DE636703C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von als Puzzolane zu verwendendem gebranntem Ton - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von als Puzzolane zu verwendendem gebranntem Ton Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gebranntem Ton, der als Puzzolane in Mischzementen nach Art der Zemente aus Portlandzement und gebranntem Ton oder Kalk und gebranntem Ton oder ganz allgemein als hydraulischer Zuschlag verwendet wird.
• Bestimmend für die Hydraul.iztät von gebranntem Ton und damit dessen Eigenschaft als Puzzolane sind bekanntlich vor allem die Art des Tones und die beim Brennen des Tones eingehaltene Temperatur. Die jeweils günstigste Brenntemperatur liegt für die weitaus meisten Tone, wie bekannt, zwischen 550 und 8oo° C. Durch das Brennen wird der wesentliche Bestandteil der Tone, die Tonsubstanz (A12 0s # 2 Si 02 -:2 H2 O), dehydriert und erfährt eine Spaltung in leicht lösliche Tonerde und reaktionsfähige Kieselsäure, die die latent hydraulischen Eigenschaften des gebrannten Tones im wesentlichen bedingen.
• Tone erhalten jedoch durch das Brennen bei den verhältnismäßig niedrigen Temperaturen nicht nur eine hohe Kalkbindefähigkeit, sondern auch eine auch sonst ausgeprägte chemische Aktivität. So nehmen Tone während des Brennvorganges und gerade bei den für die Erreichung größter Hydraulizität einzuhaltenden Temperaturen Schwefeldioxyd und - andere Schwefelverbindungen begierig aus den Feuerungsgasen unter Bildung von Sulfaten und anderen Salzen auf. An dieser Reaktion sind die durch die Einwirkung der Wärme aus der Tonsubstanz entstandene leicht lösliche Tonerde und die in dem Ton enthaltenen Alkalien, Erdalkalien, Eisenoxyd und weitere,, gegebenenfalls noch im Ton vorhandene Basen beteiligt. Die in schwefelhaltiger Atmosphäre gebrannten Tone sind nun infolge ihres Gehaltes an Schwefelsalzen als Puzzolane ungeeignet oder zumindest als hydraulischer Zuschlag minderwertig, da bei deren Verwendung als Puzzolane die für den Bestand von Mörtel und Beton überaus schädlichen Schwefelsalze in das Bauwerk hineingetragen werden. Ausgehend von dieser Erkenntnis wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, gebrannten Ton, der als Puzzolane verwendet wird, in der Weise herzustellen, daß der Ton in einer mindestens im wesentlichen von Schwefel oder Schwefelverbindungen freien Atmosphäre gebrannt wird.
• Zur Gewinnung von Tonpuzzolane hat man bisher in der Regel Brennvorrichtungen und Brennstoffe verwendet, die eine direkte Befeuerung des Tons mit schwefelhaltigen Feuerungsgasen bewirkt haben. Die Tatsache, daß sich dabei Schwefelsalze bilden, die die Beständigkeit des Puzzolanzements oder -betons beeinträchtigen, hat man nicht beachtet, obwohl aus der Keramik bekannt gewesen ist, daß Tone Schwefel aus den Rauchgasen zu binden vermögen.
• Die Brenntemperaturen, die bei der Gewinnung von Tonpuzzolane zur -Erzielung größter Hydraulizität eingehalten werden müssen, liegen nun wesentlich niedriger als die Tempefatupen=des;-kera-tnischen-Garbrandes, so däß diel enigen '-a'tiss der Keramik bekannten 'Maßnah@rnen, -@d ie "'-durch Zersetzung und Reduktion der in der Anheizperiode,bildeten Schwefelsalze zu deren Verstor führen, für die Durchführung des Verfahret2 gemäß der Erfindung nicht geeignet sind.. Das neue Verfahren soll dadurch zum Ziele führen, daß der Ton unter Verwendung praktisch schwefelfreier Brennstoffe gebrannt wird.
• Wo es die Verhältnisse 'Wirtschaft U c he n zulassen, wird man sich zur Durchführung des Verfahrens auch bekannter elektrisch betritbener Brennvorrichtungen 'bedienen.
• Unabhängig von der Art des verwendeten Brennstoffs und dessen Schwefelgehalt kann das Brennen des Tons gemäß der Erfindung in Öfen mit indirekter Befeuerung des Brenngutes bewirkt werden. In Öfen mit indirekter Befeuerung des Brenngutes ist der zu brennende Ton von den Feuerungsgasen getrennt, -so daß die Erhitzung des Tons durch Wärmestrahlung eines den Ton enthaltenden Behälters erfolgt. Die indirekte Befeuerung des Tons bringt noch den weiteren Vorteil -mit sich, daß die erforderlichen niedrigen Brenntemperaturen viel leichter eingehalten werden können als bei direkter Befeuerung, bei der die sehr heißen Feuerungsgase unmittelbar auf den Ton einwirken.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich für das Brennen von Tonen, die merkliche Mengen organischer Substanz enthalten. Bei solchen. Tonen muß die vollständige Entfernung der organischen Substanz im Brennvorgang angestrebt werden, da organische Bestandteile innerhalb der fertiggebrannten Tonpuzzolane sich bei deren Verwendung ungünstig bezüglich der Festigkeitenauswirken können. Die Entfernung der organischen Substanzen kann dadurch geschehen, daß der Ton in oxydierender Atmosphäre gebrannt wird. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird beispielsweise bei direkter Befeuerung durch Brennstoffe für einen Überschuß an Verbrennungsluft gesorgt, bei An-, wendung elektrisch betriebener Brennvorrichtungen für die Anwesenheit von Luft im Ofenraum. Bei indirekter Befeuerung des Brenngutes kann eine oxydierende Atmosphäre in der Umgebung des zu brennenden Tons dadurch gesichert werden, daß Luft Zutritt zu dem den Ton enthaltenden Behälter hat; oder dadurch, daß- in -den Behälter ein Stoff, der mindestens bei den Brenntemperaturen Sauerstoff abgibt, eingebracht wird.
• Das Brennen des Tons in oxydierender Atmosphäre kann sich auch aus anderen Gründen-als den bereits erwähnten empfehlen, so z. B. mit Rücksicht auf eine insbesondere bei eisenhaltigen Tonen erwünschte einheitliche Brennfarbe.
• . Die Vorbereitung des rohen Tons vor dem @tBrennen ergibt sich ohne weiteres aus den eiligen Betriebsverhältnissen. Ganz all-'w .,#,Axnein wird man bestrebt sein, dem zu bren-@;henden Ton eine möglichst große Oberfläche, auf die die Brennwärme einwirken kann, zu erteilen. Dies geschieht zweckmäßigerweise durch Zerkleinern des Tones oder, insbesondere bei plastischen Tonen, durch Formung des Tones, beispielsweise in Stränge. Gegebenenfalls ist auch eine Vortrocknung des Tones am Platze.
• Für eine indirekte Befeuerung des Tones empfiehlt sich die Verwendung einer Brennvorrichtung, bei der der den Ton enthaltende Behälter aus metallischem Werkstoff besteht, insbesondere dann, wenn die zweckmäßigste Brenntemperatur des betreffenden Tones niedrig liegt. Derartige Behälter haben eine bessere Wärmeleitfähigkeit als Behälter; die aus keramischem Werkstoff bestehen, was bei den niedrigliegenden Brenntemperaturen von Bedeutung sein kann, und bieten auch wegen ihrer mechanischen Widerstandsfähigkeit in Brennvorrichtungen für kontinuierlichen Betrieb mancherlei Vorteile. Beispielsweise können Drehtrommeln, die im Innern den Ton aufnehmen sollen und von außen beheizbar sind, mit Vorteil aus Metall bestehen wie auch Behälter, die einen Tunnelofen durchlaufen, zweckmäßigerweise unter Verzicht auf die Verwendung keramischer Baustoffe ganz aus Metall hergestellt sein können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von als Puziolane zu verwendendem gebranntem Ton, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton in einer mindestens im wesentlichen von Schwefel oderSchwefelverbindungen freien Atmosphäre gebrannt wird. a. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton unter Verwendung praktisch schwefelfreier Brennstoffe gebrannt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton in Öfen mit indirekter Befeuerung des Brenngutes gebrannt wird. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton in oxydierender Atmosphäre gebrannt wird. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Brennen des Tons. in Öfen mit indirekter Befeuerung des Brenngutes Luft Zutritt zu dem den Ton enthaltenden- Behälter hat. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Brennen des Tons in Öfen mit indirekter Befeuerung des Brenngutes ein Stoff, der mindestens bei den Brenntemperaturen Sauerstoff ab-_ gibt, in den denTon enthaltenden Behälter' eingebracht wird. .: 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach-Anspruch.3,;e.durch gekennzeichnet, daß der Behälter, der zur Aufnahme des - Tons . dient, -aus metallischem Werkstoff besteht.