CH542158A - Gebrannter Formspeicherstein, und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

  
 



   Diese Erfindung betrifft einen gebrannten Formspeicherstein, und Verfahren zu seiner Herstellung insbesondere für Elektrowärmespeicheröfen, welcher aus keramischer Masse besteht und in diese direkt eingebettete Widerstandsdrähte aufweist.



   Es wurde bereits vorgeschlagen, die höchstmögliche Speicherkapazität mit viel Anteil an spezifisch schweren Mineralen und mit einer geringen Menge von Ton und Bindemitteln zu erzielen. Es dürfen allerdings die Bindemittel die eingebetteten Drähte chemisch nicht angreifen und auch den Erweichungspunkt der Masse im Brand und bei Überlastung nicht zu tief herabsetzen. Man kann die Bindemittel bedeutend herabsetzen auf Kosten des Ton-Prozentsatzes und bei stark vergrössertem Ton-Anteil sogar ganz weglassen.



   Die Forderung nach einem spezifisch grossen Formsteingewicht findet aber gerade bei eingebetteten Heizleitern ihre Begrenzung in der Rissefreiheit und in der erforderlichen mechanischen Festigkeit für den Transport. Deshalb ermöglicht ein grösserer Ton-Anteil, wie erkannt wurde, durch Agglomeration die fest haftende Verbindung mit den spezifisch schweren Bestandteilen der Masse.



   Nicht jede Tonsorte verbindet sich rissefrei mit jedem spezifisch schweren Mineral in allzu geringer Menge und in jener chemischen Zusammensetzung, die dem Widerstandsmaterial nicht schadet.



   Der erfindungsgemässe Formspeicherstein ist dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Masse mindestens   40SO    von einem oder mehreren der folgenden Matrialien enthält: Magnesit, Sintermagnesit, Chromit, Olivin, Dunit, Forsterit, Magnesiumsilikat, und dass der Rest der Masse aus fetten Tonen, allenfalls gemischt mit bis zu 10% gebranntem, körnigem Ton, besteht.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ton so fein gemahlen wird, dass er die Gemischbestandteile, die ein höheres spezifisches Gewicht haben als der Ton, bei Anfeuchtung umhüllt.



  Die nicht aus Ton bestehenden Bestandteile der Masse können aus Körnern bis 6 mm bzw. zum Teil aus Mehl bestehen.



   Kalk und sonstige Substanzen, welche beim Trocknen oder Brennen Gase bilden, sowie die Heizleiter angreifen, dürfen in den schweren Stoffen nicht oder nur in ganz geringen Mengen enthalten sein. Es hat sich gezeigt, dass derartige schädliche Erscheinungen durch einen grösseren Tongehalt gebunden werden und nicht stören.



   Als geeignete Schwerstoffe haben sich auch Magnesiumsilikate erwiesen, deren Verwendung als Olivin, Dunit und andere Doppelsilikate bessere Bindefähigkeit mit fettem Ton und höhere Rissefreiheit in der Trocknung und im Brand ergibt. Diese Stoffe in günstigst verteilter Körnung lassen sich auch mit Magnesiten auf einer Tonbasis von 50% abwärts bis zu   10%    Ton gut mischen, so zwar, dass trotz des erhöhten Tongenhalts durch dichte Schichtung und wirkungsvolle, hohe Pressung noch so hohe Formsteingewichte mit hoher spezifischer Wärme ohne Riss- oder Zerfallsanfälligkeit entstehen, dass sie für Speicherelemente mit eingepressten Heizleitern bestgeeignetes   Baumatenal    bilden.



   Es soll auch hervorgehoben werden, dass die letztgenannten hohen   Tonprozente    die Herstellung in allen Operationen erleichtern und dadurch verbilligen (insbesondere das Erstarren der Masse beim Pressen vermindern), sondern durch den Ton als billigsten Mischungsbestandteil auch den Gesamtpreis wesentlich senken.



   Die Feuerfestigkeit, welche bei Hüttenprodukten einen höheren Tonanteil nicht zulässt, spielt für die Verwendung mit eingepressten Heizleitern keine Rolle, weil letztere ohnehin keine Temperatur über 12000C vertragen.



   Zwischen 50% und   10%    Anteil an fettem Ton als Bindestoff kann das spezifische Gewicht von Speicher Elementen gegenüber reiner Schamottebasis bis 50% erhöht werden.



   Zwischen   40%    und 20% Tonzusatz erhöht sich das Elementgewicht bis zu 30 bis 50%. Tonzusätze unter 20% können unter bestimmten 'Bedingungen das spezifische   Elementgewicht    noch mehr erhöhen, doch treten dann leicht Trockenrisse auf, welche den guten Luftabschluss der eingebetteten Heizdrähte wesentlich ver   schlechtem,   
Als Speicherstoffe wurden schon Magnesite genannt.



  Versuche haben gezeigt, das nicht nur ein höherer Magnesiumoxyd-Gehalt, sondern auch eine möglichst die ganze Skala von 0 bis 6 mm   (4besser    0 bis 3 mm) umfassende Körnung in der Siebanalyse von Vorteil ist.



  Zu kleine Körner ergeben wegen ihrer Lufthüllen zu kleine spezifische Gewichte; grosse Körner sind zwar schwerer, stören aber bei der Drahteinbettung. Mittelkleine Korngrössen sind zur innigen, nicht so leicht Trocknungsrisse bildenden Pressformung und Trocknung vorteilhaft.



   PATENTANSPRÜCHE



   I. Gebrannter Formspeicherstein, insbesondere für Elektrowärmespeicheröfen, welcher aus keramischer Masse besteht und in diese direkt eingebettete Widerstandsdrähte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Masse mindestens 40% von einem oder mehreren der folgenden Materialien enthält: Magnesit, Sintermagnesit, Chromit, Olivin, Dunit, Forsterit, Magnesiumsilikat, und dass der Rest der Masse aus fetten Tonen, allenfalls gemischt mit bis zu 10% gebranntem, körnigem Ton, besteht.

 

   II. Verfahren zur Herstellung des Formspeichersteins nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Ton so fein gemahlen wird, dass er die Gemischbestandteile, die ein höheres spezifisches Gewicht haben als der Ton, bei Anfeuchtung umhüllt.



   UNTERANSPRUCH
Formspeicherstein nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht aus Ton bestehenden Bestandteile der Masse aus Könern bzw. zum Teil aus Mehl bestehen, deren feine und bis zu 6 mm, vorteilhaft bis 3 mm, grobe Körnung ziemlich gleichmässig auf die ganze Skala von feinster Körnung bis zum groben Korn verteilt ist

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

   Diese Erfindung betrifft einen gebrannten Formspeicherstein, und Verfahren zu seiner Herstellung insbesondere für Elektrowärmespeicheröfen, welcher aus keramischer Masse besteht und in diese direkt eingebettete Widerstandsdrähte aufweist.

   Es wurde bereits vorgeschlagen, die höchstmögliche Speicherkapazität mit viel Anteil an spezifisch schweren Mineralen und mit einer geringen Menge von Ton und Bindemitteln zu erzielen. Es dürfen allerdings die Bindemittel die eingebetteten Drähte chemisch nicht angreifen und auch den Erweichungspunkt der Masse im Brand und bei Überlastung nicht zu tief herabsetzen. Man kann die Bindemittel bedeutend herabsetzen auf Kosten des Ton-Prozentsatzes und bei stark vergrössertem Ton-Anteil sogar ganz weglassen.

   Die Forderung nach einem spezifisch grossen Formsteingewicht findet aber gerade bei eingebetteten Heizleitern ihre Begrenzung in der Rissefreiheit und in der erforderlichen mechanischen Festigkeit für den Transport. Deshalb ermöglicht ein grösserer Ton-Anteil, wie erkannt wurde, durch Agglomeration die fest haftende Verbindung mit den spezifisch schweren Bestandteilen der Masse.

   Nicht jede Tonsorte verbindet sich rissefrei mit jedem spezifisch schweren Mineral in allzu geringer Menge und in jener chemischen Zusammensetzung, die dem Widerstandsmaterial nicht schadet.

   Der erfindungsgemässe Formspeicherstein ist dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Masse mindestens 40SO von einem oder mehreren der folgenden Matrialien enthält: Magnesit, Sintermagnesit, Chromit, Olivin, Dunit, Forsterit, Magnesiumsilikat, und dass der Rest der Masse aus fetten Tonen, allenfalls gemischt mit bis zu 10% gebranntem, körnigem Ton, besteht.

   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ton so fein gemahlen wird, dass er die Gemischbestandteile, die ein höheres spezifisches Gewicht haben als der Ton, bei Anfeuchtung umhüllt.

   Die nicht aus Ton bestehenden Bestandteile der Masse können aus Körnern bis 6 mm bzw. zum Teil aus Mehl bestehen.

   Kalk und sonstige Substanzen, welche beim Trocknen oder Brennen Gase bilden, sowie die Heizleiter angreifen, dürfen in den schweren Stoffen nicht oder nur in ganz geringen Mengen enthalten sein. Es hat sich gezeigt, dass derartige schädliche Erscheinungen durch einen grösseren Tongehalt gebunden werden und nicht stören.

   Als geeignete Schwerstoffe haben sich auch Magnesiumsilikate erwiesen, deren Verwendung als Olivin, Dunit und andere Doppelsilikate bessere Bindefähigkeit mit fettem Ton und höhere Rissefreiheit in der Trocknung und im Brand ergibt. Diese Stoffe in günstigst verteilter Körnung lassen sich auch mit Magnesiten auf einer Tonbasis von 50% abwärts bis zu 10% Ton gut mischen, so zwar, dass trotz des erhöhten Tongenhalts durch dichte Schichtung und wirkungsvolle, hohe Pressung noch so hohe Formsteingewichte mit hoher spezifischer Wärme ohne Riss- oder Zerfallsanfälligkeit entstehen, dass sie für Speicherelemente mit eingepressten Heizleitern bestgeeignetes Baumatenal bilden.

   Es soll auch hervorgehoben werden, dass die letztgenannten hohen Tonprozente die Herstellung in allen Operationen erleichtern und dadurch verbilligen (insbesondere das Erstarren der Masse beim Pressen vermindern), sondern durch den Ton als billigsten Mischungsbestandteil auch den Gesamtpreis wesentlich senken.

   Die Feuerfestigkeit, welche bei Hüttenprodukten einen höheren Tonanteil nicht zulässt, spielt für die Verwendung mit eingepressten Heizleitern keine Rolle, weil letztere ohnehin keine Temperatur über 12000C vertragen.

   Zwischen 50% und 10% Anteil an fettem Ton als Bindestoff kann das spezifische Gewicht von Speicher Elementen gegenüber reiner Schamottebasis bis 50% erhöht werden.

   Zwischen 40% und 20% Tonzusatz erhöht sich das Elementgewicht bis zu 30 bis 50%. Tonzusätze unter 20% können unter bestimmten 'Bedingungen das spezifische Elementgewicht noch mehr erhöhen, doch treten dann leicht Trockenrisse auf, welche den guten Luftabschluss der eingebetteten Heizdrähte wesentlich ver schlechtem, Als Speicherstoffe wurden schon Magnesite genannt.

   Versuche haben gezeigt, das nicht nur ein höherer Magnesiumoxyd-Gehalt, sondern auch eine möglichst die ganze Skala von 0 bis 6 mm (4besser 0 bis 3 mm) umfassende Körnung in der Siebanalyse von Vorteil ist.

   Zu kleine Körner ergeben wegen ihrer Lufthüllen zu kleine spezifische Gewichte; grosse Körner sind zwar schwerer, stören aber bei der Drahteinbettung. Mittelkleine Korngrössen sind zur innigen, nicht so leicht Trocknungsrisse bildenden Pressformung und Trocknung vorteilhaft.

   PATENTANSPRÜCHE

   I. Gebrannter Formspeicherstein, insbesondere für Elektrowärmespeicheröfen, welcher aus keramischer Masse besteht und in diese direkt eingebettete Widerstandsdrähte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Masse mindestens 40% von einem oder mehreren der folgenden Materialien enthält: Magnesit, Sintermagnesit, Chromit, Olivin, Dunit, Forsterit, Magnesiumsilikat, und dass der Rest der Masse aus fetten Tonen, allenfalls gemischt mit bis zu 10% gebranntem, körnigem Ton, besteht.

   II. Verfahren zur Herstellung des Formspeichersteins nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Ton so fein gemahlen wird, dass er die Gemischbestandteile, die ein höheres spezifisches Gewicht haben als der Ton, bei Anfeuchtung umhüllt.

   UNTERANSPRUCH Formspeicherstein nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht aus Ton bestehenden Bestandteile der Masse aus Könern bzw. zum Teil aus Mehl bestehen, deren feine und bis zu 6 mm, vorteilhaft bis 3 mm, grobe Körnung ziemlich gleichmässig auf die ganze Skala von feinster Körnung bis zum groben Korn verteilt ist