SE426814B - Forfarande for tillverkning av keramiska alster t ex byggnadstegel - Google Patents

Description

7807055-4 2 Vid förfarandet enligt uppfinningen behöver inget sågspån användas som organiskt material. Förfarandet är tillämpbart påeatt stort antal leror, och gör det möjligt att uppnå lättare och stark- are produkter än medelst konventionella processer. Produkterna kan även ha utmärkta attraktiva egenskaper. Den stora variationen i de användbara typerna av lera som skall användas vid uppfinningen kan även leda till en stor variation i egenskaperna och utseendet hos de färdiga keramiska alstren. _ Keramiska alster som tillverkas enligt uppfinningen kan ha den fördelen gentemot den kända produkten vid användning av expanderad plast att de uppvisar lägre tillverkningskostnad och högre hållfasthet. De nya keramiska alstren kan användas för last- bärande skiljeväggar såväl som för regn- och frostbeständiga ytter- väggar.

Den holländska patentskriften 158.565 beskriver ett förfaran- de för avlägsnande av metalldelar, arkformigt material och grovt organiskt material från hushållsavfall under kvarlämnande av en fin organisk fraktion som är lämplig för användning vid föreliggande upp- finning. Det har särskilt visat sig att förfarandet enligt uppfinning- en ger tillfredsställande resultat om den organiska fraktionen som används i viktprocent har följande siktanalys: partikelstorlek < 4 mm 60 - 75 % " 4 - 6 mm 25 - 35 % " 6 - 10 mm 4 - 10 % " >~l0 mm obefintlig och en fukthalt av 25-50 viktprocent, företrädesvis 55-50 viktpro- cent samt är i huvudsak fri från glaspartiklar med en storlek större än 2 mm. Förfarandet för tillverkning av denna fina organiska frak- tion, t.ex. som beskrivs i ovannämnda holländska publikation, bör utföras så att resultatet blir en organisk fraktion med erfordrad asiktanalys, medan däremot fukthalten kan justeras senare till önsk- ad nivå.

Uppfinningen innebär att denna fina organiska fraktion, som annars skulle ha behövt förbrännas som avfallsmaterial eller gjorts av med på annat sätt, kan användas för ett lämpligt ända- mål. Dessutom kan tegel med låg specifik vikt och hög porositet erhållas. Hög porositet resulterar i bättre värmeisolerings- och ljudisoleringseganskaper, en förbättring som uppenbarligen är för- bunden med porositetsökningen hos teglet¿ 7807055-4 3 Det är överraskande att vidarebehandling av blandningen, efter tillsättning av den organiska fraktionen till lerbestånds- delen, kan äga rum utan svårigheter på ett liknande sätt som för tegel tillverkade enbart av lera. Skillnader i detta avseende kan uppträda vid det steg som erfordras för torkning och bränning av produten, och i den mängd bränsle som erfordras för bränningen.

Det har i själva verket visat sig, att torkningen såväl som bränningen kan kräva mindre tid på samma gång som ca 50 % av bränslekostnaden kan sparas. Den torkningstid som erfordas kan dessutom minskas till ungefär hälften. Det är självklart, att den senare faktorn har betydelse vid anläggning av ett nytt tegel- bruk, särskilt vad beträffar möjligheten till besparingar i inves- teringskostnaderna.

Man bör emellertid komma ihåg, att antändningen av den organiska fraktionen i blandningen kan leda till en spontan tempe- raturhöjning som kan vara skadlig för teglets kvalitet. Vid eld- ningen av brännugnen, bör därför tillförsäkras att den valda tem- peraturgradienten i ugnen stiger mindre brant än om inget orga- niskt material hade blivit tillsatt. . Även om blandningsförhållandet för blandningen kan ändras inom för uppfinningen fastlagda gränser utan någon verklig nack- del, uppnås de bästa resultaten vid vissa tillämpningar fortfaran- de med en blandning med en särskild sammansättning.

De bästa resultaten synes vanligtvis uppnås med en bland- ning som har en fukthalt av 20-30 viktprocent före formning och ytterligare behandling. Om ett keramiskt element, som måste till- mötesgå speciella krav vad beträffar låg vikt och lämpliga isole- ringsegenskaper, och som även måste vara särskilt billig, tillver- kas, föredrages en blandning med 40-48 volymprocent lera i vilken leran har en fukthalt av 15-33 viktprocent. Om emellertid tegel med stor hållfasthet eftersträvas, föredras en blandning med 52-65 volymproeent lera med en fukthalt av 25-30 viktprocent. Lämpliga behandlingsegenskaper kan särskilt uppnås med en typ av lera som har en fukthalt av 95-30 viktprocent.

Särskilt föredraget är att använda en organisk fraktion som har följande siktanalys: partikelstorlek -<2,8 mm ca 60 % " 2,8 -4 mm 8 - 10 % " Ä -7 mm 28 - 35 % " >l0 mm obefintlig .7807055-4 4 och en fukthalt av 57-47 viktprocent samt en askhalt av 20-40 viktprocent, och som är i huvudsak fri fràn glaspartiklar med en -storlek större än 2 mm.

De keramiska alster som tillverkas medelst föreliggande uppfinning innefattar särskilt byggnadstegel.

Frànsett de redan sammanfattade fördelarna med avseende på värme- och ljudisolering, finns även den särskilda fördelen att de nya teglen är lättare. Icke desto mindre är det självklart att de tegel som uppnås på detta sätt utan svårighet tillmötesgàr de krav på hållfasthet och rätta dimensioner som fastställs för den högsta tillämpningsgruppen Al enligt den Holländska standarden NEN 2489. Det har även visat sig att de produkter som tillverkas av den nya blandningen enligt uppfinningen medför färre problem under torkningen vad beträffar kontraktionen. Materialet samman- drar sig i mindre utsträckning och bevarar därför en större volym på samma gång som uppträdandet av vanställande fel, kontraktions- sprickor, etc. blir mindre frekvent eller totalt obefintligt. Detta resulterar i sin tur i en mindre kassation vid tegeltillverkning och följaktligen i en högre produktion och i en minskning av priset.

Exempel. Uppfinningen kommer nu att illustreras medelst ett enda icke-begränsande exempel som är en praktisk process i industriskala. Det bör emellertid påpekas, att uppfinningen själv- klart har ett större tillämpningsområde än det förfarande som be- skrivs i detta exempel.

Tegel tillverkades av ett lermaterial som finns vid Stekene i Belgien. Denna typ av lera har en vattenhalt av 27,5 % och en specifik massa av 1,27. Den innehåller mer än 10 % partiklar med en storlek större än 2/um. Kornens specifika yta hos denna lera uppmättes och visade sig vara 155 m2/g. Förutom aluminiumsilikater, innehöll denna lera ca 5 viktprocent Fe2O3 och 2 viktprocent CaO.

Den torra föreningens viktförlust vid upphettning är 7,3 %.

Den andra bestândsdelen som användes i blandningen för tillverkning av tegel var en fi_n organisk fraktion framställd med- elst en separationsanläggning för hushållsavfall. Metalldelar, grovt material och material med arkform eller folieform avlägsna- des vid separationsprocessen. Siktanalysen av denna fina organiska fraktion var såsom följer: partikelstorlek < 4 mm 68 % " 4 - 6 mm 26 % " 6 - 10 mm c _ 6 % " >l0 mm obefintlig 7807055-4 5 Detta material var även fritt från glaspartiklar med en storlek större än 2 mm och hade en fukthalt av 43 viktprocent.

För detta material bestämdes ett förbränningsvärde för den torra bestàndsdelen av 10 MJ/kg. Halten främmande metaller, syrarester och fosfor visade sig vara sa små att det kan antas att de icke har någon inverkan på de senare tillverkningsstegen, icke heller kan de förorsaka några problem för omgivningen vid den vidare behandlingen.

Fem volymdelar av den fuktiga leran blandades med fyra volymdelar av den organiska fraktionen (omfattande det tillsatta vattnet under tillverkningen av den organiska fraktionen). Uttryckt i torrvikt motsvarar detta en blandning med l kg torr lera per 0,52 kg torr organisk fraktion.

'På konventionellt sätt blandades blandningen i en ler- knàdningsanordning och behandlades sedan vidare medelst inom tegelindustrin konventionell teknik. Sålunda pressades det knàda- de materialet till sist genom en perforerad platta med bål med en diameter av 30 mm och transporterades därpå till en formnings- maskin medelst en bandtransportör. Blandningen pressades därefter medelst en strängpressmaskin till en lersträng, från vilken sepa- rata block skars ut medelst en skäranordning. De strängpressade och på detta sätt skurna blocken mätte 318 x 154 x 99 mm. Blocket förses därpå med två rader av hål, varvid hålen gär rakt genom blocket från toppytan till bottenytan, dvs. längs 99 mm dimension- er. Därefter torkades blocken i två perioder var och en pà 24 b samtidigt som massans fukthalt minskades till 6 %. En torknings- kontraktion av 5 % inträffade. Blocken inlades sedan i en tunnel- ugn där de fick ligga i 60 h. Tunnelugnen hölls vid en temperatur av ca 1o0o°C. Under bränningen sammandrog sig blocken ytterligare 14 74, vilket ger en total kontraktion av 8,8 9%. Blocken som erhölls på detta sätt visade en meaeltrycknållfaetnet av 14,2 N/mg. ne visade stor likformighet med avseende på formen och visade sig 1 hög grad tillfredsställande som byggnadsmaterial vad beträffar deras värme- och ljudisoleringsegenskaper. Jämfört med tegel base- rade endast på lera, visade sig de nya blocken vara lättare att såga och spika i.

Då den mängd bränsle som erfordrades för bränning av ett block uppmättes, visade sig de nya blocken erfordra en värme- förbrukning för bränning av endast 6,0 MJ, i kontrast till 11,49 MJ för ett block baserat endast på lera, men annars med samma n____

Claims (8)

70807055-4 6 grundläggande dimensioner före torkning. Den tid som erfordrades för torkning av de nya blocken visade sig vara betydligt kortare än för blocken baserade endast pà lera. P a t e n t k r a v

1. l. Förfarande för tillverkning av keramiska alster till exempel byggnadstegel, k ä n n e t e c k n a t a v att man först iordningställer en blandning av 40-65 viktprocent lera, av vilken mer än 10 viktprocent utgörs av en fraktion bestående av partik- lar med en storlek större än 2/um, och en organisk fraktkn, som erhållits från hushållsavfall efter avskiljning av metallpartik- lar, grovt material och material med arkform, och därefter formar blandningen till en kropp, samt torkar och bränner den formade kroppen.

2. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t a v att den organiska fraktionen i viktprocent har följande sikt- analys: partikelstorlek < 4 mm 60 - 75 % " 4 - 6 mm 25 - 35 % " 6 - 10 mm 4 - l0 % " > 10 mm obefintlig och en fukthalt av 25-50 viktprocent, samt är i huvudsak fri från glaspartiklar med en storlek större än 2 mm.

3. Förfarande enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att fukthalten hos den organiska fraktionen är 35-50 vikt- procent.

4. Förfarande enligt något av patentkraven l-3, k ä n n e - t e c k n a t a v att blandningen före formningen har en fukthalt av 20-30 viktprocent.

5. Föríarande enligt något av patentkraven l-4, k ä n n e - t e c k n a t a v att blandningen innehåller 40-48 volymprocent lera, varvid lerans fukthalt är 15-33 viktprocent.

6. Förfarande enligt något av patentkraven l-3, k ä n n e - t e c k n a- t a v att blandningen innehåller 52-65 volymprocent lera, varvid lerans fukthalt är 15-33 viktprocent.

7. Förfarande enligt patentkrav 5 eller 6, k ä n n e t e c k- n a t a v att leran har en fukthalt av 25-30 viktprocent. 7807055-4 7

8. Förfarande enligt något av patenbkraven 1-6, k ä n n e - t e c k n a t a v att den organiska fraktionen har följande siktanalys 1 viktprocent: partikelstorlek -<2,8 mm ca 60 % " 2,8 7 4 mm 8 - 10 % " 4-7mm 28-35% " >-10 mm obefintlig en fukthalt av 37-47 viktprocent och en askhalt av 20-40 vikt- procent samt är i huvudsak frl från glaspartiklar med en storlek större än 2 mm. vsovoss-4i Keramiskt alster tillverkat genom formning, torkning och bränning av en kropp som formats av en blandning av lera och en organisk fraktion. Den organiska fraktionen erhålls från hushållsavfall genom separation av metalldelar, grovt material och material med arkform. Andelen lera i blandningen är 40-65 viktprooent och leran innehåller mer än 10 viktprocent partiklar med en storlek större än â/um.