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Verfahren zur Herstellung formbeständiger Massen Zusatz zum Patent
590 924 In dem Patent 590 924 ist ein Verfahren zur Herstellung formbeständiger
Massen beschrieben, wobei einer zerkleinerten Grundsubstanz einvdermehrere Zusatzstoffe
@etnzeln oder gemischt in feinzerstäubter Form @einverleibt worden und wobei: die
Zusatzstoffe in trockener Form zugegeben werden können oder zusammen mit Flüssigkeit
oder aber vorher in einer Flüssigkeit aufgeschlämmt bzw. in eine kolloidale Lösung
gebracht sind.
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Die vorliegende Erfindung bringt eine weitere Ausgestaltung dieses
Verfahrens, sie bezweckt eine weitere Homogenisierung der Masse und ist besonders
bedeutsam für das Arbeiten mit Geringstmengen an Zusatzstoffen. Sie bezieht .sich
sowohl auf das Arbeiten mit einem einzigen Zusatzstoff als auch im besonderen auf
das mit zwei oder mehr Zusatzstoffen neben der Grundsubstanz, deren Zugabe erfindungsgemäß
stufenweise :erfolgt.
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Die Reaktionsfähigkeit verschiedener Binde,-und Zusatzstoffe mit dem
Magerungsanittelkorn ist bekanntlich nicht gleich, sie kann z. B. je nach der chemischen
Affinität der einzelnen Stoffee zueinander größer oder kleiner sein. Setzt man nun
gemäß dem Verfahren des Hauptpatentes mehrere Stoffe gleichzeitig zu, :so umgibt
:ein Gemisch dieser Binde- und Zusatzstoffe die einzelnen Magerungskörner, es findet
dann nur eine Reaktion zwischen diesem Korn und dem Gemisch. der zugefügten. Stoffe
statt. Werden z. B. Bindeton und Sintermittel zu feuerfesten Grundstoffen gegeben,
so muß sich. uni .diese Grundmassekörner erst eine gesinterte Masse bilden, bevor
eine Bindung an das Magerungsmittel eintreten kann. Ein Teil der Sintermittel wird
also gar nicht ioder erst sehr spät mit dem Grundstoff in Berührung kommen, so daß
von vornherein die Menge dieser Zusätze größer sein muß, als an sieh nötig wäre.
Ferner wird hierbei die Mischarbeit erheblich mehr Zeit in Anspruch nehmen.
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Ähnlich liegt er bei Zugabe von Mineralisatoren, Katalysatoren -usw.,
etwa in quarzithaltigen Massen. Auch hier wird beim gleichzeitigen Aufstäuben von
Katalysatoren und Bindemitteln ein Teil des 1,Z'-atalysators von der Grundmasse
ferngehalten, ist also. völlig unwirksam. Aber auch wenn nur ein einziger Stoff
als Bindemittel benutzt wird, ergeben sich mitunter Naschteile dadurch, daß der
Bindestoff nur einen Teil der Grundmassekörner, etwa die zu oberst im Mischer liegenden,
erreicht und erst durch längeres Mischer, einigermaßen gleichmäßig auf die übrigen
Körner verteilt werden kann.
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Bei der Vexxnischung mehrerer Massekömponenten ging man bisher allgemein
entweder ,derart vor, daß man: die Gesamtmenge der einen Kompionentie mit der Gesamtmenge
der anderen zusammenbrachte und anschließend
durcharbeitete, oder aber man schlämmte die eine oder auch alle
Komponenten in Flüssigkeiten auf und- brachte diese so miteinander oder mit trockenen
Komponenten zusammen. Nach einer anderen---Methode wurden die einzelnen Bestandteile
der Massee derart @eüner Zerkleinerungs- oder Aufbereitungsmaschine aufgegeben,
daß immer Teilmengen der einen Komponente mit .entsprechenden. Teilmengen der anderen
Kampson@ente zusammentrafen. Für diese Arbeiten sind auch besondere Maschinen konstruiert
worden. Nach einem besonderen Vorschlage, das Arbeiten mit einer Masse betreffiend,
die reich an einer Komponente und arm an einer anderen ist, wurde vorgeschrieben,
den in geringer Menge anzuwendenden Stoff zunächst nur mit einem Teil der Hauptmasse
zu vermischen und diesa Mischung dann mit dein. restlichen .Teilen der Hauptmasse
zusammenbringen.
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Durch diese bekannten Arbeitsweisen wurden die eingangs geschilderten
Nachteile nicht. oder nur in geringem Umfange verxrnieden, was aber mit Sicherheit
;gelingt, wenn g!em;äß vorliegender Erfindung ,gearbeitet wird, nämlich in der Weise,
daß die in die zerkleinerte Grundsubstanz einzumischenden Bindestoffe, Mineralisatoren,
- Flußmittel usw. in Teilmengen nacheiinan der unter Zwischenschaltung von Mischarbeit
zugegeben werden. Die Zumischung -erfolgt dabei in jedem Falle gemäß; dem Hauptpatent
590 924 in .Form einer Staub- oder Nebelwolke zu der Grundmasse, die gegebenenfalls:
vorher oder auch gleichzeitig angefeuchtet wird.
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-Als Grundsubstanz kommen alle feuerfesten Stoffe in Frage, z. B.
Ghamotte, Quarzit, Magnesit, Korund, Chromerz oder andere beliebige von Natur urplastische
Stoffe; als Bindemittel kann beispielsweise Ton denen oder auch Gut gleicher Art
und Herkunft wie die Grundsubstanz, das durch Feänung bindend gemacht wurde. Flußmittel,
Mineralisatoren, Katalysatoren sind die bekannten Mittel dieser Art, z. B. Floßspat,
Feldspat, Alkalien, alkalische Erden, Phosphorsäure u. dgl. Alle diese Zusatzstoffe
werden der Grundmasse in Teilmengen nacheinander zugeführt, und zwar entweder stufenweise
nacheinander in Teilmiengen seines. Gemisches dieser Stoffe oder vorteilhafter derart,
daß die einzelnen Stoffe getrernst nacheinander eingebracht werden.
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Man wird also beispielsweise einen gegebenenfalls unter Druck stehenden
Nebelstrahl auf die in einem Mischer oder in einer Zerkleinerungsanlage bewegte
vorzerkleinerte Grundsubstanz wirken lassen, aber zunächst nur mit -einem Teil der
Zusatzstoffe; man wird dann das teilweise fertige Gemisch eine Weile durchmischen,
weitere -Zusatzstoffe zugeben und so fort. Man hat es? also nach dem neuen Verfahren
im, der Hand, etwa zum
Zwecke .einer besonders festen Verkettung erst die
Körner des Magerungsgufies allseitig mit Sintermitteln zu umhüllen und dann Bindeton
aufzustäuben; oder andererseits erst Ton und dann besondere Flußmiitel usw. zu verwenden,
wenn z. B. eine elastische und weniger :starre Bindung :erwünscht ist, z. B. für
temperaturwechselbeständige Steine. Ebenso ist bei Zugabe vom Katalysatoren oder
Mineralis@atöreneine weit bessere Ausnutzung und demgemäß: das Auskommen mit geringeren
Mengen möglich, da diese Stoffe fast restlos auf die Stelle gebracht werden können,
wo sie wirksam sein sollen. Selbst bei Verwendung ,eines einzigen Stoffes aber,
etwa von Bindeton allein, wird nach dem neuen. Verfahren eine weit intensivere und
dabei schnellere Mischung ,sarbext Herreicht, Auf diese "Weise gelingt ges, unabhängig
von den. Zufälligkeiten .des Betriebes stets eine absolut gleichmäßige und homogene
Masse herzustellen, da man stets genau beobachten kann, daß, auch immer die gleichen
Mengen Zusatzstoff der Grundmasse einverleibt wer- -den.
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Weiterhin wurde gefunden, daß. auch die Zugabe der Flüssigkeit, welche
ja bei dein neuen Verfahren im: Gegensatz zu älteren Arbeitsweisexi nur -noch zum
Anhaften. der Zusatzstoffe dient, eine wesentlichere Rolle spielen kann. Zweckmäßig
ist die Arbeitsweise, däß. die Flüssigkeit für sich gesondert. in den Mischraum
zerstäubt wird :oder aber an der Grundsubstanz haftend zusammen mit dieser eingeführt
wird. In dem einen Falle wird man zunächst- die Grundsubstanz zeit Wasser tränken
und diese oberflächlich i feuchte Grundsubstanz in den Mischraum einführen, daneben.
die Zuführung der Zusatzstoffe lediglich mit Hilfe von Druckluft oder einem anderen
Gas, außer Wasserdampf, bewirken. Im anderen Falle wird man die zerkleinerte Grundsubstanz
in den Mischraum einführen, durcheitre besondere Düse Wasserdampf bzw. Wasserstaub
in den Mischraum verteilen und durch andere Düsen die Zusatzstoffe in feinzerstäubter
Form -einführen. Durch diese Arbeitsweise hat man @es in der Hand, auch den Flüssigkeitszusatz
stets genau zu regeln, auch der Masse stets denselben Gehalt an Flüssigkeit zu geben.
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Eine Sonderform stellt die Arbeitsweisse dar, daß die Grundsubstanz
mit- Flüssigkeit benetzt in den Mischraum eingeführt wird, wobei vorher in der Flüssigkeit
Zusatzstoffe gelöst ,oder dispergiert worden sind. Im Mischraum erfolgt dann die
Zuführung der weiteren Zusatzstoffe in Formeines Nebels bzw. Staubes.
Weiterhin
hat es sich unter Umständen als vorteilhaft erwiesen, zunächst nach an sich bekannten
Verfahren keramische Massemischungen herzustellen, z. B. durch Vermischen von körniger
Schamotte und Trokkenton ioder auch aus mehreren Kompionenten, welche im Brande
@e;ne neue Verbindung bzw. Verbindungen eingeben können (z. B. Kompionenten, welche
eine Sillimanit- bzw. Mullitbildung, eine Spinellbildung o. dgl. bewirken'sollen),und
derartige Mischungen mit Zusatzstoffen beliebiger Art, Mineralisatonen, Flußmitteln
u. dgl. in feinzerstäubter Form zu versetzen. Auch hierbei,erfolgt zweckmäßig die
Zugabe der Flüssigkeit gesondert in feinzerstäubter Form., sei @es Flüssigkeit für
sich allein, sei es Flüssigkeit, in der irgendwelche Zusatzstoffe gelöst bzw. disperglert
sind. Unter Umständen kann man auch eine nach an sich bekannten Verfahren hergestellte
keramische Massemischung aus allen Komponenten der Masse bereiten und die Flüssigkeit
für sich in feinzerstäubter Form zufügen.
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Beispiel In eine Mischmaschine werden 5oo kg einer auf 5 mm Korngröße
vorzerkleinerten Grundsubstanz, gegebenenfalls vermischt mit feinerem Gut, trockeneingetragen.
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Der Masse werden dann 51 Wasser zugefügt und diese solange gerührt,
bis das Wasser gleichmäßig auf den Körnern verteilt ist. Inzwischen sind in 201
Wasser 2 kg feinstgemahlener Feldspat aufgeschlämmt worden, und die Aufschlämmung
wird in feinstzerstäubter Form der Grundsubstanz in dem Mischer zugeführt und einverleibt.
Nach gleichmäßiger Mischung werden 6o leiner Tonmilch, die 5o% Ton enthält, ebenso
der Masse beigefügt. Nach Beendigung der Mischung befindet sich die Masse m einem
Zustand, daß sie sich-verpressen-oder nach dem üblichen Verfahren halbtrocken verformen
läßt.
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Durch die feine Verteilung des als Flußmittel wirkenden Feldspates
auf der Grundsubstanz wird- ein besonders festes Haften des Bindetones bei nachfolgendem
Brennen erzielt, wodurch Druckfestigkeit und andere Eigenschaften des Steines bedeutend
verbessert werden.