DE2130194A1 - Geblaehter Perlit und Verfahren sowie Vorrichtung zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

• Geblähter @erl@t und Verfahren sowie Vorrichtung zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft geblähten Perlit und hat eine besonders zweckmäßige Ausbildung zum Gegenstand, durch @e@che der Anwendungsbereich wesentlich erweitert wird.
• Per@@t als @aturrohstoff ein wasserhaltiges, vul-@anisches Glas, welches durch ein Kurzfristiges Erhitzen au@ etwa 1.100°C um etwa das 10- bis 20-fache seines Volumens aufgebläht wird und als geblähter Perlit als Zusch@agsto@@ für Leichtbetone, Putze, sowie als Dämmsto@@@@verwendung findet. Geblähter Perlit zeichnet sich vor allen durch seine günstige Wärme- und Schalldämmung und ein niedr@ges Schüttgewicht in der Größenordnung von 30 bis 100 g/dm³ aus. Die Herstellung des geblähten Perl@ts geschieht entweder in einem Drehofen oder in einem lotrechten Blährohr, welches mittels eines Öl- oder Gasbrenners be@etzt und durch das ge@@rnte Rohmater al geblasen ird und 1 Lt einer Brenndauer von einigen Se@unden au@ et a 1.100°C erhitzt wird. die Brenntemperatur und -zeit hat von der Art und der Körnung des eingeführten aohsto@@es ab. Die Stru@tur des geblähten Perlit@ornes ist hochpor@s, @obei die poren durch den ganzen Korndurchmesser ungeordnet hindurchlaufen. Auch die Oberfläche des geblähten Perlitkornes ist uneben und entsprechend rauf. Die hohe Porosität des Perlits, welche einersits für die guten Wärme- und Schalldämmeigenschaften verantwortlich ist, hat jedoch in za@@re@chen Anwendungsbereichen den Nachteil, daß FlüssigKeiten eingesaugt werden. Hierdurch wird die Verarbeitbarkeit, insbesondere von Putzen; beeinträchtigt, oder es muß soviel Wasser zugegeben werden, dag die Festigkeitseigenschaften erheblich unter den Optimalwerten liegen. Vhrend diese Festigkeitseinbuße z.B. bei einem mit Perlit hergestellten Futzmörtel in Kauf genommen werden kann, läßt sich in nachteiliger leise ein Mauermörtel unter Verwendung von Perlit als Zuschagstoff in der Regel nicht verwenden.
• Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den geblähten Perlit derart auszubilden, daß er unter Beibehaltung seiner vorteilhaften Porosität praktisch keine Flüssigkeit, insbesondere Vase er, aufzunehmen vermag.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die geblähten Perlitkörner an ihrer Außenfläche mit einer die Innenporen abdichtenden Glashaut versehen sind.
• Diese Ausbildung des geblähten Perlits hat zunächst den Vorteil, daß bei seiner Verwendung als Zuschlagstoff in Beton, Mörtel, insbesondere Mauermörtel, kein Anmachwasser eingesaugt wird. Der Wasser-Zementfaktor kann somit mit Sicherheit auf seinen bestmöglichen Wert eingestellt werden.
• Das gleiche gilt auch für andere Bindemittel wie hydraulische Kalte, lufterhärtende Walke o.dgl.. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Festigkeitseigenschaften eines erfindungsgemäß ausgebildeten geblähten PerlitS wesentlich höher liegen als bei einem üblichen geblähten Perlit mit einer prigen Oberfläche. Die an der Außenfläche des Perlitkornes vorhandene Glashaut trägt ganz erheblich zu einer Festigkeitszunahme bei.
• Dieser neuartig ausgebildete geblähte Perlit ermöglicht die Herstellung eines Mauermörtels, wobei in vorteilhafter Weise den Mauerwerk auch im Bereich der Fugen ein erhöhter Wärme- und Schallschutz gegeben wird. Während bei den bekannten Ausführungen mit normalem Mauermörtel und gut wärme- und schalldämmenden leichtbausteinen im Bereich der Fugen hårme- bzw. Kältebrücken entstehen, deren nachteile allgemein bekannt sind, hat ein Mauerwerk, welches mit einem Mauermörtel erstellt ist, der einen erfindungsgemäß ausgebildeten Perlit enthält, über seinen gesamten Bereich einen nahezu gleichen Wärmedämmwert. Geblähter Perlit hat außerdem den Vorteil einer großen Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Brandein:virung. Bei einem üblichen Mauermörtel, der unter Verwendung von Sand hergestellt ist, findet bei einer Temperatur von etwa 575°C eine kristalline Umwandlung des Quarzes statt, die eine starke Volumenvergrößerung bedingt, so daß ein durch Brandeinwirkung stark erhitztes Mauerwerk au@ diese Art und Weise zerstört und unbrauchbar wird. Bei Verwendung eines geblähten Perlits als Zuschlagstoff für Mauermörtel findet eine solche Volumenänderung bei einer Brandeinwirkung in vorteilhafter Weise nicht statt.
• Der erfindungsgemäß ausgebildete geblähte Perlit wird nach einem weiteren merkmal der erfindung dadurch hergestellt, da:s er solane in der Expandierzone des Blährohres gehalten wird, bis die Kornoberfläche geschmolzen ist. Dieses Verfahren ist besonders einfach und schnell ausführbar. Die Werweilzeit des Perlit in der Expandierzone wird zweckmäßig in Abhängigkeit vom Rohmaterial um etwa 50 bis loo % verlängert. Beträgt beispielsweise die Verweilzeit des auf übliche Art und Weise geblähten Perlits in der Expandierzone eines Blährohres 4 Sekunden, so wird die Verweilzeit erfindungsgemäß um 2 bis 4 Sekunden auf insgesamt etwa 6 bis 8 Sekunden verlängert. Das Verfahren läßt sich durch eine geringfügige Änderung eine-s üblichen Blährohres durchführen. Die Vorrichtung besteht aus einem an sich bekannten lotrechten Blährohr, an dessen einem Ende ein öl- oder gasbeheizter Brenner und an dessen Mantel ein Einlaufrohr für das Rohmaterial angeordnet ist und weldes mit seinem oberen Ende mit einem Zyklon und einem Staubabscheider verbunden ist. Zur Durchführung des neuartigen Verfahrens sind erfindungsgemäß am Mantel des Blährohres am Ende der Expandierzone radial in das Blährohr weisende Düsen angeordnet, welche an eine Druckluftquelle von etwa 8 atü angeschlossen sind. Die Düsen sind zweckmäßig über eine Ringleitung mit der Drucisluftquelle verbunden.
• Diese neuartige Vorrichtung hat den Vorteil, daß durch die Düsen Druckluft in das Blährohr eingeführt werden kann, durch welche der geblähte Perlit oberhalb der Expandierzone gestaut wird, so daß er einer längeren Zeit der Flammeneinwirkung ausgesetzt ist und hierdurch an seiner Oberfläche aufgeschmolzen wird. Da der geblähte Perlit auch während des Aufschemlzens in der Schwebe gehalten wird, findet kein Anbacken statt; vielmehr bleiben die einzelnen geblähten Perlitkörner voneinander getrennt.
• In die Druckluftleitung ist weiterhin eine Einrichtung für eine impulsartige Druckluftzufuhr eingebaut, welche vorzugsweise aus einem Ventil besteht, dessen Steuerung durch ein verstellbares Zeitrelais erfolgt. Durch diese Einrichtung ist es möglich, etwa alle 20 Sekunden impulsartig Druckluft zuzuführen. Durch Einstellung des Zeitrelais läßt sich diese Impulszeit verändern und der Beschaffenheit des zu verarbeitenden Materials anpassen.
• Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher dargestellt, und zwar zeigen Figur 1 schematisch einen Querschnitt durch ein geblähtes Perl itkorn, Figur ) ein Blährohr mit zugeordnetem Zyklon und St-aubabscheider, und Figur 3 das in Figur 2 dargestellte Blährohr in einem mittleren Querschnitt.
• Figur 1 zeigt ein geblähtes Perlitkorn 1, welches in seinem Inneren ein grobes Porenvolumen 2 besitzt. An der Außenfläche ist das geblähte Perlitkorn mit einer die Innenporen abdichtenden Glashaut 3 versehen. Ein geblahter Perlit besteht aus einer Vielzahl solcher mit einer Glashaut 3 versehenen Perlitkörner, wobei je nach Anwendungsbereich die Kornmischung einen entsprechend geeigneten Kornaufbau haben kann, der beispielsweise zwischen o und 7 mm liegen kann.
• Die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Blährohr 4, welches lotrecht angeordn-et ist. Seinunteres Ende ist mit einem Trichter 5 versehen und an einem Öl- oder Gasbrenner 6 angeschlossen, in welchen der Brennstoff sowie Luft eingeführt wird. Die Expandierzone ist mit 7 bezeichnet und an den Mantel lo ist ein Einfüllstutzen 8 angeschlossen, in den der Rohstoff, z.B. mit einer Körnung von o bis 3 mm über eine Schleuse, z.B. ein Zellrad, eingefüllt wird. Das obere Ende des Blährohres besteht aus einem schlanken Trichter 9, an welches ein Ableitungsrohr 17 angeschlossen ist.
• Am oberen Ende der Expandierzone 7 sind eine größere Anzahl radial nach innen weisender Düsen1/1,angeordnet, welche durch den Mantel lo hindurchragen und an ihrem äußeren Ende mit einer Ringleitung 12 verbunden sind, die über eine Leitung 13 und ein Ventil 14 mit einer Druckluftquelle in -Verbindung steht. Das Ventil 14, welches als an sich bekanntes Schnellschließventil ausgebildet ist, ist mit einer Einrichtung versehen, welche ein impulsartiges Öffnen und Schließen ermöglicht. Hierfür ist ein Magnet 15 vorhanden, welches mittels eines Zeitrelais gesteuert wird. Das Ableitungsrohr 17 führt in an sich benannter Weise zu einem Zyklon 18, welcher die gröberen Bestandteile des Feststoff-Gasgemisches ableitet, während die feineren Bestandteile in einem Staubabscheider 19 zur Abscheidung gelangen.
• Zur Durchführung dieses Verfahrens wird in den Einfüllstutzen ein roher Perlit mit einer Körnung von o bis 3 mm eingefüllt. Dieser enthält je nach seiner Herkunft etwa 5 bis 6 % Wasser. In Ab-hängigkeit von der Art und der Körnung dieses Rohstoffes wird das Blährohr mit einer Brenntemperatur zwischen 900 und 1.200°C beheizt. Bei den vorzugsweise verwendeten Rohstoffen liegt die Brenntemperatur bei etwa l.loo°C. Die eingefüllten Perlitkörner gelangen im Blährohr unmittelbar in den Wirkungsbereich der Plamme und werden kurzfristig aufgeheizt, wobei das eingeschlossene Wasser verdampft und die glasige Perlitmasse aufbläht.
• Durch Betätigung des Ventiles 14 wird erfindungsgemäß Druckluft in das Blährohr in kurzen Zeitintervallen eingeblasen. Hierdurch stauen sich die im Blährohr darunter befindlichen Perlitkörner und werden einer längeren rhitzungszeit ausgesetzt, wobei sie an ihrer Oberfläche aufschmelzen. Sobald durch Schleimen des Ven-tiles li keine Druckluft mehr zugeführt wird, strömt der geblähte Perlit über den Trichter 9 ab, wobei er abgekühlt wird und an seiner O-berfläche eine harte Glashaut erhält.
• Durch das Zeitrelais 16 läßt sich die Impulszeit und damit auch die Verweilzeit variieren. Vorzugsweise erfolgt etwa alle 20 Sekunden ein Druckluftimpuls und die Verweilzeit in der Expandierzone wird hierdurch- in Abhängigkeit vom Rohmaterial um etwa 50 bis loo ;4 verlängert. Liegt die Verweilzeit bei einem bestimmten Material beispielsweise bei 2 bis 4 Sekunden in der Expandierzone und im Blährohr überhaupt bei 4 bis lo Sekunden, so wird die Verweilzeit um 2 bis 4 Sekunden verlängert. Diese zusätzliche Verweilzeit muß jedoch versuchsweise bestirnmt werden, da sie aus schließlich-von der-Beschaffenheit des Rohmaterials und vom Körnungsaufbau abhängt.
• Das gelahte Perlit@orn erhält eine Volumenvergrößerung @@ das etwa 10- bis @@-@achne und das Litergewicht beträgt nach der behandlung etwa @0 bis 120 g/dm³.
• Das geblähte Perlitkorn verläßt das Blährohr über das Ableitungsrohr 17 und wird in e@nem Zyklon 10 abgeschieden. Etwa @it Gas mitgerissene Feinstoffanteile werden @n einem nachgeschalteten Staubabscheider 1@ abgetrennt.
• Der erfindungsgemäß ausgebildete perlit ist insbesondere zur Verwendung als Zuschlagstoff für mauermörtel geeignet.
• Sein @ornau bau entspricht vorzugsweise der sogenannten @uller-kurve, @obei die Körnung im Bereich von 0 bis 2,5, 0 bis + mm oder 0 bis 3 mm liegen kann. Zur Mörtelherstellung wird der Perlit mit Zemment gemischt. Das Verhältnis Perlit zu Zement kann zwischen 5:1 und 3:1 verändert werden. Auch läst sich anstelle des zements ein anderes Bindemittel z.B. hydraulischer Kal@, lufterhärtender Kal@, Gips 0. dgl. verwenden. Weiterhin kann der Perlit auch mit anderen Zuschlagstoffen zusammen Verwendung finden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Geblähter Perlit, dadurch gekennzeichnet, daß die geblähten Perlitkörner an iher Außenfläche mit einer die Innenporen abdichtenden Glashaut versehen sind.

Verfahren zur Herstellung eines geblähten Perlits, bei dem das gekörnte Rohmaterial durch ein mittels Öl- oder Gasbrenner beheiztes Blährohr geblasen und mit einer Brenndauer von einigen Sekunden auf etwa 1.100°C erhitzt und gebläht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der geblähte Perlit solange in der Expandierzone des Blährohres gehalten wird, bis die Kornoberfläche aufgeschmolzen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit des Perlits in der Expandierzone in Abhängigkeit vom Rohmaterial um etwa 50 bis loo¢Ww verlängert wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 2, bestehend aus einem an sich bekannten lotrechten Blährohr, an dessen einem Ende ein öl- oder gasbeheizter Brenner und an dessen Mantel ein Einlaufrohr für das Rohmaterial angeordnet ist und welches mit seinem oberen Ende mit einem Zyklon und einem Staubabscheider verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Mantel (lo) des Blährohres (4) am Ende der Expandierzone (7) radial in das Blährohr (4) weisende Düsen (11) angeordnet sind, welche an eine Druckluftquelle von etwa 8 atü angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (11) über eine Ringleitung (12) mit der Druc;luitquelle verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeich net, daß in die Drttckluftleitung (13) eine Einrichtung für eine impulsartige Druckluftzufuhr eingebaut ist.

7. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckluftleitung (13) ein Ventil (14) eingebaut ist, dessen Steuerung durch ein verstellbares Zeitrelais (16) erfolgt.

L e e r s e i t e