DE1023389B - Gegen Feuchtigkeit und Feuer widerstandsfaehiger Isolierkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• Gegen Feuchtigkeit und Feuer widerstandsfähiger Isolierkörper und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf gegen Feuchtigkeit und Feuer widerstandsfähige Isolierkörper von hoher Härte aus einem feuerfesten Material und einem Bindemittel, welche geeignet zur Verwendung zum Isolieren von Öfen sind, und auf ein neues Verfahren zu ihrer Herstellung.
• Bei der Herstellung von Isolierkörpern werden mannigfaltige Stoffe verwendet, z. B. Eisenoxyd, Steinwolle, Asbest, Ton. Stärke wird gewöhnlich als Bindemittel benutzt. Bentonit, welches ein ausgezeichnetes Bindevermögen bei hohen Temperaturen besitzt, kann auch mit verwendet werden. Nach den bisherigen Verfahren hergestellte Isolierkörper sind nicht ganz zufriedenstellend, weil sie nicht ausreichend feuchtigkeitsfest sind und auch nicht ausreichend harte Oberflächen aufweisen,9 um Reißen oder Abblättern zu verhüten. Ferner geben sie bei der Verwendung unter hohen Temperaturen beträchtliche Mengen von zu Tränen reizenden Gasen ab. Diese Nachteile werden durch die Erfindung überwunden.
• Der neue, gegen Feuchtigkeit und Feuer widerstandsfähige Isolierkörper ist dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus dem bei einem Backprozeß der Mischung bei 150 bis 260°C entstandenen Zersetzungsprodukt eines Zuckers und einer anorganischen Säure aus der Gruppe Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salzsäure und Salzen, welche diese Säuren während des Backprozesses entwickeln, besteht.
• Vorzugsweise besteht der Isolierkörper aus 100 Teilen feuerfesten Materials und dem Zersetzungsprodukt von 0,5 bis 6 Teilen eines Zuckers und 0,03 bis 0,09 Teilen Ammonsulfat (alle Teile bezogen auf Trockensubstanz) und Wasser.
• Die Herstellung des neuen Isolierkörpers erfolgt vorzugsweise derart, daß 100 Teile feuerfesten Materials 0,5 bis 6 Teile eines Zuckers und 0,03 bis 0,09 Teile einer anorganischen Säure aus der Gruppe Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salzsäure und Salzen, welche diese Säuren während des Backens des Blockes entwickeln (alle Teile bezogen auf Trockenbasis), in etwa 600 bis 1000 Teilen Wasser angeschlämmt werden, das Wasser aus dem Schlamm entfernt, das feste Material in eine Form gebracht und bei einer Temperatur von etwa 150°C gebacken wird.
• Der neue Isolierkörper besitzt weit höhere Härte und Widerstandsfähigkeit gegenüber Bruch und Abblättern als die bisher verfügbaren feuerfesten Isolierkörper.
• In der Beschreibung soll der Ausdruck »Zucker« solche Mono- und Disaccharide von Aldose und Ketosecharakter oder solche nicht reduzierende Zucker bedeuten, welche unter den hier beschriebenen Verwendungsbedingungen unter Entstehung von Aldose- und Ketosesaccharideri hydrolysiertwerden können. Beispielsweise ist Saccharose, welche unter den hier beschriebenen Bedingungen hydrolysiert wird, wirksam als ein Bestandteil des beschriebenen Bindemittels und fällt unter die Erfindung. Bei der Ausführung der Erfindung sind die unter die vorhergehende Definition fallenden Zucker, welche vorzugsweise verwendet werden, Dextrose, Saccharose und Fructose oder deren Gemische, aber Maltose und Lactose sind auch noch zufriedenstellend, obwohl weniger brauchbar wegen ihres Preises. Rüben- oder Rohrzuckermelassen, Mutterlauge bei der Herstellung von Saccharose, Erstabläufe und Mutterlaugen bei der Herstellung von Dextrose können ebenfalls in zufriedenstellender Weise in Verbindung mit den noch zu benennenden chemischen Zusätzen angewendet werden, obwohl allerdings Melassen und Mutterlaugen infolge ihrer Zähigkeit nicht so leicht wie die vorerwähnten Zucker zu handhaben sind. Sirupe, welche durch Hydrolyse von Stärke oder aus Rohrzucker durch geeignete Behandlungen hergestellt werden können, sind auch zur Ausführung der Erfindung geeignet. Erstabläufe oder Mutterlaugen können mit Säure oder Alkali nach bekannten Verfahren gekocht werden, um Kristallinierung der darin enthaltenen Dextrose zu verhindern. Die Menge an Zucker im Ansatz kann von etwa 0,5 bis 6 Teilen auf 100 Teile des feuerfesten Materials (Trockenbasis) schwanken.
• Säuren, wie Schwefelsäure, Salzsäure und Phosphorsäure und Salze, welche diese Säuren unter den Verwendungsbedingungen freisetzen, sind für die Zwecke der Erfindung zufriedenstellend. Der bevorzugte chemische Zusatz ist Ammoniumsulfat, aber Schwefelsäure und Salze, z. B. Ammoniumbisulfat, Alaune, z. B. Ammoniumaluminiumsulfat, welches Produkt Schwefelsäure unter den Anwendungsbedingungen liefert, können auch benutzt werden. Die Menge an Zusatz in dem Ansatz kann von etwa 0,03 bis 0,9 Teilen auf 100 Teile feuerfestes Material (Trockenbasis) schwanken.
• Die Erfindung soll weiterhin durch die folgenden Beispiele erläutert werden, welche nur erläuternd und unterrichtend, aber in keiner Weise beschränkend sind.

  Beispiel 1

  Der folgende Ansatz wurde verwendet

  Steinwolle..................... 90 Gewichtsteile

  feiner Asbest.................. 3 "

  Bentonit ..................... 3 "

  Dextrosehydrat................ 2,82 "

  Ammoniumsulfat .............. 0,18 "

  Eisenoxyd .................... 1 "

  Bei der Herstellung des Isolierblocks wurden alle obigen Bestandteile in 600 bis 1000 Teilen Wasser angeschlämmt. Der Brei wurde zwischen zwei sich bewegende perforierte Bänder geleitet, um das überschüssige Wasser auszudrücken und die ungelösten Bestandteile zu verdichten. Die zusammengedrückte Masse wurde in Blöcke der gewünschten Größe geschnitten. Die Blöcke, welche immer noch wesentliche Feuchtigkeitsmengen enthielten, z. B. etwa 75°/0, wurden dann in Öfen bei 149 bis 260°C gebacken. Das abgepreßte Wasser wurde für Wiederverwendung zurückgeleitet, und der Zucker und der Zusatz darin wurden auf die berechneten Mengen aufgefüllt, um den richtigen Prozentgehalt im fertigen Block zu ergeben.
• Nach dem obigen Ansatz hergestellte Blöcke widerstanden Wasser beträchtlich besser als nach den bisherigen Verfahren hergestellteBlöcke. Die letzteren zerfielen, wenn in Wasser aufgeweicht, nach 2 Stunden oder weniger, während die nach dem vorhergehenden Beispiel hergestellten sich bis 24 Stunden hielten.
• Dies ist ein unerwartetes Ergebnis und ein Vorteil gegenüber den zur Zeit verfügbaren Blöcken.
• Die nach der Erfindung hergestellten Blöcke besitzen auch eine höhere Oberflächenhärte als die bisher verfügbaren, d. h. es war kein Absplittern der Ecken nach dem Transport zu bemerken, während die bisher verfügbaren Blöcke häufig diese Prüfung nicht aushalten konnten.
• Bei einer Verwendungsprüfung gaben die gemäß dem obigen Beispiel hergestellten Blöcke nur eine vernachlässigenswerte Menge an Rauch, wenn sie Temperaturen bis zu 760°C unterworfen wurden, während gleiche, nach den bisherigen Verfahren hergestellte Blöcke überreichlich unter den gleichen Bedingungen rauchten.
• Beispiel 2 Ein gegen Feuer widerstandsfähiger Block mit hohem Widerstand gegen Feuchtigkeit und Härte wurde nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt unter Verwendung folgenden Ansatzes:

  Steinwolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Gewichtsteile

  feiner Asbest................... 3 "

  Bentonit ...................... 3

  Saccharose..................... 3 "

  Ammoniumsulfat ........ .. ..... 0,2

  Eisenoxyd ..................... 1 "

  Beispiel 3 Ein gegen Feuer widerstandsfähiger, gleiche Eigenschaften wie die nach den Beispielen 1 und 2 hergestellten Blöcke besitzender Block wurde gemäß dem Verfahren des Beispiels 1, jedoch unter Verwendung folgenden Ansatzes, hergestellt

  Steinwolle...................... 100 Gewichteile

  Feiner Asbest .................. 3 "

  Bentonit....................... 3 "

  Melasse ....................... 6

  Ammoniumsulfat ............... 0,8

  Eisenoxyd .............. . ...... 1

  Beispiel 4 Wenn die Melasse des Beispiels 3 durch Dextrose-Mutterlauge ersetzt wurde, wurden Blöcke mit im wesentlichen den gleichen Eigenschaften wie die nach den vorhergehenden Beispielen hergestellten erhalten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Gegen Feuchtigkeit und Feuerwiderstandsfähiger Isolierkörper aus einem feuerfesten Material und einem Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus dem bei einem Backprozeß der Mischung bei 150 bis 260° C entstandenen Zersetzungsprodukt eines Zuckers und einer anorganischen Säure aus der Gruppe Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salzsäure und Salzen, welche diese Säuren während desBackprozesses entwickeln, besteht.
2. 2. Isolierkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus 100 Teilen feuerfesten Materials und dem Zersetzungsprodukt von 0,5 bis 6 Teilen eines Zuckers und 0,03: bis 0,09 Teilen Ammon-Sulfat (alle Teile bezogen auf Trockensubstanz) und Wasser besteht.
3. 3. Verfahren zur Herstellung eines Isolierkörpers nachden vorhergehendenAnsprüchen,dadurch gekennzeichnet, daß 100 Teile feuerfesten Materials, 0,@ bis 6 Teile eines Zuckers und 0,03 bis 0,09 Teile einer anorganischen Säure aus der Gruppe Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salzsäure und Salzen, welche diese Säuren während des Backens des Blockes entwickeln (alle Teile bezogen auf Trockenbasis), in etwa 600 bis 1000 Teilen Wasser angeschlämmt werden; das Wasser aus dem Schlamm entfernt, das feste Material in eine Form gebracht und bei einer Temperatur von etwa 150'C gebacken wird.