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Verfahren zur Herstellung von keramischen Formkörpern Die Herstellung
keramischer Formkörper erfolgt nach bekannten Verfahren gewöhnlich in folgender
Weise: Das Rohgut wird zunächst mit dem gegebenenfalls nötigen Wasserzusatz versehen,
daß es die erforderliche Verformbarkeit aufweist, dann folgt die Formgebung, die
durch Pressen oder Ziehen bzw. Formen stattfindet, und eine Trocknung der Formlinge
auf natürlichem oder künstlichem Wege. Die getrockneten Formkörper gelangen dann
in den Brennofen und werden hier fertiggestellt.
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Dieser Vorgang nimmt eine lange Zeit in Anspruch und umfaßt viele
Vorrichtungen, welche, da der eigentliche Wert des behandelten Stoffes sehr niedrig
ist, die Kosten des hergestellten Erzeugnisses bedeutend vermehren.
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Eine erhebliche Abkürzung und Vereinfachung dieses Verfahrens ist
Gegenstand der Erfindung. Beim neuartigen Verfahren erfolgt das Trocknen und Brennen
in einem Arbeitsgang und in einer Vorrichtung. Es «-erden vorzugsweise durch Naßpressungoder
auf ähnliche Weise hergestellte Formlinge in ein in einem feuerfesten Kasten enthaltenes
Bett von. Sand o-. dgl. mit flüssigem oder staubförmigem Brennstoff eingesetzt und
die Kästen nacheinander in einen Tunnelofen eingeführt, in welchem Trocknen und
Brennen mit Hilfe des Brennstoffes im Sandbett erfolgt.
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Das Trocknen und Brennen in einem Arbeitsgang und in einer Vorrichtung
erfolgen zu lassen, ist bereits vorgeschlagen worden. So sollten nach dem Trockenpreßverfahren
hergestellte Formlinge unmittelbar in einen Ringtunnelofen eingeführt werden oder
aber von der Pressas kommende Formlinge im nassen Zustande in einen Ofen eingesetzt
und hier nacheinander getrocknet und gebrannt werden. Die bekannten Arbeitsweisen
bringen praktisch keine Verringerung der Herstellungsdauer, denn es ist ja lediglich
der sonst in besonderen Vorrichtungen durchgeführte Trockenvorgang in den Ofen verlegt.
Die Arbeitsweisen bringen auf der anderen Seite verschiedene Unzuträglichkeiten
mit sich, da, bedingt durch die notwendige schonende Behandlung beim Trocknen, die
Leistung des Ofens bzw. der Feuerfortschritt vermindert wird.
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Beim neuartigen Verfahren, bei welchem in ein Bett von Sand o. dgl.
eingebettete Formlinge in einer einzigen Vorrichtung nacheinander getrocknet und
gebrannt werden, gelingt es überraschenderweise, den Fertigungsgang ganz kurz zu
halten, ohne ein Reißen bzw. eine Verbiegung der Formlinge befürchten zu müssen.
Beim Arbeiten gemäß der Erfindung wird eigenartigerweise nicht nur die Leistung
des Ofens (gegenüber dem Arbeiten mit vorherigem gesondertem Trocknen der Formlinge)
nicht vermindert, sondern eher noch gesteigert.
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Beispielsweise wird erfindungsgemäß wie folgt vorgegangen: z. Die
aus Ton und Wasser bestehende Masse wird vor der Formgebung auf 95' C erhitzt
und dann in der Wärme gezogen bzw.
verformt, wodurch eine größere
Formbarkeit des Tones und daher eine entsprechend° Ersparnis für .den Betrieb der
Zieh- bzw. Form-oder Preßmaschine erzielt wird.
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2. Sobald der Formling gezogen bzw. verformt oder gepreßt worden ist,
wird er in einen feuerfesten Kasten eingesetzt, auf dessen Boden eine gleichfalls
auf 95° C värerwärmte Schicht aus Sand oder anderem staubförmigem Stoff ausgebreitet
ist.
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3. Der Formling wird dann mit warmem Sand vollständig bedeckt, wobei
der Sand mit einer zweckmäßigen Menge Brennstoff vorher gemischt worden ist. Auch
flüssiger Brennstoff' kann verwendet werden.
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Der feuerfeste Kasten wird dann in. einen Tunnelofen eingeführt, dessen
Länge derart berechnet ist, daß, wenn in seinem Innern eine zweckmäßige Wärmequelle
an einem bestimmten Punkt angeordnet wird, die Temperatur am Eingang des Ofens ungefähr
95' C ist. Diese Temperatur nimmt natürlich von der Eingangsöffnung bis zur
inneren Wärmequelle zu. Diese Wärmequelle besitzt die nötige Kraft, um das Entflammen
der Mischung von Brennstoff und Sand herbeizuführen, sobald der die Mischung enthaltende
Kasten die Wärmequelle erreicht hat.
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5. Die Länge des Tunnelofens gestattet, daß_ an seiner Ausgangsöffnung
die Temperatur von der äußeren nicht verschieden ist.
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Durchläuft der feuerfeste Kasten mit der zweckmäßigen Geschwindigkeit
den Tunnelofen, dann nimmt der in dem Kasten enthaltene Formling die im Ofen vorhandenen
Temperaturen von 95' C bis zur Temperatur der Wärmequelle und zurück wieder
bis zur Temperatur der Außenluft an.
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Die Verbrennung des eingemischten Brennstoffes dauert bis zum Verbrauch
des Brennstoffes. Dieser wird seiner Menge nach derart gewählt, daß Trocknung und
Brennen des in dem Kasten enthaltenen Formlings gesichert ist. Die zum Trocknen
und zum Brennen nötige Gesamtbrennstoffmenge kann etwa 6 % des Gewichtes der Formlinge
betragen.
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Nach Verbrauch des Brennstoffes läuft der Kasten weiter durch den
Tunnelofen hindurch, während er seine Wärme an die Luft abgibt, welche durch die
Ausgangsöffnung in den Ofen eintritt. Werden weitere Kästen mit Formlingen und Brennstoff
in den Tunnelofen eingeführt, so nehmen auch diese, wie die ersterwähnten, die aufeinanderfolgenden,
im Ofen vorhandenen Temperaturen an. Ist der normale Betrieb erreicht, d. h. ist
in allen Abschnitten des Ofens die Temperatur beständig, dann kann die außerhalb
der Kästen angeordnete Wärmequelle ausgeschaltet werden, da die aus den Kästen strahlende
Wärme genügt, um das Entflammen des in den Kästen enthaltenen Brennstoffes herbeizuführen.
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Aus zahlreichen und sorgfältig angestellten praktischen Versuchen
hat sich ergeben, daß beim oben beschriebenen Verfahren Trocknen, Brennen und Kühlen
des Formlings in wenig mehr als 36 Stunden vollkommen erfolgt. Bei gewöhnlichen
Verfahren ist diese Zeit bekanntlich notwendig, .um nur eine künstliche Trocknung
der Formlinge zu erzielen.
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Das Verfahren ist durchführbar, auch wenn die Verformung nicht mit
erhitzter Masse erfolgt, und ebenso ist die Benutzung eines erwärmten Sandbettes
nicht unerläßliche Bedingung. Bei Heißverformung ist das erwärmte Sandbett jedoch
besonders empfehlenswert.
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Die Brennstoffmenge, welche dem Sandbett beigemischt ist, kann derart
bemessen sein, daß durch ,diese Brennstoffe allein Trocknen und Brennen bewirkt
wird. Die Menge kann jedoch auch geringer gehalten werden, in welchem Falle die
Anordnung einer zusätzlichen Wärmequelle im Ofen erforderlich ist. Als Brennstoff
wird man zweckmäßig einen solchen auswählen, welcher erst zur Entflammung gelangt,
wenn die völlige Austrocknung des Formlings erreicht ist. Beispielsweise wird man
einen Brennstoff wählen, der eine Entflammungstemperatur von etwa 3oo° besitzt,
da bei dieser Temperatur beim üblichen Verfahren die völlige Austrocknung der Erzeugnisse
sichergestellt ist. Das beschriebene Verfahren ist auch anwendbar bei Verwendung
im voraus getrockneten, fein gemahlenen Tones zur Herstellung von Formlingen, d.
h. bei Anwendung des Trockenpreßv erfahrens zur Herstellung der Formlinge.