegelware, was aber andere Faktoren,
wie z.B. das Raumgewicht und die Wärmeleitzahl anbelangt, übertreffen sie diese
sogar um etwa 30%. Ihr bedeutender Vorteil besteht auch darin, dass zu ihrer Herstellung
Industrieabfallprodukte, nämlich Elektrofilterasche, die infolge ihrer Frovenienz
schon an sich feinkörnig und frei von störenden Begleit-Stoffen ist und kein Vermahlen
nach zeitraubenden und langwidrigen in der Ziegelei üblichen Methoden erfordert,
eingesetzt werden.
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Die erfindungsgemässen gebrannten Bauelemente werden derart hergestellt,
dass Elektrofilterasche mit einer Korngrösse von über 5CO Blaine, ungeachtet deren
chemische Zusammensetzung,
mit einer Aluminiumsilikat-Komponente
vermischt wird, deren natürlicher Aufbau entweder einem stark plastischen herkömmlichen
Ton oder dem Bentonit entspricht und deren Bindefähigkeit, gemessen nach der Zoellnder-Methode,
mehr als 20 kg/cm² beträgt, und a) die letztgenannte Komponente vorher in einer
separaten Vorrichtung in Wasser unter Zusatz von geeigneten vlektrolyten, wie z.B.
Wasserglas, Soda, Eolyjhosphaten usw., suspendiert wird, um eine homogene suspension
zu erhalten, worauf der Suspension in einem herkömmlichen Homogenisator die Elektrofilterasche
zugeführt wird, wobei das gegenseitige Verhältnis in Abhängigkeit von der Bindefähigkeit
des anorganischen Bindemittels und der Körnung der Elektrofilterasche mindestens
40 : 60% und höchstens 15 : 85% beträgt, und die Verformungsfeuchte der Masse bzw.
der Rohprodukte bei den Massverfahren, welches in einer Ziegelvakuumpresse ausgführt
wird, von 20 bis 40%, berechnet auf das Wassgewicht, beträt, abhängig in erster
Linie von typ der Vakuumpresse und den Eigenschaften der Ausgangsrohstoffe, oder
b) zuerst in obigem Verhältnis die Ausgangsrohstoffe in Trockenem homogenisiert
werden und anschliessend geringe Mengen (wenigstens 8/o) Wasser zugegeben werden,
damit rohe Bauelemente später in trockenem Zustand geformt werden können.
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Die derart hergestellte Mischung wird anschliessend auf üblichen
Nass- oder Trocken-Ziegelverformungsvorrichtungen verformt und nach dem Trocknen
bei einer Temperatur von 900° bis 1000°C gebrannt.
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Die Aluminiumsilikate gehen im Laufe des Brandes eine keramische
Bindung mit der basischen Komponente ein, der unverbrannte Kohlenstoff, welchen
die letzte enthalt, wirkt sich in vorteilhafter Weise auf das Brennverfahren selbst
sowie auf die erhöhte Porosität des Endproduktes aus.
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Die erfindungsgemässe Mischung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie
aus 60 bis 85;6 von Industrieabfallmaterialen,
die sonst beim Deponieren
weren der Voluminosität für den nersteller grosse IIindernisse darstellen würden,
und 15 bis 40% von Montmorilloniten bzw. Bentoniten, welche bis jetzt auch nicht
oder nur in geringem Ausmass zur Herstellung von brauchbaren Bauelementen verwendet
wurden, besteht.
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Die Elektrofilterasche stellt einerseits ein äusserst feinkörniges
Aggregat mit einem niedrigen Raumgewicht dar, auf der anderen weite enthält sie
aber Komponenten, welche beim Trennen bei der keramischen Bindung mitwirken.
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Das Bentonit bzw. Montmorillonit-Ton hingegen verleiht der rohen
lasse dank seiner Komponenten die Platizität, welche bei der rohen Verformung der
Erzeugnisse erforderlich ist, und erränzt die keramische Bindung im Laufe des randes.
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Die auf diese weise hergestellten gebrannten Bauelemente weisen bezüglich
der mechanischen Eigenschaften zufriedenstellende Festigkeiten für Pauzwecke auf,
sind aber spezifisch wesentlich leichter infolge der höheren Porosität, welche sich
auch deutlich auf die Wärmeleitzahl auswirkt.
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Bei. Vergleich der erfindungsgemässen Bauelemente mit klassischer
Ziegelware ergibt sich folgendes: Charakteristiken Erfindunsgemässe Klassische gebrannte
Bau- Ziegelware elemente Raumgewicht in g/cc 1,20 - 1,35 1,7 - 2,0 Druckfestigkeit
in kg/cm² 200 - 20 150 - 300 Biege-festigkeit in kg/cm² 60 - 80 50 - 120 Wärmeleitfähigkeit
in kcal/mh°C 0,4 - 0,5 0,65 - 0,80 Wasseraufnahme in % 30 - 40 12 - 25 Infolge der
angeführten vigenschaften sind die erfindungsgemässen gebrannten Bauelemente besonders
für den iohnungsbau geeignet, wobei die wände wegen der günstigen Wärmeleitfähigkeit
dünner als die wände aus klassischen Ziegelsteinen gestaltet werden können.
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Aus dem gleichen Grunde sind sie auch als Konstruktionsisolationsbaustoffe
für Wärmemaschinen verwendbar.
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Die Erfindung soll durch folgende Ausführungsbeispiele näher erläutert
werden: A) Elektrofilterasche, Provenienz Sostanj (Körnung 3440 Blaine), und Bentonit,
Provenienz Montana Zalec in einem Verhältnis von 70 : 30% (Gewichtsverhältnis der
trockenen Komponeneten).
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B) Elektrofilterasche, Provenienz Volubara (Körnung 1680 Blaine),
und Montmorillonit Ziegelton, Provenienz Lazarevac in einem, Verhältnis von 7C :
30% (Gewichtsverhältnis der trokkenen Komponenten).
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Chemische Zusammensetzung der Asche A B Glühverlust 1,03% 2,72% SiO2
43,50% 55,29% Al2O3 23,89% 23,45% Fe2O3 10,68% 9,22% CaO 13,36% 5,15% MgO 3,56%
2,11% SO3 1,99% 0,49% Alkalien als Na2O 1,99% 1,38% auf Beide Mischungen wurden/einer
klassichen Vakuumziegelpresse verformt in klassichen Ziegeltrockern getrochnet und
in einem Ziegelofen bei einer Temperatur von 960°C gebrennt, Die zur Verformung
der Erzeugnisse erforderliche Feuchtigkeit betrug (unter Zusatz von C,6» des Elektrolytes
beim Beispiel A) 33%, bezogen auf das Nassgewicht, bei der Trockenverformung aber
10%.
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Das Vakuum bei der Verformung der Rohware betrug Q,9 kg/cm.
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Die Charakteristiken der gebrannten Erzeugnisse, erhalten gemäss
den obigen Beispielen, sind folgende:
Charakteristiken A B Druckfestigkeit
in kg/cm² 219 192 Biegefestigkeit in kg/cm' 68 60 Raumgewicht in g/cc 1,25 1,26
Wasseraufnahme in % 38,9 36,0 Wärmeleitfähigkeit in kcal/mh°C 0,45 0,46 Aus den
obigen Ergebnissen ist es ersichtlich, dass die erfindungsgemäss erhaltenen Erzeugnisse
dieselben mechanischen Bestigkeiten wie klassische Ziegelware, gleichzeitig aber
ein um etwa 300 niedrigeres Raumgewicht und eine um etwa 30% höhere Isolationsfähigkeit
aufweisen.