DE3248537A1 - Formkoerper auf der basis von quarzsand, ihre herstellung und verwendung sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Formkoerper auf der basis von quarzsand, ihre herstellung und verwendung sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number
DE3248537A1
DE3248537A1 DE19823248537 DE3248537A DE3248537A1 DE 3248537 A1 DE3248537 A1 DE 3248537A1 DE 19823248537 DE19823248537 DE 19823248537 DE 3248537 A DE3248537 A DE 3248537A DE 3248537 A1 DE3248537 A1 DE 3248537A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
quartz sand
field
sand
shaped body
sintering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19823248537
Other languages
English (en)
Other versions
DE3248537C2 (de
Inventor
Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE3248537A priority Critical patent/DE3248537C2/de
Priority to DE83DE8300223T priority patent/DE3390422D2/de
Priority to CH4195/84A priority patent/CH666477A5/de
Priority to AU23497/84A priority patent/AU2349784A/en
Priority to PCT/DE1983/000223 priority patent/WO1984002520A1/de
Priority to AT907583A priority patent/AT383113B/de
Priority to IL70616A priority patent/IL70616A/xx
Publication of DE3248537A1 publication Critical patent/DE3248537A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3248537C2 publication Critical patent/DE3248537C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B01D39/2072Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular
    • B01D39/2075Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular sintered or bonded by inorganic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/023Fired or melted materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/14Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0003Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability making use of electric or wave energy or particle radiation
    • C04B40/0007Electric, magnetic or electromagnetic fields
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C3/00Foundations for pavings
    • E01C3/003Foundations for pavings characterised by material or composition used, e.g. waste or recycled material
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C5/00Pavings made of prefabricated single units
    • E01C5/04Pavings made of prefabricated single units made of bricks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)

Description

  • Formkörper auf der Basis von Quarzsand, ihre Her-
  • stellung und Verwendung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft Formkörper auf der Basis von Quarz sarii, die nach einem trockenen Verfahren erhältlich sind und sil insbesondere als Baumaterialien, Wand- und Bodenbelåge, Magerungsmittel für Zement- und andere Mörtel, Filtermaterialien, hitzefeste Auskleidungen und Unter- und Oberbaumaterialien für den Straßen- und Wegebau eignen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie eine dazu geeignete Vorrichtung.
  • Für die Herstellung von Gebäuden und Straßen werden grundsätzlich steinartige Materialien gebraucht, die in möglichst großen Mengen möglichst billig zur Verfügung stehen sollen.
  • In zahlreichen Regionen, zB im Vorderen Orient und Nordafrika, sind weder Zement noch Kalk noch kiesartige Materialien als Baustoffe in ausreichendem Maße verfügbar ud müssen zum Teil aus sehr weit entfernten Gebieten herangeschafft werden.
  • So wlrc beispielsweise Kies für Bauzwecke aus Ajstralien unter erheblicher Belastung mit Frachtkosten in die Golfregion importiert.
  • In Ländern mit großen Wüstengebieten steht andererseits-Wüstensand als Rohstoff in praktisch unbegrenztem Maße zur Verfügung. Dieser Sand ist äußerst feinkörnig und besitzt eine hohe Reinheit. Solche Quarzsande weisen ferner über große Landesgebiete hinweg praktisch gleichbleibende Zusammensetzung auf, so daß zugleich reproduzierbare Rohstoffverhältnisse vorliegen.
  • Die Verwendung von Sand als Rohstoff beispielsweise für Baumaterialien wie Bausteine, Fliesen, Wand- und Bodenbeläge setzt allerdings voraus, daß der Sand in geeigneter Weise verfestigt wird, was bisher durch Verwendung von Sand als Magerungsmittel für Beton und Mörtel geschah.
  • In Gebieten mit Wassermangel und Problemen bei der Beschaffung der übrigen benötigten Rohstoffe stellt dies jedoch keine praktikable Lösung für die Erzeugung von Baustoffen dar.
  • Die Herstellung von Formkörpern auf der Basis von Quarzsand ist ferner bereits seit langem insbesondere auf dem Geblet des Formenbaus sowie zur Herstellung von Quarzkeramik bekannt. In allen Fällen werden jedoch bisher zur Herstellung einer aus Körnern bestehenden Matrix Bindemittel angewandt, um ausreichend formstabile und bruchfeste Formkörper zu erzielen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Formkörper auf der Basis von Quarzsand mit ausreichender Festigkeit und Beständigkeit und zugleich möglichst geringer Dichte, insbesondere für die oben angegebenen Verwendungszwecke, sowie ein einfaches, möglichst ohne Einsatz von Wasser und ohne Zusatzatoffe durchführbares Verfahren zu ihrer Herstellung sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung anzugeben.
  • Die Aufgabe wird anspruchsgemvap gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die erfindungsgemäßen Formkörper auf der Basis von Quarzsand stellen steinartige Produkte dar und sind erhältlich durch (A) Einwirkenlass ein elektrostatischen Feldes auf erfcrderlichenfalls zuvor getrockneten Quarzsand mit ausreichend hoher Feldstärke in der Weise, daß sich die einzelnen Quarzsandkörner im elektrischen Feld ausrichten, (B) Einbringen der im elektrischen Feld ausgerichteten Sandkörner mit oder ohne elektrisches Feld unter Erhaltung ihrer Ausrichtung in eine dem herzustellenden Formkörper entspreteilende Form, (C) Frhitzen der Sandkörner in der Form unter Erhaltung ihrer Ausrichtung auf eine Temperatur oberhalb der Sintertemperatur während einer zum Durchsintern des Formkörpers ausreichenden Zeitdauer und (D) Abkühlenlassen auf Umgebungstemperatur.
  • Die erfind#Jngsgemäßen FnrmkürpeT werden bei Verwendung als Baumaterialien vorzugsweise in Foriii von Normstein-Abmessungen hergestellt.
  • Verwendbar sind Quarzsande mit einer Korngröße im üblichen Bereich von etwa 0,002 bis etwa 2 mm, wobei. der Korn größenbereich von etwa 0,02 bis etwa 0,2 mm bevorzugt ist.
  • Der eingesetzte Quarzsand ist, insbesondere im Fall von Wüstensand, in der Regel rein genug, so daß Reinigungsschritte in den meisten Fällen entfallen können. Erforderlichenfalls kann der Sand vor der Verarbeitung in geeigneter Weise gewaschen werden.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der als Rohstoff eingesetzte Quarzsand erforderlichenfalls zunächst in einem Trockenschritt vorgetrocknet. Besonders günstig ist es hierbei, als Trockenmittel die heiße Abluft aus dem Sinterschritt zu verwenden.
  • Anschließend wird der getrocknete Quarzsand in einer Vorrichtung mit plattenkondensatorartig angeordneten Elektroden in Schritt (A) einem stationären elektrischen Hochspannungsfeld ausgesetzt, durch das der überwiegend aus Einkristallkörnern bestehende Quarzsand aufgrund seines polaren, elektrisch anisotropen Verhaltens im elektrischen Feld orientiert wird.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Quarzsand in Schritt (A) gleichzeitig elektrostatisch aufgeladen; die Aufladung kann günstigerweise auch mit einer Coronaentladung vorgenommen werden.
  • Besonders günstig ist es, den vom Trocknungsschritt kommenden, noch warmen Quarzsand in einer Vorrichtung mit Elektrodenplatten am Trocknerausgang zu sammeln oder den Quarzsand zwischen die Elektroden der elektrostatischen Feldeinrichtung einzublasen.
  • Die erforderliche elektrische Feldstärke hängt von der Geometrie der Vorrichtung sowie der Menge, Form und Schüttdichte des Quarzsandes ab und wird für die jeweils gegebenen Verhältnisse in einem Vorversuch festgelegt. Sie beträgt bei einer Formkörpergröße von etwa 20 x 10 x 3 cm ungefähr 1000 V/cm.
  • Die orientierten und teilweise aufgeladenen Quarzsandkörner lagern sich im Feld zu einer Packungsdichte aneinander, die insbesondere auch von ihrer Korngröße und Korngrößenverteilung abhängt.
  • Der im elektrischen Feld ausgerichtete Quarzsand wird anschließend entweder bei weiter anliegendem elektrischen Feld oder ohne weitere Feldeinwirkung unter Erhaltung seines Ausrichtungszustands ier vorzugsweise zum Teil durch Aufladungen stabilisiert wird, dh zB unter Vermeidung starker mechanischer Schüttelbeanspruchungen, in eine dem herzustellenden Formkörper entsprechende Form gebracht und darin weiterverarbeitet.
  • Es ist im Rahmen des Erfindungskonzepts auch möglich, le Form selbst oder Teile davon als Elektroden zum Anlegen Kies elektrischen Felds zu verwenden; diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß der getrocknete Quarzsand unmittelbar in die unter Feldeinwirkung stehende Form eingebracht und in ihr ausgerichtet und anschließend gesintert werden kann.
  • Es ist günstiger, den Quarzsand in das elektrische Feld einzubringen, als das elektrische Feld über einer bereits vorliegenden Sandschüttung aufzubauen.
  • Günstig werden Formen mit abklappbaren Wänden verwendet, um die fertigen Formkörper nach der Sinterung und Abkühlung in einfacher Weise und schnell entnehmen zu können, insbesondere zur Herstellung von Bausteinen, Ziegeln, Kacheln, Fliesen udgl. Ein bevorzugtes Formmaterial ist Graphit, auch hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit.
  • Der Eintrag des vorgetrockneten Quarzsandes zwischen die beiden Elektroden, die bevorzugt plattenkondensatorartig ausgebildet sind, bzw in die mit Elektroden versertene oder als Elektroden verwendete Form geschieht günstigerweise durch Einfallenlassen oder Einblasen. Hierbei entsteht im elektrischen Feld eine dicht erscheinende, durch Aufladung stabilisierbare 'Schüttung', die zahlreiche unregelmäßige Hohlräume aufweist, die beim anschließenden Sintern erhalten bleiben.
  • Die Elektroden können erfindungsgemäß auch klappbar bzw in senkrechter Richtung verfahrbar ausgebildet sein, wobei üblicherweise die untere der beiden etwa waagerecht und übereinander angeordneten Elektroden feststehend ist.
  • Die orientierte Packung kann ohne mechanische Störung des Ausrichtungszustands anschließend durch Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb der Sintertemperatur gesintert und damit bleibend fixiert werden.
  • Sintertemperatur und Sinterdauer hängen insbesondere von der eingesetzten Quarzsandqualität, der Sandmasse und der apparenten Schüttdichte sowie den Wärmeübertragungsverhältnissen ab und werden ebenfalls in einfachen Vorversuchen vorab festgelegt. Nachdem bei gegebener Produktion diese Einflußgrößen im wesentlichen konstant bleiben, ist die Vorabermittlung der Betriebsbedingungen nur einmal erforderlich.
  • Die Sintertemperatur liegt typischerweise im Bereich von etwa 1450 bis etwa 1600 OC. Erforderlichenfalls kann die Temperatur bis in die Nähe des Schmelzpunkts von Quarz (1710 OC) erhöht werden, was jedoch in der Praxis nur in Sonderfällen erforderlich ist.
  • Die Sinterung wird so lange durchgeführt, bis die Formkörper durchgesintert sind, dh bis auch im Inneren eine ausreichende Fixierung der Körner relativ zueinander durch Zusammenwachsen an den sich berührenden Korngrenzen erzielt ist, was durch Bruch- und Festigkeitsmessungen leicht ermittelt werden kann.
  • Ein Pressen ist während des Einbringens des orientierten Quarzsands in die Form bzw bei der Einwirkung des elektrischen Felds auf den bereits in der Form befindlichen Quarzsand nicht erforderlich, da die resultierende Packungsdichte des Quarzsandes zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit auch ohne Anwendung von Dru genügend hoch ist.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren ist wesentlich, daß zur Erzielung einer für den praktischen Einsatz ausreichenden Festigkeit keinerlei Bindemittel erforderlich sind, da das makroskopische Gefüge der Formkörper lediglich durch elektriche Feldeinwirkung und anschließende Sinterung des im elektrischen Feld resultierenden Drientierungszustands erzeugt wird.
  • Gleichwohl ist es erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen, in bestimmten Fällen auch Bindemittel etwa auf der Basis von Wasserglas, Silicaten, Tonen, Carbonaten oder Oxiden zu verwenden, um Gefüge aufzubauen, die beispielsweise natürlichem Sandstein ähnlich sind.
  • Nach der Sinterung können die erhaltenen Formkörper glasiert werden, was für manche Anwendungszwecke, beispielsweise für Boden und Wandverkleidungsmaterialien wie Fliesen, Kacheln udgllbesonders günstig ist und zugleich die Festigkeit der resultierenden Formkörper noch weiter erhöht.
  • Wegen der günstigen Substrateigenschaften von Quarz können hierfür beliebige herkömmliche Glasuren und Fritten verwendet werden, ebenso etwa T lonschlickerbeschichtungen.
  • In zahlreichen Regionen Nordafrikas sowie etwa im Nahen Osten steht neben großen Wüstensandvorkommen auch Meersalz in beliebiger Menge zur Verfügung. Es ist entsprechend besonders günstig, unter derartigen Voraussetzungen Salzglasuren in der herkömmlichen Weise aufzubringen, wobei vorzugsweise Meersalz eingesetzt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich gut für eine kontinuierliche Verfahrensführung. Der Schritt der Feldeinwirkung ist zwar ein quasi diskontinuierlicher Einzelschritt, kann jedoch in eine insgesamt kontinuierliche Verfahrensweise integriert werden, wodurch sich die Effektivität und Produktivität des Verfahrens gegenüber dem absatzweisen Betrieb erhöhen läßt.
  • Die erfindungsgemäßen Formkörper können abschließend wieder zu kleineren Bruchstücken mit Korngrößen > 2 mm zerkleinert werden, beispielsweise in Kugelmühlen, Kollergängen udgl.
  • Derartige Bruchmaterialien eignen sich günstig beispielsweise als Schotter- oder Kiesersatz für Beton und Mörtel sowie insbesondere als Unterbaumaterialien für den Straßen- und Wegebau.
  • Das in Schritt (C) anfallende heiße Sintergut kann ferner günstigerweise direkt und ohne wesentliche vorherige Abkühlung aus der Sintereinrichtung angetragen und als Baumaterial verwendet werden, insbesondere als Oberbau- oder Belagsmaterial für den Straßen- und Wegebau.
  • Die Formkörper gen.äß der Erfindung zeichnen sich einerseits durch hohe Festigkeit aus, so daß sie zB als Bausteine im Hoch- und Tiefbau vorteilhaft verwendet werden können, und besitzen andererseits aufgrund der herstellungsbedingten Makrostruktur zahlreiche Hohlräume und damit eine geringe Dichte, die erheblich unter der Dichte von Quarz bzw Quarzsandschüttungen liegt und beispielsweice nur etwa 50 % davon betragen kann.
  • Das beigefügte Muster entspricht einem erfindungsgemäßen Formkörper.
  • Durch das Vorliegen der Hohlräume ist zugleich ein besonders günstiger k-Wert gegeben; entsprechendes Mauerwerk besitzt hervorragende Wärme-, Kälte- und Schallisolationseigenschaften, wobei zugleich etwa gegenüber Gasbeton deutlich höhere Festigkeit orliegt.
  • Diese Vorteile bleiben auch dann erhalten, wenn die Formkörper glasiert sind, da die unter der Glasurschicht liegende Matrix hohe Porosität besitzt.
  • Nachdem für die Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper weder Wasser noch Zusätze oder Zuschlagmaterialien erforderlich sind, eignet sich die erfindungsgemäße Verfahrensweise besonders für Gebiete mit Wassermangel, in denen übliche Baumaterialien schwer oder nicht verfügbar sind.
  • Die erfindungsgemäßen Formkörper können durch Schleifen, Sägen und Brechen leicht und genau bearbeitet werden, ohne daß hierfür spezielle Werkzeuge oder Einrichtungen erforderlich sind.
  • Die Formkörper gemäß der Erfindung sind neben dem Einsatz als Baumaterialien und Baustoffe auch auf zahlreichen anderen Anwendungsgebieten vorteilhaft einsetzbar, beispielsweise als Filtermaterialien sowie als hitzefeste Auskleidungsmaterialien etwa anstelle von Schamotte.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist als wesentliche Teile eine Feldeinrichtung mit kondensatorartig angeordneten Elektroden zum Anlegen des elektrostatischen Hochspannungsfelds sowie einen ihr nachgeschalteten Sinterofen auf. Für Fälle, in denen der Quarzsand vor der Verfestigung zu Formkörpern getrocknet werden muß, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner einen Trockner zum Trocknen des eingesetzten Quarzsands sowie eine ihm nachgeschaltete Fördereinrichtung, diesen getrockneten Quarzsand in die Feldeinrichtung fördert.
  • Als Trockner wird vorzugsweise ein heißluftbetriebener Wirbelschichttrockner oder ein beheiztes Rohr mit Förderschnecke verwendet, wobei in diesem Fall die Förderschnecke gleichzeitig als Fördereinrichtung zum Transport des getrockneten Quarzsands in die nachgeschaltete Feldeinrichtung herangezogen werden kann.
  • Günstigerweise kann ferner auch eine Blaseinrichtung oder ein Druckluftförderer zur Förderung des vorgetrockneten Quarzsands verwendet werden.
  • Die Feldeinrichtung zum Anlegen eines elektrischen Hochspannungsfelds umfaßt vorzugsweise zwei etwa waagerechte, übereinander angeordnete und voneinander ausreichend beabstandete plattenförmige Elektroden, von denen die untere vorzugsweise feststehend und die obere in senkrechter Richtung oder zur Seite schwenkbar beweglich ausgebildet ist.
  • Eine besonders günstige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in einer Einrichtung zum Anlegen eines elektrostatischen Felds, die mit der Form inte#griert ist, wobei die Form gunstigerweise einen elektrisch leitenden Boden und Deckel aufweisen kann, die in diesem Fall als Elektroden dienen.
  • Graphitformen eignen sich hinsichtlich der thermischen Beständigkeit sowie der elektrischen Leitfähigkeit für diesen Zweck besonders gut.
  • Die Feldeinrichtung kann ferner günstigerweise entweder so ausgebildet sein, daß der Quarzsand gleichzeitig mit der Ausrichtung im elektrischen Feld zumindest teilweise elektrostatisch aufgeladen wird, oder eine zusätzliche Einrichtung zur Aufladung des Quarzsands aufweisen, beispielsweise eine Coronaentladungss richtung, die günstig mit der gleichen Spannungsquelle wie die Feldeinrichtung betrieben wird.
  • Als Sinterofen wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise ein Tunnelofen eingesetzt, wobei es besonders günstig ist, die Heißluft aus dem Sinterofen zum Trockner rückzuführen, um hierdurch Energie einzusparen.
  • Für den Einsatz beim Straßen- und Wegebau kann die erfindungsgemäße Vorrichtung günstigerweise fahrbar ausgeführt sein, wobei zumindest die Feldeinrichtung und der Sinterofen mit Austrag und vorzugsweise ferner auch ein Vorratsbehälter für Quarzsand und ein ihm nachgeschalteter Trockner sowie eine Fördereinrichtung vor der Feldeinrichtung miteinander zu einer fahrbaren Einheit zusammengebaut sind, die bevorzugt selbstfahrend ausgebildet ist, dh einen eigenen Antrieb einschließlich Stromversorqungseinrichtunq, zB eines Generators ausweist.

Claims (46)

  1. !~nsprüche 1. Formkörper auf der Basis von Quarzsand, erhältlich durch (#) Einwirkenlassen eines elektrostatischen Feldes auf erforderlichenfalls zuvor getrockneten Quarzsand mit ausreichend hoher Feldstärke in der Weise, daß sich die einzelnen Quarzsandkörner im elektrischen Feld ausrichten, (B) Einbringen der im elektrischen Feld ausgerichteten Sandkörner mit oder ohne elektrisches Feld unter Erhaltung ihrer Ausrichtung in eine dem herzustellenden Formkörper entsprechende Form, (C) Erhitzen der Sandkörner in der Form unter Erhaltung ihrer Ausrichtung auf eine Temperatur oberhalb der Sintertemperatur während einer zum Durchsintern des Formkörpers ausreichenden Zeitdauer und (D) Abkühlenlassen auf Umgebungstemperatur.
  2. 2. Formkörper nach Anspruch 1, erhältlich durch Einwirkenlassen eines elektrostatischen Feldes in Schritt (A) in der Weise, daß der Quarzsand gleichzeitig elektrostatisch aufgeladen wird.
  3. 3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, erhältlich aus Quarzsand mit einer Korngröße der Quarzsandkörner im Bereich von etwa 0,002 bis etwa 2 mm.
  4. 4. Formkörper nach Anspruch 3,erhältlich aus Quarzsand mit einer Korngröße der Quarzsandkörner im Bereich von etwa 0,02 bis etwa 0,2 mm.
  5. 5. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Normstein-nh#essunln.
  6. 6. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie glasiert sind.
  7. 7. Formkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Salzglesur aufweisen.
  8. 8. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Zerkleinern der gesinterten Formkörper auf die Korngröße von Kies erhalten sind.
  9. 9. Formkörper nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Korngröße > 2 mm.
  10. 10. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein Bindemittel auf der Basis von Wasserglas, Tonen oder Oxiden.
  11. 11. Verfahren zur I-lerstelllJng der Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h (A) Einwirkenlassen eines elektrostatischen Feldes auf erforderlichenfalls zuvor getrockneten Quarzsand mit ausreichend hoher Feldstärke in der Weise, daß sich die einzelnen Quarzsandkörner im elektrischen Feld ausrichten, (B) Einbringen der im elektrischen Feld ausgerichteten Sandkörner mit oder ohne elektrisches Feld unter Erhaltung ihrer Ausrichtung in eine dem herzustellenden Formkörper entsprechende Form, (C) Erhitzen der Sandkörner in der Form unter Erhaltung ihrer Ausrichtung auf eine Temperatur oberhalb der Sintertemperatur während einer zum Durchsintern des Formkörpers ausreichenden Zeitdauer und (D) Abkühlenlassen auf Umgebungstemperatur.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Quarzsand in Schritt (A) gleichzeitig elektrostatisch aufgeladen wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,gekennzeichnet durch Verwendung von Quarzsand mit einer Korngröße im Bereich von etwa 0,002 bis etwa 2 mm.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Verwendung von Quarzsand mit einer Korngröße im Bereich von etwa 0,02 bis etwa 0,2 mm.
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch Waschen des Quarzsands vor Schritt (A) bzw dem Schritt (A) vorgeschalteten frocknen.
  16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch Trocknen des Quarzsands vor Schritt (A) mit Heißluft.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Trocknen des Quarzsands vor Schritt (A) mit der Abluft des Sinterschritts tCjF
  18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, gekennzeichnet durch Verwendung von Wüstensand.
  19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Formkörper in Normstein-Abmessungen hergestellt werden.
  20. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die shrit.e (A) und (B) zusammen in einer Form dui chgeführt werden.
  21. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20, gekennzeichnet durch Verwendung einer quaderförmigen Form mit elektrisch leitendem Boden und Deckel, die voneinander elektrisch iso-.inert sind.
  22. 22. VerFahren nach einem der Ansprüche 11. bis 21, gekennzeichnet durch Verwendung einer Form aus Graphit.
  23. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand in Schritt (A) bzw (A + B) in das elektrische Feld zwischen elektrisch leitenden Platten bzw Formteilen eingeblasen wird.
  24. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 23, gekennzeichnet durch Anwendung einer Feldstärke von etwa 1000 V/cm in Schritt (A).
  25. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 24, gekennzeichnet durch Erhitzen in Schritt (C) auf 1450 bis 1600 OC.
  26. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 25, gekennzeichnet durch Glasieren der Formkörper in oder unmittelbar nach Schritt ( ) und vor Schritt (D).
  27. 27. Verfahren nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch Aufbringen einer Salzglasur unter Verwendung von NaCl bzw Meersalz.
  28. 28. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper nach Schritt (D) auf eine Korngröße > 2 mm zerkleinert werden.
  29. 29. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 28, gekennzeichnet durch kontinuierliche Verfahrensführung.
  30. 30. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 29, gekennzeichnet durch - eine Feldeinrichtung mit kondensatorartig angeordneten Elektroden und einer Gleichspannungsquelle zum Anlegen eines elektrostatischen Feldes an Quarzsand und - einen der Feldeinrichtung nachgeschalteten Sinterofen.
  31. 31. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine Feldeinrichtung, die so ausgebildet ist, daß der Quarzsand gleichzeitig elektrostatisch aufgeladen wird.
  32. 32. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch eine Feldeinrichtung mit einer Coronaentladungseinrichtung zur elektrostatischen Aufladung des Quarzsands.
  33. 33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, gekennzeichnet durch einen Trockner, in dem der eingesetzte Quarzsand getrocknet wird, und eine ihm nachgeschaltete Fördereinrichtung, die den getrockneten Quarzsand in die Feldeinrichtung fördert.
  34. 34. Vorrichtung nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch einen heißluftbetriebenen Wirbelschichttrockner als Trockner.
  35. 35 Vorrichtung nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch ein beheiztes Rohr mit Förderschnecke als Trockner und Fördereinrichtung.
  36. 36. Vorrichtung nach Anspruch 33 oder 34, gekennzeichnet durch eine Blaseinrichtung oder einen Drucklurtförderer als Fördereinrichtung.
  37. 37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 36, gekennzeichnet lurch eine Feldeinrichtung zum Anlegen eines elektrostatischen feldes mit zwei etwa waagerecht angeordneten, übereinanderliegenden plattenförmigen Elektroden, von denen die untere feststehend und die obere in senkrechter Richtung oder zur Seite schwenkbar angeordnet ist.
  38. 38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 36, gekennzeichnet durch eine Form mit elektrisch leitendem Boden und Deckel als Feldeinrichtung zum Anlegen eines elektrostatischen Feldes.
  39. 39. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch eine Form aus Graphit mit elektrisch von den übrigen Formteilen isoliertem elektrisch leitenden Deckel.
  40. 40. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder 39, gekennzeichnet durch eine Form mit ab- oder umklappbaren Seitenwänden.
  41. 1. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 4ß, gekennzeichnet durch ei~i#n Tunnelofen als Sinterofen.
  42. 42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 41, gekennzeichnet durch eine Rückführleitung zur Rückführung von Heißluft aus dem Sinterofen zum Trockner.
  43. 43. Vorrichtung nach Anspruch 41 oder 42, gekennzeichnet durch einen Sinterofen mit kontinuierlichem Austrag.
  44. 44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß sie fahrbar ist.
  45. 45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß sie selbstfahrend ausgebildet ist.
  46. 46. Verwendung der Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Baumaterialien, Fliesen, Fußbodenbeläge, Magerungsmittel für Zement und Mörtel, Filtermaterialien, hitzefeste Auskleidungsmaterialien, Unter- und Oberbaumaterialien für Straßen- und Wegebau sowie als Schotter- und Kiesersatz.
DE3248537A 1982-12-29 1982-12-29 Sinterformkörper auf der Basis von Quarzsand sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung Expired DE3248537C2 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3248537A DE3248537C2 (de) 1982-12-29 1982-12-29 Sinterformkörper auf der Basis von Quarzsand sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung
DE83DE8300223T DE3390422D2 (en) 1982-12-29 1983-12-27 Molded elements made from quartz sand, manufacturing and utilization thereof and plant for implementing the method
CH4195/84A CH666477A5 (de) 1982-12-29 1983-12-27 Verfahren zur herstellung von formkoerpern und von schotter- und kiesersatz auf der basis von quarzsand, sowie vorrichtung zur durchfuehrung der verfahren.
AU23497/84A AU2349784A (en) 1982-12-29 1983-12-27 Formkorper auf der basis von quarzsand, ihre herstellung und verwendung sowie vorrichtung zur durchfuhrung d.verfahrens
PCT/DE1983/000223 WO1984002520A1 (en) 1982-12-29 1983-12-27 Molded elements made from quartz sand, manufacturing and utilization thereof and plant for implementing the method
AT907583A AT383113B (de) 1982-12-29 1983-12-27 Verfahren zum herstellen eines formkoerpers aus quarzsand
IL70616A IL70616A (en) 1982-12-29 1984-01-04 Process for producing shaped articles on the basis of quartz sand and apparatus for carrying out said process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3248537A DE3248537C2 (de) 1982-12-29 1982-12-29 Sinterformkörper auf der Basis von Quarzsand sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3248537A1 true DE3248537A1 (de) 1984-07-05
DE3248537C2 DE3248537C2 (de) 1986-10-23

Family

ID=6182098

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3248537A Expired DE3248537C2 (de) 1982-12-29 1982-12-29 Sinterformkörper auf der Basis von Quarzsand sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung
DE83DE8300223T Expired DE3390422D2 (en) 1982-12-29 1983-12-27 Molded elements made from quartz sand, manufacturing and utilization thereof and plant for implementing the method

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE83DE8300223T Expired DE3390422D2 (en) 1982-12-29 1983-12-27 Molded elements made from quartz sand, manufacturing and utilization thereof and plant for implementing the method

Country Status (5)

Country Link
AU (1) AU2349784A (de)
CH (1) CH666477A5 (de)
DE (2) DE3248537C2 (de)
IL (1) IL70616A (de)
WO (1) WO1984002520A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4122326C1 (en) * 1991-07-05 1993-02-04 Rolf 7245 Starzach De Jethon Three=dimensional shaped bodies prodn. - by putting powder on photosemiconductor by electrostatic force and transferring to workpiece support
DE4423319A1 (de) * 1994-07-02 1996-01-11 Steag Ag Werkstoff für Hochtemperatur-Feuerungsanlagen
WO1999044721A1 (de) * 1998-03-06 1999-09-10 Josef Kiener Festkörperfilter auf der basis von quarzsand
WO2017016550A1 (de) 2015-07-28 2017-02-02 Technische Universität Dresden Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung von sand
WO2017178362A1 (de) * 2016-04-11 2017-10-19 Khd Humboldt Wedag Gmbh Verwendung von behandeltem wüstensand als zuschlagstoff für beton

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3812356A1 (de) * 1988-04-11 1989-10-19 Salzgitter Ind Verfahren und vorrichtung zur herstellung von keramischen formkoerpern und hiermit hergestellte formkoerper
EP0489218A1 (de) * 1990-12-03 1992-06-10 Stjepan Jager Universalfilter
WO2015172765A1 (de) 2014-05-10 2015-11-19 Ikic, Jovan Verfahren und vorrichtung zur herstellung von künstlichem brechsand bzw. quetschsand durch thermische behandlung unter der verwendung von sand in form von feinsand (fs/fsa) und/oder rundsand als ausgangsstoff.
DE102014006942B3 (de) * 2014-05-10 2015-07-16 Dennis Behnisch Verfahren zur Herstellung eines, zur Betonherstellung oder als Schüttgut zur Neulandgewinnung geeigneten, Sandes
DE102017006720B3 (de) 2017-07-17 2018-06-21 RIEMA GmbH Baustoffgranulat, Verfahren zum Herstellen eines Baustoffgranulats auf Basis von Mineralkörnern und seine Verwendung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2291953A1 (fr) * 1974-11-20 1976-06-18 Rolls Royce Materiau refractaire contenant de la silice a l'etat vitreux et de la silice en phase cristalline
DD130031A2 (de) * 1977-02-04 1978-03-01 Horte Carl Heinz Verfahren zur herstellung glasierbarer,dichter sinterkoerper

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE891453C (de) * 1940-07-25 1953-09-28 Rudolf Kuerth Verfahren zur Behandlung von Metallpulver fuer Sinterzwecke
US2948948A (en) * 1956-12-10 1960-08-16 Babcock & Wilcox Co Fly ash reclamation by pelletizing
DE1117027B (de) * 1960-04-01 1961-11-09 Otto & Co Gmbh Dr C Verfahren zur Herstellung von Silikasteinen aus Sanden
US3387972A (en) * 1964-01-27 1968-06-11 Inoue Kiyoshi Method of and apparatus for bonding together metallic bodies
US3879214A (en) * 1969-11-28 1975-04-22 Albright & Wilson Roadstone
FR2343818A1 (fr) * 1976-03-10 1977-10-07 Air Ind Procede et installation d'emaillage par poudrage electrostatique
US4395289A (en) * 1981-12-03 1983-07-26 Kazakhsky Khimiko-Tekhnologichesky Institut Process for producing concrete

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2291953A1 (fr) * 1974-11-20 1976-06-18 Rolls Royce Materiau refractaire contenant de la silice a l'etat vitreux et de la silice en phase cristalline
DD130031A2 (de) * 1977-02-04 1978-03-01 Horte Carl Heinz Verfahren zur herstellung glasierbarer,dichter sinterkoerper

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Silikattechnik, 13, 1962, Nr. 7, S. 229-232 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4122326C1 (en) * 1991-07-05 1993-02-04 Rolf 7245 Starzach De Jethon Three=dimensional shaped bodies prodn. - by putting powder on photosemiconductor by electrostatic force and transferring to workpiece support
DE4423319A1 (de) * 1994-07-02 1996-01-11 Steag Ag Werkstoff für Hochtemperatur-Feuerungsanlagen
WO1999044721A1 (de) * 1998-03-06 1999-09-10 Josef Kiener Festkörperfilter auf der basis von quarzsand
WO2017016550A1 (de) 2015-07-28 2017-02-02 Technische Universität Dresden Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung von sand
DE102015112282A1 (de) 2015-07-28 2017-02-02 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Sand
WO2017178362A1 (de) * 2016-04-11 2017-10-19 Khd Humboldt Wedag Gmbh Verwendung von behandeltem wüstensand als zuschlagstoff für beton

Also Published As

Publication number Publication date
DE3248537C2 (de) 1986-10-23
CH666477A5 (de) 1988-07-29
AU2349784A (en) 1984-07-17
DE3390422D2 (en) 1986-06-26
IL70616A (en) 1988-04-29
WO1984002520A1 (en) 1984-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3248537A1 (de) Formkoerper auf der basis von quarzsand, ihre herstellung und verwendung sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP0112999B1 (de) Schaumbetonstein und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2837990A1 (de) Feuerfestmaterialien mit geringer masse und hohem tonerde-kieselerde-gehalt
DE69119606T2 (de) Leichte Zuschlastoffe
DE2729696A1 (de) Verfahren zur herstellung von mineralwollproduktion
DE2200002A1 (de) Hochschmelzende heterogene Mischungen
DE102016112042B4 (de) Wärmedämmender, feuerfester Formkörper, insbesondere Platte, und Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
DE4139644C1 (de)
DE102016112039B4 (de) Wärmedämmende Platte, insbesondere Abdeckplatte für Metallschmelzen, sowie Verfahren zur Herstellung der Platte und deren Verwendung
DE19722788A1 (de) Bodenauskleidung einer Aluminiumelektrolysezelle
DE102016112044B4 (de) Verwendung einer wärmedämmenden Platte zur Isolation von Metallschmelzen gegenüber der Atmosphäre oder einem metallurgischen Gefäß
DE3326276C2 (de) Verfahren zum Herstellen von hochporösen Ziegeln oder Platten aus leichtkeramischem Granulat
DE19537246C1 (de) Kupolofenschlacke als Hartstoff für zementgebundene Hartstoffestriche und Verfahren zum Einsatz dieser
DE821168C (de) Verfahren zur Herstellung von Mauersteinen, Dachziegeln, Fliesen u. dgl.
DE3810683A1 (de) Leichtbetonbaukoerper mit einem leichtzuschlag aus schaumzement und verfahren zu seiner herstellung
DE19538774C1 (de) Gußasphalt mit geringem Gewicht
DE19537247C1 (de) Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff
DE2307734A1 (de) Baustoffmischung zur herstellung von leichtbeton
DE663693C (de) Verfahren zur Herstellung von Daemmen und aehnlichen Bauwerken
DE2064205C2 (de) Verfahren zur Herstellung von feuerbeständigen Auskleidungen oder Formkörpern
DE3020006C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus dem Flugstaub von Kraftwerksfeuerungen und/oder Heizwerksfeuerungen
DE2913334A1 (de) Tundish-abdeckung
DE2710149C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Zuschlagstoffes für Leichtbeton
DE19533998C1 (de) Kupolofenschlacke als gebrochener Mineralstoff
DE1904373A1 (de) Feuerfeste oder nicht-feuerfeste Produkte sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee
8370 Indication of lapse of patent is to be deleted
8339 Ceased/non-payment of the annual fee
8370 Indication of lapse of patent is to be deleted
8339 Ceased/non-payment of the annual fee