DE858377C

DE858377C - Verfahren zur Herstellung feuerfester Steine

Info

Publication number: DE858377C
Application number: DED8821A
Authority: DE
Inventors: Felix Baumhauer; Fritz Dr Koeberich
Original assignee: Dynamidon Werk Engelhorn & Co
Current assignee: Dynamidon Werk Engelhorn & Co
Priority date: 1951-05-01
Filing date: 1951-05-01
Publication date: 1952-12-08

Description

Verfahren zur Herstellung feuerfester Steine Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung feuerfester Steine aus Zementklinker unter Verwendung eines Zementklinkerkörnungsgemisches, bei dem die Feinstanteile ganz oder teilweise vorher entfernt worden sind.
Aus der deutschen Patentschrift 705 569 ist es bekannt, hochfeuerfeste Steine aus einem-Zementklinker herzustellen, der neben hochkalkigen Zementmineralien noch freien Kalk enthält. Bei diesem Verfahren ist darauf Wert gelegt worden, Kieselsäure mit dem Kalk als Tricalciumsilicat in Verbindung treten zu lassen. Bei einem größeren Gehalt an Bicalciumsilicat besteht jedoch die Gefahr, daß ein Teil der Körner durch Umwandlung der ,B- in die y-Modifikation zerrieseln und auf diese Weise den .Stein zerstören.
Bisher hatte man auch noch nicht erkannt, daß bei der Herstellung der Steine der Gehalt des Ausgangsgemisches an Schmelzphase eine ausschlaggebende Rolle spielt. In der Beschreibung dieser Patentschrift wird wohl bei einem Beispiel ein Zementklinker angewandt, dessen Gehalt an Brownmillerit und Tr-icalciumaluminat ungefähr 16°/o beträgt, jedoch fehlte bisher noch die Erkenntnis, daß in Verbindung mit anderen Maßnahmen ein geringer Schmelzphasenanteil für die Qualität der Steine ausschlaggebend ist. Daher sind auch die nach der genannten deutschen Patentschrift hergestellten Steine oft sehr klinkerigundhaben dieunangenehme Eigenschaft, bei den erforderlichen Brenntemperaturen von 1q.50° entweder miteinander zu verbacken oder mit der Unterlage aus andersartig gebildetem Steinmaterial zu reagieren.
Es wurde nun gefunden, daß man mit unbedingter Zuverlässigkeit einen Stein herstellen kann, der die nachteiligen Eigenschaften der bisherigen Steine nach der genannten Patentschrift nicht besitzt, wenn man dem Zementklinker nach teilweisem oder vollständigem Fortlassen seines Feinstanteiles, d. h. der Körnungen bis ungefähr o,2 mm, Magnesia oder Magnesia und Kalk enthaltende Stoffe, wie Magnesit oder Dolomit, in rohem, gebranntem oder hydratisiertem Zustand in solchen Mengen zusetzt, daß der Gehalt des fertigen Gemisches an Schmelzphase, insbesondere Brownmillerit und Tricalciumaluminat, unterhalb 15 0/0 liegt. Die aus diesem Gemisch hergestellten Formlinge werden sodann in einem keramischen Ofen bei der üblichen Temperatur, d. h. ungefähr 1q.50°, gebrannt. Diese Brenntemperatur ist unbedingt erforderlich, um das Tricalciumsilicat,, das durch die Behandlung mit Wasser in Bicalciumhydrosilicat und freien Kalk bzw. Calciumhydrat zerfallen ist, wieder herzustellen. Wird die Bildung des Tricalciumsilicats durch ein zweckentsprechendes Brennen der Steine nicht vollständig durchgeführt, so ist die Gefahr vorhanden, daß solche Steine beim Lagern durch Aufnahme von Wasser hydratisieren und zerfallen.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß der fertiggebrannte Stein bedeutend weniger klinkerig ist und bei seiner Verwendung den Anforderungen besonders hinsichtlich Temperaturwechselbeständigkeit entspricht, was bei den bisherigen Steinen nicht der Fall war. Als Zementklinker können sowohl solche Zemente Verwendung finden, die nur Tricalciumsilicat als auch solche, die ein Gemisch von Tricalciumsilicat und Bicalciumsilicat enthalten. Bei der Verarbeitung der letzteren ist es jedoch nötig, dem Gemisch noch einen Stabilisator zuzugeben, der die Modifikationsänderung des Calciumorthosilicats von der ß- in die y-Form verhindert. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß die Korngröße des Zementklinkers ungefähr 1 mm nicht übersteigt, da der Stabilisator bei gröberen Körnern nicht vollständig in letztere eindringt und daher nicht voll zur Wirkung gelangt, so. daß trotz Zusatz desselben noch die Gefahr des Zerrieselns fortbesteht.
An Stelle des obenerwähnten Zusatzes von Magnesia oder magnesia- und kalkhaltigen Stoffen kann auch fertiges oder aus Sand und Kalk sich bildendes Tricalcium- oder Bicalciumsilicat möglichst als Feinstanteil zugemischt werden.
An Stelle von- Sand als Zusatz kann man zwecks schneller Bildung von Calciumsilicat vorteilhaft auch ein Magnesiumsilicat, wie Serpentin,- verwenden.
Durch die Beachtung der erwähnten Maßnahmen ist es möglich, in zuverlässiger Weise und in technischem Ausmaße Zementklinkersteine herzustellen, die bei der Fabrikation weder erweichen noch mit , den Unterlagesteinen in Reaktion treten. Durch die Erfindung wird die Möglichkeit gegeben, aus Zementklinker Steine herzustellen, die den teuren und hauptsächlich aus demAuslandbezogenen Magnesitsteinen in manchem Anwendungsgebiet, z. B. bei Verwendung in der Sinterzone von Zementdrehöfen, gleichwertig sind, denn die Rohstoffe zur Herstellung dieser Steine sind zum größten Teil im Inland vorhanden. Beispiel 1 7o Teile eines Zementklinkers, Körnung o,2 bis 3,0 mm, der einen Gehalt an Brownmillerit und Tricalciumaluminat von 18 % besitzt und dessen Kieselsäure als Tricalciumsilicat gebunden vorliegt, werden mit 3o Teilen feingemahlenem, reinem Tricalciumsilicat (Korngröße ungefähr 70,u) vermischt, so daß im fertigen Gemisch die Menge an Schmelzphase ungefähr 13% beträgt, mit Wasser angemacht, zu Steinen geformt, getrocknet und im keramischen Ofen bei 45o° gebrannt. Die so hergestellten Steine haben eine Druckerweichung bei 2 kg/cm2 von über 150o°. Sie zeigen beim Durchschlagen einen rauhen Bruch und besitzen genügend Temperaturwechselbeständigkeit.
Beispiel 2 8o Teile eines Zementklinkers, dessen Anteil an Brownmillerit und Tricalciumaluminat ungefähr 16% beträgt und dessen Kieselsäure als Tri- und Bicalciumsilicat vorliegt, werden in einer Korngröße von o,2 bis 1,o mm mit 2,o Teilen eines reinen Magnesits mit ungefähr 92 % Mg O unter Zusatz von o,5 % Borsäure als Stabilisator vermischt, so daß im fertigen Gemisch die Menge an Schmelzphase ungefähr 1q.0/0 beträgt, mit Wasser angemacht, zu Steinen geformt, getrocknet und wie bei Beispiel 1 bei 1q.50° gebrannt. Die so hergestellten Steine haben dieselben Eigenschaften wie von Beispiel 1.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Formsteinen aus Zementklinker unter Verwendung eines Zementklinkerkörnungsgemisches, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zementklinkerkörnungsgemisch, bei dem die Feinstanteile ganz oder teilweise vorher entfernt worden sind, Magnesia oder Magnesia und Kalk enthaltende Stoffe, wie Dolomit, Magnesit u. dgl., in rohem, gebranntem oder hydratisiertem Zustand in solchen Mengen zugesetzt werden, daß der Gehalt des Ausgangsgemisches an Schmelzmitteln, insbesondere an Brownmillerit und Tricalciumaluminat, unterhalb 150/0 liegt, worauf die aus diesem Gemisch hergestellten Formlinge in einem keramischen Ofen bei der üblichen Temperatur gebrannt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zementklinker verwandt wird, dessen Kieselsäure durch den in der Mischung vorhandenen Kalk vollständig als Tricalciumsilicat gebunden ist bzw. beim Brennen der Steine gebunden wird und der noch eine geringe Menge (ungefähr i bis a 1/o) freien Kalk enthält.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das fertige Gemisch neben Tricalciumsilicat noch Bicalciumsilicat enthält und die Korngröße des Zementklinkermaterials ungefähr i mm nicht übersteigt. q..
Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Mischung noch Tri-oder Bicalciumsilicat in fertiger Form oder in Form von aus Sand und Kalk oder Dolomit bestehenden Bildungsgemischen zugesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Sand ein Magnesiumsilicat, z. B. Serpentin, zugesetzt wird.
6. Verfahren. nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgangsgemisch Zusätze zugegeben werden, welche das etwa vorhandene Calciumorthosilicat stabilisieren, wie Phosphorsäure, Borsäure, Chromsäure od. dgl.