DEP0031726DA - Verfahren zum Brennen von keramischen Erzeugnissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von keramischen Erzeugnissen. Sie bezweckt, durch Durchführung des Brennvorgangs unter neuartigen Bedingungen die Zeitdauer desselben abzukürzen und gleichzeitig die Qualität der Erzeugnisse vorteilhaft zu beeinflussen.

Der Brand von grob- oder feinkeramischen Erzeugnissen wird bisher ausnahmslos in offenen Öfen, sei es in solchen mit unterbrochener Arbeitsweise, wie Kammeröfen, oder solchen mit kontinuierlicher Arbeitsweise, wie Tunnelöfen, Ringöfen oder dergleichen unter atmosphärischem Druck durchgeführt, wenn man von den geringfügigen, durch die Zugverhältnisse im Ofeninnern sich ergebenden Druckunterschieden absieht.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass es möglich ist, planmässig in einem gewünschten Sinne auf die Qualität der Erzeugnisse einzuwirken, wenn der Brennprozess unter anderen, den im Einzelfall vorliegenden Verhältnissen entsprechend einstellbaren Druckverhältnissen durchgeführt wird. So zeigt sich z.B., dass bei dicht zu brennenden Erzeugnissen das Brennen unter gesteigertem Druck eine Beschleunigung der Sinterung des Scherbens und eine Verbesserung der Homogenität desselben herbeiführt, die für zahlreiche Erzeugnisse, insbesondere solche, an deren physikalische Eigenschaften besonders hohe Anforderungen gestellt werden, wie beispielsweise Zündkerzen, von grosser Bedeutung ist. Eine unter hohem Druck gebrannte Zündkerze ist widerstandsfähiger und ergibt im Gebrauch ein zuverlässigeres und gleichmässigeres Arbeiten des Motors. Ähnliche Wirkungen lassen sich auch bei anderen Erzeugnissen erzielen. In der Regel wird durch die Anwendung hohen Druckes auch eine Herabsetzung der Brenntemperatur möglich, die in ihrer

Auswirkung zu einer Verbesserung der Wärmebilanz bzw. zu einem geringeren Verbrauch an Brennstoffen führt, wobei die in dieser Richtung erzielten Ergebnisse den etwaigen Mehraufwand für die Erzeugung der entsprechenden Druckverhältnisse bei weitem ausgleichen können.

Für andere Erzeugnisse, wie beispielsweise solche von gewollt hoher Forosität, aber auch schon gewöhnliche, feuerfeste Erzeugnisse empfiehlt es sich, statt unter hohem, unter vermindertem und zwar möglichst weitgehend verringertem Druck, d.h. im Vakuum zu brennen. Es ergibt sich dann ein wesentlich schnelleres Verschwinden der Ausbrennstoffe und eine Vergleichmässigung der Porenabmessungen, in der Regel ebenfalls unter infolge der möglichen Verkürzung der Brenndauer eintretender Ersparnis an Brennstoff.

Im Einzelfalle ist die Wahl der zweckmässigsten Verhältnisse, ob Überdruck oder Vakuum, Sache der Erfahrung und des Ausprobens. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die optimalen brenntechnischen Verhältnisse in der Regel nicht beim Brennen unter atmosphärischem Druck, sondern unter einem je nach den Umständen gesteigerten oder verringerten Druck vorliegen, wobei es sich vielfach empfehlen wird, mit der Drucksteigerung, oder -herabsetzung bis an die technisch äusserst möglichsten Grenzen zu gehen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, feuerfeste Steine während des Brennens einem mechanischen Druck auszusetzen. Hier handelt es sich aber um eine reine mechanische Einwirkung auf die Masse während des Brennvorgangs, die mit dem Gedanken, den Brennvorgang in einer unter hohem Druck stehenden Ofenatmosphäre durchzuführen, offensichtlich nichts zu tun hat.

Die Durchführung des neuen Verfahrens kann in beliebigen Öfen der grundsätzlichen für die Durchführung keramischer Brennprozesse bekannten Bauarten erfolgen, beispielsweise Tunnelöfen, Kammeröfen, Muffelöfen oder dergleichen, wobei lediglich die notwendigen Massnahmen zu treffen sind, um das Ofeninnere gegen die Atmosphäre abzuschliessen und in diesem die entsprechenden Druckverhältnisse, die in der Regel vorher auf dem Versuchswege bestimmt werden, zu schaffen.

Die Erfindung ist vielseitiger Anwendung fähig und hinsichtlich ihrer Anwendungsmöglichkeiten und Ausführungsformen nicht auf die oben gegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Ebenso kann es in Betracht kommen, im Rahmen eines einzigen Brennprozesses bzw. beim Brennen ein und desselben Gutes nicht ausschliesslich mit Überdruck oder mit Unterdruck zu arbeiten, sondern der Anwendung von beispielsweise Überdruck in einer Zone eines zweckmässig hierfür verwendeten kontinuierlichen Ofens die von Unterdruck in einer anderen Zone folgen zu lassen, um so die etwa möglichen vorteilhaften Beeinflussungen des Brennvorganges durch die eine oder andere Art der Druckanwendung in ihrer Gesamtheit nutzbar zu machen.

Claims (5)

1. Verfahren zum Brennen von keramischen Erzeugnissen dadurch gekennzeichnet, dass der Brennvorgang unter Druckverhältnissen stattfindet, die von dem normalen, selbsttätig sich einstellenden wesentlich abweichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 insbesondere zum Brennen von zu verdichtenden bzw. gesinterten Erzeugnissen dadurch gekennzeichnet, dass der Brennvorgang unter gesteigertem Druck durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass bei Bemessen der Druckverhältnisse bis an die technisch tragbaren Höchstwerte gegangen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 insbesondere zum Brennen von porösen und feuerfesten Produkten dadurch gekennzeichnet, dass der Brennvorgang unter verringertem Druck durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch abwechselndes bzw. aufeinanderfolgendes Brennen unter Überdruck und Unterdruck.