DE2227001A1 - Verfahren zur Herstellung von Kalziumsihkat Formstucken - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Kalziumsihkat Formstucken

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DE2227001A1 DE19722227001 DE2227001A DE2227001A1 DE 2227001 A1 DE2227001 A1 DE 2227001A1 DE 19722227001 DE19722227001 DE 19722227001 DE 2227001 A DE2227001 A DE 2227001A DE 2227001 A1 DE2227001 A1 DE 2227001A1
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Description

DR, WALTER NlELSCH
KANSAI HOON KOGYO KABUSHIKI K&ISHÄ „ u Patentanwalt
2 Hamburg 70 . Postfach 10914 23, Shiomachidori 4-chome Fernruf: 6S297U7
Minami-ku, Osaka Shi
Priorität: Japan Nr. 37882/1971
Patentanmeldung vom 2. Juni 1971
Verfahren zur Herstellung "von Kalziumsilikat Formstücken.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von verbesserten Kalziumsilikat Formstücken welche ein niedriges Gewicht aufweisen und widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung und gegen Wärmeeinfluss sind und desweiteren gute Wärmeisoliereigenschaften aufweisen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kalziumsilikat Formstücken welches dttrch Vermischen von zerstäubter Asche, ein Nebenprodukt bei der Herstellung von metallischem Silizium, Siliziumkarbid, odor FerrosJLizium in einem elektrischen Ofen,mit Kalziumoxyd und Wasser; Verrühren und Erwärmen der resultierenden Mischung so dass die Mischung geliert; Entfernung des Wassers und Verformung des gelierten Produktes unter Druck; und Aussetzung des verformten Produktes einer hydrothermischen Synthesereaktion in einem Autoklaven
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gekennzeichnet ist.
Es ist bekannt dass Kalziumsilikat Formstücke leicht sind, einen guten Wärmexviderstand, gute Isoliereigenschaften, sowie einenhohen Widerstand gegenüber von mechanischer Beanspruchung aufweisen, im Gegensatz zu ihrem niedrigen Gewicht und anderen vorzüglichen Eigenschaften. Solche Kalziumsilikat Formstücke werden normalerweise durch Mischen eines Silikates mit Kalziumoxyd und Wasser, sowie gegebenenfalls Asbestfasern, durch Rühren der Mischung unter Erwärmung, Verformung der resultierenden gelierten Mischung unter Entfernung des Wassers, Uebertragung des geformten Materials in einen Autoklav und Bedampfung des Formstückes unter Druck um eine hydrothermische synthetische Reaktion zu erhalten und das Wachstum der Kalziumsilikat Kristalle voranzutreiben, hergestellt. ITm das Kalziumsilikat Material in dieser Art und Weise herzustellen ist es vor allem nötig die Grundmaterialien Silikat und Kalziumoxyd unter atmosphärischem Druck zur Reaktion zu bringen um eine Gelierung zu erhalten. Deshalb wird dem Silikat normalerweise Kieselerde mit niedriger spezifischer Dichte zugemiseht welche diese Reaktion leicht eingehen kann. Die Kieselerde enthält jedoch eine grosse Menge an Verunreinigungen wie z.B. AIp(K, FepO^ usw, und die resultierenden Kristalle erhalten eine plattenähnliche Tobermorit Struktur (5CaO.6SiOp.5HpO) und weisen einen schwachen Wärmewiderstand von ungefähr 55O-6OO°C auf, und haben desweiteren einen relativ niedrigen Widerstand gegenüber von mechanischer Beanspruchung.
Um diese Nachteile der Tobermorit Struktur zu vermeiden ist es bekannt solche Strukturen in eine Xonotlit Struktur überzuführen, welche Struktur durch lange faserartige Kristalle gekennzeümet ist, und deren strukturelle Formel durch:6CaO.6SiO2-KL-jO dargestellt wird. TJm jedoch die Xonotlit Struktur zu erhalten werden Silikate von sehr hoher Reinheit benötigt. Amorphe Silikate hoher Reinheit welche leicht mit Kalziumoxyd eine Reaktion zur Gelierung eingehen sind sehr selten. D.h. es ist sehr schwierig Kalziumsilikat· Formstücke mit Xonotlit Kristallstruktur in einem industriellen Verfahren herzustellen. Die Xonotlit Formstücke welche eine spezifische Dichte von ungefähr 0,22 aufweisen werden nur in bekannter V/eise hergestellt. Die durch die bekannten
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Verfahren erhaltenen Xonotlit Formstücke müssen eine spezifische Dichte von wenigstens 0,24 aufweisen und es war.1 bis jetzt unmöglich leichtere !Formstücke herausteilen.
Bei der Herstellung von Kalziumsilikat Formstücken, mit Tobermorit oder Xonotlit Kristallstruktur, werden die Silikate auf mechanische Art und Weise pulverisiert und in dieser Form gebraucht. D.h. die pulverisierten Silikate haben eine Korngrösse von ungefähr 10-80 α und weisen deshalb gegenüber von Kalziumoxyd eine niedrige Reaktivität auf. Desweiteren sind die Kristallgewebe nicht genügend miteinander verbunden und platzen nach einem längeren Gebrauch bei hoher Temperatur ab und somit geht der Widerstand gegen mechanische Beanspruchung diesen Materialien leicht verloren.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung neue Kalziumsilikat Formstücke mit Xonotlit Kristallstruktur herzustellen welche einen hohen Widerstand gegen mechanische Beanspruchung aufweisen, wobei dieser Widerstand durch eine starke Verfilzung der langen faserartigen Kristalle miteinander erhalten wird und wobei der Widerstand gegen mechanische Beanspruchung selbst nach einem längeren Gebrauch bei hohen Temperaturen nicht verloren geht. Die gemäss diesem Vefahren hergestellten neuen Kalziumsilikat Formstücke haben gute Wärmeisoliereigenschaften da sie viele Poren aufweisen welche Durchmesser zwischen 5 und 10 Mikron haben; hierdurch werden Formstücke mit einer spezifischen Dichte von weniger als 0,551 und vorzugsweise weniger als 0,18 oder sogar weniger als 0,15 erhalten. Gemäss der Erfindung werden industrielle Abfallprodukte deren Behandlung in der Vergangenheit einige Probleme stellte, als Silikat Grundmaterialien verwendet.
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung gehen-aus der folgenden Beschreibung hervor.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen elektromikroskopisclie Photographien von Kalziumsilikat Formstücken bei einer Vergrösserung von 5000x
Figur 1- zeigt die Tobermorit Kristallstruktur, Figur 2 die bekannte Xonotlit Kristallstruktur und Figur 3 die Xonotlit Kristallstruktur der vorliegenden Erfindung.
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Die Figuren 4 bis 6 sind X-Strahlen Diffraktionsdiagramme. Figur 4 zeigt das Diagramm der Tobermor.it Kristallstruktur, Figur 5 zeigt das Diagramm der klassischen Xonotlit Kristallstruktur und
Figur 6 das Diagramm der Xonotlit Kristallstruktur der vorliegenden Erfindung.
Es wurde gefunden, dass Kalziumsilikat Formstücke mit sehr vorzüglichen Eigenschaften aus zerstäubter Asche welche als Nebenprodukt bei der Herstellung von metallischem Silizium, Siliziumkarbid, (Carborundum), Ferrosilizium, usw. entstehen, hergestellt werden können. Abgesehen von dem Gebrauch dieser Aschen als Silikate ist das Verfahren zur Herstellung der Formstücke der vorliegenden Erfindung im allgemeinen das gleiche wie oben beschrieben.
Das heisst, das metallische Silizium, Siliziumkarbid, Ferrosilizium usvj. werden hergestellt durch Vermischen von kristallinem Silikat (SiOo) einer hohen Reinheit mit Kohlenstoff (Koks oder ähnlichem) als Rohmaterialien und Schmelzung der resultierenden Mischung in einem elektrischen Ofen. Bei diesem Zeitpunkt beträgt die Ofentemperatur 20000C oder mehr und das Silikat wird zu Silizium reduziert, wieder oxidiert und als sehr feines amorphes Silikat zerstäubt welches im Inneren des Ofens "umherfliegt" (diese Asche wird la Nachfolgenden als "zerstäubte Asche" beschrieben). Die zerstäubten Aschen setzen sich als Staub nieder und sind sehr unangenehm. Dieser Staub muss natürlich eingesammelt werden. Es ist jedoch sehr schwer diesen eingesammelten Staub zu verwenden und seine Behandlung als Abfallprodukt stellte in der Vergangenheit einige Probleme. Die eingesammelte Asche wurde bis jetzt nur zur Gelandeauffüllung verendet. Eine grosse Menge dieser Aschen kann selbst für diesen Zweck nicht verwendet werden da sie zu fein sind.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese zerstäubte Asche zur Herstellung von Kalziumsilikat Formstücken mit ausgezeichneten Eigenschaften benutzt wird. Die zerstäubte Asche der vorliegenden Erfindimg besteht aus 85 bis 95 Gew.% amorphem Silikat und 5 bis 15 Gew.% Metalloxyden (Fe-O;,, AIpO,,
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CaO und MgO), Kohlenstoff und Siliziumkarbid und ungefähr 85% der Asche hat eine Eorngrösse zwischen 0,1 und 1 Mikron und un-1 gefahr 15% eine Eorngrösse zwischen 1 und 10 Mikron. Die zerstäubte Asche welche gemäss der vorliegenden Erfindung gebraucht wird besteht aus ultrafeinen Partikeln, verglichen mit dem bekannten Silikat einer Korngrösse zwischen 10 bis 8Oy/ , und deshalb weist die zerstäubte Asche eine gute Reaktivität gegenüber Kalziumoxyd auf. Die Aschen gelieren in einer kurzen Zeit, und nehmen während der Reaktion viel Wasser auf, sie gelangen somit in einen stark aufgequollenen Zustand. Das bedeutet, dass das resultierende Produkt viel leichter wird als die bekannten Formstueke.
Das bevorzugte Verhältnis von zerstäubter Asche zu Kalziumoxyd beträgt 1 zu wenigstens 1,2 Gewichtsteilen, wohingegen das Verhältnis der Asche zu Wasser 1:20-24 ausmacht, und das Verhältnis der Asche zu Asbestfasern, wenn solche Fasern gebraucht werden 1:0,09-0,3 beträgt. Die Gelierungsreaktion wird vorzugsweise während 10 bis 60 Minuten zwischen 80 und 980O durchgeführt wohingegen eine eventuelle Alterung, vorzugsweise während 1 bis 2 Stunden bei wenigstens 700C ausgeführt wird. Dj.e Wasserentfernung und Verformung wird bei einem Druck zwischen 8 bis 150 kg/cm ausgeführt währenddem die hydrothermische
Reaktion bei einem Druck von 15 t>is 34 kg/cm während 5 Ms 8 Stunden und Temperaturen zwischen 200 und 2400C ausgeführt wird.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird während der Reaktion der Asche mit Kalziumoxyd Wasserstoffgas gebildet da sehr kleine Mengen Metall in der Asche vorhanden sind und eine grosse Anzahl von Poren einer Porengrösse von 5-10 werden in 'den Formstücken ausgebildet hierdurch werden die Formstücke Mchteriind wäsengröaseie Wärmeisoliereigenschaften auf.
Die zerstäubte Asche welche gemäss der vorliegenden Erfindung gebraucht wird besteht aus ultrafeinen Partikeln, enthält Silikat hoher Reinheit und weist eine gute Reaktivität mit i T.lziumoxyd auf. Hierbei werden Xonotlit Kristalle leicht und sicher durch eine Bedampfungsbehandlung unter Druck in einem Autoklaven erhalten, und die fas er ähnlichen Kristalle sind viel stärker miteinander verfilzt verglichen mit den bekannten
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Xonotlit Strukturen, wodurch eine Verbesserung des mechanischen Widerstandes erhalten wird. Desweiteren kann die Lebenszeit der Formstücke, besonders bei hohen Temperaturen, sehr stark heraufgesetzt werden. Da eine solche Xonotlit Struktur mit hohem Widerstand leicht geformt werden kann, ist die Verwendung von Asbestfibern als Verstärkungsmittel unnötig, verglichen mit dem bekannten Verfahren.
Das Silikat welches gemäss der vorliegenden Erfindung gebraucht wird enthält nur kleine Mengen von Verschmutzungen welche eine Tobermorit Struktur bilden könnten, zum Beispiel AIpO, und MgO, und somit wird weitgehend alles hydriertes Kalziumsilikat in die Xonotlit Struktur übergeführt, wodurch der Wärmewiderstand weitgehend bis zu IOOO-IO5O C verbessert wird.
Das Silikat der vorliegenden Erfindung ist viel feiner als das Silikat welches durch Pulverisierung von amorphem Silikat selbst mit den besten Pulverisierungsmaschinen, erhalten wird und weist eine grössere Reaktivität gegenüber von Kalziumoxyd auf. Dies bedeutet, dass die Gelierungszeit und die Behandlungszeit im Autoklaven herabgesetzt werden können.
Im folgenden wird die Erfindung noch näher erläutert mit Bezug auf die folgenden Beispiele. Die Korngrösse und Zusammensetzungen der zerstäubten Asche welche in den Beispielen gebraucht wurden waren folgende:
(1) Korngrössen:
5,5 - 10/ . 1,5%
1,0 - 5,5/< 6,0%
oder weniger 92,5%
Eine Untersuchung unter dem Elektronenmikroskop hat gezeigt, dass der grösste Teil der Partikeln mit einer Korngrösse unterhalb 1,0« eine Korngrösse von ungefähr 0,li/ hat.
(2) Chemische Zusammensetzung:
Verlust durch Verbrennung 3,3%
Unlöslicher Rückstand 2,82%
(Kohlenstoff und Siliziumkarbide)
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Π ~
Lösliches SiO2 91^34%
Pe2O7 0,38%
Al2O7 Oj61%
CaO 0,33%
MgO Ο,31%
Total 99j09%
Bemerkung: Die Analyse der chemischen Zusammensetzung wurde gemäss dem Verfahren von Shoiohiro Nagai, Handbook of Silicate Industry, Test of volcanic ashes, diatomaceous earth, etc. durchgeführt.
Palls Asbestfasern zusammen mit der vorliegenden Erfindung gebraucht werden ist es nötig Amphibol-Asbest, welches kein Aluminium, Eisen oder nur geringe Mengen davon enthält, zu verwenden. Falls Asbestfasern mit einem hohen Gehalt an Aluminium verwendet werden, wird die Reaktion im Autoklaven verhindert und es ist schwer die Xonotlit Kristalle zu bilden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig Asbestfasern zu gebrauchen, es können auch andere verstärkende Materialien -gebraucht werden falls sie einen guten Wärmewiderstand aufweisen und kein Aluminium oder Eisen oder nur sehr geringe Mengen davon enthalten.
Beispiel 1
Zerstäubte Asche 10 Gewichtsteile
Löschkalk . 12
Asbestfasern 0}9
Wasser 220
Die vorhergehenden Komponenten \ijurdeii zu einer Aufschlämmung vermischt und bei 98°C während 10 Minuten gerührt. Die resultierende Aufschlämmung wurde während 1 bis 2 Stunden bei 80 C zwecks Alterung stehen gelassen.
Das resultierende Produkt wurde bei einem Druck von 8 kg/cm zur Entfernung von Wasser und zur Verformung gepresst, und das νerformte Material wurde in einen Autoklaven gegeben wo es gesättigtem Dampf bei einem Druck von 15 kg/cm (2000C) während 8 Stunden ausgesetzt wurde um eine Reaktion zu bewirken, das so
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erhaltene Formstück wurde getrocknet. Das resultierende !Produkt hatte die folgenden Eigenschafteni ·
Spezifische Dichte 0»15
-Biegefestigkeit 4,0 kg/cm
Druckfestigkeit 10 %Ö kg/cm2
Lineare Schrumpfung bei IDOO0O t 0,85&>der weniger (gebrannt während 3 Stunden)
Beispiel 2
Dieselben Komponenten in demselben Mischungsverhältnis wie in Beispiel 1 wurden vermischt und bei 8O0O während 60 Minuten gerührt. Die resultierende Aufschlämmung wurde einem Druck von·50 kg/cm ausgesetzt um Wasser zu entfernen und die Masse zu verformen. Das verformte Material wurde dann wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt.
Das resultierende Produkt hatte die folgenden Eigenschaften!
Spezifische Dichte 0,30
Biegefestigkeit . 10,0 kg/cm2
Druckfestigkeit 20,0 kg/cm
Lineare Schrumpfung bei 10000O 0,8% oder weniger (gebrannt während 3 Stunden)
Beispiel 3
Zerstäubte Asche 10 Gewichteteile
Löschkalk 12
Asbest 3*3
Wasser . 220
Die vorhergehenden Komponenten wurden vermischt und wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt, mit der Ausnahm© dass die Aufschlämmung einem Druck von 150 kg/cm ausgesetzt wurde., Das resultierende Produkt hatte die folgenden Eigenschaften} Spezifische Dichte 0,55
Biegefestigkeit 30,0 kg/cm2
Druckfestigkeit 150,0 kg/cm2
Lineare Schrumpfung bei 10000C O18% oder weniger (gebrannt während 3 Stunden)
Falls ein Formstück mit einer hohen spezifischen Dicht© unter grösserem Druck hergestellt wird , kann die Biegefestigkeit weit-
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gehend verbessert werden indem eine grössere Menge an Asbestfasern zugesetzt wird.
Beispiel 4
Zerstäubte Asche . 10 Gewichtsteile
Löschkalk 12
Asbestfasern 1,9
Wasser 220
Die vorhergehenden Komponenten wurden zu einer Aufschlämmung vermischt und bei 900C während 30 Minuten gerührt um Gelierung zu erhalten. Die gelierte Mischung wurde wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt und das resultierende Produkt hatte die folgenden Eigenschaften:
Spezifische Dichte 0,16
Biegefestigkeit ' 11,0 kg/cm
Druckfestigkeit 22,3 kg/cm
Lineare Schrumpfung bei 10000C O18% oder weniger (gebrannt während 3 Stunden)
Beispiel 5
Verstäubte Asche 10 Gewichtsteile
Löschkalk 12
Asbestfasern 0,9
Wasser 264·
Diese Komponenten wurden vermischt und wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Das resultierende Produkt hatte die folgenden Eigenschaften: Spezifische Dichte 0,14-8
Biegefestigkeit 7i2 kg/cm
Druckfestigkeit 15,0 kg/cm
Lineare Schrumpfung bei 100O0C '0,8$ oder weniger (gebrannt während 3 Stunden)
Beispiel 6
Zerstäubte Asche 10 Gewichtsteile
Löschkalk 12
Wasser 220
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Die vorhergehenden Komponenten wurden vermischt und wie in Beispiel 4 angegeben behandelt.
Das resultierende Produkt hatte die folgenden Eigenschaften: Spezifische Dichte 0,18
Biegefestigkeit 2,5 kg/cm
Druckfestigkeit " 19 ?6 kg/cm
Lineare Schrumpfung bei 10000C 0,8 % oder weniger (gebrannt während 3 Stunden)
Die vorteilhaftesten Bedingungen zur Herstellung der Kalziumsilikat Formstücke der vorliegenden Erfindung werden weiter unten angegeben:
Mischungsverhältnis
Zerstäubte Asche 10 Gewichtsteile
Löschkalk 12
Asbest 0,9-2,0
Gelierungsreaktion
90-980C während 20 bis 30 Minuten
Alterungsbehandlung
800C oder höher während 2 Stunden
Reaktion in Autoklaven
ρ
17 kg/cm während 7 Stunden
18 kg/cm während 5 Stunden
Aus den Figuren 1 bis 3 geht hervor, dass die Xonotlit Kristalle der vorliegenden Erfindung stärker gewachsen sind als die Xonotlit Kristalle der bekannten Verfahren, und es geht auch daraus hervor, dass die Kristalle der vorliegenden Erfindung enger miteinander verfilzt sind.
Aus einem Vergleich der Fig\tren 6 und 5 geht hervor, dass die Xonotlit Kristalle der vorliegenden Erfindung stärker ausgebildet sind als die Xonotlit Kristalle der bekannten Verfahren und ein Formstück der vorliegenden Erfindung kein Peak für Kalziumkarbonat welches gemäss den bekannten Verfahren ausgebildet wurde, aufweist.
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2?'27OO1
-Xl-
Hieraus geht hervor, dass die Formstücke der Erfindung einen, höheren mechanischen Widerstand und einen besseren Wärmewiderstand aufweisen.
Aus den Beispielen 1, #·, 5 und 6 geht hervor, dass gemäss der vorliegenden Erfindung Formstücke, mit einer spezifischen Dichte zwischen ungefähr 0,15 **&& 0,18 erhalten werden können, wohingegen solche Formstücke mit der bekannten Xonotlit Struktur in der Vergangenheit nicht erhalten werden konnten. Die Wärmeisolation der Formstücke der Erfindung kann "bis zu 30%» verglichen mit den bekannten Xonotlit Formstüeken der Technik, heraufgesetzt werden«
Aus dem obigen geht hervor, dass Kalziumsilikat Formstücke mit niedrigem Gewicht, hohem mechanischen Widerstand, gutem Wärmewiderstand und guten Wärmeisolationseigenschaften -industriell aus zerstäubter Asche, welche bis jetzt als nutzlos angesehen wurde, hergestellt werden" können.
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Claims (9)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Kalziumßilikat Formstücken mit einer Xonotlit Kristallstruktur, gekennzeichnet durch Vermischen von zerstäubter Asche, ein Nebenprodukt bei der Herstellung von metallischem Silizium, Siliziumkarbid, oder FerrosiLizium in einem elektrischen Ofen, mit Kalziumoxyd und Wasser; Verrühren und Erwärmen der resultierenden Mischung so dass die Mischung geliert; Entfernung des Wassers und Verformung des gelierten Produktes unter Druck; und Aussetzung des verformten Produktes einer hydrothermischen Synthesereaktion in einem Autoklaven.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Asche aus 85 bis 95 Gew.% amorphem Silikat und 5 bis 15 Gew.% Metalloxyd, Kohlenstoff und Siliziumkarbid einer Korngrösse zwischen 0,1 und 1Ou besteht.
3· Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass Asbestfasern zu der Mischung gegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, dass Amphibol-Asbestfasern ohne Aluminium oder Eisen zugesetzt werden.
5· Verfahren zur Herstellung von Kalziumsilikat Formstücken mit Xonotlit Kristallstruktur, nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass 10 Gewichteteile zerstäubter Asche, ein Nebenprodukt bei der Herstellung von metallischem Silizium, Siliziumkarbid oder Ferrosilizium in einem elektrischen Ofen, mit 12 Gewichtsteilen Löschkalk, 0,9 bis 3»O Gewichtsteilen Asbestfasern und 200 bis 24-0 Gewichtsteilen Wasser zu einer· Aufschlämmung vermischt werden wobei die Aufschlämmung während 10 bis 60 Minuten bei 80 bis 98 C gerührt wird um eine Gelierung zu erhalten; dass die gelierte Aufschlämmung während 1 bis 2 Stunden gealtert wird und die Aufschlämmung bei einem Druck
ο
von 8 bis I50 kg/cm gepresst wird um da? Wasser zu entfernen und das Material zu verformen, worauf das veT'formte Material gesättigtem Dampf in einem Autoklaven bei einem Druck von 15 bis 34 kg/cm während 5 bis 8 Stunden und bei einer Temperatur von
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200 bis 2400C ausgesetzt wird und das resultierende Produkt getrocknet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, dass 0,9 bis 2,0 Gewichtsteile Asbestfasern gebraucht werden; die Gelierung bei 90 bis 980C während 20 bis 30 Minuten durchgeführt wird, die Alterung bei wenigstens 800C während
2 Stunden und die Autoklavreaktion bei einem Druck von 17 kg/cm' während 7 Stunden oder 18 kg/cm während 5 Stunden durchgeführt wird.
7. Kalziumsilikat Formstück mit Xonotlit Kristallstruktur hergestellt nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kristalle miteinander verfilzt sind und dass die spezifische Dichte des Stückes weniger als 0,55 beträgt .
8. Formstück nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Dichte des Stückes 0,18 oder weniger beträgt.
9. Formstück nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Dichte des Stückes 0,15 oder weniger beträgt. · ■"*""
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Leerseite
DE19722227001 1971-06-02 1972-06-02 Verfahren zur Herstellung von mechanisch und thermisch widerstandsfähigen Werkstücken aus Kalksandstein und deren Verwendung Expired DE2227001C3 (de)

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JP3788271 1971-06-02

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DE2227001B2 DE2227001B2 (de) 1977-01-27
DE2227001C3 DE2227001C3 (de) 1977-09-22

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ID=

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144121A (en) * 1976-05-10 1979-03-13 Nippon Asbestos Co., Ltd. Method for producing asbestos-free calcium silicate board and the board produced thereby
DE3621705A1 (de) * 1986-06-28 1988-01-14 Giulini Chemie Flaechenfoermig miteinander verfilzte und vernetzte xonotlitkristalle und ihre herstellung
EP2332884A1 (de) * 2009-11-13 2011-06-15 bene_fit systems GmbH & Co. KG Reaktionsprodukte aus Aluminiumsilikat, Herstellung und Verwendung
EP4095111A1 (de) 2021-05-26 2022-11-30 HeidelbergCement AG Calciumsilikatziegel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144121A (en) * 1976-05-10 1979-03-13 Nippon Asbestos Co., Ltd. Method for producing asbestos-free calcium silicate board and the board produced thereby
DE3621705A1 (de) * 1986-06-28 1988-01-14 Giulini Chemie Flaechenfoermig miteinander verfilzte und vernetzte xonotlitkristalle und ihre herstellung
EP2332884A1 (de) * 2009-11-13 2011-06-15 bene_fit systems GmbH & Co. KG Reaktionsprodukte aus Aluminiumsilikat, Herstellung und Verwendung
EP4095111A1 (de) 2021-05-26 2022-11-30 HeidelbergCement AG Calciumsilikatziegel

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