DE583195C

DE583195C - Auch bei hohen Temperaturen stand- und durchbiegefester feuerfester keramischer Koerper und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE583195C
Application number: DE1930583195D
Authority: DE
Original assignee: Ton & Steinzeug Werke AG
Current assignee: Ton & Steinzeug Werke AG
Priority date: 1930-04-23
Filing date: 1930-04-23
Publication date: 1933-08-31

Description

Auch bei hohen Temperaturen stand- und durchbiegefester feuerfester keramischer Körper Bekanntlich ist es nicht möglich, aus in an sich bekannter Weise tongebundenen keramischen Masseversätzen Werkstoffe herzustellen, welche mechanischen Beanspruchungen bei Temperaturen von- 1700' und darüber gewachsen sind, da bei diesen teilweise noch erheblich unterhalb des eigentlichen Schmelzpunktes der Tone liegenden Temperaturen bereits eine Erweichung eintritt. Dieselbe verstärkt sich noch wesentlich, wenn die Materialien gleichzeitig mechanischen Beanspruchungen, insbesondere erhöhtem Druck, ausgesetzt sind.
Man ist daher gezwungen, für solche Zwecke bzw. zur Herstellung solcher Produkte, welcher der Forderung; auch bei den höchsten praktisch in Frage kommenden Temperaturen gleichzeitigen Druck- und Biegebeanspruchungen Widerstand zu leisten, genügen müssen, Spezialmassen zu verwenden. Im Verhältnis zu den bei niedrigeren Temperaturen gebräuchlichen tongebundenen Schamottesteinen müssen diese Sondermassen Erweichungstemperaturen haben, die möglichst hoch und nahe am Schmelzpunkt liegen, und dürfen auch bei starken mechanischen Beanspruchungen wenige Grade unterhalb der Schmelztemperatur noch keine Neigung zur Deformation zeigen. Diese Werkstoffe, insbesondere kommen Dinas, Siliciumcarbid, reine Tonerde oder Magnesiumoxyd in Frage, sind jedoch gegenüber den tongebundenen feuerfesten Materialien verhältnismäßig teuer, was sich auf den Preis der daraus hergestellten Gegenstände sehr ungünstig auswirkt.
Es ist auch ein Verfahren bekannt, zu brennende weiche feuerfeste Betonmassen durch Hohlkörper und Vollkörper aus feuerfester Masse zu versteifen, welche dem Körper während der Trockenperiode einen gewissen Zusammenhang geben sollen, nach dem Brennen jedoch als poröse Anteile zurückbleiben, welche dann an sich geringe Festigkeitseigenschaften aufweisen..
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine wesentliche Verbilligung in der Herstellung solcher gegenüber mechanischen Beanspruchungen auch bei hohen Temperaturen widerstandsfähigen Gegenstände in überraschend einfacher und wirtschaftlicher Weise erzielt. Es werden hierbei die hochwertigen höchstfeuerfesten Stoffe lediglich zur Bildung eines Traggerüstes für den an sich aus normaler tongebundener Schamotte hergestellten Gegenstand verwendet. Zu diesem Zweck werden entweder die hochwertigen nichtmetallischen Rohstoffe in plastischem Zustand, gegebenenfalls mit einem geeigneten Bindemittel, verformt und hieraus lediglich das Traggerüst für den Gegenstand hergestellt, das mit der Schamottemasse umkleidet und von ihr vollständig -gegen die Außenluft abgeschlossen wird, oder man füllt entsprechende Hohlräume eines zweckmäßig geformten und eventuell auch bereits gebrannten, aus geringwertigerer Masse bestehenden Grundkörpers mit dem hochwertigen Material von günstigeren mechanischen Festigkeitseigenschaften bei gewöhnlichen und höheren Temperaturen aus, worauf das Ganze gebrannt bzw. einem nochmaligen Brand unterzogen wird.
Selbstverständlich müssen der Schamottekörper und -der hochwertige Füllstoff in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften so aufeinander abgestimmt sein, daß bei den in Frage kommenden Temperaturen keine schädlichen Einwirkungen des einen Stoffes auf den anderen, insbesondere keine Spannungen auftreten können. Die so hergestellten Gegenstände sind nicht nur bei hohen Temperaturen besonders widerstandsfähig gegen Druck- und Biegebeanspruchungen, sondern weisen höhere mechanische Festigkeitseigenschaften als in der üblichen Weise aus Schamotte, auch aus den bekannten Spezials.chamottemassen hergestellte Gegenstände auf.
Diese günstigeren Eigenschaften ergeben wieder Vorteile in anderer Richtung; beispielsweise wird durch Sprünge in dem äußeren Schamottekörper die Festigkeit des eigentlichen Traggerüstes und damit des ganzen Gegenstandes nicht herabgesetzt, so daß es ohne weiteres möglich ist, hier . auftretende Risse in geeigneter Weise zu verkitten, so daß der Gegenstand nach wie vor voll gebrauchsfähig bleibt.
Ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens läßt sich beispielsweise bei der Herstellung von Gegenständen mit einem inneren Gerüst aus dem besonders für die genannten Zwecke geeigneten Siliciumcarbid erzielen. Dieser Werkstoff neigt beim Brennen leicht zu Zerstörungen durch Oxydation. Diese Eigenschaft bedingt auch einen ungemein hohen Verschleiß dieses wertvollen -Stoffes durch den meist vorhandenen Luft- bzw. Sauerstoffüberschuß in den Feuergasen im praktischen Gebrauch. Diese Zerstörungen werden durch die schützende Schicht von normalen feuerfesten Stoffen nach der vorliegenden Erfindung verhindert. Dies erfolgt bei dem neuen Verfahren beispielsweise dadurch, daß man das innere Gerüst durch eine innere Glasur der in dem Schamottekörper ausgesparten Hohlräume gegen diesen und damit gegen den Zutritt der Feuergase vollkommen abdichtet.
Bei Verwendung von hochwertigen Füllstoffen mit hoher spezifischer Wärme wird ferner bei dem neuen Verfahren ein Höchstgrad an Wärmeleitfähigkeit des Gesamtscherbens und dadurch auch in dieser Beziehung ein besonderer- wirtschaftlicher Vorteil erreicht.
Das neue Verfahren bietet die Möglichkeit, nach ihm hochwiderstandsfähige Gegenstände für die geschilderten Verhältnisse ganz beträchtlich billiger unter Verwendung eines viel geringeren Prozentsatzes an teueren hochwertigen Materialien mit verlängerter Lebensdauer herzustellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Auch' bei hohen Temperaturen stand-und durchbiegefester feuerfester keramischer Körper mit einem inneren Versteifungsgerüst, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Gerüst aus einem nichtmetallischen Werkstoff besteht, der ändere stoffliche Zusammensetzung und bei hohen Temperaturen bessere mechanische Festigkeitseigenschaften als die Grundmasse hat und von ihr allseitig umschlossen wird:
2. Verfahren zur Herstellung feuerfester Körper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlräume in dem aus geringwertigerer Masse bestehenden Grundkörper, die zweckmäßig miteinander in Verbindung stehen, mit dem keramischen Werkstoff von günstigeren mechanischen Festigkeitseigenschaften ausgefüllt werden.
3. Verfahren zur Herstellung feuerfester Körper nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ausfüllung der Hohlräume ein keramischer Werkstoff von auch bei gewöhnlicher Temperatur besseren mechanischen Festigkeitseigenschaften als denen des ihn umschließenden Grundkörpers verwendet ist. q.. Verfahren zur Herstellung feuerfester Körper nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Oberflächen der Hohlräume im Grundkörper vor Einbringen des Füllkörpers abgedichtet, beispielsweise glasiert werden.