DE2460641A1 - Gebrannter keramischer formkoerper - Google Patents

Description

• Gebrannter keramischer Formkörper Die Erfindung betrifft einen gebrannten keramischen Formkörper, wie einen Bauziegel, Isolierziegel oder feuerfesten Ziegel, mit durch Ausbrennen von brennbaren Füllmitteln entstandenen Porenräumen sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
• Keramische Formkörper dieser Art sind bereits bekannt. Sie werden z.B. nach ÖPS 228 119 dadurch hergestellt, daß keramische Massen, wie Ton, mit Kunstharzteilchen, wie Polystyrol-, Polyurethan-oder Polyvinylchloridschaumstoffteilchen gemischt, die Masse zu Formlingen geformt und diese gebrannt werden. Nach dem Ausbrennen bleiben Poren zurück, die unregelmäßig geformt sind, keine abgegrenzten kugelförmigen Hohlräume bilden, sondern mehr oder weniger diffus zusammenhängen. Dies hat den Nachteil, daß die Masse bei der Formgebung kompressibel ist, wodurch besonders bei mageren Tonen Rißbildungen parallel der Preßtextur verursacht werden, eine Gefügeschädigung, welche beim nachfolgenden Trocken- und Brennvorgang nicht mehr rückgängiggemacht werden kann. Die fertigen Formkörper besitzen keine zufriedenstellende Festigkeit und sind für Hochbauten nicht geeignet.
• Es ist auch bekannt, Poren enthaltende keramische Formkörper dadurch herzustellen, daß zur keramischen Masse Sägemehl, Torf, Kohlenstaub, Naphthalin, Papier oder andere brennbare Teilchen als Ausbrennstoffe zugegeben werden; aber auch hier ist die Festigkeit der erhaltenen Produkte nicht ausreichend. Die Poren sind nach Art und Größe unregelmäßig und unkontrollierbar. Insbesondere ist es nicht möglich, einen keramischen Formkörper von leichtem Gewicht zu erhalten, der eine geringere Dichte als 1 bei einer Druckfestigkeit von über 100 kg/cm² aufweist.
• Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, einen gebrannten keramischen Formkörper mit durch Ausbrennen entstandenen Poren zu schaffen, bei dem die Porengröße gleichmäßig und regelbar ist, die Poren in sich abgeschlossene Hohlräume bilden und die Festigkeit gegenüber bekannten Produkten wesentlich erhöht ist.
• Die Erfindung, mit der diese Aufgabe gelöst ist, besteht darin, daß die Porenräume des Formkörpers hohlkugelförmig mit keramischer Schmelze bzw. Glasmasse ausgekleidet sind.
• Durch diese hohlkugelige Auskleidung jedes einzelnen Porenraums mit einem verhältnismäßig dichten und festen Material, wie es eine keramische Schmelze oder eine Glasschmelze darstellt, haben die Formkörper gemäß der Erfindung eine hohe Festigkeit, die ihren Einsatz auch in mehrgeschossigen Hochbauten ermöglicht.
• Die Erfindung umfaßt weiters ein Verfahren zur Herstellung dieser Formkörper, wobei eine keramische Rohmasse, wie Ton, mit kugeligen brennbaren Teilchen gemischt, die Masse zu Formlingen geformt und die Formlinge gebrannt werden, welches darin besteht, daß als kugelige Teilchen Kohlepellets mit einer Größe von 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise 1 bis 1,5 mm, verwendet werden, welche Kohlepellets hergestellt werden, indem Kohlenstaub gemahlen und mit keramischen Flußmitteln, wie Salz, Soda, Sulfitablauge und Wasserglas, gemischt und die Mischung auf Rotiertellern oder Rotiertrommeln zu kugeligen Teilchen geformt wird, und daß die Kohlepellets nach Mischen mit der keramischen Rohmasse und Formen und Trocknen der Formlinge unter Ausnutzung ihrer Verbrennungswärme ausgebrannt werden.
• Vorteilhaft wird der Kohlenstaub, der normalerweise eine Korngröße von 0,5 bis 18 mm aufweist auf eine Feinheit mit einer maximalen Korngröße von 0,1 mm gemahlen.
• Da die im Ton eingebetteten Kohlepellets formstabil sind, wird der Nachteil der bekannten Verfahren, daß der Strang an der Presse kompressibel ist, vermieden und die Möglichkeit geschaffen, Formkörper nach der Erfindung auch im Trockenpreßverfahren herstellen zu können. Auf dem Weg zum Trocknungsaggregat bzw.
• während der ersten Trocknungsstadien nehmen die Kohlepellets langsam Feuchtigkeit auf und werden genügend plastisch, um währtend der Trockenschwindungsphase sich der schrumpfenden Rohmasse anzupassen, ohne zu Spannungszuständen Anlaß zu geben.
• Im einzelnen wird das erfindungsgemäße Verfahren in folgender Weise durchgeführt: Kohleartige Stoffe werden auf die angegebene Feinheit mit einer Korngröße von maximal 0,1 mm gemahlen und je nach dem Mineralstoffgehalt der Kohle mit Flußmitteln, die nach dem Brand einen glasartigen Schmelzfluß ergeben, sowie mit Bindemitteln gemischt.
• Als Flußmittel kommen in Frage: Salz, Soda, Wasserglas, Sulfitablauge, Kalk, Bauxit und Eisenoxyd. Als Bindemittel können Melasse, Sulfitablauge sowie verschiedenartige Leime und Lehmschlicker verwendet werden. Die kohleartigen Stoffe brauchen nur einen verhältnismäßig geringen Heizwert von z.B. 1000 bis 5000 Wärmeeinheiten aufzuweisen. Dieser Heizwert reicht aus, um das Brennen der keramischen Formkörper ohne zusätzliche Beheizung des Brennofens durchzuführen. Die Konsistenz der Mischung aus den kohleartigen Teilchen, Flußmitteln und Bindemitteln wird mit Wasser so eingestellt, daß die Masse - wie an sich bekannt - auf Rotiertellern oder Rotiertrommeln u.dgl. zu Pellets bzw. Kügelchen geformt werden kann. Die Pellets sollen eine Größe von 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise von 1 bis 1,5 mm haben.
• Bei der Pelletisierung kann Graphitstaub zugesetzt werden, was den Vorteil hat, daß die Reibung herabgesetzt und die Festigkeit der Pellets erhöht wird. Die Pellets werden anschließend getrocknet und können auf Vorrat gelagert werden.
• Zur Herstellung der keramischen Formkörper wird eine aufbereitete und plastifizierte Tonmasse mit den Pellets gemischt, u.zw. - in Abhängigkeit vom gewünschten Porenvolumen - z.B. mit 10 bis 50 Vol% Pellets, und die Mischung wird auf einer Strangpresse oder in Trockenpressen zu Rohformlingen gepreßt. Diese werden getrocknet und in einen keramischen Brennofen eingebracht. Durch die in der Brennzone herrschende Temperatur werden die Formlinge gezündet und der Kohlegehalt der Pellets ausgebrannt. Eine Beheizung durch zusätzliche Brennstoffe ist im allgemeinen überflüssig, die Brenngeschwindigkeit ist durch den Ofenzug regelbar. Beim keramischen Brand entweicht das Gas durch die laminierte Struktur des Tones und kugelförmige Porenräume bleiben zurück. Die keramischen Flußmittel setzen sich an den Porenwänden mit dem die Poren umgebenden keramischen Material unter Bildung schmelzflüssiger Phasen um. Auf diese Weise wird eine jeden Porenraum umgebende Hohlkugel aus Schmelzmasse oder Glasmasse gebildet, welche mit dem sie umgebenden Scherben in chemischer Bindung innig zusammenhängt. Auf diese Weise erhalten die kugelförmigen Hohlräume eine sehr hohe Festigkeit; die Poren sind gleichmäßig und in sich abgeschlossen.
• Sie bilden eine Art Armierung des keramischen Gefüges.
• Die erfindungsgemäßen keramischen Formkörper können mit einer in weten Grenzen wählbaren Porosität hergestellt werden. Obgleich sie eine höhere Porosität und damit ein leichteres Gewicht haben können als die bekannten-Erzeugnisse, sind ihre Druckfestigkeit und ihre sonstigen Gebrauchseigenschaften besser als die der bekannten Produkte.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gebrannter keramischer Formkörper mit durch Ausbrennen von brennbaren Füllmitteln entstandenen Porenräumen, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenräume hohlkugelförmig mit keramischer Schmelze bzw. Glasmasse ausgekleidet sind.

2. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern nach Anspruch 1, wobei eine'keramische Rohmasse, wie Ton, mit kugeligen brennbaren Teilchen gemischt, die Masse zu Formlingen geformt und die Formlinge gebrannt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als kugelige Teilchen Kohlepellets mit einer Größe von 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise von 1 bis 7,5 mm, verwendet werden, welche Kohlepellets herges ellt werden, indem Rohlerstaub gemahlene mit keramischen Flußmitteln, wie Salz, Soda, Siilfitablauge und Wasserglas, gemischt und die Mischung auf Rotiertellern.

oder Rotiertrommeln zu kugeligen Teilchen geformt wird1 una daß die Kohlepellets nach Mischen mit der keramischen Rohmasse.

und Formen und Trocknen der Formlinge unter Ausnutzung ihrer-Verbrennungswärme ausgebrannt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sohlenstaub auf eine Feinheit mit einer maximalen Korngröße von O,1 mm gemahlen wird.