DE3046791C2 - Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen Erzeugnissen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen ErzeugnissenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
- C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B38/0635—Compounding ingredients
- C04B38/0645—Burnable, meltable, sublimable materials
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von porösen keramischen Erzeugnissen, insbesondere von feuerfesten Leichtsteinen aus keramischen Rohstoffen,
bei dem eine Naphthalin enthaltende Masse durch Pressen verdichtet und/oder verformt, das Naphthalin
anschließend durch eine Wärmebehandlung aus dem Formling ausgetrieben und teils flüssig, teils gasförmig
für die weitere Aufbereitung als Porenbildner zurückgewonnen wird, worauf der Formling gebrann« wird.
Zum Stand der Technik gehören Feuerleichtsteine, die unter Anwendung von plastischen und unplastischen
Formgebungsverfahren aus keramischen Rohstoffen (z. B. Tonen, Quarzlten) und Ausbrennstoffen (z. B.
Braunkohle, Koksgruß) hergestellt werden.
Dabei werden die Ausbrennstoffe während des keramlsehen
Brandes unter Hinterlassung von Asche ausgebrannt. Die Verbrennungsrückstände vermindern die
chemische Reinheit der keramischen Rohstoffe und damit die Feuerfestigkeit des Erzeugnisses.
Außerdem bedingt das Ausbrennen der Porenbildner eine leistungsmlndernde Anpassung des keramischen
Brandes an den meistens wesentlich langsamer verlaufenden Ausbrennvorgang der Porenbildner.
Bekannt 1st auch die Herstellung poröser keramischer Erzeugnisse unter Anwendung des plastischen Formgebungsverfahrens
aus Tonen und Kunststoffhohlkugeln (z. B. Styropor).
Dabei werden die Hohlkugeln, teils während der Trocknung, teils während des keramischen Brandes ausgebrannt,
ohne daß Rückstände, die die Feuerfestigkeit beeinträchtigen Im Scherben verbleiben.
Die hohe Kompressibilität der dünnwandigen Hohlkugeln
wirkt sich während des Verdlchiens/Verformens der
Masse In Pressen nachteilig aus. Der Anteil an Hohlkugeln, die der keramischen Masse zwecks Porenblklung
zugesetzt werden kann. Ist daher begrenzt.
Bei einem anderen, zum Stande der Technik gehörenden
Verfahren besieht das Ausgangsgemisch zur Herstellung \on Feuerleichfsteinen aus Hohlkugeln aus Korund,
die aus einer Elektroschmelze hergestellt werden, und Ton. Während der Verformung des Gemisches werden
die Korund-Hohlkugeln nicht zusammengedrückt, die Herstellung der Hohlkugeln ist jedoch verhältnismäßig
aufwendig.
Auch die Herstellung poröser keramischer Erzeugnisse unter Zusatz von Naphthalin zu einer wasserhaltigen
Rohmasse Ist bekannt. Dabei wird das kristalline Naphthalin
In Mahl- und Siebanlagen auf eine Korngröße von etwa 4,0 mm gemahlen und in Abhängigkeit von der
gewünschten Porosität der wasserhaltigen kcvimlschen
Rohmasse zugesetzt.
Nach der Formgebung wird das Naphthalin unter Einwirkung von Wärme aus dem keramischen Halbfertigerzeugnis
ausgeschmolzen und ausgedampft, wobei das zugesetzte Naphthalin In dem keramischen Erzeugnis
Poren hinterläßt, deren Spektrum dem Kornspektrum des Mahlgutes entspricht. Das gasförmige und flüssige
Naphthalin wird für die erneute Verwendung als Porenbildner zurückgewonnen.
Das ausschmelzende Naphthalin wird flüssig der erneuten Aufbereitung als Porenbildner zugeführt, während
das ausdampfende Naphthalin in einen Naßwäscher durch eine direkte Wasserkühlung als Sublimat In den
festen Aggregatzustand gebracht wird. Das Naphthalin-Sublimat wird zusmmen mit dem Kühlwasser als wasserhaltiger
Naphthalinschlamm ausgetragen.
Der Wassergehalt des Naphthalinschlammes wird für die erneute Aufbereitung als Porenbildner durch Dekanter
und Zentrifugen reduziert, anschließend wird das feuchte Naphthalinsublimat durch Erwärmen verflüssigt
und schließlich dem flüssig zurückgewonnenen Naphthalin zwecks Zwischenlagerung und erneuter Aufbereitung
als Porenbildner (Krlstalllnlslerung, Mahlen und Siebung) zugesetzt.
Es verbleibt jedoch ein erheblicher Anteil an Restwasser
Im flüssigen Naphthalin, der die Bildung harter und trockener Naphthalinkuchen, -tafeln und/oder -schuppen,
die für eine betriebssichere Feinstmahlung und Absiebung Voraussetzung sind, behindert.
Aufgrund der Restfeuchte hat sich In der Praxis die
Erzeugung von Naphthalinmahlgut mit einem Kornspektrum von etwa 4,0 mm als leidlich betriebssicher herausgestellt.
Versuche, feineres Mahlgut zu erzielen, scheiterten am Feuchtigkeitsgehalt des zurückgewonnenen
Mahlgutes.
Andererseits ist bekannt, daß die physikalischen Eigenschaften poröser keramischer Erzeugnisse, Insbesondere
die Wärmedämmung bei gleicher Porosität um
so besser Ist, je kleiner die Poren sind.
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, keramische
Erzeugnisse, Insbesondere Feuerleichtsteine mit einem bestimmten Anteil an mikrofeinen Poren Im Porenspektrum
aus bildsamen und/oder unbildsamen keramischen Rohstoffen herzustellen.
Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren besteht die Erfindung darin, daß die keramische
Masse aus einer trocknen Grundmasse aus bildsamen und/oder unbildsamen keramischen Rohstoffen und
Naphthalinmahlgut mit einer unter 1,0 mm liegenden Konigroße besteht, der ein Gemisch aus Wasser und
Naphihallnpartlkeln, vorzugsweise Naphthalinsublimat,
mit einer Teilchengröße von etwa 0,01 mm zugesetzt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsforni der Erfindung
werden dem Gemisch von Wasser und Naphthallnpartl kein fein gemahlener Ton und ein handelsüblicher Ver-
flüssiger zugesetzt und diese Masse wird vor der Zugabe zu der trockenen Grundraasse gemischt, so daß die
Naphthalinpartikel mit einem Tonfilm umhüllt werden.
Ausführungsbeispiele:
Beispiel I
Beispiel I
Man mischt in einem Zwangsmischer während 1 Minute eine trockene Grundmasse mit folgender Zusammensetzung:
gemahlener trockener Ton 29,0 Gew.-%
mit etwa 36% Al2Oj
Schamotte-Korn mit etwa 36% Al2O1, 2,5 Gew-%
Schamotte-Korn mit etwa 36% Al2O1, 2,5 Gew-%
gemahlen auf eine Körnung < 0,5 mm
Naphthalinmahlgut < 1,0 mm 43,5 Gew.-%
Naphthalinmahlgut < 1,0 mm 43,5 Gew.-%
Der Masse wird ein Naphthallnsubllmat-Wasser-Gemisch
zugegeben, das bezogen auf die gesamte Masse 12,5 Gew.-% Naphthalinsublimat mit einer Teilchengröße
von etwa 0,01 mm und 12,5 Gew.-% Wasser enthält. Die Masse wird 3 Minuten lang gemischt.
Beispiel II
In einem Zwangsmischer wird eine trockene Grundmasse
mit folgender Zusammensetzung gemischt: .'">
gemahlener trockener Ton 17,25 Gew.-%
mit etwa 36% Al2Oi
Schamotte-Korn mit etwa 36% Al2O5, 2,5 Gew.-%
Schamotte-Korn mit etwa 36% Al2O5, 2,5 Gew.-%
gemahlen auf eine Korngröße < 0,5 mm
Naphthalinmahlgut < 1,0 mm 43,5 Gew.-%
Naphthalinmahlgut < 1,0 mm 43,5 Gew.-%
Nach einer Mischzelt von 1 Minute wird der trockenen
Grundmasse ein Napthallnsubllmat-Ton-Wasser-Gemisch
zugegeben, das bezogen auf die Gesamtmasse 12,25 Gew.-% Naphthalinsublimat mit einer Teilchen- !5
größe von etwa 0,01 mm und 12,25 Gew.-% gemahlenen trockenen Ton mit etwa 36% AI2O) enthält. Das Gemisch
enthält zusätzlich 12,25 Gew.-% Wasser.
Diese Masse wird 3 Minuten lang gemischt.
Das Naphthallnsubllmat-Ton-Wasser-Gemisch wird
vor der Aufgabe in den Mischer in einem separaten Gefäß vorzugsweise Im Verhältnis 1:1:1 gemischt und
homogenisiert.
Die nach den Beispielen I und II hergestellten Mischungen werden auf Pressen verformt und/oder verdichtet.
Die Formlinge werden dann in bekannter Weise von Wasser und Naphthalin befreit und dem Brand
unterworfen. Das Naphthalin wird teils flüssig, teils als wasserhaltiges Sublimat zurückgewonnen.
Die folgende Tabelle zeigt eine Gegenüberstellung einiger Werte (Raumgewicht, Kaltdruckfestigkeit, Porengröße
und Wärmeleitfähigkeit) der nach dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung hergestellten Feuerlelchtstelne
mit denen handelsüblicher, vergleichbarer Steine mit gröberen Poren.
Es ergibt sich neben einer höheren Kaltdruckfestlgkelt
insbesondere eine bedeutend niedrigere Wärmeleitfähigkeit.
Steine nach vergleichbare
der Erfindung Steine mit
der Erfindung Steine mit
gröberen Poren
Raumgewicht (g/cm3) 0,56 0,55
Kaltdruckfestigkeit 6,5 5,0
(N/mm2)
Porengröße 0,003 0,015
Porengröße 0,003 0,015
x = ... mm
Wärmeleitfähigkeit 0,32 0,45
Wärmeleitfähigkeit 0,32 0,45
bei 10000C
m· K
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen Erzeugnissen, insbesondere von feuerfesten
Leichtsteinen aus keramischen Rohstoffen, bei dem eine Naphthalin enthaltende keramische Masse durch
Pressen verdichtet und/oder verformt, das Naphthalin anschließend durch eine Wärmebehandlung aus dem
Formling ausgetrieben und zurückgewonnen wird, worauf der Formling gebrannt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die keramische Masse aus einer trockenen Grundmasse aus bildsamen und/oder unbildsamen keramischen Rohstoffen und Naphthalinmahlgut
mit einer unter 1,0 mm liegenden Korngröße besteht, der ein Gemisch aus Wasser und Naphthallnpartlkeln,
vorzugsweise Naphthalinsublimat, mit einer Teilchengröße von etwa 0,01 mm zugesetzt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch von Wasser und Naphthalinpartikeln
fein gemahlener Ton und ein handelsüblicher Verflüssiger zugesetzt werden und diese
Masse vor der Zugabe zu der trocken Grundmasse gemischt wird, so daß die Naphthalinpartikel mit
einem Tonfilm umhüllt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803046791 DE3046791C2 (de) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen Erzeugnissen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803046791 DE3046791C2 (de) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen Erzeugnissen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3046791A1 DE3046791A1 (de) | 1982-07-08 |
DE3046791C2 true DE3046791C2 (de) | 1984-04-05 |
Family
ID=6118956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803046791 Expired DE3046791C2 (de) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen Erzeugnissen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3046791C2 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3239033A1 (de) * | 1982-10-21 | 1984-04-26 | Dr. C. Otto & Co Gmbh, 4630 Bochum | Porosiertes, insbesonder feuerfestes keramisches erzeugnis sowie verfahren zu seiner herstellung |
US4654314A (en) * | 1983-07-09 | 1987-03-31 | Sumitomo Cement Co., Ltd. | Porous ceramic material and processes for preparing same |
JPH11236279A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-08-31 | Koichi Shimada | 多孔質セラミックス焼結体およびその製造方法 |
-
1980
- 1980-12-12 DE DE19803046791 patent/DE3046791C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3046791A1 (de) | 1982-07-08 |
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D2 | Grant after examination | ||
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