DE4447337C2 - Kaminrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kaminrohr mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Keramische Kaminrohre dieser Art müssen als Baustein eines Schornsteins feuer- und säurebeständig, gasdicht und versottungsicher sein sowie eine hinreichende Temperaturwechselbeständigkeit haben. Problematisch erweist sich dabei die gleichzeitige Verwirklichung von Gasdichtheit im Betrieb und einer über die Lebensdauer des Kaminrohrs aufrechterhaltenen Temperaturwechsel­ beständigkeit. Denn die Bestandteile des Versatzes vor dem keramischen Brand, die die Gasdichtheit des fertigen Kaminrohrs gewährleisten, vor allem die Flußmittel, welche die Glasphase bilden, sind ausgeprägt wenig temperaturwechselbeständig. Zwar sind grundsätzlich feuerfeste Keramiken bekannt, die sowohl gasdicht als auch temperaturwechselbeständig sind, doch setzen diese sehr teure keramische Grundstoffe voraus, die für Kaminrohre, welche insbesondere für Hausschornsteine bestimmt sind, aus Preisgründen nicht in Betracht kommen.

Um bei Kaminrohren der hier angesprochenen Art möglichst Gasdichtheit mit Temperaturwechselbeständigkeit zu vereinen, sind unterschiedliche Vorschläge gemacht und in der Praxis verwirklicht worden, die letztlich nur Kompromisse darstellen. So ist es bekannt, die Temperaturwechselbeständigkeit von Kaminrohren durch entsprechende Auswahl der Magerungsmittel und deren Kornspektrum sowie der Flußmittel zu gewährleisten und die Gasdichtheit durch eine Glasur vorzugsweise der Kaminrohr- Innenwandung sicherzustellen. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß häufig schon nach einmaligem Ausbrennen des Kamins Risse in der Glasur und damit Undichtheit auftreten.

Weiterhin ist es bekannt, dem für Kaminrohre üblichen Gemenge ein scharfkantiges, abriebfestes Granulat zuzusetzen und das Strangpressen dieses Gemenges derart durchzuführen, daß die scharfkantigen Granulatkörner langgestreckte, geschlossene sekundär-texturartig angeordnete Poren im Rohrstrang bilden (DE-PS 28 29 054). Eine erhöhte Temperaturwechselbeständigkeit wird dabei der texturierten Kammerporosität zugeschrieben, die auch die Gasdichtheit nicht beeinträchtigen soll. In der Praxis haben sich derart hergestellte Kaminrohre jedoch nicht durchsetzen können.

Weiterhin ist es auch bekannt, die geforderte Temperaturwechselbeständigkeit durch die Entwicklung von Gefügen mit kristallinen Bestandteilen, welche durch niedrige Wärmedehnung ausgezeichnet sind, zu erhalten (Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft, Band 49, 1972, S. 180). In der Praxis kommt hierfür Cordierit, ein keramisches Mineral geringer Wärmeausdehnung, zum Einsatz. Jedoch wird durch Cordierit die Porosität des gebrannten Kaminrohrs deutlich erhöht, so daß wiederum die angestrebte Gasdichtheit gefährdet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher weiterhin, ein Kaminrohr der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das ohne eine ins Gewicht fallende Preissteigerung Gasdichtheit mit Temperaturwechselbeständigkeit verbindet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Ausbildung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1.

Wie vorstehend beschrieben, bestand bisher die Maßnahme zum Zweck einer Steigerung der Temperaturwechselbeständigkeit u. a. darin, Magerungsmittel mit möglichst schwach ausgeprägtem Wärmedehnverhalten einzusetzen. Unter Magerungsmittel sind dabei und im vorliegenden Fall allgemein unplastische Bestandteile feuerfester Baustoffe, z. B. Schamotte, Schamotte-Ersatz wie Porphyr, Quarz, Quarzit, Korund usw. zu verstehen, die als toniger oder nicht-toniger keramischer Werkstoff in körniger oder gemahlener Konsistenz im Gemenge vorhanden sind. Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß abweichend von diesen bekannten Maßnahmen die Temperaturwechselbeständigkeit erheblich gesteigert werden kann, wenn tonige oder nicht-tonige keramische Werkstoffe in körniger oder gemahlener Konsistenz zumindest in einem gewissen Anteil zum Einsatz kommen, die eine höhere, insbesondere deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als Schamotte haben. Zu solchen Werkstoffen zählt beispielsweise synthetischer Mullit, der etwa die doppelte Wärmeleitfähigkeit von Schamotte hat, oder Siliziumkarbid, dessen Wärmeleitfähigkeit etwa das 10-fache und darüber von Schamotte beträgt. Siliziumkarbid kommt erfindungsgemäß als ReSiC, d. h. regeneriertes Siliziumkarbid, oder als SiSiC, d. h. infiltriertes Siliziumkarbid in Betracht. Siliziumkarbid steht in tongebundener Qualität als Recycling-Material (aus Katalysator-Körpern) verhältnis­ mäßig preisgünstig zur Verfügung. Weitere harte und körnige Werkstoffe mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. Bornitrid oder Zirkonoxid, kommen im Rahmen der Erfindung in Betracht.

Insbesondere bei Verwendung von Siliziumkarbid hat sich gezeigt, daß zwischen der Auswirkung im Hinblick auf eine gesteigerte Temperaturwechselbeständigkeit und der anteiligen Menge eine Korrelation zwischen anteiliger Menge und Korngröße besteht. So zeigt sich, daß bei einer Partikelgröße von unter 0,5 mm (Staub) und entsprechend feiner Verteilung in dem Gemenge Temperaturwechsel­ beständigkeit des Kaminrohres schon bei einer unteren Grenze von 1 Gew.-% zu erzielen ist.

Die Wirksamkeit des erfindungsgemäß vorgesehenen Anteils an Magermittel, das eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als üblicherweise verwendete Schamotte aufweist, ist überraschend, weil insbesondere bei den geringen Anteilen der Wirkmechanismus noch nicht erkannt ist. So ist der genannte Anteil in der Lage, Temperaturwechselbeständigkeit zu bewirken auch bei Kaminrohren, in denen ein Restquarzgehalt vorliegt, der normalerweise aufgrund der durch den Quarzgehalt bedingten Spannungen Temperaturwechselbeständigkeit verhindern würde. Auch in Fällen, in denen im Kaminrohr presstechnisch bedingte Spannungen oder unerwünschte Texturen auftreten, welche die Neigung zur Rissbildung erhöhen und damit die Temperaturwechselbeständigkeit herabsetzen bzw. beseitigen, können durch die Zugabe des Anteils mit deutlich höherem Wärmeleitvermögen diese negativen Einflüsse ausgeschaltet werden.

Es versteht sich, daß die Temperaturwechselbeständigkeit im Rahmen der Erfindung umso ausgeprägter wird, in je größerem Anteil das Magerungsmittel mit höherem Wärmeleitvermögen in dem Masseversatz vorliegt. Wird beispielsweise Siliziumkarbid in reiner Form eingebracht, so kann das Kaminrohr in der Bindephase nach dem Brennen deutlich mehr Glas- oder Schmelzphase und mehr freien Quarz aufweisen, ohne daß dadurch die Temperaturwechselbeständigkeit beseitigt wird. Jedoch wird angestrebt, den Anteil an Werkstoff in körniger oder gemahlener Konsistenz mit erhöhtem Wärmeleitvermögen dann möglichst gering zu halten, wenn es sich dabei um teures keramisches Material handelt.

Claims (4)

1. Kaminrohr auf der Basis von Ton, körnigem Magerungsmittel und Flußmittel in einem Dichtheit bewirkenden Versatz, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Magerungsmittels eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Schamotte hat.

2. Kaminrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magerungsmittel ganz oder teilweise durch Siliziumkarbid gebildet ist.

3. Kaminrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Magerungsmittels mit höherer Wärmeleitfähigkeit zumindest 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht, des Versatzes beträgt.

4. Kaminrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil mit zunehmender Teilchengröße höher ist.