NL8200602A

NL8200602A - Gevormde voortbrengsels met grote mechanische stabiliteit bij hoge temperaturen, werkwijze ter vervaardiging daarvan en toepassing daarvan.

Info

Publication number: NL8200602A
Application number: NL8200602A
Authority: NL
Original assignee: Didier Werke Ag
Priority date: 1981-02-16
Filing date: 1982-02-16
Publication date: 1982-09-16
Also published as: FR2499975A1; ES509209A0; FR2499975B1; IT8247791A0; BE892123A; DE3105596C2; GB2093010B; GB2093010A; ZA821008B; JPS57145085A; PL235103A1; ES8301854A1; YU31682A; DD208970A5; CA1190946A; SE8200862L; DE3105596A1; NO820444L

Description

F

• . * »

Br/Bl/lh/71

Gevormde voortbrengsels met grote^. mechanische stabiliteit bij hoge.temperaturen, werkwijze ter vervaardiging daarvan en toepassing daarvan.

De uitvinding 'heeft betrekking op gevormde voortbrengsels met een grote mechanische stabiliteit bij hoge temperaturen, een werkwijze ter vervaardiging daarvan en toepassing daarvan.

5 Thermisch isolerende keramische vezelliehamen van vuurvaste vezels, organisch of anorganisch bindmiddel met enerzijds een geringe sterkte en een grote samendrukbaarheid en anderzijds met verhoogde waarden voor de sterkte, dichtheid en standvastheid zijn bekend. Zo beschrijft het DE-AS 10 12 74 490 een verbrandingskamer voor ovensr die gevormd wordt door het in de vorm brengen van de vèzelmassa, waaraan een bindmiddel is toegevoegd, en waarbij de bindmiddel-concentratie over de doorsnede van de wand dient af te nemen. Als geschikt bindmiddel worden kleien, alkalisilica-15 ten, aluminiumfosfaat, colloidale kiezelaarde met een ge-wichtspercentage van 5-35, optimaal 10%, genoemd. Het vezellichaam is echter tengevolge van het dichte harde wandoppervlak daarvan en het tegenover gelegen 2achte soepele waiidoppervlak niet in voldoende mate geschikt voor hoge 20 belastingen.

Bij de methode volgens het DE-AS 2? 32 3S7 moet de minerale vezelplaat, die met een organischkkunststofbindmiddel voorgebonden is, door impregneren met een waterige suspensie van een- bindmiddelklei en daarna volgens temperen 25 vast worden gemaakt. Verder zijn uit de Europese octrooiaanvrage 0 006 362 platen bekend, die in een matrix van een plastische klei als versterking glasachtige anorganische vezels bevatten. De hoeveelheden klei liggen in dit geval binnen een traject van 29-80 gew.% en de hoeveelheden van 30 de glasachtige anorganische vezels binnen het traject van 15-55 gew.% van de plaat.

De uitvinding stelt zich ten doel gevormde voort- .... 82 0 0 6 02 -2- « « brengsels met verbeterde mechanische en thermische eigenschappen te verschaffen, die in het bijzonder als vervangingsmiddel voor lichte vlamplaten kunnen dienen.

Ter oplossing van deze probleemstelling dienen de 5 gevormde voortbrengsels met een hoge mechanische stabiliteit bij hoge temperaturen en goede isolerende eigenschappen, zoals deze nader gedefinieerd zijn in conclusie 1.

Gunstige uitvoeringsvormen van de gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding zijn nader beschreven in 10. conclusies 2-5.

De vervaardiging van de gevormde voortbrengsels vol- · gens de uitvinding vindt plaats volgens de werkwijze, die nader in conclusie 6 is gedefinieerd. Voorkeursuitvoerings-vormen van de werkwijze zijn nader genoemd in conclusies 15 7-9.

De gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding kunnen voor vele doeleinden worden gebruikt, in het bijzonder ter vervanging van de bekende lichte vlamplaten. Het voordeel daarvan is hierbij, dat zij een kleinere dichtheid 20 dan de bekende vormplaten vertonen en zij een zeer smaller poriengrootte verdeling en geringe poriengrootte bezitten.

Hun warmtegeleidingsvermogen ligt ondanks de verdichting in dezelfde orde<-:van grootte als die van op zichzelf bekende gevormde voortbrengsels van glasveiels, die big vervaardi-25 ging niet worden verdicht en volgens een vacuumvormmethode worden vervaardigd. In vergelijking hiermee vertonen de gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding echter een aanzienlijk grotere sterkte. Door de grote mechanische sterkte zijn de gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding • 30 in het bijzonder geschikt als hulpmiddelen voor het hakken, dat wil zeggen van substraten voor te bakken voortbrengsels, in het bijzonder van porselein.

Als anorganische vezels kunnen voor de gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding alle gebruikelijke 35 keramische vezels, zoals steenwol of vezels op basis van aluminiumsilicaat met een A^O^-gehalte van ongeveer 40-95 gew.% worden gebruikt, die echter ontsloten móéten zijn, hetgeen onderstaand nog nader wordt toegelicht. De in de ' 8200602 -3- ..............

• · % gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding toegepaste, andere vuurvaste toevoegsels zijn de gewoonlijk voor gevormde vezelvoortbrengsels toegepaste toevoegsels, zoals porselein-meel, chamotte, holle korundbolletjes of - vermiculiè ► 5 De in de gevormde voortbrengsels volgens de uitvin ding aanwezige bindmiddelen zijn f os f aathoudende bindmiddelen, bijvoorbeeld boorfosfaat, aluminiumfosfaat of natriumpoly-fosfaat met een polymerisatiegraad van n - 4 en in het bijzonder n = 6 tot 10.

10 De in de gevormde voortbrengsels volgens de uitvin ding aanwezige organische bindmiddelen zijn de gewoonlijk in vlamwerende of vuurvaste gevormde voortbrengsels toegepaste bindmiddelen, zoals zetmeel, sulfietavaloog, melasse en in het bijzonder echter methylcellulose- De aangegeven 15 hoeveelheid bindmiddel heeft betrekking op het vaste organische bindmiddel, dat wil zeggen zonder het watergehalte daarvan.

Zowel het fosfaatbindmiddel als eveneens het organische bindmiddel kan zowel op opgeloste vorm als eveneens 20 in vaste vorm worden toegevoegd, bij toepassing van methyl-cellulose, die gewoonlijk als een 5 gew.S*s waterige oplossing wordt toegevoegd, wordt echter met voordeel een gedeelte van deze methylcellulose, in het bijzonder bij grotere hoeveelheden toe te voegen methylcellulose, als organisch 25 bindmiddel in een vaste, fijnverdeelde vorm gebruikt, omdat anders de via een dergelijke bindmiddeloplossing in de samenstelling opgenomen hoeveelheid water te groot zou worden.

De in de samenstelling van de gevormde voortbrengsels 30 volgens de uitvinding aanwezige klei en/of het extra fijne A^Og en/of het extra fijne SiC^ en/of de aluminiuirihydroxiden en/of het extra fijne magnesiumoxide en/of het extra fijne titaandioxide en/of het extra fijne chraomoxide zijn op het gebied van vuurvaste materialen op bekende wijze toegepaste 35 bestanddelen. Indien klei wordt toegepast, gaat het hier om een gebruikelijke bindende klei of eveneens om een bij voorkeur toegepaste, speciale klei, zoals bijvoorbeeld bentoniet. Onder de hierbij toegepaste term "extra fijn" met betrekking ,,/82 0 0 6 02 4 4 · -4- tot de bovengenoemde bestanddelen wordt verstaan, dat deze bestanddelen in uiterst fijn gemalen of zelfs in eolloidale toestand verkeren. In het bijzonder bij toepassing van in eolloidale toestand verkerende materialen zoals colloidaal 5 SiC>2 resp. colloidaal aluminiumoxide is het mogelijk slechts geringe hoeveelheden bindmiddel, namelijk in de buurt van de onderste grens van 2 gew.delen van een dergelijk bindmiddel te gebruiken. Het bindmiddel kan hetzij alleen uit een fosfaatbindmiddel hetzij uit een mengsel van zowel 10 fosfaatbindmiddelaals eveneens organisch bindmiddel bestaan, waarbij de toepassing van ongeveer gelijke gewichtshoeveel-heden fosfaatbindmiddel en methylcellulose als organisch bindmiddel in het bijzonder de voorkeur verdient.

Met voordeel bevat de samenstelling van de gevormde 15 voortbrengsels volgens de uitvinding 0,5-1,5 gew.delen klei resp. van de andere genoemde bestanddelen per 100 gew.delen van de keramische vezels. Van bijzonder voordeel is de toepassing van een mengsel van klei en in het bijzonder van bentoniet en één van de bovengenoemde andere bestanddelen, 20 in het bijzonder van colloidaal kiezelzuur of van colloidaal A12°3*

Bij de vervaardiging van de gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding wordt uit ontsloten keramische vezels of een mengsel van ontsloten keramische vezels en een ge-25 brand vezelgranulaat, de eventueel aanwezige klei en/of de eventueel aanwezige andere bovengenoemde bestanddelen, het fosfaatbindmiddel, de eventueel toegepaste andere vuurvaste toevoegsels en het eventueel gebruikte organische bindmiddel . onder toevoeging van water een mengsel bereid L.. Iridien het 30 fosfaatbindmiddel. en/of het organische bindmiddel reeds in de vorm van een oplossing, gewoonlijk een waterige oplossing, verkeren, kan de toevoeging van water overbodig zijn. Bij de bereiding bij trap a) van de werkwijze volgens de uitvinding zijn in het mengsel gewoonlijk 5-25 gew.delen 35 water per 100 gew.delen van de keramische vezels aanwezig.

Fosfaatbindmiddel, zoals natriumpolyfosfaat of monoaluminium-fosfaat, alsmede organische bindmiddelen, zoals sulfietaira-loog of methylcellulose kunnen in vaste gemalen vorm worden 8200602 r.

-5- * <i * gebruikt, eveneens is het echter mogelijk een. gedeelte van deze bindmiddelen in de vorm van een oplossing en het resterende gedeelte in vaste vorm toe te voegen.

Het bij de vervaardiging van de gevormde voortbreng-5 seis volgens de uitvinding toegepaste gebrande vezelgranu-laat is nader beschreven in octrooiaanvrage ....... op naam van aanvraagster van dezelfde datum. De bereiding hiervan vindt daardoor plaats dat a) 100 gew.delen keramische vezels, 2-15 gew.delen klei en/of 10 extra fijn A-^Og en/of extra fijn SiO^ en/of aluminium- hydroxiden en/of extra fijn magnesiumoxide en/of extra fijn titaandioxide en/of extra fijn chroomoxide, eventueel ten hoogste 10 gew.delen andere vuurvaste toevoegsels . en 1-8 gew.delen fosfaatbindmiddel, eventueel onder toe-15 voeging van plastificeexmiddel in een menger grondig met ongeveer 2-25 gew.delen water worden gemengd, b) het bij trap a) verkregen mengsel met een volumefaktor van tenminste 3 wordt verdicht, en c) het bij trap b) verkregen produkt eventueel wordt gedroogd 20 en bij temperaturen van ,800-l550°C wordt gebrand en ten- *; i. slotte tot de gewenste korrelgrootte wordt fijngemaakt.

De bij de bereiding van dit vezelgranulaat toegepaste materialen keramische vezels, klei resp. de andere genoemde bestanddelen, de vuurvaste toevoegsels en het fosfaatbind-25 middel komen overeen met de materialen, zoals deze bovenstaand werden beschreven, waarbij de keramische vezels echter niet ontsloten behoeven te zijn, maar dit volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wel kunnen zijn. Als plasticifeer-middel wordt hierbij bij voorkeur methylcellulose toegepast. 30 Bij de bereiding van het vezelgranulaat kan het verdichten bij trap b) uitgevoerd worden in een strengpers, een draai-tafelpers of een briketteerinrichting. Het mengen van de bestanddelen bij trap a) bij de bereiding van dit vezelgranulaat kan in elke geschikte menginrichting plaatsvinden, 35 bijvoorbeeld in een Drais-menger. Met voordeel worden bij de bereiding van een dergelijk vezelgranulaat als keramische vezels behandelde vezels gebruikt, zoals deze ook bij de vervaardiging van de gevormde voortbrengsels volgens de 82 0 0 6 02 * a -6- uitvinding worden toegepast. Het fijnmaken bij trap c) bij de bereiding van het vezelgranulaat kan in elke geschikte inrichting plaatsvinden, waarbij de maximale korrelgrootte gewoonlijk 6 mm bedraagt. Dit fijnmaken kan echter ook op 5 een bepaald traject worden ingesteld en zo kan een produkt met een korrelgrootte tussen 2 en 3 mm zonder meer door fijnmaken in gebruikelijke breekinrichtingen een eventueel afzeven van de gewenste korrelgrpotten worden verkregen.

Het hierbij verkregen korrelige materiaal bezit een dicht-10 heid van 0/7-1,75 g/cm , en vertoont een poriënvolume in de orde van grootte van 35-75%. De hoeveelheid van het bij trap a) bij de bereiding van dit vezelgranulaat eventueel toegevoegde plastificeermiddel hangt af van de bij trap b) toegepaste verdikkingsinrichting. Zo wordt bijvoorbeeld bij 15 toepassing van methylcellulose en verdichting in een strengpers een hoeveelheid van 4 gew.delen methylcellulose toege-voegd, waarbij de helft van deze hoeveelheid methylcellulose als 5%'s oplossing in water en de andere helft als droge methylcellulose wordt toegevoegd. Bij toepassing van een 20 strengpers kunnen aan het mengsel echter eveneens tot 100 gew.delen water worden toegevoegd om een meer plastische mass te verkrijgen. De bij de vervaardiging van de gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding toegepaste hoeveelheid water dient zo klein mogelijk te worden gehouden, met voor-25 deel worden slechts ten hoogste 15 gew.delen water per 100 gew.delen van de keramische vezels en in het bijzonder bij voorkeur slechts 10 gew.delen water per 100 gew.delen van de keramische vezels in hét mengsel opgenomen, zodat een deegachtige massa wordt verkregen.

30 Het voordeel bij de toepassing van een mengsel van keramische vezels en een vezelgranulaat is daarin gelegen, dat bij de vervaardiging van de gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding een kleinere hoeveelheid water moet worden gebruikt. De hoeveelheid water hangt hierbij iaf van 35 de hoeveelheid keramische vezels en gebrand vezelgranulaat in het mengsel, waarbij de vereiste hoeveelheid water des te kleiner wordt naar mate de hoeveelheid gebrand vezelgranulaat in het mengsel groter is. Van bijzonder voordeel 82 0 0 6 02 pp * · ' * V- -7- is de toepassing van een mengsel van 50 gew.% keramische vezels en 50 gew. van het gebrande vezelgranulaat gebleken.

De in trap a) bij de vervaardiging van de gevormde voortbrengsels verkregen deegachtige massa wordt bij trap b) 5 van de werkwijze volgens de uitvinding als vulling in een geschikte pers, bijvoorbeeld een etagepers of een tafelpers of ook een isostatische pers, gebracht en gedurende een geschikte periode geperst, waarbij dit afhankelijk is van het toegepaste type pers. Bij een etagepers bedraagt de 10 perstijd gewoonlijk 5-20 sec.

Het is van essentieel belang, dat bij de' vervaardiging van het gevormde voortbrengsel bij trap b) van de werkwijze volgens de uitvinding de verdichting uitgevoerd wordt met een volumefaktor van tenminste 3 bij toepassing 15 van alleen keramische vezels of met een volumefaktor van tenminste 1,5.'bij toepassing van een mengsel van 80 gew. delen vezelgranulaat en 20 gew.delen keramische vezels.

Met voordeel bedraagt deze volumefaktor bij toepassing van alleen keramische vezels 5-8 en bij -toepassing van een 20 mengsel van 80 gew.delen gebrand vezelgranulaat en 20 gew. delen keramische vezels 2,5-4. De vólumefaktoren van de verdichting bij toepassing van mengsels met een andere samenstelling ligt tussen deze aangegeven waarden.

Indien de gevormde voortbrengsels volgens de uitvin-25 ding in de vorm van vezelplaten moeten worden vervaardigd, kunnen deze een dikte van 1 tot 50 mm bezitten-

Na het persen worden de gevormde voortbrengsels bij trap c) van de werkwijze volgens de uitvinding bij hogere temperaturen, met voordeel tussen 110 en 180°C gedroogd en 30 kunnen zij vervolgens bij temperaturen tussen 250°C en 600°C wordt getemperd of ook bij temperaturen tussen 800 en 1650°C worden gebakken. De maximale temperatuur van het bakken alsmede eveneens de- maximale gebruikstemperatuur hangt echter in hoofdzaak af van de in het uit gangsmengsel 35 toegepaste keramische vezels en in geringere mate van de eventueel aanwezige andere vuurvaste toevoegsels.

Keramische vezels verkeren bij de aflevering daarvan in de vorm van losse wol, die echter ten dele sterk verdicht 8200602

P

-8- is. Voor de vervaardiging van de gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding moeten deze vezels worden ontsloten, waardoor een beter bindmiddel van de vezels door het toegepaste bindmiddel en een uitmuntende bevochtiging van het 5 oppervlak door vloeistoffen in zeer geringe concentratie mogelijk wordt.

Bovendien is het door de toepassing van ontzouten keramische vezels mogelijk ook zonder toevoeging van klei of de andere genoemde bestanddelen aan het uitgangsmengse 1 10 gevormde voortbrengsels te vervaardigen en dit uitgangs-mengsel te verdichten zonder dat na de ver dich tings trap, bijvoorbeeld op een etagepers, een te sterk terugveren van het geperste voortbrengsel optreedt. Het gereedmaken of het ontsluiten van de keramische vezels voor het gebruik 15 daarvan is daarom beslist noodzakelijk.

Hiertoe kunnen mengaggregaten met snel roterende messenkoppen, zogenaamde turbo-menger worden toegepast, waardoor de in de geleverde toestand van de-;vezels aanwezige, grotere agglomeraten ontsloten worden, zonder dat de vezels 20 daarbij ontoelaatbaar sterk worden verbrijzeld (fabrikaat Drais].

Bij de werkwijze volgens de uitvinding is het, indien geen gebrand vezelgranulaat wordt toegepast, mogelijk de trap a) eveneens in een dergelijke turbo-menger, dat wil .25 zeggen een menger met snel roterende messenkoppen, uit te voeren. Hetgeen betekent, dat het ontsluiten van de vezels en het mengen met de bij deze trap a) toegevoegde verdere bestanddelen, namelijk eventueel klei en/O'f de andere genoemde bestanddelen, fosfaatbindmiddel, andere vuurvaste 30 toevoegsels, eventueel het organische bindmiddel, wordt uitgevoerd. In dit gevél worden echter alleen droge vaste materialen toegevoegd om enerzijds het ontsluiten van de geagglomereerde vezels en anderzijds het homogeen mengen met de toegevoegde stoffen te bewerkstelligen. Vervolgens 35 worden dan water en eventueel in de vorm van een oplossing toegepaste bindmiddelen in het mengvat gesproeid en verder door mengen opgencanen.

Vanzelfsprekend is het echter eveneens mogelijk het .......

- 8200802 -9- w ontsluiten van de keramische vezels eerst in een turbo-menger uit te voeren en dan in een andere menger, bijvoorbeeld een Drais-menger of een Eirich-menger de andere toevoegsels toe te voegen. Deze wijze van werken wordt in het bijzonder 5 bij toepassing van vermiculiet of holle korundbolletjes als verdere vuurvaste toevoegsels toegepast, omdat anders hun verbrijzelen van deze stoffen zal optreden, eveneens bij toepassing van een gebrand vezelgranulaat gemengd met keramische vezels.

10 De gevormde voortbrengsels volgens de uitvinding vertonen het bijzonder voordeel, dat zij dankzij' het reia-tief hoge gehalte aan keramische vezels zeer goede thermisch, isolerende eigenschappen en dankzij de verdichting met een volumefaktor van tenminste 3 resp. 1,5 bij de vervaardiging 15 daarvan toch een relatief goede mechanische stabiliteit vertonen.

In de voorbeelden werden keramische vezels van het systeem A^O^-SiC^ gebruikt enwel een vezetmateriaal A met 47% A^O^, 53% Si02, gebruikstemperatuur tot 1260°C en een 20 voor hogere gebruiks temperaturen geschikt vezelmateriaal B met 95% A^O^ en s^2'

De mengsels werden ten dele slechts onder toepassing-· van een turbo-menger bereid, die voorzien was van een snel roterende messenkop (3000 rpm). In deze turbo-menger werden 25 enerzijds het vezelmateriaal goed ontsloten en vormt zich anderzijds een stortbaar en vloeiend gelijkmatig met de mengbestanddelen verenigd vezelgranulaat. Het uit vezel-granulaat bestaande mengsel leidt bij de verdere verwerking door persen tot vezelmaterialen met een lage tot hoge .30 . schijnbare dichtheid en een bijzonder homogene structuur.

Wet een menger, die met een relatief kleine snelheid rondlopende mengarmen bezit, bijvoorbeeld in Eirich-menger, wordt daarentegen een minder intensieve ontsluiting van de vezels en een niet zo homogene samenstelling van het mengsel 35 bereid. De 50%'s monoaluminiumfosfaatoplossing wordt in de menger in de buurt van de snel roterende messenkop als een nevel verstoven. Daardoor wordt met een zo klein mogelijk vloeistofvolume, bijvoorbeeld 10 gew.% monoaluminiumfosfaat - 8200602 t -10- ="6,6 liter een volkomen bevochtiging van de agglomeraat-oppervlakken bereikt. Later wordt vervolgens op dezelfde wijze ingespoten. Eventueel aanwezige droge methylcellulose wordt door het water aangepast, waardoor'een goede groene 5 sterkte van het gevormde voortbrengsel wordt verschaft-

Bij toepassing van een vezelgranulaat, dat in een turbo-menger overmatig mechanisch zou kunnen worden vrijgemaakt, dat wil zeggen verbrijzeld, is het echter toch doelmatig alleen de keramische vezels eerst in een turbo-10 menger te ontsluiten, bijvoorbeeld door gedurende 2-20 minuten in een dergelijke turbo-menger te behandelen, en daarna deze in de turbo-menger ontsloten keramische vezels in een Eirich-menger te brengen, waarin het mengen van het gebrande vezelgranulaat met de andere bestanddelen plaats— 15 vindt. Hierbij gaat men met voordeel zo te werk, dat eerst het vezelgranulaat en de andere bestanddelen met uitzondering van het water met elkaar worden gemengd, waarna de ontsloten vezels worden toegevoegd en tenslotte het water in de Eirich-menger wordt gebracht en door korte mengen wordt 20 opgenomen.

Bereiding van gebrande vezelgranulaten: a) Er werden 100 gew.delen van de keramische vezels A) , 10 gew.delen bindmiddelklei met een Al^O^-gehalte van van 35 gew.% en 1,5 gew.delen droge methylcellulose in 25 poedervorm in een Eirich-menger gebracht en gedurende 10 minuten met elkaar gemengd. Daarna werden 10 gew. delen 50 gew. %1 s monoaluminiumfosfaatoplossxng en 2 gew. delen water op de massa in de menger onder voortdurend i verder mengen verneveld en nog gedurende 30 minuten 30 gemengd.

Het uit de menger verwijderde produkt werd bij een pers-druk van 30 N/mm op een etagepers tot een plaatvormig produkt met een dikte van 30 mm geperst, waarbij een 35 verdichting met een faktor van 5,5 werd bereikt.

Het verkregen plaatvormige produkt werd vervolgens gedurende 24 uren in een oven bij 110°C gedroogd en daarna gedurende 24 uren bij verschillende tempera- 8200802 -11- ................

turen gebrand en vervolgens tot een maximale korre1-grootte van 3 mm fijngemaakt.

Het granulaat bezat de volgende eigenschappen: TABEL A

5 Brandtemperatuur (°C) 800 1350 1510

Schijnbare dichtheid korrels R (g/cm3) 1,34 1,52 1,77 3

Soortelijk gewicht S (g/cm ) 2,60 2,70 2,75

Pg (vol.%) '47,7 43,7 35,6 10 b) Het voorschrift van bereiding a) werd herhaald, waarbij echter een turbo-menger werd gebruikt, waarmee de vezels werden ontsloten. De persdruk bij trap b) bedroeg 10 resp. 15 N/mm , de verdichting lag bij een faktor van ^ 4, resp. 5.

Na een branden bij 1350°C gedurende 24 uren en fijnmaken werd een granulaat met de-volgende eigenschappen verkregen:

• TABEL B

2q Persdruk (N/mm2) 10 15 R (g/cm3) 0,7 1,02 3

Soortelijk gewicht (g/cm ) 2,7 2,7

Pg (vol.%) 74 63 25 c) Het voorschrift van bereiding a) werd herhaald, waarbij echter de hoeveelheid monoaluminiumfosfaatoplossing tot 15 gew.delen en de hoeveelheid water tot 5 gew.delen werden verhoogd bij een tot 20 minuten verkorte mengti jd. Na een branden bij 1350°C gedurende 24 uren en fijnmaken 30 tot de gewenste korrelgrootte bezat het granulaat de volgende eigenschappen:

• TABEL C

R (g/cm3) 1,29 ' S (g/cm3) 2,69 ' 35 Pg (vol.%) 53,8 d) Het voorschrift van bereiding a) werd herhaald, waarbij echter bij de eerste trap nog 8 gew.delen chamottemeel ,Λ werden toegevoegd. Verder werden slechts 8,3 gew.delen ... 8200602 -12- #· 50 gew.%'s monqaluminiumfosfaatoplossing maar echter 4 gew. delen water bij de mengtrap toegevoegd.

De persdruk bij de verdichtingstrap b) lag bij 30 N/mm , hetgeen een verdichting met een volumefaktor van 5 5/2 leverde.

Het verkregen plaatvormige produkt werd bij 180°C gedroogd en monsters werden bij de verschillende in de onderste tabel D vermelde temperaturen gebrand. Vervolgens werd het gebrande produkt fijngemaakt tot een maximale 10 korrelgrootte van 3 mim.

Het verkregen granulaat bezat de volgende eigenschappen:

TABEL· D

Behandelingstemperatuur (°C) 800 1200 1300 1500 15 Schijnbare dichtheit korrels R (g/cirr) 1,26 1,31 1,34 1,48

Soortelijk gewicht (g/cm3) 2,60 2,65 2,68 2,72

Pg (vol.%) 51,5 50,5 50,0 45,6 2Q De uitvinding wordt aan de hand van de volgende voorbeelden nader toegelicht.

Voorbeeld I

Het volgende recept werd gevolgd:

Gewvdelen 25 Vezels B 100

Monoaluminiumfosfaatoplossing, 50 gew. %'s 13

Water 5

Methylcellulose, droog 1,5

Gedurende 7 minuten werden 100 gew.delen vezels 30 B in een turbo-mengef te zamen met de 1,5 gew.delen vaste methylcellulose ontsloten, waarna de monoaluminiumfosfaatoplossing het water op het materiaal in de menger werden verneveld en nog twee minuten gemengd.

Daarna werden op een hydraulische pers stenen 35 met een afmeting van 405 x 135 x 75 mm in een vorm geperst 2 onder een persdruk van 10 N/mm , deze stenen werden gedurende 24 uren bij 120°C gedroogd en vervolgens 24 uren bij 1350°C en,1500°C gebakken.

, 8 2 0 0 6 0 2 -13- w * - *

De aan de stenen gemeten eigenschappen waren als volgt:

TABEL E

Temperatuur van het bakken (°C) 1350 1500 • 5 R (g/cm3) 0,82 0,87

Verdichtingsfaktor 5,1 5,1

Soortelijk gewicht £g/cm3) 3,63 3,68

Pg (vol.%) 77,4 76,4

Hete buigsterkte, 1000°C (N/mm2) 1,9 2,2 10 Warmtegeleidingsvermogen (W/m°K bij 700°C) 0,30 0,31

Voorbeeld II

Het volgende recept werd aangepast:

Gew.delen

Vezelgranulaat volgens bereiding b) met R = 1,02 (bereid bij een persdruk van 15 N/mm2) 70

Keramische vezels B 30 20 a12°3' meel 1

Chroomoxide, *c 63 pm 0,5

Monoaluminiumfosfaatoplossing, 50 gew.%Ts 15

Water 2

De 30 gew.delen keramische vezels B werden eerst 25 gedurende 5 minuten in een turbo-menger ontsloten.

In een Eirich-menger werden de 70 gew.delen vezelgranulaat b), het meelvormige Al^O^, het chroomoxide . en de monoaluminiumfosfaatoplossing gebracht en hierin gedurende 5 minuten gemengd. Daarna werden de in de turbo- menger tevoren ontsloten vezels toegevoegd en nog 20 minuten gemengd, waarna de '2 gew.delen water werden toegevoegd en nog 4 minuten werd gemengd. Het mengsel werd uit de Eirich- menger genomen en daarna op een hydraulische pers tot stenen met een afmeting van 405 x 135 x 75 mm geperst bij 22 20 N/mm . Vervolgens werd 24 uren bij 120°C gedroogd en daarna 24 uren bij 1350°C gebakken. De aan de gebakken stenen gemeten eigenschappen zijn in de 'onderstaande tabel F s amengevatl'.i ,,, 82 0 0 8 02 -14-

TABEL F

Temperatuur van het bakken (°C) 1350 R (g/cm3) 1/30

Verdichtingsfaktor - 2,5 3 5 Soortelijk gewicht (g/cm ) 3,6

Pg (vol.%) 64/2

Hete buigsterkte, 1000°C (N/mm3) 2,4

Warmtegeleidingsvermogen (W/m°K bij 700°C> 0,35

10 Voorbeelden III-V

De vezelgranulaten volgens bereidingswijze a), c) resp. d) werden te zamen met keramische vezels A gebruikt. In de onderstaande tabel G zijn de bestanddelen van de verschillende recepten vermeld.

15 · TABEL G _

Voorbeeld 3 . .4 5

Vezelgranulaat, type a) c) d)

Vezelgranulaat hoeveelheid, gew.delen 20 35 60

Keramische vezels,, gew.delen 80 65 40 20

Vaste methylcellulose, gew.delen 1,5 1,5 1,5

Monoaluminiumfosfaatoplossing, 50 gew.%*s 7 9 10

Water, gew.delen 5 32 25 De verwerking vond volgens het voorschrift van voorbeeld II plaats, dat .wil zeggen eerst werden de keramische vezels in een turbo-menger ontsloten. Afzonderlijk werden de andere bestanddelen met uitzondering van het water gedurende 5 minuten in een Eirich-menger gemengd, waarna de 30 in de turbo-menger tevoren ontsloten vezels werden toegevoegd en vervolgens het' water werd toegevoegd en nog 4 minuten werd gemengd.

Deze mengsels konden evenals bet mengsel van 2 voorbeeld II bij een perddruk van 20 N/mm tot foutloze 35 gevormde voortbrengsels worden geperst- N s.

82 0 0 6 02

Claims

1. Gevormd 'voortbrengsel met hoge mechanische stabiliteit bij hoge temperaturen, vervaardigd uit de volgende samenstelling: 100 gew.delen hetzij ontsloten, keramische vezels, hetzij 5 van een mengsel bestaande uit tenminste 20 gew.% ontsloten vezels en ten hoogste 80 gew.% van een gebrand vezelgranulaat, 0-2 gew.delen klei en/of extra fijn en/o£ extra SiÖ2 en/of aluminiumhydroxiden ean/of extra 10 fijn magnesiumoxide en/of extra fijn titaan dioxide en/of extra fijn. chroomood.de, 2-8 gew.delen fosfaatbindmiddel, 0-10 gew.delen organisch bindmiddel, en 0-10 gew.delen andere vuurvaste toevoegsels. 15 iiaet: een dichtheid van 0,5 tot 1,8, een hete buigsterkte bij 1000°C van tenminste 0,S N/mm2, een bestandheid tegen temperatuurwisselingen van tenminste 25 raaien afschrikken met lucht.

2. Gevormd voortbrengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het als klei bentoniet bevait.

3. Gevormd voortbrengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het als verder vuurvaste toevoegsel porseleinmeel, chamotte of holle korundbolletjes: bevat.

4. Gevormd voortbrengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het als fosfaatbindmiddel raatrium-polyfosfaat of monoaluminiumfosfaat bevat.

5. Gevormd voortbrengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, .dat hét als organisch bindmiddel methyl- 30 cellulose bevat.

6. Werkwijze ter vervaardiging van een gevormd voortbrengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat a) 100 gew.delen hetzij ontsloten, keramische vezels, hetzij van een' mengsel bestaande uit tenminste '20 gew.% ontsloten 35 vezels en ten hoogste 80 gew.% van een gebrand vezel granulaat, 0,2 gew.delen klei en/of extra fiLjn A^O-j en/of extra fijn SiC^ en/of aluminiumhydroxideri en/of 82 0 0 3 02 * **· * 0 -16- extra fijn magnesiumhydroxide en/of extra :fijn titaandioxide en/of extra fijn chroomoxide, 2-8 gew. delen fosfaatbindmiddel, berekend als ' 0-10 gewddelen - organisch bindmiddel en 0-10 gew.delen andere vuurvaste 5 toevoegsels, alsmede water in een menger grondig worden gemaakt, b) het bij trap a) verkregen mengsel met een volumefaktor van tenminste 3 bij toepassing van alleen keramische vezels of met een volumefaktor van tenminste 1,5 bij 10 toepassing van een mengsel van 80 gew.delen vezelgranu- laat en 20 gew.delen keramische vezels onder Verlenen van een vorm wordt verdicht, en c) het bij trap b) vervaardigde gevormde voortbrengsel wordt, gedroogd en/of getemperd en/of gebakken.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het-kenmerk* dat de verdichting bij trap b) met een faktor van 5-8 bij toepassing van alleen keramische vezels of met een volumefaktor van 2,5-4 bij toepassing van een mengsel van 80 gew. delen vezelgranulaat en 20 gew.delen keramische vezels. 20 wordt uitgevoerd.

8. Werkwijze volgens conclusie 6-7, met het kenmerk, dat het verdichten bij trap b) uitgevoerd wordt onder vervaardiging van vezelplaten.

9. Toepassing van de gevormde voortbrengsels 25 volgens ëën der conclusies 1-5 als hulpmiddel bij het bakken, dat wil zeggen als substraten voor‘te.bakken voortbrengsels- „:iC 8 2 0 0 Q 0 2