DE2213231C3

DE2213231C3 - Verfahren zur Herstellung von gebrannten Blähton-Produkten

Info

Publication number: DE2213231C3
Application number: DE2213231A
Authority: DE
Inventors: Fredrik Wilhelm Anton Dr. Lidingoe Kurz (Schweden); Beantragt Teilnichtnennung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-19
Filing date: 1972-03-18
Publication date: 1978-09-14
Also published as: DE2213231A1; DE2213231B2; SE352330B

Description

Die Erfindung betrifft gattungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung von gebrannten Blähton-Produkten aus Ton und einer Beimischung aus Flugaschesubstanzen, die große spezifische Oberflächen aufweisen und Siliciumdioxid und Metalloxide enthalten, wobei die Mischung bei Sintertemperatur gebrannt wird.

Nach einem bekannten gattungsgemäßen Verfahren (DT-PS 10 67 357) wird zur Herstellung der porigen Produkte zunächst ein schaumig gemachter Ton- oder Lehmbrei hergestellt, dem als Magerungsmittel Flugasche, Schmelzkammerasche oder Schlacke beigemischt sind. Dieser schaumig gemachte Brei wird anschließend gesintert. Die hierbei erreichte Porösität wird nicht durch Gasbildung in der Mischung und Aufblähen der Mischung erzeugt, sondern vielmehr dadurch, daß der Ton- oder Lehmbrei zuvor schaumig gemacht wird. Das ist aufwendig. Die erreichte Porösität befriedigt häufig nicht. Flugasche, Schmelzkammerasche oder Schlacke weisen nur einen geringen Anteil an Kieseloxid und Metalloxiden auf. Zusammensetzung und Korngrößenverteilung schwanken. Die hergestellten porösen Produkte weisen zumeist ein erhebliches Eigengewicht und darüber hinaus unbefriedigende Festigkeitswerte auf.

Im Rahmen eines gattungsfremden Verfahrens (DT-PS 10 27 583), bei welchem tonigem Rohmaterial Flugasche und Schmelzknmmerasche zugesetzt werden. wird die Mischung zur Erzielung einer möglichst hohen Dichte verpreßt und danach der Sinterung unterworfen. Auch ist es bekannt (GB-PS 7 bl 737), keramische Körper aus Flugasche und Ton unter Zusatz von Sulfitablauge herzustellen. Das alles hat zur Verbesserung des gattungsgemäßen Verfahrens nichts beigetragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so weiter zu führen, daß die Herstellung von Blähton-Produkten mit hoher Festigkeit, großer Homogenität und geringem spezifischem Gewicht möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß als feinkörnige Beimischung Rauchgas- und Filterstäube, die bei der Erzeugung von vorzugsweise Ferrosilicium und Silicochrom anfallen und eine spezifische Oberfläche von ca. 20 m²/g aufweisen verwendet werden. Überraschenderweise erhält man bei Verwendung von Rauchgas- und Filterstäuben, die bei der Erzeugung von Ferrosilicium, Silicochrom und dergl. anfallen, ein Produkt, welches sich neben hoher Festigkeit, durch große Homogenität und niederes spezifisches Gewicht auszeichnen. Die große spezifische Oberfläche von Rauchgas- oder Filterstäuben der vorstehend genannten Art führt zu einer entsprechend hohen Reaktivität, so daß schon bei niederen Temperaturen und bei geringen Anforderungen an das Rohmaterial eine Reaktion einsetzt. Der hohe Anteil der in den Rauchgas- oder Filterstäuben enthaltenen Metalloxide bewirkt aufgrund der Bildung von Eutektika eine weitere Herabsetzung der Reaktionstemperaturen. Insbesondere wird eine feine gleichmäßige Verteilung des Kohlenstoffgehaltes zur Vorbereitung einer feinen Zellenstruktur gewährleistet, die dann die

jo Gasentwicklung der Reduktionsgase steuert. Hohe und gleichsam homogene Porigkeit ist daher gewährleistet.

Größere und unregelmäßige Hohlräume, die die Festigkeit beeinträchtiget! würden, werden vermieden.

Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise weiter ausbilden. Zur Herstellung von größeren Bauelementen, z. B. Formsteinen, geht ein Vorschlag der Erfindung dahin, daß die Mischung von einer Folie aus Aluminium, welche im niedrigen Temperaturbereich die entwickelten Gase einschließt und danach aufreißt, so daß die Mischung mit oxidierender Atmosphäre in Kontakt kommt, eingehüllt wird. Im übrigen wird durch die Folie ein Anbacken an den zugeordneten Formwänden verhindert. Der Mischung können zusätzlich gasbildende Substanzen zugesetzt werden. Will man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Produkte erzeugen, die im wesentlichen der Schallisolierung dienen und hauptsächlich offene Poren aufweisen, so empfiehlt die Erfindung, daß die Mischung auf 800 bis 1100⁰C erhitzt wird. Man erzielt so ein kommunizierendes Porensystern. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wie bereits vorstehend aufgeführt, gasbildende Substanzen zuzusetzen, welche bei niedriger Temperatur reagieren. Als solche empfehlen sich z. B. Aluminiumpulver (zusammen mit geringen Mengen Kalk oder Gips) oder Wasserstoffperoxid, welche eine poröse Struktur bereits bei ca. 100⁰C bilden. Für den anschließenden Brennvorgang genügen Temperaturen von 800 bis 1100°C zur Verfestigung. Will man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Produkte mit hauptsächlich

w) geschlossenen Poren herstellen, so geht die Empfehlung dahin, daß die Mischung bis auf Temperaturen bis zur Sintergrenze erhitzt wird. Auf diese Weise lassen sich Produkte mit geringem Eigengewicht und hoher Feuerfestigkeit herstellen. Es wird so erreicht, daß die

ir, zunächst bei niedrigen Temperaturen entstehenden Poren außenseitig verschlossen werden. Gleichzeitig beginnt häufig eine weitere Porenbildung, die auf den im Ton enthaltenen gasbildenden Stoffe plus Rauchgas-

staub basiert und es bilden sich Poren auch in den Trennungswänden zwischen den bereits bei niedriger Temperatur hervorgerufenen Zellen. Auf diese Weise kann man durch die doppelte Porenbildung besonders leichtes Isolierungsmaterial mit geringem Raumgewicht herstellen. Im übrigen hat sich gezeigt, daß Rauchgasstaub sich bei Temperaturen über 1000° C mit Metalloxiden mit sehr hohem Schmelzpunkt wie z. B. AI2O3, ZrO₂ usw. verbindet. Tatsächlich umfaßt der Begriff Sintertemperatur einen ganzen Temperaturbereich. Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren herbeigeführte Senkung der Sintertemperatur bringt es mit sich, daß die Gasentwicklung und das Sintern innerhalb einer kleinen Temperaturspanne erfolgen, was eine Voraussetzung für eine gleichmäßige Porösität ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben: 100 Gewichtsteile Ton werden mit 10 Gewichtsteilen Rauchgasstaub aus der Ferrosiliciumproduktion, 10 Gewichtsteilen 20%-iger Sulfitablauge und so viel Wasser als zur Homogenisierung notig ist gemischt (ca. 30 Gewichtsteile). Je nach Zusammensetzung des Tons und des Rauchgasstaubes kann eventuell der letztgenannte Zusatz auf ca. 6 Gewichtsteile vermindert und mit ca. 3 Gewichtsteilen Filterstaub aus der Stahlproduktion ergänzt werden. Der erhaltene homogenisierte Teig wird in kleine Stücke geteilt die nach Trocknung entweder in Formen oder auf einem Band mit Seitenbegrenzungen gelegt werden, und anschließend erhitzt. Man kann das Material entweder bei Raumtemperatur einführen oder ohne Schaden auch bei 300 bis 400° C und sogar bei noch höherer Temperatur. Die Erhitzung auf Spitzentemperatur, welche je nach Zusammensetzung des Tons zwischen 1100 und 1200° C variiert, bei feuerfestem Ton noch höher, dauert 1 bis 5 Std. je nach Art des Tones. Die Spitzentemperatur, bei der die Expansierung abgeschlossen wird, hält man ungefähr 1/2 Std, wonach eine langsame Abkühlung erfolgt. Die einzelnen Zeiten richten sich im wesentlichen nach den Eigenschaften des Tons und lassen sich leicht experimentell ermitteln.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gebrannten Blähton-Produkten aus Ton und einer Beimischung aus Flugaschesubstanzen, die große spezifische Oberfläche aufweisen und Siliciumdioxid und Metalloxide enthalten, — wobei die Mischung bei Sintertemperatur gebrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als feinkörnige Beimischung Rauchgas und Filterstäube, die bei der Erzeugung von vorzugsweise Ferrosilicium und Silicochrom anfallen und eine spezifische Oberfläche von ca. 20 m²/g aufweisen, verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung von einer Folie aus Aluminium, welche im niedrigen Temperaturbereich die entwickelten Gase einschließt und danach aufreißt, so daß die Mischung mit oxidierender Atmosphäre in Kontakt kommt, eingehüllt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung zusätzlich gasbildende Substanzen zugesetzt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Herstellung von Produkten mit hauptsächlich offenen Poren, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung auf 800 bis 1100⁰C erhitzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zur Herstellung von Produkten mit hauptsächlich geschlossenen Poren, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bis auf Temperaturen bis zur Sintergrenze erhitzt wird.