Verfahren zur Herstellung eines porösen, klinkerähnlichen Erzeugnisses durch Erhitzen von Ton oder Mineralien oder Gemischen von beiden. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung eines porösen, klinker- ähnlichen Erzeugnisses durch Erhitzen von Ton oder Bergarten (Gestein, Mineralien) oder Gemischen von beiden, wobei das Ar beitsgut durch in ihm entwickelte oder frei gemachte Gase ausgedehnt wird. Es ist be kannt, solches Arbeitsgut auf eine solche Temperatur zu erhitzen,
daB es in einen durchgehend zähflüssigen Zustand übergeht. (siehe zum Beispiel britische Patentschriften Nr. 256580 und 280567). Da. aber das Ar beitsgut in diesem Zustand sehr klebrig ist, war man bisher gezwungen, das Verfahren in einem Tunnelofen (z. B. von der Art des Karusselofens) auszuführen, wobei das Ar beitsgut lose auf einen durch den Tunnel ofen vorbewegten Tisch gelegt wurde.
Man kann aber auch das Arbeitsgut in einer ge nügend dünnen Schicht im Tunnelofen aus breiten, um ihm die erforderliche Ausdehnung zu gestatten, und dazwischen brennbares Ma terial anordnen und verbrennen. Da das Ar- beitsgut eine sehr klebrige, leimartige Kon sistenz erhält, wenn es eine Temperatur er reicht, bei der es in einen durchgehend schwerflüssigen Schmelzzustand übergeht, so war es aber bisher unmöglich, das Verfahren in einer drehbaren Brennkammer auszufüh ren,
obwohl offenbar dadurch die Kosten sehr erheblich herabgesetzt werden könnten.
In Ofen mit drehbarer Brennkammer (Drehöfen, Schaukelöfen) hat man bisher ge wisse Rohstoffe nur bis zur Sinterung erhit zen können. Überhaupt konnte man in Dreh öfen das Arbeitsgut nicht in den durchge hend schwerflüssigen Zustand überführen, weil sonst der Ofenraum schnell durch an den Ofenwänden ;sich ansetzendes klebriges Material verstopft worden wäre.
Anderseits fallen beim Brennen. in einer drehbaren Brennkammer (Drehofen, Schaukelofen) aber die recht hohen Kosten für .die Formung,des Arbeitsgutes weg, welche bei den Tunnel- ofenprozessen unvermeidlich sind. Dadurch wird eine grosse Verminderung des Kraft- verbrauche: und der verwendeten Arbeits kraft erzielt, während gleichzeitig eine wesentliche Zeitersparnis entsteht.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Ausübung des eingangs erwähnten Verfah rens in einem Dreh- oder Schaukelofen.
Die Erfindung besteht; darin, dass der Rohstoff in einem Dreh- oder Schaukelofen mittels einer über dem Schmelzgut brennen den Flamme auf eine so hohe Temperatur erhitzt wird, dass das Arbeitsgut in seiner Gesamtheit in den durchgehend zähflüssigen Zustand übergeht, wobei die Innenwand des Ofens aus einem Material von wesentlich höherer Wärmeleitfähigkeit, als sie das Ar beitsgut besitzt, besteht, und dass derjenige Teil der Oberfläche des geschmolzenen Ar beitsgutes gekühlt. wird, der mit der Ofen wand in Berührung steht oder gerade in Be rührung mit ihr kommen eoll, zum Zwecke, das Ankleben des geschmolzenen Arbeits- gutes an der Ofenwand zu verhindern.
Infolgedessen wird die Masse an ihren Berührungsflächen mit der Ofenwand oder den Ofenwänden und nahe daran mit einer dünnen Schicht oder Haut überzogen sein, die so weit abgekühlt ist. dass sie nicht an der Ofenwand klebt. Obwohl die Masse - his auf diese dünne Haut - sich in einem durchgehend zähflüssigen Zustand befindet und deshalb äusserst klebrig ist, wird sie daran gehindert, den Ofen zu verstopfen.
Es ist zwar vorgeschlagen worden, bei drehbaren Brennöfen einen porösen Mantel anzuordnen, durch dessen Poren die Ver brennungsluft oder ein Teil davon in die Ofenkammer eingepresst wird, wodurch eine gewisse Kühlung des Mantels erzielt würde.
In der Praxis ist aber dieser Vorschlag bei der Erhitzung von Ton und Mineralien unter Ausdehnung durch aus dem Arbeitsgut ent weichende Gase zur Erzielung eines porösen, klinkerähnlichen Erzeugnisses nicht verwend bar, weil der poröse Mantel die Wärme nicht schnell genug ableiten kann, welcho durch Strahlung von der Oberfläche der sich aus dehnenden Masse an den Ofenmantel abge geben wird.
Ein Ausführungsbeispiel einer Einrich tung zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist in der beigefügten Zeich nung dargestellt, die einen Querschnitt durch einen Drehofen mit darin befindlicher Be schickung bei der Erhitzung zeigt.
In der Zeichnung bedeutet 1 die Dreh ofenwand, welche in üblicher 'eise mit einer Schicht 2 aus feuerfestem Material, z. B. Schamotte. ausgefüttert ist.. In den Ofen ist. eine Beschickung 3 aus Ton oder -Mineralien oder aus beiden, mit sonstigen Zuschlägen oder ohne diese, eingebracht.
Die Erhitzung erfolgt mittels einer Flamme 4, die von einem oder mehreren Brennern für Gas, Kohlen pulver oder <B>01</B> geliefert wird, und diese Flamme ist gegen die Oberfläche der Be schickung in der Mitte des Ofens gerichtet. Die Flamme soll aber die Ofenwände nicht berühren. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die Flamme etwas nach oben verschoben, von der Achse des Ofenzylinders gerechnet, so dass sie vom Punkt C weiter entfernt ist als vom Punkt D.
Die Ofendrehrichtung ist durch einen Pfeil angedeutet. Die Flamme erhitzt schnell die .Beschickung in dem Bereich zwischen den Punkten<I>A</I> und<I>B,</I> während in dem Be reich zwischen B und C. eine Kühlung der Oberfläche der Beschickung bewirkt wird, um das Ankleben der Beschickung an der Ofenwand im Punkte C oder in dem Bereich zwischen C und D zu verhindern, auch wenn die Beschickung einen durchgehend zähflüs sigen Zustand erreicht. und deshalb äusserst klebrig und leimartig wird.
Die Innenwand 2 des Ofens besteht aus einem Material mit wesentlich höherer Wärmeleitfähigkeit als sie die Schmelzmasse besitzt, damit eine genügende Wärmeablei tung erzielt wird.
Die erforderliche Kühlung kann durch verschiedene Mittel bewirkt werden, je für sich oder miteinander verbunden. So kann die Ofenwand durch Kühlung so kalt gehalten werden, dass sie eine genügende Wärmemenge von der Oberfläche der Beschickung auf- nimmt und dadurch bewirkt, dass diese Ober fläche infolge der Temperatursenkung ihre Klebrigkeit verliert, ehe sie während des Wälzens an den Berührungspunkt C kommt.
Die Wand muss ferner in dem Bereich zwi schen C und D noch Wärme von der gegen die Wand anliegenden Beschickungso13er- fläche aufnehmen, damit diese in dem Be reich C--C so kalt gehalten wird, dass sie an der Ofenwand nicht haften kann.
Die Kühlung der Ofenwand kann eben falls auf verschiedene Weise erfolgen. In einfacher Weise kann dies durch unmittel bares Bespritzen mit Wasser an der Aussen seite erzielt werden. Auch eine Kühlung durch eingelegte Kühlschlangen ist denkbar, aber in der Praxis teuer und schwierig. Die Ofenwand kann auch an der Innenseite ge kühlt werden. In einem Drehofen von der hier in Frage kommenden Bauart ist ja der freie Teil des.
Ofenfutters einer starken Wärmestraklung von der Flamme ausgesetzt und speichert deshalb Wärme auf, .die dann gewöhnlich an das Arbeitsgut durch Strah lung und Leitung übertragen wird.
Dies kann dadurch vermieden werden, dass die Ofenwand von innen durch einen Strom von verhältnismässig kalter Luft oder anderem Gas gekühlt wird, der zwischen die Flamme und die Ofenwand geschickt wird. Dieser kalte Gasstrom "beschattet" die Ofenwand gegen die strahlende Wärme, das heisst er nimmt wenigstens einen erheblichen Teil da von auf, und gleichzeitig nimmt der kalte Luft- oder Gasstrom von der Ofenwand einen Teil ihrer Oberflächenwärme durch unmit telbare Berührung auf.
Die vom Garnstrom aufgenommene Wärme braucht nicht verloren zu gehen, sondern kann für die Vorwärmung des Arbeitsgutes verwendet werden. Zweck mässig werden die aus dem Ofen entweichen den Rauch- oder Verbrennungsgase als Kühl gas verwendet, nachdem sie genügend abge kühlt worden sind. In vielen Fällen ist eine zusammengesetzte äussere und innere Küh lung zweckmässig, obwohl für gewöhnlich die innere Kühlung wärmewirtschaftlich vorteil hafter ist.
Wenn man fein verteiltes kaltes Arbeits gut geeigneter Feinheit zur Verfügung hat, kann es vorteilhaft sein, dieses in den Gas- oder Luftstrom derart einzuführen, dass sich dieser kalte Rohstoff auf die Beschickung in dem Bereich zwischen B und C niederschlägt. So kann man für -diese Kühlung das Arbeits gut verwenden, das im Ofen erhitzt wird, aber in gewissen Fällen können vorteilhaft auch andere Rohstoffe verwendet werden.
Wenn die Beschickung 3 aus nassem Ton be steht, kann ein fein zerstampftes. Mineral in den Luft- oder Gasstrom als Kühlmittel ein geführt werden. Die beiden :Stoffe ergeben dann zusammen das geschmolzene poröse Enderzeugnis.
Beim Erhitzen von Ton und Mineralien im Dreh- oder Schaukelofen kann man Klum pen oder zylinderförmige Schmelzkörper in einer Länge von mehreren Metern bilden, ohne dass jedoch diese Körper an der Ofen wand kleben. Die Durchführbarkeit desi Ver fahrens ist im wesentlichen auf die Erschei-' nung gegründet, dass das Arbeitsgut eine hohe Wärmeleitungsfähigkeit während des Erhitzungs.vorganges hat, bis die Ausdehnung durch Gase erfolgt, die in dem: Stoff ent wickelt oder freigemacht werden.
Mit dem Fortschreiten ,dieser Ausdehnung wird die Wärmeleitfähigkeit des Arbeitsgutes schnell herabgesetzt. In dem Masse, wie des sen spez. Gewicht durch die Ausdehnung vermindert wird, wird bei gleichbleibender Temperatur auch der Wärmeinhalt pro Volu meneinheit des Arbeitsgutes vermindert, was zur Folge hat, - dass es möglich wird, die Oberflächenkühlung des Arbeitsgutes in dem Bereich zwischen B und C zu erzielen, die für die Beseitigung der Klebrigkeit an der Oberfläche des.
Arbeitsgutes erforderlich ist. Das sich ausdehnende (porös werdende) Ar beitsgut hat ja eine wesentlich verminderte Wärmeleitfähigkeit, weshalb die Kühlung auf eine Oberflächenschicht beschränkt wird und nicht so tief in die Masse eindringt, während gleichzeitig die Ofeninnenwand eine wesentlich höhere Wärmeleitfähigkeit als die des sieh ausdehnenden Arbeitsgutes hat.
Durch dieses zusammengesetzte Erbit zungs- und Kühlverfahren kann das Arbeits gut, welches auf eine so hohe Temperatur er hitzt ist, dass es zäh wie Leim und äusserst klebrig ist, zum Rollen gebracht werden, ohne an einer Ofenwand aus Schamotte oder son stigem feuerfestem Stoff zu haften, obwohl das. Arbeitsgrit bei den bisher bekannten Ver fahren so fest an der Ofenwand kleben würde. dass die Ofenkammer in sehr kurzer Zeit durch zähen, klebrigen Stoff verstopft wer den würde.
Das nach der Erfindung hergestellte Er zeugnis kann nach beendigtem Brennen in be-- hannter @@Teise aus dein Ofen herausgenommen werden. Wird das Endprodukt zerkleinert, so hat es dasselbe Gefüge, wie wenn es auf einem Tisch im Tunnelofen nach einem bekannten Verfahren erzeugt worden wäre. Das poröse, klinkerahnliche Erzeugnis ist - genau wie das im Tunnelofenverfahren hergestellte für verschiedene Arten von Leichtbeton zum Bau von wärme- und schallisolierenden Wän den gut verwendbar.
Es ist besonders für feuerfeste Bauten und für schallisolierende Zwischenböden und Balkenlagen geeignet. Es ist in jeder Beziehung dem im Tunnelofen- prozess hergestellten gleichwertig. kann aber wesentlich billiger hergestellt werden.
Genau wie das im Tunnelofenprozess hergestellte Material besitzen die einzelnen Stücke des erfindungsgemäss hergestellten Erzeugnisses sehr verschiedene Elastizitätsmoduln, wo durch eine äusserst gute Sclia.llisolalion in Be tonplatten erzielt wird, welche unter Verwen dung des zerkleinerten Materials hergestellt sind, da. der Schall beim Durchgang durch Stücke von Beton mit sehr verschiedenen Elastizitätsmoduln stark gedämpft und ab sorbiert wird.
Das Verfahren nach der Erfin dung ermöglicht also die Herstellung eines billigen porösen, klinkerähnliclien Erzeug nisses, welches ebenso vorteilhafte wärme- und schallisolierende Eigenschaften hat wie die früher bekannten porösen Materialien (z. B. im Tunnelofen hergestellte), aber zu einem wesentlich niedrigeren Preis hergestellt werden kann.