DE613945C

DE613945C - Verfahren zur Herstellung von kuenstlichem Bimsstein aus natuerlichen Glaesern

Info

Publication number: DE613945C
Application number: DER90618D
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH ROMBERG DIPL ING
Current assignee: HEINRICH ROMBERG DIPL ING
Priority date: 1934-05-17
Filing date: 1934-05-17
Publication date: 1935-05-28

Description

Verfahren zur Herstellung von künstlichem Bimsstein aus natürlichen Gläsern Es ist bekannt. daß man viele natürliche Gläser, nämlich die Obsidiane und Pechsteine, durch starkes plötzliches Erhitzen in Bimsstein umwandeln und dadurch einen sehr leichten und i orzüglich Wärme isolierenden Baustoff herstellen kann, vorausgesetzt, daß in dem natürlichen Glase genügend Gase oder Wasser gelöst ist, um die Schaumbildung zu bewirken. Ferner hat sich sowohl bei früheren Versuchen gezeigt als auch bei den Versuchen des Verfassers wieder bestätigt, daß-- dieses Aufschäumen des erhitzten Glaseg zu Bimsstein viel leichter an Obsidian mit o,2 bis 0,7 0o @Vasser zu erreichen ist als an Pechsteinen mit dem zehnfachen Wassergehalt. Begründet ist das darin, daß die Pechsteine ihren hohen Wassergehalt schon bei einer reit unter dem Erweichtmgspunkt des Glases liegenden Temperatur ab-' geben, während aus den Obsidianen der geringe Wassergehalt erst bei Rotglut zu entweichen beginnt.
Obgleich die Herstellung von Bimsstein aus den in großen Mengen vorkommenden Obsidian an sich bekannt ist, hat sie. doch aus zwei Gründen bisher keine praktische Verbreitung gefunden.
Erstens ist der beim Erhitzen des Obsidians entstehende Bimsstein äußerst zähtlüssig und hi15t sich in keiner Weise etwa durch Gießen formen. Diese Zähflüssigkeit ist sogar eine für die Bimssteinbildung notwendige Ei- :1 denn diu Versuche zeigten, da13 bei zu langer oder zu starker Erhitzung die feinen Poren zu größeren Blasen zusammenlaufen, wodurch das Endprodukt an Brauchbarkeit sehr verliert. Bei einem Schmelzfluß von geringerer Zähigkeit würde die Erhaltung der feinporigen Struktur noch viel schwieriger sein.
Zweitens klebt der Bimssteinschaum bei seiner Bildungstemperatur an allen Stoffen, mit denen er in Berührung kommt, den Ofen-'2 Tiegeln usw., fest. Diese Eigenschaft ist einer technischen Herstellung besonders hinderlich, da alle Öfen sich in kürzester Zeit verstopfen würden. .etwa benutzte Tiegel oder andere Formen zerschlagen werden, müßten. Im folgenden soll ein Verfahren zur Herstellung von Bimsstein beschrieben werden, bei welchem die Zähflüssigkeit und Klebrigkeit des heißen Schaumes nicht hinderlich ist.
Es wurden hierzu Versuche mit Pechsteinen von Sachsen, Ungarn und Schottland sowie mit Obsidianen von Lipari, Ungarn, Island, Mexiko und Nordamerika durchgeführt, bei welchen sich die Bimssteinbildung zwar auch aus Pechsteinen als möglich, aber aus den oben angeführten Gründen viel schwieriger als aus den Obsidianen erwies.
Die Versuche zeigten die Möglichkeit, die 13imssteinbildung bei genügend fein zerkleinertem Ausgangsstoff in sehr kurzer Zeit hervorzurufen. Es wurden bei kaltem Einsatz in einen Versuchsofen von r ; go° Splitter in r j bis 2o Sek. zum Schäumen gebracht. Weiterhin zeigte es sich möglich, den zerkleinetten Obsidian ohne Verminderung der Schaumfähigkeit oder Zusammenkleben der einzelnen Splitter bis auf goo° vorzuwärmen, wodurch die zum eigentlichen Schäumen erforderliche Zeit noch «-eiter herabgemindert «erden kann.
Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, die Erhitzung und Schaumbildung des zerkleinerten Obsidian§ ohne Berührung mit den Wänden eines Ofens allein während des Falles in einen Ofenschacht durch einen aufsteigenden heißen Gasstrom, welcher die Erhitzung bewirkt, vorzunehmen. Da die Fallgeschwindigkeit von. kleinen Körnern wegen des Luftwiderstandes bald gewisse Grenzen erreicht und beim Fall durch einen aufsteigenden Gasstrom nur die Differenz zwischen Gasgeschwindigkeit und Endgeschwindigkeit des Falles in ruhender Luft erreicht wird, kann man die während des Falles zurückgelebten Wege in bestimmten Grenzen halten. Für dieses Verfahren sind nur zwei leicht erfüllbare Bedingungen einzuhalten.
Erstens vergrößert der Obsidian bei dem Aufschäumen zu Bimsstein seinen Rauminhalt sehr stark. Das spezifische Gewicht des bei den Versuchen erhaltenen Bimssteines schwankte von o,2 bis 0,5 und liegt ganz überwiegend zwischen 0,35 bis o,¢, während das spezifische Gewicht des Obsidians 2,3 bis a;4 beträgt. Das Volumen wird also fast versiebenfacht und die Fallgeschwindigkeit dadurch auf etwa die Hälfte herabgedrückt. Damit also die aufgeblähten Stücke ständig weiter fallen und nicht etwa von dem Gasstrom mitgerissen «-erden, muß der Querschnitt des Ofenschachtes zur Herabsetzung der Gasgeschwindigkeit unten entsprechend -rößer sein, was schon aus statischen Gründen erwünscht ist.
Zweitens muß der zu verarbeitende Ausgangsstoff nach der Zerkleinerung und vor der Vornvärmung nach Gleichfälligkeit, z. B. in einem Windsichter, getrennt werden. Die Trennung nach Gleichfälligkeit muß in so engen Grenzen v orgenommen werden, daß von einer Gruppe weder die schwersten Körwer zu schnell fallen, um zum Schäumen zu kommen, noch die leichtesten nach dem Schäumen wieder von dem Gasstrom emporgetragen werden. Die einzelnen nach Gleichfälligkeit getrennten Anteile müssen nacheinander bei verschiedener Gasgeschwindigkeit verarbeitet bnv. von vornherein auf v erschiedene Öfen verteilt werden.
Die Formgebung des auf diese Weise erhaltenen Bimssteines ist auf verschiedenem Wege möglich. Man kann die herabfallenden Stücke in eine Wasserrinne fallen und aus dem Bimssand bzw. Bimskies mit Kalk oder Zement als Bindemittel Steine, Platten us1v. formen entsprechend den rheinischen Schwemmsteinen. Anderseits kleben die glühenden Bimssteinstücke von selbst ohne Bindemittel aneinander. Wie Versuche zeigten, schließen sich bei begrenzter Ausdehnungsmöglichkeit die Zwischenräume zwischen den einzelnen Stücken leichter als die Gasporen in den Stücken, in welchen der Gasdruck dem äußeren Drucke entgegenwirkt. Es können also die einzelnen glühenden Bimssteinstücke unmittelbar nach dem Fall durch den Ofen durch Druck mittels Walzen oder ähnlichen Vorrichtungen zu einheitlichen Körpern verbunden werden.

Claims

PATEN 1 ANS i"iucii Verfahren zur Herstellung von künstlichem Bimsstein durch Schmelzen und Aufblähen von natürlichen Gläsern, z. B. Obsidian, durch darin. enthaltene flüchtige Stoffe, wie Gase oder Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man nach Gleichfälligkeit geordnete und auf etwa goo° vorgewärmte Körnungen der natürlichen Gläser in einem Ofenschacht durch einen aufsteigenden Heizgasstrom frei fallen läßt und das erhitzte aufgeblähte Material unter Druck, z. B. durch Walzen oder Pressen, oder nach dem. Abschrecken. und Erkalten im Gemisch mit gebräuchlichen, Bindemitteln, wie Zement oder Kalk, formt.