Untersuchungen an Al2O3 · SiO2-Mineralien als Rohstoffe für feuerfeste Erzeugnisse

Aluminiumsilikate haben in der Keramik, insbesondere bei der Herstellung feuerfester Baustoffe, große Bedeutung erlangt. Neben den kaolinitischen Tonmineralen (Ab03' 2 Si0 . 2 H0), die die Hauptbestandteile der Scha­ 2 2 motterohstoffe sind, sind hier vor allem Kyanit, Sillimanit und Andalusit zu nennen. Alle drei Minerale haben die chemische Zusammensetzung Ab03 . Si0 • 2 Sowohl Kaolinit als auch Kyanit, Sillimanit und Andalusit bilden bei hohen Temperaturen Mullit, Cristobalit und eine Si0 -reiche Glasphase. Der Ab03- 2 Gehalt der Schamotte beträgt - wenn man als Rohstoff reinen Kaolinit benutzt - 45,9%. Daraus läßt sich ein theoretischer Mullitgehalt (3 Al203 . 2 Si02) von maximal 63,93% berechnen. Demgegenüber haben die Minerale Kyanit, Silli­ manit und Andalusit sowie ihre Brennpunkte einen Ab03-Gehalt von 62,93%, was eine theoretische Mullitmenge von 87,65% ergibt. Eine Erhöhung des Al 0 - 2 3 Gehaltes führt also zur Verminderung der Glasphase und damit zur Verbesserung der keramischen Eigenschaften. Aus Kyanit, Sillimanit und Andalusit herge­ stellte feuerfeste Steine, die als Sillimanit-und Mullitsteine bekannt sind, haben daher in der Industrie vielseitige Verwendung gefunden. Sie sind gegen Schlacken, Glas-und Metallschmelzen widerstandsfähiger als Schamotte, sind wegen ihrer höheren Druckfeuerbeständigkeit noch bis zu einer Temperatur von ca. 1650°C verwendbar und haben eine gute Temperaturwechselbeständigkeit. Deswegen eignen sie sich als Baumaterialien für hochbeanspruchte Öfen oder Ofenzonen, wie z. B. für Glas-und Metallschmelzöfen. Das Brenn-und Umwandlungsverhalten der Rohstoffe ist nur ungenügend be­ kannt. Bei der großen Bedeutung, welche die Sillimanit-und Mullitsteine haben, ist es wünschenswert, hierüber größere Klarheit zu gewinnen. 7 2. Einführung 2.