AT255959B - Verfahren zur Herstellung von keramischen Formkörpern für Rauchgasabzüge - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von keramischen Formkörpern für Rauchgasabzüge 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Formkörpern, etwa von Rohren und Rohrformstücken für Rauchgasabzüge, insbesondere für Ölfeuerungsanlagen unter Verwendung von Rohtonen und Magerungsmitteln. 



   Solche Formkörper dienen nach dem Zusammenbau zur Ableitung von heissen Rauch- und Abgasen von Feuerungsanlagen und werden im BaufÅach in- und ausserhalb von Gebäuden benutzt. 



   Hiebei werden Rohrkörper mit viereckigem oder rechteckigem lichtem Querschnitt als bereits bekannt vorausgesetzt, die aus gewöhnlichem Ton oder aus handelsüblichen Chamottemassen hergestellt und vollkommen unglasiert sind und welche mit Feder und Nut zu Rohrsträngen zusammengebaut im Baufach schon allgemein unter der Bezeichnung Poterien zum Abzug von Rauchgasen verwendet werden. 



   Mit Poterien kann man wohl heisse Rauchgase abziehen, sie sind jedoch unglasiert, so dass sie weder einwandfrei gasdicht, noch standfest gegenüber chemischen Angriffen der Rauchgase von neuzeitlichen Feuerungsanlagen sind. Sie sind vor allem durchlässig für ölhältige fette Rauchgaskondensate, die sich in zunehmendem Masse, infolge der Anwendung von   Heiz- und   Gasölfeuerungen in Hausbrandöfen, in den Rauchgas-Abzugskanälen absetzen.

   Durch die immer mehr zunehmende Anwendung von Klein- ölfeuerungen zur Raumheizung werden die vorgesehenen Rauchabzüge wesentlich stärker als bisher beansprucht, da bei Ölfeuerungen Abgase mit wesentlich höheren Temperaturen anfallen, diese bei Unterkühlung in den Rauchzügen viel häufiger als bei herkömmlichen Feuerungsanlagen flüssige Kondensate ablagern, die nicht nur Fettstoffe von den flüssigen Brennstoffen, sondern auch schwefelige Säure und Wasser enthalten. Gegenüber derartigen Einwirkungen sind diese bekannten Poterierohre weder standfest noch dicht. 



   Es sind ferner Röhren aus Ton, Steingut oder Steinzeug - auch glasiert - bekannt, die zur Ableitung von Abwässern oder von mehr oder weniger chemisch aggressiven Flüssigkeiten im Kanalisationsbau oder in der chemischen Industrie verwendet werden. Diese Rohre sind wohl flüssigkeitsdicht, in der Regel unbestimmt gadicht, dürfen jedoch nicht höheren Temperaturen als maximal   400C   ausgesetzt werden, da sie bei weiteren Temperaturerhöhungen zerspringen. Sie besitzen ausserdem eine für Rauchgasabzüge ungünstig hohe Wärmeleitfähigkeit. Kanalisationsrohre sind daher für Rauchgasabzüge vollkommen ungeeignet. 



   Schliesslich sind Rohre aus chemisch beständigem Spezialsteinzeug bekannt, auch solche, die temperaturbeständig und temperaturwechselbeständig sind. Auch diese sind als Rauchgasabzugrohre wegen ihrer ausserordentlich hoch liegenden Wärmeleitfähigkeit, welche die Temperaturbeständigkeit des Materials bewirkt, nicht verwendbar. Ausserdem ist dieses Spezialsteinzeug, durch den Einsatz hochwertiger Rohstoffe bei seiner Herstellung, viel zu teuer, um im allgemeinen Baufach zu solchen Zwekken verwendet werden zu können. 



   Unabhängig davon sind Verfahren zur Herstellung von Glasuren auf keramischen Erzeugnissen bekannt, wobei die Glasuren direkt auf den rohen Formling oder auf mindestens schwach gebrannte Formkörper aufgebracht werden. Bei einem andern bekannten Verfahren behält das Material seine Porosität nach dem Glasieren, so dass die Glasur also nicht geeignet ist, z. B. Öle und Teere am Durchschlagen 

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 durch die Wand des Abzugrohres zu verhindern. 



   Das einzige bekannte Verfahren, bei dem auch Rohton und Magerungsmittel für feuerfeste Steine verwendet werden, sieht keine Glasur für die Formkörper vor, so dass es für den angegebenen Zweck ungeeignet ist. 
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 Komanteile von 0 bis 0,5 mm und weniger als 1/5 seines Gewichtes von über 1 mm enthält und die Magerungsmittel weniger als 1/3 ihres Gewichtes Komanteile von 0 bis 0,5 mm und weniger als 1/4 ihres Gewichtes von über 1 mm enthalten, und wobei die Magerungsmittel gegebenenfalls ganz oder zum Teil durch hitzebeständige Isolierstoffe und bzw.

   oder Ausbrennmittel ersetzt sind, dass man nach Wasserzusatz zu einer gut plastischen Masse verarbeitet, diese in bekannter Weise zu vorteilhaft rohrförmigen Formkörpem, die an einem Ende vorzugsweise mit einer Kleinmuffe zum Zusammenbau versehen sind, formt, vorzugsweise verpresst, und insbesondere innen, glasiert sowie auf übliche Weise brennt. 



   Die angegebenen Mengen gelten auch für geringe Abweichungen nach oben oder unten. 



   Aus erfindungsgemässen Formkörpem zusammengebaute Rohrstränge weisen eine ausserordentlich hohe Standfestigkeit sowohl gegenüber der Einwirkung hoher Temperaturen als auch gegen chemische Angriffe der heissen Rauchgase auf. Sie sind gasdicht und undurchlässig gegenüber rauchgasseitig abgeschiedenen flüssigen Kondensaten, wie sie als Verbrennungsprodukte oder Rückstände bei der Verfeue-   rung von flüssigen Brennstoffen   anfallen. Derartige Kondensate sind halbflüssige Gemische aus Fett, Russ, Heizölresten, Petrolkoks, Ölteeren und schwefeligsäurehältigem Wasser. 



   Gemäss der Erfindung gefertigte Rohre und Rohrformstücke weisen durch ihren Rohstoffaufbau eine niedere Wärmeleitfähigkeit auf, womit sie einerseits den Vorteil einer guten Wärmeisolation und anderseits eine lange anhaltende Wärmespeicherung besitzen. Durch die gute Wärmeisolierung erreicht man, dass so wenig wie möglich Rauchgaswärme an das angrenzende Bauwerk abgegeben wird, so dass die Rauchgase möglichst heiss abziehen, wodurch gute Auftriebs- und Zugverhältnisse im Abzug erreicht werden, und dass vor allem eine Ursache für die Abscheidung von   wasser-und ölhaltigen   Kondensaten im   Rohrstrang-Rauchgasunterkühlung - weitestgehend   beseitigt wird. Die Wärmespeicherung der Rohre erbringt ausserdem noch gleichmässigere Zugverhältnisse auch bei wechselnder Temperatur der Rauchgase. 



   Die Glasur erhöht die Gasdichte der Rohre, ihre Undurchlässigkeit für flüssige oder halbflüssige Ablagerungen im Rohr. Es wird daher die Gefahr von Rauchgasvergiftungen in den angrenzenden Aufent-   halts- und Wohnräumen   durch Wanddurchtritt unterbunden. Es werden ferner   Gebäude- und   Mauerschäden infolge Durchnässung der angrenzenden Ziegel- oder Betonmauerwerke mit schwefeligsauren und ölhältigen Kondensaten und damit deren Festigkeitsverminderung sowie schliesslich das Auftreten von entsprechenden Wandflecken an den abzuführenden Mauerwerken vollkommen vermieden. Nicht zuletzt werden durch die Glasur der Rohrinnenwände eine bessere und leichtere Reinhaltung der Rauchgasrohre und damit auch wieder anhaltend gute Zugverhältnisse erreicht.

   Sind derartige Rohrstränge ausserhalb von Gebäuden zu verlegen, so wird man zweckmässig solche Rohrteile auch aussen, oder allseitig glasieren, um sie vor atmosphärischen Einflüssen zu schützen. 



   Die   erssndungsgemässen   keramischen Rohre und Rohrformstücke können in beliebigen Querschnittsformen, jedoch bevorzugt mit kreisrundem Querschnitt gefertigt werden und ergeben zusammengebaut im Baufach besonders gut geeignete Rauchgasabzugsstränge. Um die bevorzugten Eigenschaften einer hohen Temperaturbeständigkeit bzw. Temperaturwechselbeständigkeit, einer guten Wärmeisolierung, einer   Gas- und Flilssigkeitsdichtheit,   einer chemischen Standfestigkeit in ein und demselben   Rohrmate-   rial für Rauchgasabzüge zu erreichen, muss ein bestimmter Rohstoffaufbau der keramischen Formmasse eingehalten werden sowie ihre Verformung zu   zweckgebundenen Formkörpem   und die Anbringung des entsprechenden Glasurschutzes erfolgen.

   Die Kombination dieser Massnahmen bei der Herstellung eines Materials und ihre gegenseitige Abstimmung auf den speziellen Anwendungszweck, ist Gegenstand der Erfindung. 



   Als Glasur wählt man zweckentsprechend eine geeignete, gut porenschliessende keramische Salzoder Lehmglasur (technische Kunstglasur), wobei man gegebenenfalls auch aussen oder allseitig glasiert. 



  Nach dem   erfmdungsgemässen   Verfahren werden   selbstverständlich   auch entsprechende   Rohrformstücke,   etwa Rohrbögen, Abzweiger, Rohrputzstücke usw. geformt. 



   Diese   erfindungsgemäss   hergestellten Rauchgasrohre und Rohrformstücke können sowohl als Muffen- 

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 rohre entsprechend der Ausführung von üblichen Kanalsteinzeugrohren oder als Flanschenrohre, oder mittels Feder und Nut, oder mit einer andern Stossverbindung angefertigt bzw. zu einem Rohrstrang verlegbar sein und können erforderlichenfalls mit einem feuerfesten Mörtel an den Stossstellen abgedichtet werden. 



   Als Beispiel sei folgende   Ausführung,   gemäss der Erfindung, angeführt :
Es werden 70 Gew.-Teile roher, vorzerkleinerter plastischer feuerfester Ton (SK 32) mit Komanteilen 
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<tb> 
<tb> von <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 0,5 <SEP> mm..... <SEP> 40 <SEP> Gew.-Teile,
<tb> von <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 1 <SEP> mm..... <SEP> 22Gew.-Teile,
<tb> von <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 3 <SEP> mm..... <SEP> 8 <SEP> Gew.-Teile
<tb> 70 <SEP> Gew.-Teile
<tb> 
 mit 30 Gew.-Teilen gebranntem vorzerkleinertem Ton (SK 32/33) mit einer Komverteilung 
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<tb> 
<tb> von <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> mm..... <SEP> 6 <SEP> Gew.-Teile,
<tb> von <SEP> 0,5 <SEP> bis <SEP> 1 <SEP> mm..... <SEP> 21 <SEP> Gew.-Teile,
<tb> von <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 3 <SEP> mm.....

   <SEP> 3 <SEP> Gew.-Teile
<tb> 30 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Summe <SEP> Gesamtgemisch <SEP> 100 <SEP> Gew.-Teile <SEP> 
<tb> 
 und mit so viel Wasserzusatz vermengt, dass eine gut verformbare plastische Masse entsteht, die zu 1 m langen Muffenrohren und zu entsprechenden Rohrformstücken mit 200 mm rundem lichtem Querschnitt, in 25 mm Wandstärken, sonst in den Abmessungen gleich wie entsprechende   Kanalisations-Steinzeug-   rohre verpresst, innenseitig mit einer keramischen Lehmglasur glasiert und bis SK 10 in üblicher Weise gebrannt. 



   Die so angefertigten Rauchgasrohre haben innenseitig eine gut porenschliessende Glasurfläche und weisen alle bevorzugten Eigenschaften für den angegebenen Verwendungszweck auf. 



   Als Magerungsmittel kann jedes Material dienen, das als feuerfestes Magerungsmittel in der Keramik für rohen Ton geeignet ist. Ausser gebranntem Rohton können daher auchChamottebruch, Quarz u. dgl., oder Gemische solcher Stoffe verwendet werden. 



   Versuche haben ergeben, dass man die Magerungsmittel ganz oder zum Teil durch hitzebeständige, auf   0 - 4 mm   vorzerkleinerte Isolierstoffe, wie z. B. Leichtchamotte, Vermiculit, Perlit usw., oder entsprechend angewendet durch   Ausbrennmittel,   wie   Sägemehl.     Kolüemtaub,   Korkmehl usw. ersetzen kann. Man setzt damit nicht nur das Stückgewicht der Rauchgasrohre ganz wesentlich herunter, sondern vermindert auch-je nach Zugabemenge dieser Leichtstoffe - die Wärmeleitfähigkeit bzw. erhöht die Isoliereigenschaft im Fertigprodukt.

   Während die Wärmeleitfähigkeit von bisher bekannten Rauchgasab- 
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 liegt, kann man durch Einbringung von Leichtstoffen in die Rohr-Rohmasse diese spezifische Eigenschaft im Fertigprodukt bis auf 0,4 Kcal/m,   h.   OC reduzieren, d. h. man kann damit die Wärmeisolierwirkung der Rauchrohre mehr als verdoppeln. Zugleich vermindert man damit das Raumgewicht des Fertigproduktes von normal 1, 8 bis 1, 9   kg/dms   auf zirka 1, 0 - 1, 2 kg/dm   s   und dementsprechend sein Stückgewicht. 



   Mit der Vermehrung des Porenraumes durch Einbringen von Leicht- oder Ausbrennstoffen in das Rohmaterial würde man grundsätzlich auch die Durchlässigkeit des Fertigproduktes für Gase und Flüssigkeiten erhöhen, durch die   erfindungsgemäss   zugleich angebrachte Glasurschicht, die man bei Rohren mit derart erhöhten Isoliereigenschaften zweckmässig allseitig anbringt, wird die gleiche Gas-und Flüssigkeitsdichtheit des Fertigproduktes beibehalten. 



   Mit der Wahl der Wandstärke der Rohre und Rohrformkörper kann man deren mechanische Festigkeitseigenschaften und ihre Wärmeisolierwirkung steuern. Es hat sich durch Versuche ergeben, dass man normalerweise für Rauchgasrohre mit kreisrundem Querschnitt in den gebräuchlichsten Lichtweiten von 200 bis 400 mm, zweckmässig Wandstärken einhält, die   lolo   des lichten Querschnittes sind, d. h. die für diese Rohrdimensionen   2 - 4   cm ausmachen. Für grössere Rohre müssten die Wandstärken entsprechend verstärkt werden. 



   Zum Bau von Spezial-Rauchgasabzugskanälen, z. B. mit sehr grossen lichten Querschnitten, wird 

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 man an Stelle von Rohren zweckmässiger Rohrsegmente, Platten oder sonstige dazupassende Formkörper nach dem erfindungsgemässen Verfahren anfertigen, die im Zusammenbau die gewünschten Rauchgasabzugskanäle ergeben. 



   Die Vorteile der erfindungsgemäss hergestellten Rauchgas-Abzugsrohre gegenüber bereits bekannten keramischen Rohmaterialien sind aus den in der folgenden Tabelle zusammengestellten technischen Eigenschaften ersichtlich :
Vergleichsmaterial l ist ein gutes Kanalisationssteinzeug, Vergleichsmaterial 2 ist chemisch festes und temperaturbeständiges Spezialsteinzeug, Vergleichsmaterial 3 sind handelsübliche Ton-Poterien, Vergleichsmaterial 4 sind Rauchgas-Abzugsrohre gemäss der Erfindung, hergestellt aus feuerfestem Rohton und gebranntem feuerfestem Ton als Magerungsmittel, mit innenseitiger Glasierung, Vergleichsmaterial 5 sind Rauchgas-Abzugsrohre gemäss der Erfindung, hergestellt aus feuerfestem Rohton und mit expandiertem Vermiculit als Magerungsmittel, allseitig glasiert. 

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<tb> 
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  Technische <SEP> Eigenschaft <SEP> Einheit <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Raumgewicht <SEP> kg/dm3 <SEP> 2, <SEP> 0-2,1 <SEP> 2, <SEP> 3-2. <SEP> 4 <SEP> 1, <SEP> 7-1. <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 8-1, <SEP> 9 <SEP> 1. <SEP> 0-1,2
<tb> Verwendbar <SEP> bei <SEP> Temperaturen <SEP> OC <SEP> 40 <SEP> 500 <SEP> 1200 <SEP> 1280 <SEP> 1100
<tb> bis <SEP> max
<tb> Temperaturwechselbeständig <SEP> Anzahl <SEP> d. <SEP> 0 <SEP> 200 <SEP> 220 <SEP> 260 <SEP> 380
<tb> von <SEP> 20 <SEP> bis <SEP> 250 C <SEP> Temp. <SEP> Wechsel
<tb> Wärmeleitfähigkeit <SEP> bei <SEP> 200C <SEP> Kcal/m, <SEP> h, <SEP>  C <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 2, <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 98 <SEP> 0, <SEP> 78 <SEP> 0, <SEP> 35
<tb> bei <SEP> 1000C <SEP> Kcal/m, <SEP> h, <SEP>  C <SEP> - <SEP> 2,25 <SEP> 1,02 <SEP> 0,82 <SEP> 0,38
<tb> bei <SEP> 500 C <SEP> Kcal/m, <SEP> h, <SEP>  C-2, <SEP> 40 <SEP> 1.

   <SEP> 10 <SEP> 0. <SEP> 88 <SEP> 0,49
<tb> bei <SEP> 1000 C <SEP> Kcal/m, <SEP> h, <SEP>  C <SEP> - <SEP> - <SEP> 1, <SEP> 26 <SEP> 0, <SEP> 92 <SEP> 0,65
<tb> Gasdichte <SEP> m3/m2,h, <SEP> mm <SEP> WS <SEP> 0, <SEP> 1-0,3 <SEP> 0, <SEP> 02-0, <SEP> 05 <SEP> 2, <SEP> 0-4,0 <SEP> 0, <SEP> 2-0. <SEP> 5 <SEP> 0. <SEP> 4-0,8
<tb> Wasseraufnahmefestigkeit <SEP> % <SEP> 3-4, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 5-1, <SEP> 0 <SEP> 22-24 <SEP> 6-8 <SEP> 10-12
<tb> nach <SEP> DIN <SEP> 1065 <SEP> einschl. <SEP> Glasur <SEP> 
<tb> Chemische <SEP> Beständigkeit <SEP> DIN <SEP> 51102 <SEP> Gew.-% <SEP> gelöste <SEP> 0,80 <SEP> 0,25 <SEP> 7, <SEP> 10 <SEP> 1. <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 45 <SEP> 
<tb> gegenüber <SEP> schwefeliger <SEP> Säure <SEP> Substanz
<tb> in <SEP> Dauereinwirkung
<tb> Druckfestigkeit <SEP> kg/cm2 <SEP> 800-1200 <SEP> 3600 <SEP> 180-220 <SEP> 250-300 <SEP> 80-120
<tb> 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von keramischen Formkörpem für Rauchgasabzüge, insbesondere für Öl- feuerungsanlagenunterVerwendungvonRohtonenundMagerungsmitteln, dadurchgekennzeichnet, dass man 38-86 Gew.- ) eines rohen odervorgetrockneten, aufo-3mm vorzerkleinerten feuerfesten plastischen Tones mit 62-14 Gew.-% eines auf 0 - 4 mm vorzerkleinerten Magerungsmittels mischt, wobei der Ton mehr als 1/3 seines Gewichtes Komanteile von 0 bis 0,5 mm und weniger als 1/5 seines Gewichtes von über 1 mm enthält und die Magerungsmittel weniger als 1/3 ihres Gewichtes Komanteile von 0 bis 0,5 mm und weniger als 1/4 ihres Gewichtes von über 1 mm enthalten, und wobei die Magerungsmittel gegebenenfalls ganz oder zum Teil durch hitzebeständige Isolierstoffe und bzw.

   oder Ausbrennmittel ersetzt sind, dass man nach Wasserzusatz zu einer gut plastischen Masse verarbeitet, diese in bekannter Weise zu vorteilhaft rohrförmigen Formkörpem, die an einem Ende vorzugsweise mit einer Kleinmuffe zum Zusammenbau versehen sind, formt, vorzugsweise verpresst, und, insbesondere innen, glasiert sowie auf übliche Weise brennt.