{"id":36931,"date":"2024-01-24T10:49:59","date_gmt":"2024-01-24T08:49:59","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/gepresste-versus-gegossene-feuerfeste-steine-was-ist-der-unterschied\/"},"modified":"2024-09-18T14:09:02","modified_gmt":"2024-09-18T12:09:02","slug":"gepresste-versus-gegossene-feuerfeste-steine-was-ist-der-unterschied","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/gepresste-versus-gegossene-feuerfeste-steine-was-ist-der-unterschied\/","title":{"rendered":"Gepresste versus gegossene feuerfeste Steine: Was ist der Unterschied?"},"content":{"rendered":"\n

\n\tGepresste versus gegossene feuerfeste Steine: Was ist der Unterschied?<\/b>\n\t<\/h2>\n\t

Genauso wichtig wie das Verst\u00e4ndnis des feuerfesten Materials selbst ist die Art und Weise, wie es geformt wird. Der moderne Gie\u00dfer muss das richtige feuerfeste Material – sowohl Material als auch Form – f\u00fcr die richtige Aufgabe ausw\u00e4hlen, um einen optimalen Prozess zu gew\u00e4hrleisten.<\/em><\/p>\n

\n\tEinleitung\n\t<\/h2>\n\t

Feuerfeste<\/a><\/u> Ziegel geh\u00f6ren heute zu den am h\u00e4ufigsten verwendeten W\u00e4rmed\u00e4mmstoffen in der Industrie. Wertvoller Schutz von Werkzeugen, Geh\u00e4usen und Maschinen vor \u00fcbersch\u00fcssiger Hitze, die f\u00fcr einen Fertigungsprozess erforderlich ist. Ziegel sind die logische Form, da sie gestapelt und verbunden werden k\u00f6nnen, um praktisch jede Struktur zu bilden, sei es f\u00fcr die Auskleidung eines Ofens, Ofens oder eines Verteilers. Zu den h\u00e4ufig verwendeten feuerfesten Materialien, aus denen sich die Ziegel zusammensetzen, geh\u00f6ren Aluminiumoxid, Kiesels\u00e4ure und Chromit. Die Leistung dieser Ziegel h\u00e4ngt von einer Vielzahl von Faktoren ab, einschlie\u00dflich, aber nicht beschr\u00e4nkt auf die chemische Zusammensetzung, Porosit\u00e4t und thermische Stabilit\u00e4t. Feuerfeste Steine sind Beispiele f\u00fcr „geformte“ feuerfeste Materialien. (1,2,3) Feuerfeste Steine werden auch als Schamottsteine bezeichnet. Ob ein feuerfester Stein basisch, neutral oder sauer ist, ist unter anderem ein wichtiger Aspekt bei der Anpassung eines Ziegels an eine bestimmte Anwendung.<\/p>\n

Bei der Auswahl eines Materials oder einer Ziegelart oder -form muss der moderne Gie\u00dfer viele Faktoren ber\u00fccksichtigen. Dazu geh\u00f6ren unter anderem die physikalische Festigkeit, die W\u00e4rmekapazit\u00e4t, die Best\u00e4ndigkeit gegen chemische Angriffe, die Gleichm\u00e4\u00dfigkeit, die Best\u00e4ndigkeit gegen Schrumpfung oder Ausdehnung, die Abplatzungseigenschaften und die Qualit\u00e4t des Isolators des feuerfesten Materials. Die chemische Best\u00e4ndigkeit und die Abplatzungseigenschaften h\u00e4ngen in der Regel eher von der Identit\u00e4t des feuerfesten Materials ab als davon, ob es durch Pressen oder Formen zu einem Ziegel geformt wurde, wobei der Umformprozess einen aussagekr\u00e4ftigeren Einfluss auf die anderen Faktoren hat.<\/p>\n

 <\/p>\n\t\t\t\t\"refractory-chromeflour1\"\n

\n\tTypische Produktionsmethoden\n\t<\/h2>\n

\n\tGepresste feuerfeste Steine\n\t<\/h3>\n\t

Das Pressen von feuerfesten Steinen ist eine einfache Idee. Vereinfacht ausgedr\u00fcckt wird das feuerfeste Material hergestellt, und bevor es die M\u00f6glichkeit hat, ausgeh\u00e4rtet zu werden (oder durch W\u00e4rmeanwendung ausgeh\u00e4rtet zu werden), wird es in einem Prozess, der der Extrusion \u00e4hnelt, durch eine F\u00fchrung gedr\u00fcckt oder in einem Prozess wie bei einer Ausstechform ausgeschnitten. Bei diesen Methoden kann Hochdruck oder hydraulisches Pressen eingesetzt werden, um das Endergebnis zu erzielen. Das Pressverfahren entstand, weil die Handformung der D\u00e4mmstoffe m\u00fchsam und teuer war(4).<\/p>\n

Es gibt mehrere Eigenschaften, die erreicht werden m\u00fcssen, um sicherzustellen, dass ein bestimmtes Ziegelmaterial gut f\u00fcr das Pressverfahren geeignet ist, wie in der folgenden Tabelle(5) dargestellt:<\/p>\n\n\n\n\n\n
Qualit\u00e4t<\/strong><\/td>\nDetails<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Feuchtigkeit<\/td>\nKann zwischen 6 und 12 Masseprozent Wasser liegen. Das zum Pressen ben\u00f6tigte Wasser wird von der Maschine zugegeben, so dass kein frischer, nasser Ton verwendet werden muss.<\/td>\n<\/tr>\n
Mahlgrad<\/td>\nDie Partikelgr\u00f6\u00dfe, die in die Trockenpressanlage gelangt, sollte so gleichm\u00e4\u00dfig wie m\u00f6glich sein. Die Mahlgr\u00f6\u00dfe wird von der Ausr\u00fcstung genau angegeben, aber in der Vergangenheit wurden am h\u00e4ufigsten Tone mit einer Mahlgr\u00f6\u00dfe von 11 bis 35 Mesh verwendet.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Im Gro\u00dfen und Ganzen gibt es zwei Hauptmethoden des Pressens: Trockenpressen und Hei\u00dfpressen.<\/p>\n

\n\tVorteile des Pressverfahrens\n\t<\/h3>\n\t

Dem Pressverfahren wird weithin eine Verbesserung bei der Herstellung von feuerfesten Ziegeln zugeschrieben, insbesondere in Bezug auf(6):<\/p>\n

    \n
  • Geschwindigkeit und Automatisierung<\/li>\n
  • Gleichf\u00f6rmigkeit<\/li>\n
  • Kosten<\/li>\n
  • Lebensdauer des Materials<\/li>\n
  • Leichtigkeit<\/li>\n<\/ul>\n

    Modernere Anwendungen des Pressverfahrens behaupten, dass das Verfahren aufgrund von weniger Abfall und Systemen zur R\u00fcckgewinnung von \u00fcbersch\u00fcssigem Material, das in den Herstellungsprozess zur\u00fcckgef\u00fchrt wird, noch effizienter ist(7). Das Pressverfahren erfordert keine externe Erw\u00e4rmung und der Prozess wird mit hydraulischem Druck durchgef\u00fchrt, dessen Energie in der Regel aus Elektrizit\u00e4t gewonnen wird. Das Pressen ist daher eine umweltgerechte Wahl.<\/p>\n

    Im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Umformmethoden f\u00fcr Ziegel wird die Abplatzung um 35 % reduziert, die Volumen\u00e4nderung beim Brennen um 45 % reduziert und die Porosit\u00e4t um fast die H\u00e4lfte erh\u00f6ht(8).<\/p>\n

    \n\tTrockenpressen\n\t<\/h3>\n\t

    Das Trockenpressen erfolgt bei Raumtemperatur und verwendet Hydraulikzylinder, um feuerfeste Materialien in eine Form zu pressen, die auf einem Tisch zentriert ist und Hohlr\u00e4ume enth\u00e4lt. Die Form wird aus einer Ladebox beschickt, die sich oberhalb oder seitlich befindet, wodurch sichergestellt wird, dass das Material korrekt gemischt und zusammengesetzt wird.<\/p>\n

    Die Funktion der Ladebox ist f\u00fcr die Funktion von entscheidender Bedeutung, da ohne die Homogenit\u00e4t, die durch das genaue und effiziente Mischen der Box geboten wird, die F\u00fcllung der Formen ineffizient ist und somit der gesamte Gie\u00dfprozess beeintr\u00e4chtigt wird.<\/p>\n

    Wenn Druck ausge\u00fcbt wird, ist es entscheidend, dass er gleichm\u00e4\u00dfig ausge\u00fcbt wird. H\u00e4ufig werden Dr\u00fccke von mehr als 300 bis 450 bar verwendet. „Druckrisse“ sind ein Ph\u00e4nomen beim Hochdruckpressen, bei dem eine hohe Plastizit\u00e4t des Materials dazu f\u00fchrt, dass es sich bei Druckaus\u00fcbung spaltet – obwohl die Zugabe kleiner Mengen kalziniertem Material und\/oder Grog dies lindern kann, ebenso wie eine l\u00e4ngere (wenn auch langsamere) Anwendung des Drucks. Der beste feuerfeste Stein, der mit dieser Methode hergestellt wird, ist derjenige, der mit dem h\u00f6chsten Druck hergestellt wird.<\/p>\n\t\t\t\t\"refractory-glasspowder1\"\n

    \n\tHei\u00dfpressen\n\t<\/h3>\n\t

    Das Hei\u00dfpressen ist ein propriet\u00e4res Verfahren, das urspr\u00fcnglich von Union Carbide (jetzt Dow Chemical Company) f\u00fcr feuerfeste Steine mit h\u00f6herem Kohlenstoffgehalt unter Verwendung verschiedener organischer Bindemittel entwickelt wurde. Das Gemisch wird wie beim Kaltpressverfahren kombiniert, aber wenn es die Form erreicht, wird es unter Druck gesetzt (wie zuvor) und anschlie\u00dfend von elektrischem Strom durchstr\u00f6mt. Dieser Temperatur- und Druckanstieg f\u00fchrt schnell zur Verfl\u00fcchtigung der Bindemittel. Die nun gasf\u00f6rmigen organischen Verbindungen werden von der hydraulischen Presse aufgefangen und die Poren, die sich um sie herum bilden, werden durch den Druck vollst\u00e4ndig verschlossen. Dadurch entsteht ein undurchl\u00e4ssiges, kohlenstoffreiches Feuerfestmaterial, das etwa 100-mal weniger durchl\u00e4ssig ist, als wenn derselbe Ziegel mit herk\u00f6mmlichen Form- und Backverfahren hergestellt worden w\u00e4re. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass hei\u00dfgepresste kohlenstoffreiche Feuerfestmaterialien herk\u00f6mmliche Feuerfeste leicht \u00fcbertreffen, da sie eine um 200 \u00b0C h\u00f6here Betriebstemperatur aufweisen (9).<\/p>\n

    \n\tGeformte feuerfeste Steine\n\t<\/h2>\n\t

    Das Formverfahren ist eine logische Weiterentwicklung von handgeformten Ziegeln, \u00e4hnlich der traditionellen Herstellung von Lehmziegeln. Das Formen ist die andere beliebte moderne Methode zur Umformung von feuerfesten Materialien. Diese Werkstoffe, die auch als „feuerfeste Gie\u00dfmassen“ bezeichnet werden, entstehen, wenn das vorgeh\u00e4rtete feuerfeste Material in eine Form gegossen wird, die die gew\u00fcnschte Form und Gr\u00f6\u00dfe des Endprodukts aufweist, wo das feuerfeste Material an Ort und Stelle<\/em> aush\u00e4rtet und zu einem sp\u00e4teren Zeitpunkt entfernt wird(10). Abh\u00e4ngig von der Identit\u00e4t des Schimmelpilzes kann er nach Gebrauch entweder wiederverwendet oder entsorgt werden. Selbstverst\u00e4ndlich wird die Wiederverwendung sowohl aus wirtschaftlicher als auch aus \u00f6kologischer Sicht bevorzugt. Das Spritzgussverfahren ist der Schl\u00fcssel zur Herstellung von monolithischen Feuerfestmaterialien, d. h. solchen, die aus einem einzigen St\u00fcck bestehen, was besonders f\u00fcr Anwendungen mit h\u00f6chsten Leistungsanforderungen gew\u00fcnscht ist.<\/p>\n

    Kurz gesagt, der Prozess l\u00e4uft ab, indem das gleichm\u00e4\u00dfig gemischte feuerfeste Material in eine Form gegeben wird, die typischerweise aus Stahl besteht. Das Material wird \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum in der Form ausgeh\u00e4rtet, wobei mindestens 24 Stunden \u00fcblich sind(11). Nach dem L\u00f6sen aus der Form wird das Material gebrannt, als w\u00e4re es jede andere Art von feuerfestem Material. Interessanterweise k\u00f6nnen die Temperatur und die Atmosph\u00e4re um die Form herum gesteuert werden, was bedeutet, dass Eigenschaften wie Feuchtigkeit moduliert werden k\u00f6nnen, um bestimmte Endergebnisse zu erzielen(12).<\/p>\n

    \n\tVor- und Nachteile des geformten Verfahrens\n\t<\/h3>\n\t

    Das Formverfahren ist weitestgehend tolerant gegen\u00fcber den unterschiedlichsten Materialien, Porosit\u00e4ten und Feuchtigkeitsgehalten. Aufgrund des fehlenden Druckbedarfs ist das Formverfahren einfacher in Konstruktion und Betrieb – und damit kosteng\u00fcnstiger. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Formen in praktisch jeder Form und Gr\u00f6\u00dfe hergestellt und wiederverwendet werden(14). Aufgrund des Fehlens \u00e4u\u00dferer Kr\u00e4fte dauert das geformte Verfahren jedoch l\u00e4nger als das gepresste Verfahren.<\/p>\n\t\t\t\t\"Pouring\n

    \n\tWas ist besser geeignet?\n\t<\/h3>\n\t

    Sowohl gepresste als auch geformte feuerfeste Materialien haben ihre Vorteile, und so muss nat\u00fcrlich auch der spezifische Anwendungsfall ber\u00fccksichtigt werden, ebenso wie die Anforderungen an die Produktion durch die verf\u00fcgbaren Ressourcen, die Notwendigkeit der Automatisierung usw. Der gemeinsame Vorteil beider Verfahren ist die relative Geschwindigkeit im Vergleich zur Herstellung von Ziegeln von Hand und die gleichbleibende Form, Gr\u00f6\u00dfe und Ausf\u00fchrung(13).<\/p>\n

    Es sollte beachtet werden, dass die Formbildung – durch Pressen oder durch Formen – nur ein Teil der Diskussion \u00fcber die Auswahl und Gestaltung eines feuerfesten Materials ist. Ebenso wichtig ist, wie das Material ausgeh\u00e4rtet wird, d.h. bei welcher Temperatur und wie lange. Dar\u00fcber hinaus befasst sich das Pressen und Formen in erster Linie mit der Herstellung von Ziegeln, einschlie\u00dflich Monolithen – und nur ein Teil der Geschichte f\u00fcr feuerfeste Pasten und andere Verbundprodukte.<\/p>\n

    \n\tBeratung von Manganoxid\n\t<\/h3>\n\t
      \n
    • Feuerfeste Steine sind Bl\u00f6cke aus hochthermisch best\u00e4ndiger Keramik oder keramik\u00e4hnlichem Material, die meist aus feuerfesten Materialien wie Kiesels\u00e4ure oder Chromit bestehen<\/li>\n
    • Diese Ziegel finden breite Anwendung in der Industrie, von Verteilerauskleidungen im Strangguss bis hin zu Schamottsteinen f\u00fcr \u00d6fen<\/li>\n
    • Die Ziegel werden in erster Linie entweder im Form- oder Pressverfahren hergestellt, je nach gew\u00fcnschtem feuerfestem Steinergebnis<\/li>\n
    • Beide Produktionsmethoden haben erhebliche Vorteile gegen\u00fcber der Handformung, insbesondere in Bezug auf Geschwindigkeit und Konsistenz, wobei der Pressvorgang am schnellsten ist<\/li>\n
    • Beim Pressen wird das nicht ausgeh\u00e4rtete Ziegelmaterial mit hydraulischem Druck zu einer Form verdichtet, die anschlie\u00dfend gebrannt wird. Zu den Vorteilen geh\u00f6ren Geschwindigkeit, Gleichm\u00e4\u00dfigkeit und bessere Porosit\u00e4tseigenschaften. Das Hei\u00dfpressen ist eine Teilmenge, die in ihrer Natur und Verwendung weitgehend propriet\u00e4r ist<\/li>\n
    • Das Formgebungsverfahren ist effektiv und zuverl\u00e4ssig, wenn auch langsamer als das Pressverfahren. Es ist weitgehend tolerant gegen\u00fcber vielen Materialien<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\"Carbon\"\n\t

      Verweise<\/strong><\/p>\n

      1 W. E. Lee und W. M. Rainforth, Ceramic Microstructures – Property Control by Processing<\/em>, Chapman und Hall, London, 1994<\/p>\n

      2 K. Matusmoto, Chem. Abst.,<\/em> 1963<\/strong>, 59, 3626<\/p>\n3 T. R. Lyman und W. J. Rees, Trans. Ceram. Soc.<\/em> 1937<\/strong>, 36, 110
      \n4 F. C. Steimke, Bachelorarbeit, University of Missouri School of Mines, 1941\n

      5 US-Patent US1911152, 1929<\/p>\n

      6 E. Hagar, J. Am. Ceram. Soc.<\/em>, 1925, 8. 122<\/p>\n

      7 China Patent CN2312120Y, 1996<\/p>\n

      8 J. H. Kruson und C. A. Smith, J. Am. Ceram. Soc.<\/em>, 1925, 8, 829<\/strong><\/p>\n

      9 C. Schacht (Hrsg.), Refractories Handbook<\/em>, CRC Press, Boca Raton, Vereinigte Staaten, 2004<\/p>\n

      10 Uhr M. Garbers-Craig, J. S. Afr. Inst. Bergbau Metallurg.<\/em>, 2008, 108<\/strong>, 491<\/p>\n11 W. N. Dos Santos, J. Eur. Ceram. Soc.<\/em>, 2003, 23<\/strong>, 745
      \n12 A. W. Gropjanow, Refract. und Indust. Ceram.<\/em>, 2009<\/strong>, 50, 198\n

      14 J. McMeekan, J. Inst. Ingenieure<\/em>, 1920<\/strong>, 1, 380<\/p>\n

      13 J. D. Gilchrist (Hrsg.), Fuels Furnaces and Refractories<\/em>, Pergamon, Oxford, 1977<\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Genauso wichtig wie das Verst\u00e4ndnis des feuerfesten Materials selbst ist die Art und Weise, wie es geformt wird. 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