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Verfahren zur Herstellung von tongebundenen Schamottesteinen Bei der
Herstellung von Schamottesteinen ist es bisher üblich gewesen, die vorzerkleinerte
Schamotte mit einer bestimmten Menge feinst gemahlenen Bindetons zu versetzen, Schamotte
und Bindeton unter Zugabe von Wasser innig zu durchmischen und aus der so gewonnenen
Masse Steine herzustellen. -Es ist bei diesem Verfahren üblich, mit fetten Mischungen
zu arbeiten und etwa 2o bis 300/0 Bindeton zuzugeben. Es ist dabei ganz außerordentlich
schwierig und kaum zu erreichen, Schamotte und Ton vollständig gleichmäßig zu durchmischen.
Ungleichmäßige Verteilung beider Mischungskomponenten bewirkt infolge der an den
einzelnen Stellen des Steines verschiedenen Gesamtschwindung ein Verziehen der äußeren
Steinform. Ferner ist das chemische und physikalische Gefüge des Steines dann ungleichmäßig
und wechselnd, was dieWiderstandsfähigkeit des Steines gegen hohe Temperaturen,
schroffen. Temperaturwechsel, chemische Angriffe und Belastung bei hohen Temperaturen
ungünstig beeinflußt und herabsetzt.
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Aber selbst wenn eine gleichmäßige Durchmischung stattfindet, bleibt
infolge des großen Zusatzes an Bindeton und Anmachewasser die erhebliche Nachschwindung
(Trocken- und Brennschwindung) bestehen.
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Das Wesentliche der neuen Erfindung besteht nun darin, daß der Bindeton
nicht in feinst gemahlenem trockenem oder in Wasser aufgelöstem Zustande der Schamotte
beigegeben wird, sondern daß er vorher durch die bekannten alkalischen u. a. Zusätze
in gießbaren Zustand überführt wird. Dieser gießbare Tonschlicker wird dann der
Schamotte zugesetzt und mit ihr innig vermischt. Die so hergestellte blasse wird
durch Schlagen, Stampfen oder Pressen von Hand oder maschinell oder in sonst üblicher
Weise zu Steinen verformt und gebrannt.
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Der Bindeton wird durch seine Uberführung in den gießbaren Zustand
in sehr weitgehendem Maße aufgeschlossen und in dispersen Zustand überführt. Durch
diese weitgehende Dispersion der Tonsubstanz wird die Bindefähigkeit des Tones bedeutend
erhöht. Es ist infolge der Beschaffenheit des Tonschlickers ohne Schwierigkeiten
möglich, eine sehr viel gleichmäßigere Verteilung des Bindetones in der. Schamottemischung
zu erzielen, als es bei dem in der bisher üblichen Weise aufgeschlossenen Ton erreicht
werden kann. Aus diesem Grunde kann man bei den normalen fetten Mischungen mit wesentlich
geringeren Zusätzen von Bindeton als bisher arbeiten, dadurch die Gesamtschwindung
der Steine beim Fertigbrand vermindern und Steine von sehr gleichmäßigem Gefüge
herstellen. Die Feuerfestigkeit der Steine wird durch die ganz geringfügigen Zusätze
von Alkalien usw., die nur etwa i bis il/, % des Bindetons, d. s. Bruchteile
von Prozenten der gesamten Mischung, betragen, praktisch nicht herabgesetzt.
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Wesentliche Vorteile bietet- das Verfahren ferner bei der Herstellung
von sehr mageren Mischungen, bei denen die Schamotte mit möglichst wenig Bindeton
gemischt wird, um die
Schwindung herabzudrücken. Es ist nun bei
der Herstellung derartiger magerer Mischungen nach dem bisher üblichen Verfahren
ganz außerordentlich schwer und kaum zu erreichen, den geringen Zusatz an Bindeton
in der blasse auch nur annähernd so gleichmäßig zu verteilen, daß eine allseitige
Bindung der Schamottekörner bewirkt wird. Die gleichmäßige Mischung einer geringsten
Bindetonmenge mit der Schamotte ist nun wesentlich leichter und sicherer herbeizuführen,
wenn der Bindeton in gießbaren Zustand überführt wird. Man kann ferner ohne Gefährdung
der gleichmäßigen Durchmischung von Bindeton und Schamotte auf noch weit geringere
Zusätze von Bindeton heruntergehen, als dies bisher möglich war. Zweckmäßig wird
hierbei der in gießbarem Zustande befindliche Ton nicht als zähflüssiger Schlicker
verwendet, sondern durch Zugabe einer größeren Wassermenge, als beim Vergießen eines
Tonschlickers üblich ist, in dünnflüssigen Zustand überführt. Das zugesetzte Wasser
kann der fertigen Mischung vor der Verformung, soweit es nötig ist, durch bekannte
Mittel (Wärme) entzogen werden. Die einzelnen Magerungskomponenten der Mischung
sind dann gleichmäßig von einer außerordentlich dünnen Schicht Bindetons umhüllt.
Für die Verformung einer derartigen Masse sind alle Verfahren brauchbar, durch die
eine allseitige Berührung und eine dichte Zusammenlagerung der Schamottekörner in
der Mischung erzielt wird, so daß die dünne Tonumhüllung der Körner zur Bindung
ausreicht. Die fertig geformten und getrockneten Steine werden in bekannter Weise
gebrannt.
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Auf diese Weise hergestellte Steine haben praktisch ein chemisch und
physikalisch vollkommen gleichartiges Gefüge. Sie weisen ein Minimum an Porösität
und Schwindung (Trokken- und Brennschwindung) auf. Sie haben trotzdem eine ausgezeichnete
Verbandsfestigkeit und ihre Druckfestigkeit bei gewöhnlicher und bei hoher Temperatur
ist höher als die der in der bisherigen Weise hergestellten Steine. Ferner ist bei
den erfindungsgemäß hergestellten Steinen infolge der Verminderung der inneren Spannungen
die Temperaturwechselbeständigkeit bedeutend erhöht.
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Wird die Verformung der erfindungsgemäß hergestellten Masse nun beispielsweise
durch Pressen unter hohem Druck vorgenommen, so haben die ungebrannten Formlinge
eine so große mechanische Festigkeit, daß sie Transport und Weiterverarbeitung ebensogut
wie gebrannte Steine aushalten. Beim Einbau eines solchen ungebrannten Steines in
eine Feuerung würde jedoch der Nachteil bestehen, daß gegenüber gebrannten Steinen
eine größere Schwindung infolge der Nachschwindung der -Schamotte eintritt, sofern
diese Schamotte in der bisher üblichen NFeise bei Segerkegel io bis 12 gebrannt
worden ist. Dieser Nachteil kann jedoch vermieden werden, wenn die verwendete Schamotte
bei wesentlich höheren Temperaturen (Segerkegel 14 und darüber) als bisher üblich
gebrannt wird. Diese so erbrannte Schamotte ist praktisch raumbeständig.
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Wird derartige Schamotte gekörnt, mit geringstmöglichen Mengen gießbaren
Bindetons gemischt und unter hohem Druck verformt, so schwinden die Formlinge nach
dem Einbau an der Verwendungsstelle unter der Einwirkung der Feuergase nicht stärker
nach als die normalen verkaufsfertigen Schamottesteine, deren Fertigbrand bei Segerkegel
io bis 12 erfolgte. Da sie ferner bei der Erhitzung an der Verwendungsstelle selbst
gebrannt werden, so ist das aus ihnen hergestellte Mauerwerk nach Inbetriebnahme
der Feuerung allen Beanspruchungen gewachsen.
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Dieses Verfahren bedeutet einen sehr wesentlichen wirtschaftlichen
Fortschritt infolge der mit dem Fortfall des Brennens der geformten Steine zusammenhängenden
Ersparnis an Arbeitslöhnen und Kohlen.