DE905237C

DE905237C - Feuerfester keramischer Formkoerper

Info

Publication number: DE905237C
Application number: DEK11282A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Elisabeth Lux
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1951-09-12
Filing date: 1951-09-12
Publication date: 1954-03-01

Description

Feuerfester keramischer Formkörper Die Erfindung bezieht sich auf feuerfeste keramische Formkörper mit hoher Temperaturwechselbeständigkeit und insbesondere auf solche feuerfesten, keramischen Formkörper, deren Masse teilweise aus geschmolzenem Quarz, Quarzgut od. dgl. besteht.
Es besteht in der Technik ein großer Bedarf an feuerfesten keramischen Formkörpern, die eine besonders hohe Temperaturwechselbeständigkeit neben guter chemischer Widerstandsfähigkeit besitzen. Solche Formkörper sind beispielsweise die Düsensteine der Heizzüge von Koksofenbatterien, ferner die !keramischen Absperrschieber, wie sie in den Glashütten zum Absperren von mit flüssigem Glas gefüllten Kanälen verwendet werden. Auch werden zum Absperren von I.e:itungen, in denen heiße Gase strömen, häufig keramische Absperrschieber verwendet. In a11 diesen Fällen ist der betreffende Formkörper stärksten Temperaturschwankungen ausgesetzt.
Es hat in der Vergangenheit nicht an Versuchen gefehlt, Quarz sowohl in kristallisierter als auch amorpher Form für die Herstellung von keramischen Massen zu verwenden. Dabei ging man jedoch einerseits von ,dem !Gedanken aus., daß der Anteil der Masse an geschmolzenem Quarz bzw. Quarzgut sehr hoch sein muß, vorzugsweise über 9o °/oa, und daß derselbe andererseits, wie bei der Herstellung von Porzellan, in feinster Körnung vorliegen muß. Ein weiterer Gedanke, der bei der Herstellung von Quarzgut enthaltenden keramischen Massen bisher bestimmend gewesen ist, war der, daß man die aus solcher Masse geformten Formkörper bei hohen Temperaturen brennen muß, beispielsweise bei Temperaturen um 150o°.
Die Verwendung von zerkleinertem, geschmolzenem (Quarz öder Quarzgut, .d. h. Abfällen aus der Ouarzglasfabrilcation, für ungebrannte keramische Stampfmassen beispielsweise für die Auskleidung von metallurgischen Ofen ist ebenfalls schon vorgeschlagen worden.
Ziel der Erfindung ist ein feuerfester keramischer Formkörper, dessen Temperaturwechselbeständigkeit sehr groß ist und der mit einem möglichst geringen Anteil an geschmolzelielti Quarz od. dgl. versehen ist.
Ferner ist Ziel der Erfindung ein feuerfester keramischer Körper; der durch eine möglichst weitgehende Vereinfachung des Herstellungs- und Brennprozesses besonders leicht und billig herzustellen ist.
Gemäß der Erfindung besteht der feuerfeste keramische Formkörper mit hoher Temperaturwechselb.eständiglceit aus einer Masse, deren Anteil an zerkleinertem Quarzgut etwa 6o bis 700/a ausmacht, wobei die Korngröße unter 3 mm, Vorzugsweise bei i mm, liegt. Dieses Quarzgut wind mit einem wenig schwindenden Bindemittel, z. B. kieselsäurereichem Ton, vermischt und verformt. Der auf diese Weise hergestellte Formkörper wird getrocknet und ist dann zur Verwendung für den beabsichtigten Zweck fertig. Gegebenenfalls ist es nveclkmäßig, :den getrockneten Formkörper bei vergleichsweise niedriger Temperatur, etwa bei iooo°, zu brennen.
Es ist offensichtlich, daß ein solcher Formkörper vergleichsweise billig und einfach herzustellen ist. Durch die Beschränkung des Quarzgutanteils an der Masse auf etwa 6o bis 70'/o tritt j bereits eine beträchtliche Verbilligung der Kosten ein gegenüber den bereits bekannten keramischen 'Massen, bei denen der Anteil an Quarzgut 9o % und mehr betrug. Eine weitere Verbilligung wirrt dadurch erreicht, daß die Zerkleinerung des Quarz- j gutes nur bis zu etwa i mm Korngröße vorgetrieben zu werden braucht, wobei Korngrößen bis zu 3 mm noch ohne nennenswerte Beeinträchtigung der vorteilhaften Eigenschaften des erfindungs:gemäßell Formkörpers angewendet werden können. Hierbei kann das an sich bekannte Prinzip der Kornlücke gleichfalls mit Vorteil angewendet werden. Schließlich wird die Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers auch noch dadurch vereinfacht und verbilligt, daß es bei der angegebenen Zusammensetzung und Korngröße in vielen Fällen genügt. den Formkörper sorgfältig zu trocknen, ohne daß sich daran ein Brennprozeß anschließen muß.
Die gemäß der Erfindung hergestellten kera- i mischen Formkörper haben trotz des Fehlens eines Brennprozesses bei ihrer Herstellung eine so hohe Temperaturwechselbeständigkeit und eine so große mechanische Festigkeit, daß man sie in kaltem Zustand in einen auf hoher Temperatur befindlichen Glühofen werfen kann, ohne daß sie dabei einen erkennbaren Schaden nehmen.
Gemäß der Erfindung kann das .Quarzgut auch durch ein hochkieselsäurehaltiges Material von ähnlichen Eigenschaften, besonders hinsichtlich der Wärmedehnung, ersetzt werden. Hierfür eignet sich besonders ein Quarz, der bis zu Temperaturen nahe dem Schmelzpunkt erhitzt und dann abgeschreckt wird. Auch ist teilweiser Ersatz durch ein anderes Magerungsmittel, z. B. eine Schamotte: möglich, in diesem Falle aber nur bis zu höchstens 5o0/@ des Quarzgutanteils.
Als Bindemittel für den feuerfesten keramischen Formkörper kommt in erster Linie ein wenig schwindendes- Bindemittel, z. B. saurer Ton, in Frage. Es ist zweckmäßig, dem Ton in an sich bekannter Weise Verflüssigungsmittel bzw. Elektrolyte zuzusetzen, beispielsweise Natriumsilikat, Soda, Kasseler Braun od. dgl.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Feuerfester keramischer Formkörper finit hoher Temperaturwechselbeständigkeit, hergestellt aus einer quarzglashaltigen keramischen Formmasse, dadurch gekennzeichnet, daß er zu etwa 6o bis 700/a aus zerkleinertem geschmolzenem Quarz od. dgl. mit einer Korngröße bis etwa 3 mm besteht, der in Mischung mit einem wenig schwindenden Bindemittel, z. B. saurem Toll. unter Zusatz von Wasser verformt, getrocknet und gegebenenfalls bei vergleichsweise niedriger Temperatur gebrannt wird.
2. Feuerfester keramischer Formkörper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Quarzgut mit einer Korngröße von etwa i mm verwendet wird.
3. Feuerfester keramischer Formkörper nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzgut teilweise, höchstens aber zu 50%, durch ein anderes Magerungsmittel ähnlicher oder gröberer Körnung, z. ß. Schamotte, ersetzt ist. Feuerfester keramischer Formkörper nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, .daß dem Ton Verflüssigungsmittel, wie Natriumsilikat, Soda, Kasseler Braun und Ammoniak od. .dgl., zugesetzt werden. Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 239 717, 203376.