DE3207623A1 - Porous ceramic shaped body, method for its manufacture, and its use - Google Patents

Porous ceramic shaped body, method for its manufacture, and its use

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Abstract

The invention relates to porous ceramic shaped bodies which consist essentially of fly dust and are characterised by the fact that, without the presence of hydraulic or non-hydraulic binder, they are calcined and made porous throughout by firing at a temperature of between 700 and 1000 DEG C or by sintering at a temperature of between 1000 and 1300 DEG C. The method of the invention for the production of these shaped bodies is characterised by the fact that fly dust and/or fly ash, possibly with an additional content of silicates or SiO2-containing sinterable materials but without binder, is mixed with a finely divided burnable aggregate, moistened with water to form a mass and possibly coloured, that the mass is shaped into a blank which is predried, and that the blank is then calcined at a temperature between 700 and 1300 DEG C and then cooled to room temperature. Due to their porosity and their high capillary absorptive power as well as their good heat-insulating properties the shaped bodies can be used, among other things, as construction material and as aggregate for lightweight concrete.

Description

Poröser keramischer Formkörper, Porous ceramic molded body,

Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung Die Erfindung betrifft poröse keramische Formkörper, die im wesentlichen aus Flugstaub bestehen. Solche Formkörper werden in erster Linie als Leichtzuschläge für Beton und künstliche Steine verwendet. Flugstäube fallen in der chemischen Industrie, bei der Aufbereitung und Verhüttung von Erzen und in Kohlekraftwerken jährlich in riesigen Mengen als Abfallprodukt an. Die Beseitigung und Lagerung dieser meist mit Hilfe von Zyklonen oder Elektrofiltern aus der Abluft einschlägiger Industrien abgeschiedener Flugstäube verschlingt hohe Kosten, ohne daß es'bisher gelungen wäre, diese Abfallprodukte einer sinnvollen, kostenmäßig tragbaren Wiederverwertung zuzuführen. Process for its preparation and its use The invention relates to porous ceramic molded bodies which essentially consist of fly ash. Such moldings are primarily used as lightweight aggregates for concrete and artificial Stones used. Flue dust occurs in the chemical industry during processing and smelting of ores and in coal-fired power plants annually in huge quantities as Waste product. The removal and storage of these mostly with the help of cyclones or electrostatic precipitators from the exhaust air of relevant industries devours high costs, without any success so far, these waste products to a meaningful, affordable recycling.

Es sind zwar schon eine ganze Reihe von Versuchen unternommen worden, Flugstäubc, insbesondere Flugasche aus Steinkohle7 oder Braunkohlekraftwerken, zur Herstellung künstlicher Steine und anderer Baumaterialien zu verwenden, jedoch sind alle diese Versuche nie ernsthaft und in großem Maßstab von der Praxis aufgegriffen worden, entweder weil die vorgeschlagene Verwertung einen zu hohen Primärenergieverbrauch erforderte oder aber weil die vorgeschlagenen Produkte hinsichtlich ihrer bauphysikalischen Eigenschaften nachteilig oder sogar unbrauchbar waren.A number of attempts have already been made Fly ash, in particular fly ash from hard coal7 or lignite power plants, for Manufacture of artificial stones and other building materials are to be used, however none of these attempts were taken seriously and on a large scale in practice been either because the proposed recovery is too high Primary energy consumption required or because the proposed products with regard to their physical properties were disadvantageous or even unusable.

Einen umfassenden überblick über die bisher mit Flugstäuben durchgeführten Versuche, als Baumaterial verwendbare Formkörper herzustellen, gibt die DE-OS 26 39 655: Danach ist es bekannt, Flugstaub unter Zugabe von Anregern, d.h. von hydraulischen Bindemitteln, und Wasser zu selbsterhärtenden Pellets zu formen, die jedoch nur eine beschränkte Festigkeit aufweisen, und aus diesen Pellets entweder Hohlblocksteine herzustellen oder die Pellets im Gemisch mit Sand als Zuschlag für Beton zu verwenden.A comprehensive overview of the previously carried out with fly ash Attempts to produce moldings that can be used as building material are given in DE-OS 26 39 655: According to this, it is known to remove fly ash with the addition of exciters, i.e. hydraulic Binders, and water to form self-hardening pellets, but only have a limited strength, and from these pellets either hollow blocks or to use the pellets mixed with sand as an aggregate for concrete.

Diese nicht-calcinierten, also weder gebrannten noch gesinterten Pellets sind nicht frostsicher und auch bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt nicht langfristig haltbar, weil sich die obersten Schichten nacheinander ablösen, wodurch die Pellets - ähnlich dem natürlich Sandstein - schnell zerfallen. Ein weiterer Nachteil der unter Zugabe von hydraulischen Bindemitteln geformten Flugstaub-Pellets besteht darin, daß diese Pellets kaum porosiert sind, also nur ein geringes kapillares Saugvermögen besitzen und keine für modernes Baumaterial ausreichende Wärmedämmung aufweisen.These non-calcined, i.e. neither fired nor sintered pellets are not frost-proof and not long-term even at temperatures above freezing point durable because the top layers peel off one by one, creating the pellets - similar to natural sandstone - disintegrate quickly. Another disadvantage of the consists of flue dust pellets formed with the addition of hydraulic binders in that these pellets are hardly porous, so only a low capillary suction capacity and do not have sufficient thermal insulation for modern building materials.

Um insbesondere den zuletzt genannten Nachteil zu beseitigen, hat man auch bereits Pellets aus Flugstaub, jedoch ohne Zugabe hydraulischer Bindemittel, hergestellt, wobei man den Flugstaub mit Kohlenstaub vermischt und die Pellets in Schacht- oder Drehöfen oder auf Sinterbändern gebrannt hat, um einerseits die Festigkeit der Pellets zu erhöhen, andererseits aber - durch Verbrennen des Kohlenstaubs - Porosität im gebrannten keramischen Formkörper zu erzeugen. Die Sc1iji,ttrohdichte der auf diese Weise hergestellten gebrannten Pellets beträgt im besten 3 3 Falle etwa 900 g/dm , die Kornrohdichte etwa 1800 g/dm Die Porosität dieser bekannten Formkörper ist einerseits zu gering, um den Effekt der kapillaren Saugfähigkeit gewerblich ausnützen zu können, andererseits hat das Material immer noch viel zu hohe Rohdichten, um es zur Herstellung wärmedämmender Baumaterialien bei gleichzeitig tragbaren Gestehungskosten zu verwenden.In order to eliminate the last-mentioned disadvantage in particular, has you can also already use pellets from fly ash, but without adding hydraulic binders, produced by mixing the fly ash with coal dust and the pellets in Shaft or rotary kilns or burned on sintering belts to increase the strength on the one hand of the pellets, but on the other hand - by burning the coal dust - To generate porosity in the fired ceramic shaped body. The Sc1iji, throat density of the burned pellets produced in this way is the best 3 3 Fall about 900 g / dm, the grain density about 1800 g / dm The porosity of this known Molded body is on the one hand too small to have the effect of capillary absorbency To be able to exploit commercially, on the other hand, the material still has a lot to offer high bulk densities in order to produce heat-insulating building materials at the same time to use affordable prime costs.

Um auch diese Nachteile zu vermeiden, wird in der DE-OS 26 39 655 vorgeschlagen, den zuvor beschrittenen Weg -Herstellung von Pellets aus Flugstaub allein, ohne Zusatz von hydraulischen Bindemitteln - wieder zu verlassen und die Flugstäube wieder mit hydraulischen Bindemitteln zu vermischen, die Roh-Pellets oder anders geformten Rohlinge jedoch nicht zu calcinieren, also weder zu brennen noch zu sintern, sondern im Autoklaven mit gespanntem Dampf zu behandeln und damit ausschließlich hydraulisch zu härten. Bei diesen unter hohem Druck und hoher Temperatur hydraulisch gehärteten Formkörpern ist es ebenfalls schon bekannt, das Gemisch aus Flugstaub und hydraulischem Bindemittel zusätzlich mit porenbildenden Zusatzstoffen zu versetzen, insbesondere mit solchen Zusatzstoffen, die unter den Autoklaven-Bedingungen schmelzen und/oder verdampfen.In order to avoid these disadvantages as well, DE-OS 26 39 655 proposed the route previously taken - production of pellets from fly ash alone, without the addition of hydraulic binders - to leave again and the To mix flue dusts again with hydraulic binders, the raw pellets or other shaped blanks, however, not to be calcined, i.e. not to be fired still to be sintered, but to be treated in the autoclave with pressurized steam and thus hardened hydraulically only. With these under high pressure and high temperature Hydraulically hardened moldings, it is also already known, the mixture from Fly dust and hydraulic binders with additional pore-forming additives to be added, especially with those additives that are used under the autoclave conditions melt and / or evaporate.

Auch diese zuletzt beschriebenen, hydraulisch gehärteten Formkörper haben entweder überhaupt keine oder eine nur unbedeutende kapillare Saugfähigkeit, weil, sofern überhaupt Poren vorhanden sind, der Bindemittelleim unter den hohen Drucken in die Porenöffnungen gedrückt wird und dort abbindet. Die Poren werden dadurch irreversibel verstopft. Unter den Autoklaven-Bedingungen werden die Formkörper außerdem sehr stark verdichtet, was zu einer wesentlichen Erhöhung der Rohdichte führt und damit gleichzeitig zu einer wesentlichen Verschlechterung der wärmedämmcnden Eigenschaften sowie einer Einschränkung der Verwendungsmöglichkeiten auf dem Bausektor.These hydraulically hardened molded bodies described last are also used have either no or only insignificant capillary absorbency, because, if there are any pores at all, the binder glue is among the tall ones Printing is pressed into the pore openings and sets there. The pores will be thereby irreversibly clogged. The moldings are under the autoclave conditions in addition, it is very densely compressed, which leads to a substantial increase in the bulk density leads and thus at the same time to a significant deterioration in the heat-insulating Properties as well as a restriction of the possibilities of use in the construction sector.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen porösen keramischen Formkörper zu schaffen, der im wesentlichen aus Flugstaub besteht, der eine höhere Porosität und damit ein höheres kapillare Saugvermögen aufweist als die bekannten Formkörper, der aber gleichzeitig eine wesentlich geringere Rohdichte und damit bessere wärmedämmende Eigenschaften aufweist. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung solcher Formkörper zu schaffen, mit dem es einerseits gelingt, die als Abfallprodukte anfallenden Flugstäube umweltfreundlich zu verwerten, bei dem aber gleichzeitig das Grundübel aller Energiesparmaßnahmen minimiert wird, nämlich der Bedarf an Primärenergie zur Ilerstellung des umweltfreundlichen und in seiner Anwendung energiesparenden, weil wärmedämmenden Formkörpers.The invention is based on the object of a porous ceramic To create shaped body, which consists essentially of fly dust, which is a higher Porosity and thus a higher capillary pumping speed than the known Molded body, but at the same time a significantly lower bulk density and thus has better thermal insulation properties. Another object of the invention based on a simple and inexpensive method of manufacture To create such a molded body with which it is possible on the one hand to use the waste products to recycle the resulting airborne dust in an environmentally friendly way, but at the same time the basic evil of all energy-saving measures is minimized, namely the need for primary energy for the creation of the environmentally friendly and in its application energy-saving, because heat-insulating molded body.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Formkörper der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß er ohne Gehalt an hydraulischem oder nicht-hydraulischem Bindemittel calciniert und durch und durch porosiert ist.According to the invention, this object is achieved in the case of a shaped body as described at the outset mentioned genus in that it has no content of hydraulic or non-hydraulic Binder is calcined and porous through and through.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiter durch ein Verfahren zur Herstellung des Formkörpers der eingangs genannten Gattung gelöst, das durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet ist: (a) Flugstaub wird mit einem feinteiligen, brennbaren, natürlich oder synthetischen Zuschlag vermischt; (b) das Gemisch wird mit Wasser unter weiterem Mischen soweit angefeuchtet, daß eine mechanisch leicht formbare Masse entstellti (c) die Masse wird gegebenenfaSls mit einem hitzebeständigen Farbstoff angefärbt; (d) die Masse wird zu einem Rohling beliebiger äußerer Form geformt; (e) der Rohling wird getrocknet, bis er eine Restfeuchte von 0,5 bis 8 Gew.-t erreicht hat; (f) der vorgetrocknete Rohling wird bei 0 einer Temperatur von 700 bis 1300 C calciniert; (g) der calcinierte Formkörper wird gelagert, bis er auf Raumtemperatur abgekühlt ist.According to the invention, the object is further achieved by a method for production of the shaped body of the type mentioned at the outset, which is solved by the combination is characterized by the following features: (a) Airborne dust is divided into a finely divided, Combustible, natural or synthetic aggregate; (b) the mixture becomes moistened with water with further mixing so that one is mechanically easy malleable mass disfiguredi (c) the mass is optionally treated with a heat-resistant material Dye stained; (d) the mass becomes a blank of any arbitrary shaped outer shape; (e) the blank is dried until it has a residual moisture of Has reached 0.5 to 8 wt. T; (f) the pre-dried blank is at 0 a temperature calcined from 700 to 1300 C; (g) the calcined molded body is stored until it has cooled to room temperature.

Das erfindungsgemäße Verfahren kommt, weil es drucklos und damit ohne aufwendige Apparaturen arbeitet, mit einem geringeren Primärenergiebedarf aus, als dies bei dem bekannten hydraulischen Aushärten der Formkörper unter gespanntem Wasserdampf der Fall ist. Außerdem wird erfindungsgemäß keinerlei hydraulisches Bindemittel verwendet, was ebenfalls zu einer Senkung des Primärenergiebedarfes führt, da die Herstellung von Zement, Kalk und Gips bekanntlich äußerst energieverzehrend ist. Gleichzeitig werden Flugstäube.aller Art einer volkswirtschaftlich vernünftigen, weil energiewirtschaftlich vertretbaren Verwertung zugeführt. Vor allem aber wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit den erfindungsgemäßen Formkörpern ein poröser keramischer Werkstoff außerordentlich hoher Porosität und deshalb hoher kapillarer Saugkraft zur Verfügung gestellt, mit dem Schüttrohdichten bis hinunter auf 400 g/dm3 und Kornrohdichten von weniger 3 als 1500 g/dm erreicht werden, ein Material also, das besonders leicht ist und besonders gute Wärmedämmeigenschaften aufweist. Wegen dieser vorteilhaften Eigenschaften sind die erfindungsgemäßen Formkörper universell überall dort verwendbar, wo es entweder auf hohe kapillare Saugkraft oder auf eine hohe Wärmedämmung bei gleichzeitig geringer Dichte ankommt. Dic erfindungsgemäßen Formkörper können deshalb als Baumaterial jeder Art verwendet werden; sie können in quaderförmiger Gestalt unmittelbar als künstlicher Stein verwendet werden, ebenso wie Ziegel oder Klinker, sie können aber auch in Form von Pellets als Zuschlag für Leichtbeton und für die Herstellung künstlicher Steine, insbesondere Mauersteine, verwendet werden, die Pellets können mit Bindemittel gegebenenfalls unter Zusatz von Schlagschäumen oder schäumbaren Kunststoffemulsionen vermischt werden, um aus solchen Mischungen in an sich bekannter Weise künstliche Steine, Hohlblocksteine oder dergleichen herzustellen, und die erfindungsgemäßen Pellets können aufgrund ihrer hohen kapillaren Saugfähigkeit als Katzenstreu, als öl oder Chemikalien aufsaugendes Mittel (binder) und als Hydrokultur-Blähkörper verwendet werden. Bei den hier aufgezählten Verwendungsmöglichkeiten handelt es sich indessen nur um die besonders bevorzugten Verwendungsarten.The inventive method comes because it is pressureless and therefore without elaborate apparatus works with a lower primary energy requirement than this is the case with the known hydraulic curing of the moldings under pressurized steam the case is. In addition, according to the invention, there is no hydraulic binder whatsoever used, which also leads to a reduction in the primary energy requirement, since the The production of cement, lime and gypsum is known to be extremely energy-consuming. At the same time, fly dust of all kinds becomes an economically reasonable, because it is recycled in an energy-economically justifiable manner. But above all will with the method according to the invention and with the moldings according to the invention porous ceramic material extremely high porosity and therefore higher capillary suction provided, with the bulk densities down to 400 g / dm3 and grain densities of less than 3 than 1500 g / dm can be achieved In other words, material that is particularly light and has particularly good thermal insulation properties having. Because of these advantageous properties, the moldings according to the invention are Universally usable wherever there is either high capillary suction or a high level of thermal insulation combined with low density is important. The invention Moldings can therefore be used as a building material of any kind; she can be used directly as an artificial stone in a cuboid shape, just like bricks or clinker, but they can also be in the form of pellets as a supplement for lightweight concrete and for the production of artificial stones, especially bricks, can be used; the pellets can be mixed with a binder, if necessary with an additive of whipped foams or foamable plastic emulsions are mixed to make up such mixtures in a manner known per se artificial stones, hollow blocks or the like, and the pellets according to the invention can be due to their high capillary absorbency as cat litter, oil or chemicals Medium (binder) and can be used as hydroponic inflatable bodies. With the ones listed here However, possible uses are only those that are particularly preferred Usage types.

Die Erfindung hat überraschenderweise ergeben, daß die in der DE-OS 26 39 655 empfohlene Abkehr von den damals bekannten bindemittelfreien Flugstaub-Formkörpern auf einem Vorurteil beruhte. Erfindungsgemäß wurde deshalb der durch die DE-OS 26 39 655 gewiesene Weg vollständig verlassen, und zwar sowohl bezüglich des Bindemittelzusatzes als auch bezüglich der Dampfdruckbehandlung.The invention has surprisingly shown that the DE-OS 26 39 655 recommended departure from the binder-free flue dust moldings known at the time was based on a prejudice. According to the invention, therefore, the DE-OS 26 39 655 completely abandoned the route, both with regard to the addition of binder as well as with regard to steam pressure treatment.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Formkörpers bestehen darin, daß der Flugstaub vollständig oder zum Teil aus Flugasche aus Steinkohle- oder Braunkohlekraftwerken besteht und daß der Formkörper zusätzlich, also neben dem Flugstaub oder der Flugasche, einen Gehalt an natürlichen oder synthetisch hergestellten Silicaten oder SiO2-haltigen, sinterfähigen Materialien aufweist. Bei diesen Materialien handelt es sich um Silicate, Alumosilicate, Beryllosilicate, Zeolithe, Asbeste, Glimmer, Aluminate, Wasserglas, Kieselgur, Infusorien- und Diatomeenerde, ossa sepia, Reisschalenabfälle, Silicone und dergleichen. Mit Hilfe der Si02-haltigen sinterfähigen Materialien können die Härte, der elektrische Widerstand, die wasserabstoßende Wirkung, die Wasserretention, die Dampfdurchlässigkeit und andere bauphysikalische Eigenschaften der erfindungsgemäßen Formkörper innerhalb weiter Grenzen variiert werden.There are advantageous embodiments of the molded body according to the invention that the fly ash is completely or partially made up of fly ash from coal or lignite power plants and that the shaped body is in addition, so next to the fly dust or the fly ash, a content of natural or synthetically produced Has silicates or SiO2-containing, sinterable materials. With these materials it concerns silicates, aluminosilicates, beryllosilicates, zeolites, asbestos, Mica, aluminates, water glass, kieselguhr, infusoric and diatomaceous earth, ossa sepia, Rice husk scraps, silicones and the like. With the help of the Si02-containing sinterable Materials can have the hardness of electrical resistance, the water repellent Effect, water retention, vapor permeability and other building physics Properties of the moldings according to the invention varied within wide limits will.

Die erfindungsgemäßen Formkörper sind bei Temperaturen zwischen 700 und 13000C calciniert, nämlich entweder bei Temperaturen zwischen 700 und 10000C gebrannt oder bei Temperaturen zwischen 1000 und 13000C gesintert.The moldings according to the invention are at temperatures between 700 and 13000C, namely either at temperatures between 700 and 10000C fired or sintered at temperatures between 1000 and 13000C.

Die Formkörper können einen bei diesen Temperaturen beständigen Farbstoff enthalten und durch und durch gefärbt sein und sie können jede beliebige äußere Form einnehmen, vorzugsweise diejenige eines Ziegelsteins oder Klinkers oder aber die Form von Pellets.The shaped bodies can contain a dye which is stable at these temperatures included and colored through and through and they can be any exterior Assume shape, preferably that of a brick or clinker or else the shape of pellets.

Je nach dem beabsichtigtem Verwendungszweck können die erfindungsgemäßen Formkörper eine im wesentlichen geschlossene Oberfläche aufweisen, nämlich in den Fällen, bei denen es nur auf eine gute Wärmedämmung, nicht aber auf die kapillare Saugfähigkeit ankommt, oder ihre Oberfläche kann ganz oder teilweise mit Porenöffnungen besetzt sein, nämlich in den Fällen, bei denen es in erster Linie auf die kapillare Saugfähigkeit ankommt.Depending on the intended use, the inventive Moldings have an essentially closed surface, namely in the Cases in which there is only good thermal insulation, but not the capillary Absorbency matters, or its surface can be entirely or partially with pore openings be occupied, namely in those cases where it is primarily due to the capillary Absorbency matters.

Sofern die Formkörper in Form von Pellets vorliegen, können diese einen mittleren Durchmesser von 1 bis 32 mm besitzen, vorzugsweise von 4 bis 16 mm.If the moldings are in the form of pellets, they can have an average diameter of 1 to 32 mm, preferably 4 to 16 mm mm.

Die Schüttrohdichte der erfindungsgemäßen Pellets, die die Haufwerkporen umfaßt und daher von der mittleren Teilchengröße und der äußeren Form der Teilchen abhängt, 3 beträgt weniger als 800 g/dm3, vorzugsweise 400 bis 600 3 g/dm3. Die Kornrohdichte der Pellets beträgt zwischen 3 3 900 und 1500 g/dm3, vorzugsweise 1000 bis 1050 g/dm3.The bulk density of the pellets according to the invention, which the heap pores and therefore of the mean particle size and the external shape of the particles depends, 3 is less than 800 g / dm3, preferably 400 to 600 3 g / dm3. the Grain density of the pellets is between 3 3,900 and 1,500 g / dm3, preferably 1000 to 1050 g / dm3.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper wird zunächst der Flugstaub mit einem feinteiligen, brennbaren, natürlichen oder synthetischen Zuschlag vermischt. Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unter "Zuschlag" nicht Sand oder Kies oder dergleichen, also kein Mörtel- oder Beton-Zuschlag verstanden, sondern ein brennbarer Zusatzstoff, der beim Calcinieren, also beim Brennen oder Sintern, möglichst rückstandsfrei verbrennt oder verschwelt und dabei aufgrund zweier verschiedener Effekte Poren in den erfindungsgemäßen Formkörpern erzeugt: Zum einen bildet sich an der Stelle, den das Zuschlagteilchen eingenommen hat, durch dessen Verbrennung oder dessen Verschwelen ein mit den dabei entstehenden Verbrennungsgasen gefüllter Hohlraum, eine Gasblase, zum anderen expandieren die Verbrennungsgase durch weitere Erhitzung sehr stark, blähen den Formkörper, der sich gleichzeitig mehr und mehr zu einer keramikartigen Gerüststruktur verfestigt, dadurch auf und suchen durch das Innere der Formkörper einen Weg in Richtung auf die Oberfläche, wodurch sich langgestreckte Hohlräume, Poren, bilden, bis die Verbrennungsgase schließlich durch die Oberfläche der Formkörper entweichen und dort, je nach der Zusammensetzung und den sonstigen Zusätzen, entweder freie Porenöffnungen zurücklassen oder aber Porenöffnungen bilden, die noch während des Herstellungsprozesses oberflächlich - und nur oberflächlich - durch eine dünne Kruste des keramikähnlichen Materials wieder verdeckt werden.To produce the moldings according to the invention, the first Airborne dust with a finely divided, combustible, natural or synthetic aggregate mixed. In connection with the method according to the invention, under "surcharge" not sand or gravel or the like, i.e. no mortar or concrete aggregate understood, but a flammable additive that occurs when calcining, i.e. when burning or Sintering, burns as residue-free as possible or carbonized and because of two various effects produced pores in the moldings according to the invention: On the one hand forms at the point that the aggregate has occupied by its Combustion or its smoldering with the resulting combustion gases filled cavity, a gas bubble, on the other hand the combustion gases expand by further heating very strongly, the molded body swell, which is at the same time solidified more and more to a ceramic-like framework structure, thereby on and seek a way through the interior of the molded body towards the surface, thereby forming elongated cavities, pores, until the combustion gases finally escape through the surface of the molded body and there, depending on the composition and the other additives, either leave behind free pore openings or else Form pore openings that are still superficial during the manufacturing process - and only superficially - through a thin crust of the ceramic-like material be covered again.

Als Zuschlag im erfindungsgemäßen Sinne können gemahlene oder geraspelte Kunststoffteilchen mit einer Körnung bzw.As a supplement in the sense of the invention, ground or grated Plastic particles with a grain size or

einer Sieblinie von 0 bis 5 mm, vorzugsweise von 1 bis 2 mm, verwendet werden, wobei Teilchen geschäumter Kunststoffe bevorzugt werden, insbesondere Teilchen aus geschäumtem Polystyrol ("Styropormehl") oder Teilchen von Hartschaumabfällen aus geschäumtem Polyurethan.a grading curve of 0 to 5 mm, preferably 1 to 2 mm, is used with particles of foamed plastics being preferred, especially particles made of foamed polystyrene ("Styrofoam flour") or particles of rigid foam waste made of foamed polyurethane.

Anstelle der geschäumten Kunststoffteilchen können aber auch schäumbare, aber noch nicht ausgeschäumte, Monomere, Polymere und/oder Mischpolymerisate enthaltende Gemische verwendet werden, die unter den Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, also aufgrund der Wärme- und/oder Feuchtigkeitszufuhr, ausschäumen und dabei erst Teilchen aus geschäumtem Kunststoff bilden.Instead of the foamed plastic particles, however, even foamable, but not yet foamed, monomers, polymers and / or copolymers containing mixtures are used, which under the conditions of the invention Process, ie due to the supply of heat and / or moisture, foam and only form particles of foamed plastic in the process.

Als brennbare "Zuschläge" können aber auch Holz-, Stroh-oder Heuteilchen derselben Körnung verwendet werden.Wood, straw or hay particles can also be used as combustible "aggregates" the same grain size can be used.

Bevorzugte "Zuschlägc sind Teilchen aus geschäumtem Polystyrol, insbesondere von einer Teilchengröße von 1 bis 2 mm, und Sägemehl. Es können auch Gemische aus Kunststoffteilchen und natürlichen organischen Materialien verwendet werden, insbesondere auch Gemische aus geschäumtem Polystyrol und Sägemehl.Preferred "aggregates" are particles of expanded polystyrene, in particular of a particle size of 1 to 2 mm, and sawdust. Mixtures can also be used Plastic particles and natural organic materials are used, in particular also mixtures of foamed polystyrene and sawdust.

Das Gemisch aus Flugstaub und/oder Flugasche einerseits und feinteiligem, brennbarem Zuschlag andererseits wird nun mit Wasser unter weiterem Mischen, beispielsweise in einer kontinuierlich angetriebenen Mischschnecke, soweit angefeuchtet, daß eine mechanisch leicht formbare Masse entsteht, welche vorzugsweise 5 - 15 Gew.-E Wasser enthält und gegebenenfalls mit einem hitzebeständigen Farbstoff angefärbt werden kann, wofür sich mineralische Farbstoffe, beispielsweise Eisenoxide, Englischrot oder dergleichen, besonders gut eignen.The mixture of fly ash and / or fly ash on the one hand and finely divided, Combustible aggregate on the other hand is now mixed with water, for example in a continuously driven mixing screw, moistened to the extent that a mechanically easily malleable mass is produced, which preferably contains 5-15 parts by weight of water and, if necessary, can be colored with a heat-resistant dye can, for which mineral dyes, for example iron oxides, English red or the like, are particularly suitable.

Die angefeuchtete Masse wird dann zu einer beliebigen äußeren Form geformt. Zweckmäßig wird entweder mit Hilfe einer Strangpresse ein Strang geformt, der in ziegelsteingroße quaderförmige Rohlinge zerschnitten wird, oder aber die angefeuchtete iTassc wird mit Hilfe eines Pelletiertellers zu Pellets geformt. Bei Verwendung einer Strangpresse wird vorzugsweise eine Vakuum-Strangpresse verwendet, da durch die Evakuierung der Wassergehalt der Masse reduziert wird und gleichzeitig die Masse soweit verdichtet wird, daß die Bildung von Lunkern in den fertigen Formkörpern verhindert wird.The moistened mass then becomes any external shape shaped. Appropriately, a strand is either formed with the help of an extrusion press, which is cut into brick-sized cuboid blanks, or the Moistened iTassc is shaped into pellets using a pelletizing plate. at Using an extruder, a vacuum extruder is preferably used, because the evacuation reduces the water content of the mass and at the same time the mass is compressed to such an extent that the formation of voids in the manufacture Moldings is prevented.

Die geformten Rohlinge werden solange getrocknet, bis sie eine Restfeuchte von 0,5 bis 8 Gew.-e besitzen.The shaped blanks are dried until they have residual moisture from 0.5 to 8 percent by weight.

Die stranggepreßten, quaderförmigen Rohlinge werden nach der Vortrocknung in einem Tunnelofen, der eine Anfangstemperatur von 100 bis 2000 besitzt, bei 700 bis 10000C gebrannt, und zwar mit einer Verweilzeit von mindestens 2 Stunden im Tunnelofen bei der Brenntemperatur.The extruded, cuboid blanks are after pre-drying in a tunnel furnace, which has an initial temperature of 100 to 2000, at 700 Fired up to 10000C with a dwell time of at least 2 hours in the Tunnel furnace at the firing temperature.

Nach der Vortrocknung werden die Pellets in einem Drehrohrofen oder auf einem Sinterband bei 1000 bis 13000C gesintert. Das Vortrocknen und Calcinieren der Rohlinge, gleich welcher Art, kann nacheinander in getrennten Vorrichtungen, aber auch durch kontinuierliches Durchlaufen einer einzigen Vorrichtung erfolgen.After pre-drying, the pellets are placed in a rotary kiln or sintered on a sintering belt at 1000 to 13000C. The pre-drying and calcining the blanks, regardless of their type, can be placed one after the other in separate devices, but can also be done by continuously passing through a single device.

Es hat sich in für den Fachmann überraschender Weise gezeigt, daß die Rohpellets eine außerordentlich hohe Festigkeit besitzen, nämlich bei einem mittleren Durchmesser der Pellets von 8 mm 500 g Auflast pro Pellet, und daß sie im Grünzustand in Säcken ohne jede besondere Vorsichtsmaßnahme unverschlossen wochenlang aufbewahrt werden können und erst dann in der geschilderten Weise gesintert werden können, ohne daß die entstehenden porösen keramischen Formkörper in irgendeiner Eigenschaft verschlechtert würden.It has been shown in a surprising manner for the person skilled in the art that the raw pellets have an extremely high strength, namely one mean diameter of the pellets of 8 mm 500 g load per pellet, and that they in the green state in sacks without any special precautionary measures unsealed for weeks can be stored and only then sintered in the manner described can without the resulting porous ceramic molded body in any Property would deteriorate.

Die Zusammensetzung der angefeuchteten Masse zur Herstellung der Rohlinge wird vorzugsweise so gewählt, daß die ungesinterten Roh-Pellets eine Schüttrohdichte von 400 bis 600 g/dm3 besitzen, wozu einerseits der Anteil der Flugasche im Flugstaub variiert werden kann, andererseits die Art des "Zuschlags" sowie dessen Teilchengröße verändert werden kann, wozu weiter der mengenmäßige Anteil des Zuschlags am Gemisch aus Flugstaub und Zuschlag verändert werden kann und schlicßlich auch Art und Menge des zusätzlichen Gehaltes an natürlichen oder synthetisch hergestellten Silicaten oder Si02-haltigen sinterfähigen Materialien, wie bereits erwähnt, variiert werden kann.The composition of the moistened mass for making the blanks is preferably chosen so that the unsintered raw pellets have a bulk density from 400 to 600 g / dm3, including on the one hand the proportion of fly ash in the fly ash can be varied, on the other hand the type of "aggregate" and its particle size can be changed, including the quantitative proportion of the additive in the mixture from fly dust and aggregate can be changed and finally also the type and amount of additional content of natural or synthetically produced Silicates or SiO2-containing sinterable materials, as already mentioned, varies can be.

Zum Schluß des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die calcinierten Formkörper gelagert, bis sie auf Raumtemperatur abgekühlt sind, wobei die Umgebungstemperatur keine Rolle spielt. Auch dies ist ein erheblicher mit der Erfindung verbundener Vorteil, weil die calcinierten Formkörper noch heiß "auf Halde" geworfen werden können, und zwar unabhängig von der Jahreszeit und der in der Produktionshalle oder im Freien herrschenden Temperatur, ohne daß die Eigenschaften der Formkörper negativ beeinflußt werden. Die Druckfestigkeit ist ausreichend hoch, um Beschädigungen aufgrund der auftretenden Temperaturdifferenzen oder Beschädigungen mechanischer Art auszuschließen.At the end of the process according to the invention, the calcined Moldings stored until they have cooled to room temperature, the ambient temperature doesn't matter. This, too, is considerably connected with the invention Advantage because the calcined moldings are thrown "on the dump" while still hot regardless of the season and that in the production hall or temperature prevailing outdoors without adversely affecting the properties of the moldings to be influenced. The compressive strength is high enough to avoid damage the occurring temperature differences or mechanical damage to be excluded.

Claims (28)

Patentansprüche Dt Poröser keramischer Formkörper, im wesentlichen bestehend aus Flugstaub, dadurch gekennzeichnet, daß er ohne Gehalt an hydraulischem oder nichthydraulischem Bindemittcl calciniert und durch und durch porosiert ist. Claims Dt Porous ceramic shaped body, essentially consisting of fly ash, characterized in that it does not contain any hydraulic or non-hydraulic binder is calcined and porous through and through. 2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugstaub ganz oder zum Teil Flugasche ist. 2. Shaped body according to claim 1, characterized in that the fly ash is wholly or partly fly ash. 3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gckennzeichnet, daß cr zusätzlich einen Gchalt an natürlichen oder synthetisch Iiergesteliten Silicaten oder SiO2-haltigen sinterfähigen Materialien aufweist. 3. Shaped body according to claim 1 or 2, characterized in that cr in addition a content of natural or synthetic synthetic silicates or SiO2-containing sinterable materials. 4. Formkörper nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß cr bei einer Temperatur von 0 zwischen 700 und 1300 C calciniert ist. 4. Shaped body according to one of claims 1 to 3, characterized in that that cr is calcined at a temperature of 0 between 700 and 1300 C. 5. Formkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er bei einer Temperatur von zwischen 700 und 10000C gebrannt ist. 5. Shaped body according to claim 4, characterized in that it is at is fired at a temperature of between 700 and 10000C. 6. Formkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er bei einer Temperatur von zwischen 1000 und 0 1300 C gesintert ist. 6. Shaped body according to claim 4, characterized in that it is at is sintered at a temperature of between 1000 and 0 1300 C. 7. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er einen hitzebeständigen Farbstoff enthält und durch und durch gefärbt ist. 7. Shaped body according to one of claims 1 to 6, characterized in that that it contains a heat-resistant dye and is colored through and through. 8. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er Form und Aussehen eines Ziegelsteins oder Klinkers besitzt. 8. Shaped body according to one of claims 1 to 7, characterized in that that it has the shape and appearance of a brick or clinker. 9. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Pellet ist. 9. Shaped body according to one of claims 1 to 7, characterized in that that he's a pellet. 10. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß seine Oberfläche entweder im wesentlichen geschlossen ist oder mit Porenöffnungen besetzt ist.10. Shaped body according to one of claims 1 to 9, characterized in that that its surface is either substantially closed or with pore openings is busy. 11. Formkörper näch Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß seine Schüttrohdichte weniger als 800 g/dm3 beträgt.11. Shaped body according to claim 9, characterized in that its Bulk density is less than 800 g / dm3. 12. Formkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß seine Schüttrohdichte zwischen 400 und 600 g/dm3 beträgt.12. Shaped body according to claim 11, characterized in that its Bulk density is between 400 and 600 g / dm3. 13. Formkörper nach einem der Ansprüche 9, 11 oder 12, dadurch gekennzeicllnet, daß seine Kornrohdichte 3 zwischen 900 und 1500 g/dm3 beträgt.13. Shaped body according to one of claims 9, 11 or 12, characterized in that that its grain density 3 is between 900 and 1500 g / dm3. 14. Formkörper nach einem der Ansprüche 9, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets einen mittleren Durchmesser von 1 bis 32 mm besitzen.14. Shaped body according to one of claims 9, 11, 12 or 13, characterized characterized in that the pellets have an average diameter of 1 to 32 mm. 15. Verfahren zur llerstellung des Formkörpers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: (a) Flugstaub wird mit einem feinteiligen, brennbaren, natürlichen oder synthetischen Zuschlag vermischt; (b) das Gemisch wird mit Wasser unter weiterem Mischen soweit angefeuchtet, daß eine mechanisch leicht formbare Masse entsteht; (c) die Masse wird gegebenenfalls mit einem hitzebeständigen Farbstoff angefärbt; (d) die Masse wird zu einem Rohling beliebiger äußerer Form geformt; (e) der Rohling wird getrocknet, bis er eine Restfeuchte von 0,5-bis 8 Gew.-% erreicht hat; (f) der vorgetrocknete Rohling wird bei einer 0 Temperatur von 700 bis 1300 C calciniert; (g) der calcinierte Formkörper wird gelagert, bis er auf Raumtemperatur abgekühlt ist.15. A method for producing the shaped body according to one of the claims 1 to 14, characterized by the combination of the following features: (a) Airborne dust is made with a finely divided, combustible, natural or synthetic Mixed aggregate; (b) the mixture is mixed with water so far moistened so that a mechanically easily malleable mass is formed; (c) the mass is optionally colored with a heat-resistant dye; (d) the mass is formed into a blank of any external shape; (e) the blank is dried, until it has reached a residual moisture content of 0.5 to 8% by weight; (f) the pre-dried The blank is calcined at a temperature of 700 to 1300 C; (g) the calcined Shaped body is stored until it has cooled to room temperature. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Flugstaub Flugasche oder ein Gemisch aus Flugasche und einem oder mehreren anderen Flugstäuben verwendet wird.16. The method according to claim 15, characterized in that as fly ash Fly ash or a mixture of fly ash and one or more other fly dusts is used. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flugasche enthaltendes Gemisch verwendet wird, das zusätzlich natürliche oder synthetisch hergestellte Silicate oder Si02-haltige sinterfähige Materialien enthält.17. The method according to claim 16, characterized in that a fly ash containing mixture is used, which is also natural or synthetic contains manufactured silicates or SiO2-containing sinterable materials. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als brennbarer Zuschlag gemahlene oder geraspelte Kunststoff-, Elolz-, Stroh- oder Heuteilchen der Körnung 4 2 mm verwendet werden.18. The method according to any one of claims 15 to 17, characterized in, that as a combustible aggregate ground or grated plastic, elolz, straw or hay particles with a grain size of 4 2 mm can be used. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als brennbarer Zuschlag geschäumte Polystyrolteilchen verwendet werden.19. The method according to claim 18, characterized in that as combustible Addition of foamed polystyrene particles can be used. 20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als brennbarer Zuschlag Sägemehl verwendet wird.20. The method according to claim 18, characterized in that as combustible Sawdust aggregate is used. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Flugstaub und Zuschlag 10 bis 50 Vol.-% Zuschlag enthält.21. The method according to any one of claims 18 to 20, characterized in that that the mixture of fly ash and surcharge contains 10 to 50 vol .-% surcharge. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die angefeuchtete Masse (b) 5 bis 15 Gew.-% Wasser enthält.22. The method according to any one of claims 15 to 21, characterized in that that the moistened mass (b) contains 5 to 15% by weight of water. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die angefeuchtete Masse in einer Strangpresse geformt und der Strang in ziegelsteingroße, quaderförmige Rohlinge zerschnitten wird und daß die Rohlinge nach dem Trocknen in einem Tunnelofen, der eine Anfangstemperatur von 100 bis 2000C 0 hat, bei 700 bis 1000 C gebrannt werden.23. The method according to any one of claims 15 to 22, characterized in that that the moistened mass is formed in an extruder and the strand into brick-sized, cuboid blanks is cut up and that the blanks after drying in a tunnel furnace, which has an initial temperature of 100 to 2000C 0, at 700 can be fired up to 1000 C. 24. Verfahren naeh Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die angefeuchtete Masse in einer Vakuum-Strangpresse geformt wird und daß die Verweilzeit der Rohlinge im Tunnelofen mindestens 2 Stunden bei der laronrltemperatur beträgt.24. The method according to claim 23, characterized in that the moistened Mass is molded in a vacuum extruder and that the residence time of the blanks in the tunnel oven is at least 2 hours at the laronrl temperature. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die angefeuchtete Masse auf einem Pel letierte3 ier zu Pellets geformt wird, daß die Pellets getrocknet und in einem Drehrohrofen oder auf einem Sinterband bei 1000 bis 13000C gesintert werden.25. The method according to any one of claims 15 to 22, characterized in that that the moistened mass is formed into pellets on a pelletizer, that the pellets are dried and placed in a rotary kiln or on a sintering belt 1000 to 13000C can be sintered. 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung der angefeuchteten Masse so gewählt wird, daß die ungesinterten Roh-Pellets eine 3 Schüttrohdichte von 400 bis 600 g/dm besitzen.26. The method according to claim 25, characterized in that the composition the moistened mass is chosen so that the unsintered raw pellets a 3 Have bulk density of 400 to 600 g / dm. 27. Verwendung des Formkörpers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 bzw. des gemäß einem der Ansprüche 15 bis 26 hergestellten Formkörpers als Esaumaterial.27. Use of the shaped body according to one of claims 1 to 14 or of the molded body produced according to one of claims 15 to 26 as Esau material. 28. Verwendung des Formkörpers gemäß einem der Ansprüche 1, 9, 11 bis 14 bzw. des gemäß Anspruch 25 oder 26 hergestellten Formkörpers als Zuschlag für Leichtbeton und künstliche Steine sowie als Katzenstreu, ölbinder und Hydrokultur-Blähkörper.28. Use of the shaped body according to one of claims 1, 9, 11 to 14 or the molded body produced according to claim 25 or 26 as an additive for lightweight concrete and artificial stones as well as cat litter, oil binder and hydroponic inflatable bodies.
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