DE3105533A1 - Trockenmasse zur verwendung als faserspritzmasse - Google Patents

Trockenmasse zur verwendung als faserspritzmasse

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Description

Trockenmasse zur "Verwendung als Faserspritzmasse
Die Erfindung betrifft eine Trockenmasse zur Verwendung in Spritzmassen zur Herstellung von feuerfesten oder feuerbeständigen Auskleidungen, enthaltend keramische Fasern, Bindemittel und andere übliche Zusätze.
Es ist bekannt, keramische Pasern in sogenannten Faserspritzmassen einzusetzen. Hierzu werden keramische Pasern mit großen Mengen Wasser entweder zuerst vermischt und dann mit Hilfe einer Spritzvorrichtung zur Herstellung einer feuerfesten oder feuerbeständigen Auskleidung auf senkrechte Wände oder auf Decken aufgespritzt oder in Hohlräume e ingesprit ζt.
So sind aus der DE-AS 26 18 813 Paserspritzmassen bekannt, welche neben einem größeren Anteil an anorganischen Fasern und gerxngenAnteilen an Bindemittel bzw. anderen anorganischen Zusätzen noch einen chemischen Zusatzbinder enthalten, wobei diese Faserspritzmassen zur Vermeidung der Staubbildung noch 5 bis 20 Gew.-% eines Öles enthalten.
Bei einer anderen Methode werden trockene keramische Fasern einerseits und Wasser andererseits zum Kopf einer Spritzvorrichtung zugeführt, im Eopf dieser Spritzvorrichtung miteinander vermischt und dann auf senkrechte Wände oder Decken aufgespritzt oder in Hohlräume eingespritzt. Weiterhin war es auch schon bekannt, in die zuvor beschriebene Aufschlämmung von keramischen Fasern in Wasser noch weitere Zusatzstoffe wie Bindemittel und andere übliche Zusätze zuzugeben.
Wegen der beim Aufspritzen benötigten, großen Wassermengen war es jedoch schwierig, diese Zusätze wie Bindemittel und andere übliche Zusätze homogen mit den Fasern in der
Spritzvorrichtung zu vermischen und eine gut haftende, aufgespritzte Masse zu erhalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Bereitstellung einer Trockenmasse oder Trockenmischung zur Verwendung als Faserspritzmassen, die sowohl auf Wänden aus Blech als auch aus Mauerwerk bis zu einer Stärke von 30 cm aufgetragen werden kann. Weiterhin sollte eine Masse bereitgestellt werden, die sofort ohne besondere Trocknung auf höhere Temperaturen aufgeheizt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient die zuvor beschriebene Trokkenmasse oder Trockenmischung, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 näher beschrieben ist.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 näher erläutert.
Die in der erfindungsgemäßen Trockenmischung enthaltenen, keramischen Fasern oder Mineralfasern können alle üblichen Fasern dieser Art sein, z. B. Steinwolle oder Fasern auf Basis von Aluminiumsilikat mit insbesondere hohem Al0O,-Gehalt im Bereich von 45 bis 95 Gew.-%. Selbstverständlich können auch Gemische von verschiedenen keramischen Fasern eingesetzt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trockenmassen liegen die keramischen Fasern als aufgeschlossene Fasern vor. Hierzu werden handelsübliche Fasern in ihrem AnIieferungszustand in einen Turbo-Mischer (Fabrikat Drais-Turbulent-Schnellmischer) gegeben, worin die üblicherweise als Faserbündel angelieferten Fasern in aufgeschlossene Fasern umgewandelt werden. Ein solcher Turbo-Mischer besteht aus einem Mischaggregat mit schnell rotierenden Messerköpfen, wodurch eventuell vorliegende Agglomerate in handelsüblichen Fasern, die teilweise in stark verdichteter Form vorliegen,
aufgeschlossen werden, ohne daß hierbei die Fasern unzulässig stark zerschlagen oder zerkleinert werden.
Der in den erfindungsgemäßen Trockenmassen vorliegende Ton kann ein üblicher Ton oder ein spezieller Bindeton, z. B. Bentonit, sein. Dieser Ton wird üblicherweise in einer Menge von 5 his 20 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile der keramischen Fasern eingesetzt, vorteilhafterweise werden 8 bis 15 Gew.-Teile Ton verwendet.
Die in der Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Massen gegebenenfalls vorliegenden Bestandteile feinst zerteiltes AIpO, und/oder feinst zerteiltes SiO2 und/oder Aluminiumhydroxide und/oder feinst zerteilte Magnesia und/oder feinst zerteiltes Titandioxid und/oder feinst zerteiltes Chromoxid sind auf dem Feuerfestgebiet bekanntermaßen verwendete Bestandteile. Unter dem hier verwendeten Ausdruck "feinst zerteilt" im Zusammenhang mit den zuvor genannten Bestandteilen ist zu verstehen, daß diese Bestandteile im feinst gemahlenen oder auch im kolloidalen Zustand vorliegen. Insbesondere bei Verwendung von solchen in kolloidalem Zustand vorliegenden Materialien wie kolloidalem SiOp bzw. kolloidalem Aluminiumoxid ist es möglich, nur geringe Mengen an Bindemittel, nämlich nahe beim unteren Grenzwert von 1 Gew.-Teil eines organischen Bindemittels und 2 Gew.-Teile eines Phosphatbindemittels zu verwenden. Die Verwendung von etwa gleichen Gewichtsteilen Phosphatbindemittel und Methylcellulose als organischem Bindemittel ist besonders bevorzugt. Besonders vorteilhaft ist es auch, ein Gemisch von Ton und einem oder mehreren der zuvor genannten, anderen feinst zerteilten Feuerfestbestandteile zu verwenden, wobei die Menge dieser anderen, feinst zerteilten Feuerfestbestandteile üblicherweise 1 bis 3 Gew.-Teile ausmacht und der Rest aus Ton besteht, so daß insgesamt die im Patentanspruch angegebene Menge von 2 bis 20 Gew.-Teilen Feuerfestbestandteile vorhanden ist. Weiterhin liegen in den erfindungsgemäßen Trockenmassen noch 0 bis 10 Gew.-Teile Schamottemehl vor. Hierbei kann es sich um eine
beliebige, fein, gemahlene Schamotte handeln, vorzugsweise liegt die maximale Korngröße des Mehls < 63 ,um und besonders bevorzugt < 44- um.
In den erfindungsgemäßen Trockenmassen liegen weiterhin 2 bis 8 Gew.-Teile und vorzugsweise 3 bis 6 Gew.-Teile eines Phosphatbindemittels, wobei die angegebenen Mengen in Gewicht st eil en sich auf PpOc i*1 dem jeweiligen Bindemittel beziehen, vor.
Beispiele für solche Phosphatbindemittel sind Natriumpolyphosphat mit einem Polymerisationsgrad von η ^ 4 und vorzugsweise mit einem Polymerisationsgrad von 6 bis 10. Dieses Natriumpolyphosphat wird in fester Form verwendet. Ein weiteres .Phosphatbindemittel ist Monoaluminiumphosphat, das in fester, gemahlener Form ein handelsübliches Produkt ist.
In den erfindungsgemäßen Trockenmassen liegt ein festes, organisches Bindemittel vor. Zu diesem Zweck können alle auf diesem Gebiet üblicherweise verwendeten organischen Bindemittel verwendet werden, beispielsweise Methylcellulose, Sulfitablauge oder Melasse.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Trockenmassen erfolgt so, daß die einzelnen Bestandteile in beliebiger fieihenfolge in einen Mischer eingegeben werden. Hierzu kann ein üblicher Mischer oder auch ein Turbo-Mischer, wie er zuvor beschrieben wurde, verwendet werden. Statt der Verwendung von bereits aufgeschlossenen Fasern zur Herstellung der erfindungsgemäßen Trockenmassen können auch handelsübliche keramische Fasern in einen solchen Turbo-Mischer zusammen mit den anderen Bestandteilen gegeben werden und hierin das Aufschließen der keramischen Fasern und das innige Vermischen mit den
anderen Bestandteilen durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäßen Trockenmischungen können mit einer üblichen Spritzmaschine verspritzt werden, wie sie in der Betonverarbeitungstechnologie üblich ist. Hierbei wird das zum Abbinden nötige Wasser an der Spritzdüse zugegeben. Da die erfindungsgemäßen Trockenmassen bereits als inniges Gemisch mit den homogen verteilten Bindemitteln vorliegen, ist die zum Aufbringen benötigte Wassermenge viel geringer als bei vorbekannten Trockenmassen, die ebenfalls auf diese Art und Weise verspritzt werden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
In den Beispielen wurden keramische lasern A und B verwendet,
Fasern A) Al2O, = 4-7 %; SiO2 = 53 %; Fasern B) Al2O3 = 95 %; SiO2 = 5 %.
Beispiel 1
Es wurde folgender Ansatz verwendet
Gew.-Teile
keramische Fasern A 100
Bindeton (mit 35 % Al2O5) 10
Schamottemehl < 63 /Um 10
Natriumpolyphosphat, fest 6
Methylcellulose, fest 2
Diese Bestandteile wurden in einem Eirich-Mischer 20 Minuten gründlich vermischt.
Die trockene Mischung wurde in einer Spritzmaschine verspritzt, wobei sie der Düse mit Druckluft zugeführt wurde und hierin
mit dem ebenfalls zugeführten Wasser vermischt wurden.
Mit dieser Trockenmasse konnten auf senkrechten Blechwänden Aufspritzstärken von 30 cm hergestellt werden. Die aufgespritzte Masse konnte sofort ohne besondere Trocknung aufgeheizt werden. Eine solche aufgespritzte Masse zeigte folgende Eigenschaften:
Tabelle I 300 0C
8 h		 1000 0C
12 h		 ,15
,18
,20
,21		 ,56 1200 0C
24 h		 65
Zustand frisch
aufgespritzt		 0,57 0 ,6 0, 3
Raumgewicht,(g/cnr) 0,86 0,5 0 ,0 1, 3
Kaltbiegefestigkeit,
KBF (N/mm2)		 n.b. 0,5 1 2,
Kaltdruckfestigkeit,
KDF (N/mm2)		 n.b. oooo
oooo
oooo
Wärmeleitfähigkeit
(W/m 0K)		 bei 400
bei 600
bei 1000
bei 1100
n.b. = nicht bestimmbar
Beispiel 2
Es wurde folgender Ansttz verwendet:
Gew.-Teile
keramische Fasern B 75
keramische Fasern Δ 25
Bindeton, mit 35 % Al2O., 10
Monoaluminiumphosphat, fest 6
ITatriumpolyphosphat, fest 2
Methylcellulose 3
Zunächst wurden die kerpmischen Fasern in einem Turbo-Mischer während 15 Minuten in aufgeschlossene Fasern umgewandelt.
Dann wurden die anderen Bestandteile zugesetzt und für weitere 3 Minuten in dem Turbo-Mischer gemischt.
Nach der Verarbeitung entsprechend der Arbeitsweise von
Beispiel 1 wurden an der als Faserspritzmasse verarbeiteten Trockenmasse die folgenden Eigenschaften bestimmt:
Tabelle II
Zustand frisch 300 0C 1000 0C 1400 0C
aufgespritzt 8h 12 h 24 h
Raumgewicht (g/cm?) 0,6 0,4 0,4 0,5 KBF (K/mm2) n.b. 0,4 0,4 0,7
KDF (N/mm2) n.b. 0,5 0,7 2,0

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    /Λ/. Trockenmasse zur Verwendung in Spritzmassen zur Herstellung /
    ■s von feuerfesten oder feuerbeständigen Auskleidungen, enthaltend keramische Fasern, Bindemittel und andere übliche Zusätze, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält:
    a) 100 Gew.-Teile keramische Fasern,
    b) 2 bis 20 Gew.-Teile Ton und/oder feinst zerteiltes AlgO, und/oder feinst zerteiltes SiOp und/oder Aluminiumhydroxide und/oder feinst zerteilte Magnesia und/oder feinst zerteiltes Titandioxid und/oder feinst zerteiltes Chromoxid,
    c) 0 bis 10 Gew.-Teile Schamottemehl,
    d) 2 bis 8 Gew.-Teile eines Phosphatbindemittels, berechnet als ?2°5' ^11^
    e) 1 bis 4 Gew.-Teile eines festen organischen Bindemit-•tels,
    wobei diese Bestandteile in innig vermischtem Zustand vorliegen.
  2. 2. Trockenmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als keramische Fasern aufgeschlossene, keramische Fasern enthält.
  3. 3. Trockenmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Ton Bentonit enthält.
    4·. Trockenmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Phosphatbindemittel Natriumpolyphosphat oder Monoaluminiumphosphat enthält.
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