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Verfahren zum Brennen von feuerfesten Blöcken für Glasschmelzöfen,
namentlich von glasiger Beschaffenheit Die Erfindung bezieht sich auf die Herstel-Jung
feuerfester Blöcke, 'z. B. der Schmelzblöcke für Glasöfen, auf keramischem Wege.
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Gemäß der Erfindung werden die Blöcke derart gebrannt, daß zur Vermeidung
ungleichmäßiger Sehwindung die Blöcke auf Brennuntersätzen aufgestellt werden, die
aus der ungebrannten Grundmasse der Blöcke bestehen und denen ein höheres Schwindungsvermögen
gegeben ist, als sie die vorgebrannte Grundmasse der Blöcke besitzt.
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Zweck der Erfindung ist, die Gestalt solcher Blöcke zu regeln, so
daß ihre gegenüberliegenden Seiten gleiche Abmessungen haben, trotzdem infolge des
Herstellungsverfahrens und besonders der dabei verwendeten Temperaturen eine Neigung
-zu ungleichmäßiger Veränderung der Abmessungen besteht. Die Blöcke werden sogleich
im Fertigbrand so genau nach Ebenfiächigkeit, Endmaßen und Endwinkeln gewonnen,
daß teure Nachbearbeitungen entfallen.
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Die Erfindung eignet sich zur Eingliederung in ein Gesamtsystem zur
Herstellung feuerfester Körper nach keramischem Verfahren. Bei diesem System werden
Tone und andere ausgewählte Bestandteile in geeigneten Mengenverhältnissen vereinigt,
so daß sie durch chemische Umlagerung beim Brennen der Körper zu ihrer endgültigen
Form ein dichtes, homogenes und feinkörniges Material ergeben, das typisch aus Mullit
und einer geringen Menge glasiger Schlacke besteht. Die beim Brennen dieser Körper
benutzten Temperaturen überschreiten häufig etwa 165o° C. Bei diesen Temperaturen
tritt die Umwandlungsreaktion schnell und innerhalb verhältnismäßig enger Temperaturgrenzen
ein, und das Material beginnt in sehr geringem Maße seine Starrheit zu verlieren.
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Diese feuerfesten Körper haben ungewöhnliche Eigenschaften nicht nur
hinsichtlich ihres chemischen und physikalischen Aufbaus, sondern auch insofern,
als sie die Neigung haben, während des Brennens ungleichmäßig zu schwinden. Wenn
man z. B. einen rechteckigen Block von erheblichen Abmessungen, z. B. 229 X:22,9
X ioi mm, bei einer so hohen Temperatur auf einer gewöhnlichen Unterlage brennt,
nachdem er nach dem oben angedeuteten Verfahren oder nach irgendeinem anderen keramischen
Verfahren hergestellt worden ist, bei dem der Block beim Brennen seine Starrheit
zu verlieren beginnt, so schwindet der der Unterlage benachbarte Teil des Blocks
in geringerem Maße als die Teile, die während des Brennens von der Unterlage weiter
entfernt sind. Infolgedessen ist ein Block, der beim Einbringen in den Ofen vollkommen
rechteckig ist, nach Beendigung des Brennens an seinem oberen Ende wesentlich schmaler
als am unteren Ende, weil sich das untere Ende des Blocks örtlich ausdehnt oder
nach außen
verbreitert. Solche unregelmäßigen Blöcke sind für den
Bau der Wände von Glasöfen und für andere Zwecke, bei denen die Blöcke dicht nebeneinanderliegen
. müssen, unerwünscht. ' Die verminderte Schwindung am unteren Teil des Blocks scheint
nicht lediglich von einem Zusammensinken durch Erweichen herzurühren. Sie kann auch
die Folge des Reibungswiderstands sein, der dem Schwinden durch die Unterlage entgegengesetzt
wird, auf der der Block während des Brennens aufruht, zusammen mit einer gewissen
geringen Erweichung innerhalb des Körpers des Blocks; vielleicht rührt sie auch
von dem Unterschied in der Wärmeaufnahme im oberen und unteren Teil des Blocks her,
wodurch die chemische Umwandlung des oberen und unteren Teils in verschiedenen Stadien
der Schwindung stattfindet.
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Die Erfindung sucht die Aufgabe zu lösen, eine gleichmäßige Schwindung
am oberen Teil des. Blocks und am unteren Teil, auf dem er während. des Brennens
aufruht, herbeizuführen. Zu diesem Zweck werden die Blöcke in genau der Form hergestellt,
die sie nach dem Brennen haben sollen, wobei die -Größe der Schwindung beim Brennen.
gehörig zu berücksichtigen ist. Die Blöcke werden dann währenddes Brennens von der
beschriebenen Unterlage getragen, die selbst während des Brennens mindestens um
ehensoviel @vie die Blöcke schwindet. Die Blöcke werden darauf in üblicher Weise
gebrannt, aber vorzugsweise nur in einer Schicht, ohne daß man sie aufeinanderschichfiet.
Nach dem Brennen ergibt sich, daß sie an den oberen und unteren Flächen gleichförmig
geschwunden sind. Das Schiwinden der Unterlage vermeidet jeden Widerstand gegen
.das Schwinden des unteren Teils des Blocks. Da die Unterlage mehr als der Block
schwindet, so kann von ihr auf den Block ein tatsächlicher Kompressionsdruck ausgeübt
werden, außer wenn Unterlage und Block in der später zu beschreibenden Weise durch
körniges feuerfestes Material getrennt sind.
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Eine Unterlage aus einer Rohmaterialmischeng kann etwa um 7112% schwinden,
während die Blöcke eine Schwindung von etwa 5/o haben können. @ -Während des Brennens
kann gepulvertes oder körniges feuerfestes Material zwischen die Unterlagen und
die Blöcke gebracht werden, um ein Anhaften der Blöcke an den Unterlagen oder eine
sonstige Behinderung ihrer freien gegenseitigen Bewegungen auszuschließen. Das Material
muß so beschaffen sein, _daß es bei den in dem vorliegenden Verfahren erforderlichen
hohen Temperaturen nicht erweicht oder an die Blöcke oder die Unterlagen anschmilzt.
Als solches Material kann gepulvertes oder zerkleinertes Aluminiumaxyd benutzt werden
oder gebranntes und zerkleinertes Material ähnlich demjenigen, aus dem die Unterlagen
bestehen, oder überhaupt irgendein Material, das erst bei einer höheren Temperatur
erweicht als derj Mgen, der die Blöcke bei der vorliegenden Behandlung ausgesetzt
werden. Die beweglichen körnigen Teilchen,. deren jedes während der Brenndauer starr
bleibt, dienen gewissermaßen als eine Art von feinen Kugellagern, die eine freie,
gegenseitige Bewegung der Flächen ermöglichen, zwischen denen sie angebracht sind.
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Es ist bekannt, feuerfeste Körper beim Brennen aufeänanderzustapeln.
In allen solchen Fällen sind aber die feuerfesten Körper nicht der Gefahr ungleicher
Änderungen ihrer Ab-
messungen ausgesetzt, wie sie eintreten können, wenn
das feuerfeste Material auf so hohe Temperaturen gebracht wird, daß es seine Starrheit
zu verlieren beginnt. Die Vermeidung solcher ungleichmäßigen Änderungen in den Abmessungen
stellt um. so mehr eine vollkommen neue Aufgabe dar, als dran bisher feuerfeste
Blöcke von erheblichen Abmessungen noch niemals so weit gebrannt hat, däß sie eine
glasige Beschaffenheit annehmen.