DE2810132B2 - Verfahren zur Herstellung eines insbesondere plattenförmigen Baustoffkörpers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines insbesondere plattenförmigen BaustoffkörpersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines insbesondere plattenförmigen Baustoffkörpers,
bei dem man Vermiculit-Granulat bei erhöhter Temperatur bläht und hierauf mit einem Bindemittel in einer
Menge von 2—30 Gew.% des eingesetzten geblähten Vermiculit-Granulats vermengt, wonach eine Schüttung
oder ein Preßkuchen aus dem so beleimten Granulat in eine mit Beheizungsvorrichtungen ausgestattete Presse
verbracht und zu einem insbesondere plattenförmigen Baustoffkörper heiß verpreßt wird. Ein auf diese Weise
hergestellter plattenförmiger Baustoffkörper wird dann besäumt und auf Dickenmaß geschliffen.
Der sich durch die Besäumung und die Ausschußplatten ergebende Materialabfall macht ca. 9 bis 12 Gew.%,
die Menge des Schleifstaubes etwa 8 bis 12 Gew.% des
Gesamtmaterialeinsatzes aus.
Wegen der relativ großen anfallenden Abfallmengen und der Tatsache, daß die verwendeten Bindemittel
zwar natürlich nicht giftig, jedoch aber oft zumindest zum Teil wasserlöslich sind, ergeben sich oft nicht leicht
zu lösende Abfalldeponieprobleme.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der obengenannten Art zur Herstellung eines
iisbesondere plattenförmigen Baumaterialkörpers anzugeben,
bei dem die genannten Probleme der Abfallbeseitigung nicht oder nur in wesentlich geringerem
Maße auftreten.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß zumindest eine Teilmenge des
durch die Besäumung und/oder die Ausschußstücke anfallenden Materialabfalls zerkleinert und gemeinsam
mit zumindest einer Teilmenge des Schleifstaubes dem geblähten unbeleimten Vermiculit-Granulat beigemengt
wird und daß der Baustoffkörper beim Heißpressen auf eine mittlere Dichte komprimiert wird,
welche einer Dichte des fertigen Baustoffkörpers von mehr als 600 kg/m3 entspricht.
Bei der Erzeugung von Baustoffen führt nun die Rückführung von AbfaUmaterial in das eingesetzte
Ausgangsmaterial im allgemeinen nicht zu einer Verbesserung der Qualität des Endproduktes.
Überraschenderweise hat sich aber gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren tatsächlich eine
Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Endproduktes herbeigeführt wird, sofern nur das
geblähte Vermiculit-Granulat mit dem rückgeführten zerkleinerten Materialabfall bzw. dem Schleifstaub
gleichmäßig vermengt wird.
Versuche haben nämlich ganz allgemein ergeben, daß bei etwa demselben Frischrohstoffeinsatz, d.h. also
demselben Frisch-Vermiculit- bzw. Bindemitteleinsatz pro m3 Volumen des erzeugten Baustoffkörpers bei dem
erfindungsgemäßen Zusatz von zerkleinertem Materialabfall bzw. Schleifstaub eine wesentliche höhere
mechanische Biegefestigkeit erzielt wird als ohne diesen
Zusatz. Die damit verbundene höhere Dichte stört meist nicht und ist in vielen Fällen sogar erwünscht.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Platten haben aber noch einen weiteren Vorteil:
Ohne dem Staubzusatz ergibt sich nämlich eine relativ grob strukturierte Oberfläche der Baustoffkörper
und eine über die Oberfläche unterschiedliche Oberflächensaugfähigkeit, was z. B. ein für das Aufbringen
einer Beschichtung erforderliche gleichmäßige Beleimen der Oberfläche schwierig macht. Die nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Zusatz von zerkleinertem AbfaUmaterial und Schleifstaub erzeugten
Baustoffkörper weisen hingegen bei ausreichenden Zusatzmengen eine geschlossene gleichmäßige gut
beleimbare Oberfläche auf.
Eine gleichmäßige Vermengung des zerkleinerten Abfallmaterials bzw. des Schleifstaubes zum geblähten
Vermiculit-Granulat wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht,
gemäß dem das in einem Ofen geblähte Vermiculit-Granulat, vorteilhaft in noch heißem Zustand, und der
rückzuführende zerkleinerte Materialabfall zwecks Vermischung in ein Wirbelbett verbracht werden. Die
zur Begrenzung des Wirbelbettes verwendete Wirbelbettkammer kann dabei vorteilhaft eine langgestreckte
Form aufweisen und gleichzeitig zum Transport des Vermiculit-Materialabfallgemenges dienen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden neben dem Vermiculit-Granulat
und dem rückzuführenden Materialabfall — zwecks Beimischung — körnige und/oder pulverförmi-
ge Zuschlagstoffe, die gegebenenfalls Bindemittel sein können, in das Wirbelbett verbracht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren eingehend erläutert.
F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Teil
einer Anlage zur Herstellung von plattenförmigen Baustoffkörpern.
Einem Drehrohrofen 1 wird über den Zwischensilo 2 Vermiculit-Granulat zugeführt, welches bei seinem
Durchgang durch den Ofen bei etwa 8500C gebläht wird. Das geblähte Vermicaht-Granulat wird einer
Mulde zugeführt Ein durch die Besäumung der gepreßten Platten und/oder von den Ausschußstücken
anfallender zerkleinerter Materialabfall sowie Schleifstaub, der beim Schleifen der gepreßten Platten auf
Dickenmaß anfällt, wird über einem Zwischensilo 4 und
eine Dosierschnecke 5 mit kontinuierlich steuerbarem Durchsatz dem Vermiculit-Granulat in der Mulde 3 in
einem bestimmten vorgegebenen Mengenverhältnis zugeschlagen. Ober den Muldenausgang 6 gelangt das
vorläufig noch ungenügend vermischte Gemenge 7 aus Vermiculit-Granulat, Materialabfall und Schleifstaub in
eine Wirbelbettfördereinrichtung 8. Diese besteht aus einer Eingangsschleuse 9, einer Förderleitung 10, einem
Gebläse 11, einem Zyklonabschneider 12, einer Luftrückführung 13 und einer Ausgangsschleuse 14. Beide
Schleusen 9 und 14 sind als Pendelklappenschleusen ausgebildet.
Das in die Förderleitung 10 eingebrachte Gemenge 7 wird von dem durch das Gebläse Il in Richtung des
Pfeiles 10' aufrechtgehaltenen Luftstrom mitgeführt, so daß in der Förderleitung 10 ein aus der Förderluft und
den Partikeln des Gemenges 7 sich in Förderrichtung bewegendes Wirbelbett bildet. Das Gemenge 7, welches
im Wirbelbett eine sehr gleichmäßige Vermischung erfährt, wird dann im Zyklonabschneider 12 von der
Förderluft getrennt und fällt schließlich über die Ausgangsschleuse 14 in einen Silo 15.
Fig. 2 zeigt ein Fließschema des gesamten Verfahrens zur Herstellung von plattenförmigen Baustoffkörpern;
der durch die Linie 16 umrandete Bereich entspricht dem in F i g. 1 dargestellten Anlagenteil.
Das bei 17 zugeführte Vermiculit-Granulat durchläuft die Bläheinrichtung 18 und gelangt über die Mischanlage
19, in der sie mit dem über die Dosiereinrichtung 20 zugegebenen Materialabfall sehr gleichmäßig vermischt
wird, schließlich in den Silo 15 (siehe auch Fig. 1).
Vom Silo 15 wird das Vermiculit-Materiiilabiallgemisch
chargenweise in eine weitere Mischeinrichtung 21, die z. B. aus einem Freifallmischer bestehen kann,
eingebracht und dort, wie durch den Pfeil 22 angedeutet, mit einer wäßrigen Bindemittellösung vermischt.
Das aus der Mischeinrichtung 21 entnommene mit dem Bindemittel beleimte Gemisch wird n^n einer
Streubunker bzw. Streuvorrichtung aufweisenden Streustation 23 zugeführt, in der jeweils auf ein mit
einem Rahmen versehenes Preßblech das beleimte Gemisch in einer Schüttung gleichmäßiger Höhe
aufgebracht wird.
Das Preßblech mit der Schüttung wird dann in eine Vorpreßeinrichtung 24 verbracht, in welcher die
Schüttung auf ca. 50% seiner Schütthöhe zu einem Vorpreßling komprimiert und danach der Rahmen
abgehoben wird. Anschließend wird das Preßblech mit dem Vorpreßling in eine beheizbare Preßplatten
aufweisende Presse 25 gebracht und dort unter Druck auf eine vorgegebene Stärke komprimiert und dabei bei
erhöhter Temperatur ausgeheizt. Die fertig gepreßte Platte wird nun vom Preßblech getrennt, durchläuft
danach eine Kühlzone 26 und anschließend eine Besäumeinrichtung 27 und eine Schleifeinrichtung 28,
wonach die Platten in einer Verpackungsstation 29 abgestapalt und schließlich in einem Lager 30 abgelegt
werden.
Zumindest ein Teil des Besäumabfalles, der, weil die
Besäumung mit Hilfe von Fräsköpfen erfolgt, bereits in körniger bis pulvriger Form vorliegt, bzw. des
Schleifstaubes wird, wie durch die Linie 31 angedeutet, der Dosiervorrichtung 20 zugeführt, von der, wie bereits
vorstehend erläutert, die Zugabe des rückgeführten Materialabfalls zu dem geblähten Vermiculit erfolgt
Desgleichen kann das Material von Ausschußstücken rückgeführt werden. Dazu werden die gegebenenfalls
zwischen Kühlzone 26 und Lager 30 anfallenden Ausschußplatten einer Zerkleinerungsvorrichtung 32
zugeführt welche sie in ein körniges bis pulvriges Abfallmaterial überführt das ebenfalls über den durch
die Linie 31 angedeuteten Rückführungsweg der Dosiervorrichtung 20 zugeleitet wird.
Zu dem erfindungsgemäßen Verfahren sei nachstehend noch ein Produktionsbeispiel gegeben.
Bei der anhand von F i g. 1 beschriebenen kontinuierlichen Vermengung von geblähtem Vermiculit und
rückgeführtem Abfallmaterial werden bei dem vorliegenden Beispiel jeweils zu 100 kg geblähtem Vermiculit
11,8 kg körnig bis staubförmiger Besäumabfall und 11,8kg Schleifstaub in der Mulde 3 (siehe Fig. 1)
zugegeben. Das in der Wirbelbettfördereinrichtung 9 gleichmäßig vermischte Gemenge aus geblähtem
Vermiculit, Besäumabfall und Schleifstaub wird chargenweise gewogen und in die durch einen Freifallmischer
gebildete Mischeinrichtung 21 eingebracht Zur Beleimung des Gemisches werden nun auf 123,6 kg des
Gemisches 9,6 kg atro einer 50%igen wäßrigen Lösung eines Phosphatbindemittels sowie 8,4 kg atro einer
73%igen wäßrigen Lösung eines Phenol-Harnstoffmischharzes mit etwa lOMol.% Harnstoffharzkomponente
über getrennte Eintragemittel auf das Gemenge im Freifallmischer aufgesprüht.
Der weitere Herstellungsvorgang erfolgt nun wie anhand von F i g. 2 allgemein beschrieben.
Für die Hersteilung einer Platte mit einem Dickenmaß
von z. B. 19 mm wird, bei einer Gemengeschüttung von etwa 15,4 kg/m2, der daraus erzeugte Preßkuchen
bei einem Druck von etwa 50—1OO N/cm2 auf eine
Dicke von etwa 20,6 mm komprimiert und bei einer Preßplattentemperatur von 140—1500C so lange
ausgeheizt, bis sichtbar kein Wasserdampf mehr abgeht Die ausgeformte und ausgekühlte Platte wird dann auf
das gewünschte Dickenendmaß geschliffen. Das Gewicht dieser Platte beträgt 670 kg/m3, ihre Biegefestigkeit
500 N/cm2.
Nachstehend sei schließlich anhand zweier Vergleichsrezepturen der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens verdeutlicht.
Es wird jeweils ein Gemenge enthaltend jeweils 60 kg geblähten Frisch-Vermiculit mit 5,7 kg atro Phosphatbindemittel,
5 kg atro eines Phenol-Harnstoffmischharzes und 1,14 kg Harnstoff einmal mit dem Zusatz von
5 kg zerkleinertem Materialabfall und Schleifstaub und das zweite Mal ohne diesen Zusatz hergestellt und zu
Platten verpreßt.
Beim Versuch I (mit Zusatz) wurde bei einer mittleren Plattendichte von 695 kg/m3 eine mittlere Biegefestigkeit
von 600 N/cm2 und beim Versuch II (ohne Zusatz) bei einer mittleren Plattendichte von 659 kg/m3 eine
mittlere Biegefestigkeit von 440 N/cm2 erzielt.
Wie sich leicht errechnen läßt, ist der Frischrohstoffeinsatz beim Versuch I sogar etwas geringer als der
beim Versuch II, trotzdem werden bei ersterem die höheren Festigkeitswerte erzielt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines Baustoffkörpers, insbesondere plattenförmigen Baustoffkörpers,
bei dem man Vermiculit-Granulat bei erhöhter Temperatur bläht und hierauf mit einem Bindemittel
in einer Menge von 2—30 Gew.% des eingesetzten geblähten Vermiculit-Granulats vermengt, wonach
eine Schüttung oder ein Preßkuchen aus dem so beleimten Granulat in eine mit Beheizungsvorrichtungen
ausgestattete Presse verbracht und zu einem insbesondere plattenförmigen Baustoffkörper heiß
verpreßt sowie danach gegebenenfalls besäumt und/oder auf Dickenmaß geschliffen wird, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest eine Teilmenge des durch die Besäumung und/oder die
Ausschußstücke anfallenden Materialabfalls zerkleinert und gemeinsam mit zumindest einer Teiimenge
de- anfallenden Schleifstaubes dem geblähten Vermiculit-Granulat beigemischt wird und daß der
Baustoffkörper beim Heißpressen auf eine mittlere Dichte komprimiert wird, welche einer Dichte des
fertigen Baustoffkörpers von mehr als 600 kg/m3 entspricht
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem Ofen geblähte Vermiculitgranulat
und der rückzuführende Materialabfall zwecks Vermischung in ein Wirbelbett verbracht
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das geblähte Vermiculitgranulat in
noch heißem Zustand in das Wirbelbett verbracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in einer zur
Begrenzung des Wirbelbettes eingesetzten, eine langgestreckte Form aufweisende Wirbelbettkammer,
die gleichzeitig zum Transport des Vermiculit-Materialabfallgemenges
dient, durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Vermiculitgranulat
und dem rückzuführenden Materialabfall — zwecks Beimischung — körnige und/oder pulverförmige
Zuschlagstoffe, die gegebenenfalls Bindemittel sein können, in das Wirbelbett verbracht werden.
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