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Title:
FIRE RESISTANT REGENERATED GRANULATE, METHOD FOR PRODUCING SAME AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/163555
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fire resistant regenerated granulate made of mechanically processed fire resistant broken-out material and/or wear-caused material the grains of which have a coating agent on the surface thereof, wherein the coating material is water-repellant, and consists of a) hydrophobicity agent or b) a combination of a phenol resin and a hardener for that purpose, wherein the granulate in particular has c) a pH of 6-12, in particular 6-9, preferably 6-8.5 in clay rich materials, and 9-12 in magnesite materials in an aqueous medium, and d) a grain pressure resistance of 8-150, in particular 15-100 N/mm2, according to DIN 4226 part 3 or EN 13055- 1/2002. The invention further relates to a method for producing same and to the use thereof.

Inventors:
KESSELHEIM BERTRAM (DE)
STAHL SASCHA (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/053093
Publication Date:
December 06, 2012
Filing Date:
February 23, 2012
Export Citation:
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Assignee:
REFRATECHNIK HOLDING GMBH (DE)
KESSELHEIM BERTRAM (DE)
STAHL SASCHA (DE)
International Classes:
C04B18/02; C04B22/00; C04B35/622; C04B35/66; C04B41/00
Foreign References:
EP2060640A12009-05-20
DE4427602A11996-02-08
DE4434939A11996-04-04
DE10360508A12005-07-14
Other References:
TIANS S ET AL: "Reuse and reproduction of used refractories", CHINA'S REFRACTORIES, EDITORIAL COMMITTEE OF CHINA'S REFRACTORIES, LUOYANG, CN, vol. 15, no. 1, 1 January 2006 (2006-01-01), pages 21 - 24, XP009158443, ISSN: 1004-4493
OTHMAN A G M ET AL: "Recycling of spent magnesite and ZAS bricks for the production of new basic refractories", CERAMICS INTERNATIONAL, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 31, no. 8, 1 January 2005 (2005-01-01), pages 1053 - 1059, XP027796107, ISSN: 0272-8842, [retrieved on 20050101]
GRABNER B ET AL: "Einsatz von recycliertem Magnesia-Kohlenstoffmaterial in pech- und harzgebundenen STeinen", STAHL UND EISEN, VERLAG STAHLEISEN, DUSSELDORF, DE, no. Special, 1 October 1994 (1994-10-01), pages 146 - 149, XP009158445, ISSN: 0340-4803
"Schriftenreihe Spezialbetone", vol. 4, 2001, MASSEBETON, FEUERBETON, VERLAG BAU + TECHNIK, pages: 87 - 92
H. SALMANG; H. SCHOLZE: "Keramik", vol. 7, SPRINGER VERLAG, pages: 761 - 772
SCHRIFTENREIHE SPEZIALBETONE, vol. 4
Attorney, Agent or Firm:
SOLF, ALEXANDER (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Feuerfestes Regeneratgranulat aus mechanisch aufbereitetem feuerfestem Ausbruchmaterial und/oder Verschleißmaterial, dessen Körner oberflächlich ein Beschichtungsmittel aufweisen,

dadu rch geken nzeich net, dass

das Beschichtungsmittel Wasser abweisend ist und besteht aus a) einem Hydrophobierungsmittel oder b) einer Kombination aus einem Phenolharz und einem Härter dafür, wobei das Granulat insbesondere aufweist c) einen pH-Wert zwischen 6 und 12, insbesondere zwischen 6 und 9, vorzugsweise zwischen 6 und 8,5 bei tonerdereichen Materialien und zwischen 9 und 12 bei magnesitischen Materialien in einem wässrigen Milieu d) eine Korndruckfestigkeit nach DIN 4226 Teil 3, bzw. EN 13055- 1/2002 zwischen 8 und 150, insbesondere zwischen 15 und 100 N/mm2.

Regeneratgranulat nach Anspruch 1 ,

dadu rch geken nzeich net, dass

das Hydrophobierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe der Siliziumpolymere.

3. Regeneratgranulat nach Anspruch 2,

dadu rch geken nzeich net, dass

die Beschichtungsdicke auf den Körnern nanoskalig ist und das Granulat eine Beschichtungsmittelmenge zwischen 0,1 und 5,0, insbesondere zwischen 0,5 und 1 ,0 Masse-% aufweist.

4. Regeneratgranulat nach Anspruch 1 ,

dadu rch geken nzeich net, dass

das Phenolharz der Phenolharz/Härterbeschichtung im Temperaturbereich zwischen 0 und 200 °C Viskositäten zwischen 3000 und 200, insbesondere zwischen 2000 und 200 mPa*s aufweist.

5. Regeneratgranulat nach Anspruch 4,

dadu rch geken nzeich net, dass

das Phenolharz ausgewählt ist aus der Gruppe der Phenolharzverbindungen z. B. in Form von Resol oder Novolak und der Härter mit Abstimmung auf das jeweilige Harz ausgewählt ist, z.B. aus den folgenden Gruppen: Hexamethylentetramin (Hexa, Urotropin), Propylen Carbonat, Dibasen Ester (DBE).

6. Regeneratgranulat nach Anspruch 4 und/oder 5,

dadu rch geken nzeich net, dass

die Phenolharz/Härterbeschichtungsmenge bezogen auf das Granulat zwischen 0,1 und 15, insbesondere zwischen 1 und 5 Masse-% beträgt und dass insbesondere die Härtermenge bezogen auf das Gemenge aus Phenolharz und Härter zwischen 0 und 30, insbesondere zwischen 0 und 20 Masse-% beträgt, wobei die Dicke der Beschichtung der Körner vorzugsweise max. 1 mm beträgt und insbesondere zwischen 0,1 und 1,0 liegt, wobei vorzugsweise die Flächenbelegung mit der Beschichtung über 90 Flächen-%, insbesondere 100 Flächen-% beträgt. Verfahren zur Herstellung eines Regeneratgranulats nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein mechanisch aufbereitetes feuerfestes Ausbruch- oder Verschleißmaterial mit einem Beschich- tungsmittel in einem Mischer beschichtet wird,

geken nzeich n et d u rch

die folgenden Verfahrensschritte: a) es wird ein aufbereitetes Regeneratgranulat ausgewählt, dass Korndruckfestigkeiten zwischen 8 und 15, insbesondere zwischen 15 und 100 N/mm2 aufweist, b) die Körner des ausgewählten Granulats beschichtet werden, b1) mit einem Hydrophobierungsmittel oder b2) mit einem Phenolharz und einem Härter dafür c) ein Beschichtungsmittel ausgewählt wird, das dem beschichteten Granulat in einem wässrigen Milieu einen pH-Wert zwischen 6 und 9, insbesondere zwischen 6 und 8,5 bei tonerdereichen und zwischen 9 und 12 bei magnesitischen Erzeugnissen gewährleistet. Verfahren nach Anspruch 7,

dad u rch geke n nzeich n et, dass

eine Teilmenge des mechanisch aufbereiteten Granulats vor dem Beschichten einem Mischer Typ der für die Beschichtung und die Weiterverarbeitung des beschichteten Granulats zu einer Werktrockenmischung für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse vorgesehen ist, auf Verschleißfestigkeit des Granulats getestet wird, indem die Teilmenge in dem Mischer eine vorbestimmte Zeit gemischt wird und anschließend der Verschleiß ermittelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,

dadu rch geken nzeich net, dass

die Hydrophobierungsmittel ausgewählt werden aus der Gruppe der Siliziumpolymere, z. B. in Form von Silan, Siloxan, Siliconharze, wobei das Hydrophobierungsmittel vorzugsweise einen Wassergehalt zwischen 0 und 80, insbesondere zwischen 30 und 70 Masse-% aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 9,

dadu rch geken nzeich net, dass

das beschichtete Granulat getrocknet wird bis das Granulat lediglich noch Wassergehalte zwischen 0 und 0,5, insbesondere zwischen 0 und 0,3 Masse-% aufweist.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10,

dadu rch geken nzeich net, dass

das Hydrophobierungsmittel in den Mischer während des Mischens eingesprüht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 7,

dadu rch geken nzeich net, dass

ein Phenolharz ausgewählt wird aus der Gruppe Resol, Novolak.

13. Verfahren nach Anspruch 12,

dadu rch geken nzeich net, dass

das Phenolharz dünnflüssig mit Temperaturen zwischen 0 und 200, insbesondere zwischen 0 und 140°C in den Mischer eingebracht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 7 und/oder 8,

dadu rch geken nzeich net, dass

ein Härter in Abstimmung auf das jeweilige Harz ausgewählt wird, die z.B. in die folgenden Gruppen fallen: Hexamethylentetramin (Hexa, Urotropin), Propylen Carbonat, Dibasen Ester (DBE).

15. Verfahren nach Anspruch 14,

dad u rch geke n nzeich n et, dass

das Phenolharz und der Härter in trockener Form in den Mischer eingebracht werden und das Gemenge im Mischer auf Temperaturen zwischen 0 und 200, insbesondere zwischen 0 und 140°C aufgeheizt wird und anschließend das Gemenge auf Raumtemperatur gebracht wird.

16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15,

dad u rch geke n nzeich n et, dass

eine Phenolharz-/Härtermenge zwischen 0,1 und 15, insbesondere zwi- sehen 1 und 5 Masse-% bezogen auf das Regeneratgranulat verwendet wird, wobei die Härtermenge zwischen 0 und 30, insbesondere zwischen 0 und 20 Masse-% bezogen auf das Phenolharz verwendet wird.

17. Verwendung eines feuerfesten Regeneratgranulats gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 16, in zumindest ein Bindemittel und mindestens einen Zuschlagstoff und gegebenenfalls mindestens ein Zusatzmittel und/oder gegebenenfalls mindestens einen Zusatzstoff aufweisenden Werktrockenmischungen zur Herstellung von ungeformten feuerfesten Erzeugnissen, wobei die Werktrockenmischungen anstelle primärer feuer- fester Werkstoff g ran ulate bis zu 100 Masse-% bezogen auf den Zuschlagstoffanteil erfindungsgemäß oberflächlich beschichteter Regene- ratgranulate insbesondere 1 bis 80, ganz besonders zwischen 10 und 70 Masse-% bezogen auf den Zuschlagstoffanteil enthalten.

18. Verwendung nach Anspruch 17 für Feuerbeton-Werktrockenmischungen.

Description:
Feuerfestes Regeneratgranulat, Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung

Die Erfindung betrifft Granulate aus feuerfesten Regeneratwerkstoffen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung aus Ausbruch- oder Verschleißmaterial feuerfester Zustellungen. Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung der Granulate.

Feuerfeste Werkstoffe sind im Taschenbuch„Feuerfeste Werkstoffe", Gerald Routschka, Hartmut Wuthnow, Vulkan-Verlag D-45128 Essen, 4. Aufl., S. 1 , definiert. Demnach handelt es sich um auf feuerfesten Grundstoffen basierende Erzeugnisse, die grundsätzlich einen Kegelfallpunkt von > 1500 °C haben. Eine Aufzählung von feuerfesten Grundstoffen findet sich im oben genannten Taschenbuch, S. 4 und 5. Weitergehende Informationen über feuerfeste Werkstoffe sind den S. 1 - 18 des Taschenbuchs zu entnehmen. Diese Kenntnisse des Fachmanns werden in der folgenden Beschreibung der Erfindung vorausgesetzt und berücksichtigt. Aus diesen feuerfesten Werkstoffen werden geformte oder ungeformte feuerfeste Erzeugnisse hergestellt. Ausbruch- oder Verschleißmaterial feuerfester Zustellungen sind Materialien, die aus feuerfesten Auskleidungen, die z. B. erneuert oder ersetzt werden sollen, stammen.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, neue feuerfeste Werkstoffe für insbe- sondere ungeformte, insbesondere mit Wasser anzumachende, feuerfeste Erzeugnisse zu schaffen, die ein preiswerter Ersatz für die bekannten teuren feuerfesten Werkstoffe aus primären Rohstoffen sein können. Ungeformte feuerfeste Erzeugnisse kennt der Fachmann. Sie werden z. B. im oben genannten Taschenbuch S. 237 - 31 1 definiert und beschrieben. Die Erfindung befasst sich mit der Verwendbarmachung der genannten feuerfesten Abfallprodukte aus Ausbruch- oder Verschlei ßmaterial für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse wie insbesondere Feuerbetone aber auch z. B. für plasti- sehe Massen wie Stampfmassen, Stichlochmassen, feuerfeste Spritzmassen und feuerfeste Mörtel.

Ungeformte feuerfeste Erzeugnisse sind z. B. gemäß ISO 1927 oder DIN 1402-1 Gemische, die mindestens ein feuerfestes Zuschlagstoffgranulat und mindestens ein erhärtendes, z. B. wasserhaltiges Bindemittel aufweisen und die bei ihrer bestimmungsgemäßen Anwendung mit mindestens einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zu einer verarbeitbaren Frischmasse angemacht und anschließend auf einen Anwendungsort aufgebracht werden, wo die Frischmasse zu einem feuerfesten Festkörper bzw. einer feuerfesten Fest- masse abbindet.

Die bisher verwendeten feuerfesten Zuschlagstoffgranulate für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse stammen aus sogenannten primären Rohstoffen für die Feuerfestindustrie. Diese Rohstoffe werden in Lagerstätten gewonnen o- der synthetisch hergestellt und daraus die auf den feuerfesten Grundstoffen basierenden feuerfesten Zuschlagstoffgranulate erzeugt. Hauptsächlich bestehen die feuerfesten Zuschlagstoffe für feuerfeste Al 2 0 3 -Si0 2 -Erzeugnisse aus Al 2 0 3 , z. B. aus Bauxit oder Korund, und Si0 2 oder aus Alumosilikaten. Für feuerfeste basische Erzeugnisse bestehen die feuerfesten Zuschlagstoffe meist aus Magnesia, Doloma, Chrommagnesia, Chromerz oder Spinell. Des Weiteren sind feuerfeste Zuschlagstoffe z. B. aus Kieselglas, Siliziumcarbid, Siliziumnitrit, Zirkonsilikat oder Zirkonoxid bekannt.

Sofern kohlenstoffhaltige ungeformte feuerfeste Erzeugnisse hergestellt wer- den sollen, können z. B. bekannte feuerfeste Zuschlagstoffgranulate, die Kohlenstoff und/oder Graphit enthalten, eingesetzt werden (DE 10 360 508 A1 ); oder die Gemische aus Zuschlagstoffgranulat und Bindemittel werden mit Kohlenstoffträgern versetzt, wobei das Bindemittel auch ein kohlenstoffhaltiges Bindemittel sein kann.

Als Bindesysteme kommen im Rahmen der Erfindung für die ungeformten feuerfesten Erzeugnisse hauptsächlich hydraulische Bindemittel, insbesondere die hydraulischen Tonerdeschmelzzemente oder Tonerdezemente z. B. nach DIN/EN 14647 zum Einsatz, die insbesondere bei der Herstellung von Feuerfestbetonen verwendet werden. Aber auch chemische, anorganischchemische und organische Bindemittel können für feuerfeste ungeformte Er- Zeugnisse eingesetzt werden. Die anorganisch-chemischen Bindemittel erhärten nach Zugabe einer geeigneten Anmachflüssigkeit infolge einer Neutralisationsreaktion. Derartige Bindemittel werden z. B. im oben genannten Taschenbuch, Seite 298 Abs. 1 , aufgezählt. Bindemittel für Feuerbetone werden z. B. auch in der„Schriftenreihe Spezialbetone Band 4", Massebeton, Feuer- beton, Verlag Bau + Technik, Düsseldorf, 2001 , Seite 87 bis 92, angegeben. Die anorganisch-chemischen und organischen Bindemittel sowie die anderen chemischen und hydraulischen Bindemittel für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse sind dem Fachmann z. B. auch aus dem Fachbuch H. Salmang, H. Scholze:„Keramik", 7. vollständig neu bearbeitete und erweiterte Auflage, he- rausgegeben von Rainer Teile, Springer Verlag, S. 761 - 772, bekannt.

Es ist ein hauptsächliches Ziel der Erfindung, feuerfeste Werkstoffgranulate bzw. feuerfeste Zuschlagstoffgranulate, insbesondere für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse, insbesondere für die Herstellung von Feuerbetonen, zur Ver- fügung zu stellen, die mit Bindemitteln und Wasser angemacht werden können.

Aufgabe der Erfindung ist, feuerfeste Werkstoffg ran ulate zu schaffen, die preiswerter sind als die jeweils mineralogisch und chemisch entsprechenden, aus primären Rohstoffen stammenden feuerfesten Werkstoffg ran ulate und die auf einfache Weise herstellbar und ohne zusätzliche Maßnahmen oder Verän- derungen von Rezepturen wie die entsprechenden primär eingesetzten Zuschlagstoffgranulate zu ungeformten feuerfesten Erzeugnissen verarbeitbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 sowie 7.

Die Erfindung befasst sich somit mit der Wiederverwendung von Ausbruchmaterial aus hochwertigen Feuerfestzustellungen und feuerfesten Verschlei ßmaterialien, die nach einem mechanischen Abtrag einer verbrauchten oder auszuwechselnden Zustellung durch mechanische Aufbereitung wie Brechen und/oder Mahlen, gegebenenfalls Homogenisieren und Klassieren neu spezifiziert werden. Dies betrifft z. B. Ausbruchmaterial von Schieberplatten, Glaswannensteinen, Rinnensteinen, Lanzenmassen, Schlackenkonditionen, Schamottesteinen und anderen hochwertigen Zustellungen. Der Fachmann kennt die jeweilige spezifische chemische und mineralogische Zusammenset- zung dieser Produkte, weshalb es nicht erforderlich ist, im Rahmen der Offenbarung der vorliegenden Erfindung darauf spezifisch einzugehen. Von diesem Ausbruchmaterial fallen jährlich tausende Tonnen allein in Deutschland an, die derzeit meist aufwändig gelagert bzw. entsorgt werden. Verschlei ßmaterial im Sinne der Erfindung ist z. B. Schieberplattenbruch, Hochofenrinnenbruch, Bauxitregenerate, Andalusitregenerate, Brennhilfsmittelbruch, Sinterbruch, Produktionsausschüsse, Ofenauskleidungen. Die genaue mineralogische und chemische Zusammensetzung dieser Ausbruch- oder Verschlei ßmaterialien ist vielfältig und hängt auch von den Bedingungen ab, mit denen die Materialien in der Zustellung beaufschlagt werden. Z. B. haben Temperaturen, Tempera- turschwankungen, Schlackeninfiltration, Gasinfiltrationen oder dergleichen die Bestandteilzusammensetzung der Ausbruch- und Verschlei ßmaterialien geprägt.

Es ist bekannt, dass die Ausbruchmaterialien chemisch-mineralogisch und re- fraktär hochwertige Substituenten für die primären feuerfesten Werkstoffe sein können, obwohl sie aufgrund ihres bereits erfolgten Einsatzes Veränderungen erfahren haben. Zu den Veränderungen zählen insbesondere Anhaftungen von störenden Stäuben, z. B. Kohlenstoffstaub, mineralogische und/oder chemische Verunreinigungen und Veränderungen und eine stark erhöhte insbesondere offene Porosität und/oder stark erhöhte spezifische Oberfläche. Die Veränderungen stehen einer Wiederverwendung mancher Ausbruchmateria- lien für die Herstellung durch Pressen geformter feuerfester Erzeugnisse in der Regel nicht, die in der Regel ohne Wasserzusatz oder wässrige Bindemittel hergestellt werden, weshalb das Ausbruchmaterial nach seiner mechanischen Aufbereitung mit bis zu etwa 20 Gew.-% in eine Masse zur Herstellung von geformten und gepressten feuerfesten Erzeugnissen als sogenanntes Rege- nerat ausnahmsweise eingebracht wird. Wegen der Veränderungen ist jedoch eine Wiederverwendung zur Herstellung von ungeformten feuerfesten Erzeugnissen bisher gescheitert, weil die Veränderungen das chemische Milieu einer wässrigen Frischmasse üblicher Rezeptur derart stören, dass z. B. die Aushärtung der Frischmasse und/oder die Festigkeit, insbesondere die Feuerfestig- keit, der Festmasse, z. B. des Festfeuerbetons darunter leidet.

Insbesondere kann der aus einer Feuerbetonzustellung, z. B. aus Schieberplatten stammende Bruch, insbesondere der Bauxitbruch, refraktär, chemisch und mineralogisch in kohlenstoffhaltigen Feuerbetonen als hochwertiger Bau- xitersatz eingestuft werden. Bisher ist ein Einsatz z. B. des Schieberplattenbruchs in neuen Feuerbetonmischungen nicht möglich, weil dessen Veränderungen wie hauptsächlich anhaftender Kohlenstoffstaub, die stark erhöhte Porosität im Vergleich zum ursprünglichen feuerfesten Werkstoff und die erhöhte spezifische Oberfläche sowie die mineralogischen und chemischen Verunrei- nigungen dem entgegenstehen.

Die Erfindung sieht vor, die von au ßen zugängliche Oberfläche der Körner von mechanisch aufbereiteten feuerfesten Ausbruchmaterial- oder Verschlei ßmaterialgranulaten, im folgenden auch Regeneratgranulate genannt, derart zu beschichten, dass deren Veränderungen so weitgehend unwirksam werden, dass die Verarbeitbarkeit einer wässrigen, Bindemittel enthaltenden Frisch- masse für ein ungeformtes feuerfestes Erzeugnis nicht gestört wird und die vorgegebenen Festigkeiten des erhärteten Erzeugnisses gewährleistet werden können. Wesentlich ist insbesondere auch, dass die Beschichtung das Bindemittelmilieu in einer Frischmasse, insbesondere das basische Milieu hydraulischer Bindemittel, aber auch das Bindemittelmilieu anderer üblicherweise ver- wendeter mit Wasser zusammenwirkender oder Wasser aufweisender Bindemittel nicht beeinträchtigt, keine zusätzlichen Anmachflüssigkeitsmengen beim Anmachen einer frischen, verarbeitbaren, ungeformten feuerfesten Erzeugnismasse erforderlich werden im Vergleich zur Anmachwassermenge bei Verwendung von primären feuerfesten Werkstoffgranulaten, außerdem die Erhär- tungsreaktionen der Bindemittel nicht beeinträchtigt werden und auch keine Einschränkungen bezüglich mechanischer Festigkeit und Feuerfestigkeit des erhärteten Erzeugnisses erfolgen.

Die Erfindung schafft somit neue feuerfeste Regenerate, z. B. neue Schamot- teregenerate, Andalusitregenerate, Bauxitregenerate, diverse Tonerderegenerate, Hochtonerderegenerate, z. B. aus Schieberplattenbruch, Korundbruch und/oder Bauxitbruch sowie Zirkonoxidregenerate, Zirkonsilikatregenerate, SiC-Regenerate, Spinellregenerate, MgO- Regenerate und MgO-C- Regenerate.

Eine grundsätzlich mögliche Wiederverwendung von mineralogisch und/oder chemisch verunreinigten, ggf. mit Ausbruchmaterialstaub und/oder Kohlenstoffstaub belasteten und insbesondere eine höhere Porosität im Vergleich zu feuerfesten Werkstoffen aus primären Rohstoffen aufweisenden und bezüglich dieser negativen Eigenschaften zudem von Ausbruch- bzw. Verschleißmaterialcharge zu Ausbruch- bzw. Verschlei ßmaterialscharge stark schwankenden Materialien war für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse bisher an diesen negativen Eigenschaften gescheitert. Die erhöhte und schwankende Porosität, die insbesondere auch die Korndruckfestigkeit mindert, resultiert z. B. auch aus den unterschiedlichen Belastungen in unterschiedlichen Einbauzonen von feuerfesten Auskleidungen bzw. Zustellungen von feuerbelasteten Aggrega- ten. Die aus primären Rohstoffen stammenden und in der Regel aufbereiteten, auf dem Markt angebotenen feuerfesten primären Werkstoffe weisen dagegen in der Regel eine gleiche Mineralogie und Porosität auf, weshalb insoweit her- stellerseitig gleich bleibende Qualitäten der feuerfesten Werkstoffe angeboten und gewährleistet werden.

Bisher ist kein lohnenswerter genereller Weg gefunden worden, veränderte feuerfeste Ausbruchmaterialien und feuerfeste Verschleißmaterialien unabhängig von ihrer physikalischen, mineralogischen und chemischen Eigenschaften einer Wiederverwendung für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse zu- zuführen, obwohl der Bedarf an feuerfesten Werkstoffen stark gestiegen ist und die primären Rohstoffe dafür knapp und teuer geworden sind oder aber der Bezug dieser Rohstoffe nicht immer problemlos ist wegen zunehmender monopolistischer Konzentration der Rohstoffe auf wenige global tätige Unternehmen.

Die Erfindung befasst sich deshalb mit dem Problem, feuerfeste Ausbruchmaterialien oder anfallende feuerfeste Verschleißmaterialien, die z. B. durch neues feuerfestes Auskleidungsmaterial ersetzt werden müssen, unabhängig von der Chemie und der Mineralogie, von den anhaftenden Verunreinigungen und von der erhöhten Porosität, so aufzubereiten, dass mit diesen Materialien den feuerfesten primären Werkstoffen aus primären Rohstoffen entsprechende Eigenschaften in ungeformten feuerfesten Erzeugnissen gewährleistet werden können. Dabei werden erfindungsgemäß die vorhandenen Eigenschaften der Ausbruch- oder Verschleißmaterialien, insbesondere bezüglich Mineralogie und Chemie, Staubanhaftungen und Porosität, nicht verändert, so dass insoweit auch keine wesentlichen Aufbereitungskosten anfallen.

Die folgende Tabelle zeigt beispielhaft die Unterschiede zwischen den Eigenschaften eines primären Bauxitgranulats und eines aus einem Schieberplat- tenbruch stammenden potentiellen Bauxitersatzes mit etwa vergleichbarem Tonerdegehalt, wobei letzteres aus einer Charge stammt, die mit primären Hochtonerdegranulaten erstellt und in einer feuerfesten Auskleidung eingebaut worden war und nach deren Abnutzung ausgebrochen wurde. Hier sind vor allem die deutlichen Unterschiede der spezifischen Oberflächen (etwa Faktor 1 :10) und der Wasseraufnahmen bei ähnlicher Chemie und Mineralogie hervorzuheben.

Die beachtlichen Eigenschaftsunterschiede verdeutlichen die Probleme, die auftreten können, wenn das Regeneratgranulat wie das entsprechende ur- sprüngliche aus primären Werkstoffen stammende Granulat verwendet werden soll. Bei Regeneratgranulaten, die auf anderen feuerfesten Werkstoffen, z. B. Mullit oder Si0 2 oder Spinellen od. dgl. feuerfesten Werkstoffe basieren, liegen ähnliche Veränderungen und Verunreinigungen vor, die deren Wieder- Verwendbarkeit entgegenstehen. Diese anderen Regeneratgranulate brauchen im Rahmen der Beschreibung der vorliegenden Erfindung bezüglich ihrer Eigenschaften nicht aufgezählt zu werden, weil die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Kompensation der Wirkung der Veränderungen, z. B. der Verunreinigungen und Anhaftungen bzw. Veränderungen bezüglich der Porosität bei nahezu allen bekannten unbeschichteten Granulaten aus Ausbruch- oder Ver- schlei ßmaterial also generell greifen. Diese grundsätzlichen erfindungsgemäßen Maßnahmen sind lediglich bezüglich der Eigenart des Regeneratgranu- lats, z. B. bezüglich des pH-Werts und Auswahl des Beschichtungsmittels anzupassen, wozu einfache Testversuche auf Basis der Lehre der Erfindung ausreichen.

Die erfindungsgemäß verwendeten feuerfesten Ausbruch- oder Verschlei ßmaterialien stammen z. B. aus Auskleidungen bzw. Zustellungen von Anlagen für thermische Prozesse (z. B. Schmelz-, Brenn- und Wärmebehandlungsanla- gen) sowie von Transportgefäßen. Es kann au ßerdem von feuerfesten Konstruktionselementen bzw. Funktionalprodukten oder aus Wärmerückgewinnungsanlagen oder Wärmedämmanlagen stammen. Hauptsächlich stammen Materialien aus Eisen- und Stahlproduktionsanlagen sowie Anlagen der Nichteisenmetall- und Glasindustrie, der Zement-, Kalk-, Keramik-, Chemie-, Petro- Chemieindustrie, die brenntechnischen Prozesse der Feuerfestindustrie selbst oder kommunalen und Sondermüllverbrennungsanlagen.

Die Erfindung gelingt in überraschender Weise dadurch, dass Körnungen zwischen 0 und 20, insbesondere zwischen 1 und 12 mm durch Brechen, gege- benenfalls mechanisches Homogenisieren inhomogenen Ausbruch- bzw. Ver- schlei ßmaterials z. B. durch Mischen unterschiedlicher Ausbruchchargen bzw. Verschlei ßmaterialschargen, und Klassieren z. B. Siebung von Ausbruchmaterial oder Verschlei ßmaterial hergestellt werden und die von au ßen zugängliche bzw. nach au ßen weisende äu ßere Oberfläche der Körner der Körnung und insbesondere auch zumindest teilflächig die Oberfläche der offenen Poren der Körner mit einem ausgewählten Wasser abweisenden Mittel belegt werden. Dabei kann es ausreichen, wenn flächenmäßig der überwiegende Teil (über 50 Flächen-%) der äu ßeren Oberfläche und/oder der Oberfläche der offenen Poren der Körner belegt sind. Vorzugsweise sind 80 - 100 Flächen-% zumindest der äu ßeren Oberfläche, vorzugsweise der gesamten, für das Wasser abweisende Mittel zugänglichen Oberfläche, also einschließlich der offenen Poren, belegt. Wasser abweisend im Sinne der Erfindung bedeutet, dass das Beschichtungsmittel ein Eindringen von Wasser behindert oder verhindert.

Zur Herstellung des mechanisch aufbereiteten Regeneratgranulats z. B. aus Schieberplattenbruchmaterial, das mineralogisch hauptsächlich Bauxit und untergeordnet Kohlenstoff und Eisen aufweist, wird das Ausbruchmaterial und/oder das Verschlei ßmaterial gebrochen, soweit erforderlich von Eisenbestandteilen befreit und anschließend klassiert, wobei in der Regel das Unterkorn verworfen und das Überkorn rückgeführt wird. Das klassierte Regene- ratgranulat wird in der Regel noch homogenisiert durch Zusammenmischen von verschiedenen Chargen, die mineralogisch und chemisch vergleichbares Material aufweisen, jedoch aufgrund ihres Gewinnungsorts etwas unterschiedlich belastet und ausgebildet sind.

Derartige Regeneratgranulate, insbesondere in Form von Schieberplatten- Regeneratgranulaten, werden gelegentlich aber nicht grundsätzlich bei der Herstellung von feuerfesten, gepressten Formkörpern z. B. bis zu 100 Masse- %, bezogen auf die trockene Formkörpermasse, einer wasserfreien Mischung zugesetzt. Ein solches Regeneratgranulat kann auch als Ausgangsmaterial im Rahmen der Erfindung verwendet werden.

Von dem eigens erstellten oder auf dem Markt erstandenen - soweit vorhanden - Regeneratgranulat wählt die Erfindung die oben aufgegebenen Körnun- gen zwischen 0 und 20, insbesondere zwischen 1 und 12 mm aus für eine nachfolgende spezielle Oberflächenbeschichtung. Danach wird eine weiterge- 5 hende Auswahl des körnungsmäßig bereits ausgewählten Regeneratgranula- tes getroffen, indem die Korndruckfestigkeit, bestimmt nach DIN 4226 Teil 3, bzw. EN 13055-1/2002 Verfahren 1 , ausgewählt wird. Alternativ kann auch nach der Widerstandsfähigkeit bzw. Verschleißfestigkeit gegen eine mechanische Beanspruchung (Zertrümmerung) von Mischelementen in einem spezielle) len Mischgefäß gemäß DIN EN 1097-2 ausgewählt werden. Dieses vorgeschaltete Verschleißtestverfahren hat den Zweck, Körnungen zu ermitteln, die insbesondere der nachfolgenden Oberflächenbeschichtung durch Mischen in dem dafür ausgewählten, speziellen Mischer widerstehen. Es gibt verschiedene Mischer, in denen die Beschichtung vorgenommen werden kann und die 15 ein gutes Beschichtungsergebnis liefern. Hat der Fachmann sich für einen Mischer entschieden, dann soll er nach der Lehre der Erfindung damit den Verschleißtest durchführen.

Bezüglich der Korndruckfestigkeit nach DIN 4226 Teil 3, bzw. EN 13055- 0 1/2002 Verfahren 1 , werden Körnungen mit Festigkeiten zwischen 8 und 150 N/mm 2 , insbesondere zwischen 15 und 100 N/mm 2 ausgewählt.

Die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Mischbeanspruchung (Verschleißtest) kann nicht wie die Korndruckfestigkeit spezifisch bemaßt werden, 5 weil die Widerstandsfähigkeit abhängig ist von der Einwirkung des jeweilig verwendeten Mischaggregats bzw. deren Mischerelemente für die Oberflächenbeschichtung. In jedem Fall sollten die Körner des Regeneratgranulats durch das Mischen raumformmäßig möglichst nicht verändert werden, insbesondere keine weitergehende Zerkleinerung bzw. Veränderung im Kornaufbau erfah-

30 ren. Allenfalls kann eine Zerkleinerung im Mischer bis 20, insbesondere zwischen 5 und 10 Masse-% in Kauf genommen werden. Das heißt, eine Kornfraktion 3 - 6 mm, die vor der Beanspruchung ein Unterkorn von < 5 % aufweist, darf nach der Beanspruchung max. 25 % Unterkorn aufweisen.

35 Die Widerstandsfähigkeit der Körnung ist somit nach der mechanischen Aufbereitung empirisch zu ermitteln, wozu kein erheblicher Aufwand betrieben werden muss. Es wird lediglich ein Teil des aufbereiteten Regeneratgranulats gesiebt, und dabei werden bestimmte Kornbänder bzw. Kornfraktionen ermittelt. Danach wird der Mischer, der für die Oberflächenbeschichtung des Regeneratgranulats verwendet werden soll, mit einer bestimmten Menge an Rege- neratgranulat, von dem der Kornaufbau ermittelt wurde, gefüllt und mit der Mischenergie betrieben, die auch für die Oberflächenbeschichtung angewandt werden soll. Danach wird das Regeneratgranulat bezüglich Veränderung im Kornaufbau analysiert, wobei die gleichen Siebe bezüglich der Kornfraktionen zugrunde gelegt werden. Wenn die Körnung gleich geblieben ist, ist das Regeneratgranulat für die Zwecke der Erfindung optimal und brauchbar. Liegt die Veränderung im Kornaufbau zwischen 0 und 20, insbesondere zwischen 5 und 10 Masse-% im positiven oder negativen Mengenbereich in jeder Kornfraktion, ist das Regeneratgranulat ebenfalls noch brauchbar, d. h., dass das Regeneratgranulat in jedem Fall auch noch brauchbar ist, wenn es lediglich in einer Kornfraktion oder in mehreren Kornfraktionen im oben angegebenen Bereich verändert ist.

Ein derartiges, im ausgewählten Mischer verschlei ßfestes ausgewähltes Regeneratgranulat weist Kornfestigkeiten auf, die gewährleisten, dass die Körnung das Mischen mit einem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel im glei- chen oder in einem gleichartigen Mischer für die Oberflächenbeschichtung unbeschadet übersteht. Daraus resultiert auch, dass das beschichtete Regeneratgranulat z. B. beim Einmischen in eine Feuerbetontrockenmischung in einem dafür verwendeten ähnlichen Mischer formstabil bleibt, d. h. nicht zerkleinert wird oder zerbröselt und die Oberflächenbeschichtung erfindungsgemäß wirksam bleibt in einem wässrigen Frischmassenmilieu eines ungeformten feuerfesten Erzeugnisses. Aus diesem Grund werden vorzugsweise Mischer für den Verschlei ßtest und insbesondere auch für die Beschichtung verwendet, die mit einer identischen oder vergleichbaren Mischenergie auf das Mischgut einwirken. Nach der Erfindung werden au ßer der Verwendung von Körnungen vorbestimmter Kornfestigkeit die Körner der Körnung oberflächlich beschichtet derart, dass ein Eindringen von Wasser von au ßen z. B. beim Anmachen einer wässrigen Frischmasse eines ungeformten feuerfesten Erzeugnisses, z. B. einer Feuerbetonfrischmasse, verhindert ist oder Wasser nur bis zu maximal 5, insbesondere zwischen 0,2 und 2 Masse-%, bezogen auf die Körnung, in das Korn eindringen kann.

Es gibt viele Möglichkeiten und viele Stoffe, mit denen die Körner der Körnung so beschichtet werden können, dass nach der Beschichtung kein Wasser oder nur sehr wenig Wasser in die Körner eindringen kann. Damit wird aber die Körnung noch nicht ohne weiteres für die bestimmungsgemäße Verwendung für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse brauchbar. Im Rahmen der Erfindung wurde herausgefunden, dass der pH-Wert beachtet werden muss, der sich in einem wässrigen, die Körnung enthaltenden Milieu einstellt. Wenn der pH- Wert zwischen 6 und 9, insbesondere zwischen 6 und 8,5 liegt im Fall von tonerdereichen Erzeugnissen und zwischen pH 8 und 12 im Fall von magnesitischen Erzeugnissen, ist die beschichtete Körnung für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in Mischungen zur Herstellung wässriger, ungeformter feuerfester Erzeugnisse verwendbar. Demgemäß scheiden Beschichtungsmateri- alien aus, die einen pH-Wert im oben angegebenen pH-Wert-Bereich im wässrigen Milieu nicht gewährleisten können bzw. durch ihn verändert z. B. sogar zerstört werden.

Insofern muss das Beschichtungsmaterial bzw. der Beschichtungsstoff syner- gistisch wirken und nicht nur das Eindringen von Wasser total oder weitestgehend verhindern, sondern auch zumindest dazu beitragen oder gewährleisten, dass der pH-Wert der Körnung in einem wässrigen Milieu im oben angegebenen pH-Wert-Bereich liegt und beständig ist. Im Rahmen der Erfindung konnten zwei Beschichtungsstoffmaterialien aufgefunden werden, mit denen auch die oben genannten pH-Wert-Eigenschaften des Granulats gewährleistet werden können.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die äu ßere Oberfläche der Körner der Körnung mit einem wässrigen hydrophobierenden Mittel belegt. Diese Beschichtung weist eine nanoskalige Beschichtungsdicke auf. Die Schichtdicke lässt sich nicht genauer beziffern; sie liegt aber in jedem Fall im Nanometerbereich. Zur Herstellung eines solchen beschichteten Regeneratgranulats ist es zunächst erforderlich, den pH-Wert der unbeschichteten Regeneratkörnung im wässrigen Milieu zu ermitteln. Dieser pH-Wert resultiert aus dem pH-Wert des feuerfesten Materials, z. B. des Bauxits oder Mullits, des Regeneratgranulats sowie den Anhaftungen, wie z. B. von Bestandteilen von erhärteten Bindemit- teln und/oder von Schlackenbestandteilen und/oder von Armierungsfasern und/oder Kohlenstoffteilchen. Danach kann ein Hydrophobierungsmittel ausgewählt werden, dessen pH-Wert in Kombination mit dem pH-Wert des unbeschichteten Regeneratgranulats einen pH-Wert im oben angegebenen Bereich zwischen 6 und 9 (tonerdereich) sowie 9 und 1 2 (magnesitisch) ergibt. Dieser Verfahrensschritt ist mit dieser erfindungsgemäßen Lehre für den Fachmann ohne erfinderische Tätigkeit einfach nachvollziehbar.

Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass sich die beiden pH-Werte, nämlich der pH-Wert des unbeschichteten Regeneratgranulats und der pH- Wert des Beschichtungsmittels, beeinflussen können und durch Auswahl eines den pH-Wert regulierenden Hydrophobierungsmittels der pH-Wert des beschichteten Regeneratgranulats optimal einstellbar ist. Ein au ßerhalb des o- ben angegebenen pH-Wert-Bereichs liegender pH-Wert kann die Rheologie einer Frischmasse und/oder die Entwicklung der mineralischen, die Festigkeit der Festmasse des ungeformten feuerfesten Erzeugnisses gewährleistenden Abbindephasen des Bindemittels in einer abbindenden wässrigen Frischmas- se derart beeinflussen, dass die erforderliche bildsame Konsistenz (Verarbeit- barkeit) der Frischmasse und/oder die erforderliche Festigkeitsentwicklung nicht eintreten oder zumindest stark beeinträchtigt werden.

Unter Berücksichtigung obiger Auswahlkriterien hat die Erfindung herausge- funden, dass die folgenden an sich bekannten wässrigen Hydrophobierungs- mittel für die Hydrophobierung der feuerfesten Regeneratgranulate geeignet sind:

Si-Polymere z. B. Silane, Siloxane, Siliconharze, Siliziumderivate, Wasserglä- ser, Kieselsole und deren Mischungen und Stearate z. B. in Form von Metallseifen.

Diese Mittel wirken, wenn sie aufgetragen sind, Wasser abweisend, sind Wasserdampf durchlässig und ausreichend langzeitig wirkend, so dass das beschichtete Regeneratgranulat ausreichend lange lagerbeständig ist. Die wässrigen hydrophobierenden Mittel werden vorzugsweise mit einem Wassergehalt zwischen 0 und 99, insbesondere 30 und 70 Masse-%, bezogen auf das Hydrophobierungsmittel, verwendet. Für die Hydrophobierung werden die Körnungen mit dem Hydrophobierungsmittel in einem z. B. oben charakterisierten Mischer gemischt, z. B. besprüht, wobei die Zusatzmenge an Hydrophobierungsmittel so gewählt wird, dass das beschichtete Produkt oberflächlich homogen verteilt hydrophobiert ist und dabei zwischen 0, 1 und 1 ,5, insbesondere zwischen 0,5 und 1 ,0 Masse-% Hydrophobierungsmittel aufweist. Weniger Hydrophobierungsmittel würde eine unvollkommene Hydrophobierung ergeben mit dem Ergebnis, dass die Körner noch zu viel Wasser aufnehmen und die pH-Werteinstellung nicht stimmig ist. Im Fall einer Überdosierung des Hydrophobiermittels kommt es dazu, dass freies Hydrophobiermittel später in der Trockenmischung vorliegt und es sich aufgrund seiner Affinität zu mineralischen Kontaktpartnern weitere Flächen sucht und somit die gesamte Trockenmischung hydrophoben Charakter erhal- ten kann. Zusätzlich ist die Trockenmasse des behandelten Regeneratkornes deutlich aufwendiger zu gestalten. Bei der Hydrophobierung wird die äu ßere Oberfläche und insbesondere auch die von au ßen zugängliche Porenoberfläche mit Hydrophobierungsmittel belegt. Mit der Hydrophobierung ist aber das hydrophobierte Regeneratgranulatpro- dukt noch nicht geeignet für die Herstellung von Werktrockenmischungen für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse. Ungeformte feuerfeste Erzeugnisse werden in der Regel als insbesondere abgepackte oder lose gelagerte Werktrockenmischungen bekannter Zusammensetzung auf den Markt gebracht. Eine Werktrockenmischung ist eine werksseitig hergestellte Mischung, die nur noch mit Wasser angemacht zu werden braucht und im Übrigen bereits alle Mischungsbestandteile einer Trockenmischung für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse aufweist. Der Anteil an Hydrophobierungsmittel im Regeneratgranu- lat nach der Beschichtung ist derart hoch, dass dessen Wassergehalt in der insbesondere abgepackten oder in Behältern lose gelagerten Werktrockenmischung eine Abbindung, z. B. eine Hydratphasenbildung, des Bindemittels der Trockenmischung bewirken kann. Es ist deshalb auch ein wesentliches Merkmal der Erfindung, dass das mit dem wässrigen Hydrophobierungsmittel gemischte Regeneratgranulat nach dem Mischen ausgetrocknet wird, z. B. bei Temperaturen bis 1 10, insbesondere zwischen 20 und 70 °C auf Feuchtigkeitsgehalte zwischen 0 und zwischen 0,5, insbesondere zwischen 0 und zwischen 0,3 Masse-%, bezogen auf das Regeneratgranulat.

Mit solchen erfindungsgemäß oberflächlich beschichteten, getrockneten Re- generatgranulaten können Werktrockenmischungen zur Herstellung ungeform- ter feuerfester Erzeugnisse erstellt werden, die die bereits verwendete marktgängige Rezeptur aufweisen, die jedoch anstelle der primären feuerfesten Werkstoff g ran ulate als Zuschlagstoff erfindungsgemäß oberflächlich beschichtete Regeneratgranulate bis zu 100 Masse-%, bezogen auf den Zuschlagstoff- anteil, insbesondere zwischen 1 und 80, ganz besonders zwischen 10 und 70 Masse-%, bezogen auf den Zuschlagstoffanteil enthalten. Wie gängige Rezepturen von Werktrockenmischungen für Feuerbetone oder andere ungeformte feuerfeste Erzeugnisse aufgebaut sind, ist dem Fachmann bekannt und in der Fachliteratur, z. B. in der oben genannten„Schriftenreihe Spezialbetone Band 4" ausführlich beschrieben. Neu ist in solchen, gängigen Erzeugnissen lediglich der Anteil eines erfindungsgemäßen oberflächlich be- schichteten Regeneratgranulats oder der Ersatz durch ein erfindungsgemäßes Granulat als Zuschlagstoff gleichen Typs, d. h. vergleichbarer insbesondere gleicher Mineralogie und vergleichbarem insbesondere gleichem Chemismus im Vergleich zum primären feuerfesten Werkstoff, der bisher für die gleiche Rezeptur verwendet wurde.

Die Beschichtung eines Regeneratgranulats mit dem Hydrophobierungsmittel in einem Mischer erfolgt insbesondere durch Einsprühen des Hydrophobierungsmittels während des Mischvorgangs in den Mischer oder durch Zugeben vor oder während des Mischvorgangs.

Nach einer weiteren Ausführungsform gelingt die Erfindung dadurch, dass zumindest die äu ßere Oberfläche ohne die Porenoberfläche der oben angegebenen Körnungen der Regeneratgranulate, die nach der oben beschriebenen mechanischen Aufbereitung einschließlich Korndruckfestigkeitsermittlung und/oder Verschlei ßermittlung gewonnen worden sind, z. B. mit einem Lösungsmittel freien Phenolharz, oder anderen geeigneten Beschichtungsmitteln wie unten aufgeführt und einem geeigneten Härter dafür beschichtet ist.

Geeignete Phenolharze sind Harze, die im Temperaturbereich zwischen 0 und 200, insbesondere zwischen 0 und 140 °C Viskositäten aufweisen zwischen 3000 und 200, insbesondere zwischen 2000 und 200 mPa * s, so dass sie dünnflüssig bei diesen Temperaturen auf die Körner des Regeneratgranulats aufbringbar sind. Demgemäß werden insbesondere als Beschichtungsmittel verwendet: Phenolharze (Rhenol-Formaldehyd-Harze, Resol, Novolak), ande- re thermoplastischen Harze, Polymerharze, Silikonharze, Stearate, Wachse, Öle, Lacke, Wassergläser, Kieselsole. Wenn lediglich Phenolharz aufgetragen und das beschichtete Granulat abgekühlt wird, ist die Oberfläche der Granulatkörner häufig noch klebrig, so dass das Granulat für die Herstellung von Werktrockenmischungen für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse wegen Verklumpungsneigung mit anderen Mischungsbestandteilen nicht verwendbar ist. Aus diesem Grund wird Phenolharz in Kombination mit einem geeigneten Härter dafür verwendet, so dass die Phe- nolharzoberflächenbeschichtung aushärtet und damit trocken fällt. Als Härter eignen sich z. B. die folgenden Produkte, die in Mengen bis 30, insbesondere bis 20 Masse-%, bezogen auf das Gemenge aus Phenolharz und Härter verwendet werden: Ester, Sibasenester (DBE), andere Harze (Vernetzungsreak- tion), Propylen Carbonat, Hexamethylentetramin (HEXA bzw. Urotropin), Säurehärter, Basenhärter, Stearate.

Das so beschichtete Regeneratgranulat ist lagerbeständig und kann ohne weiteres als Zuschlagstoff mit anderen Bestandteilen einer Werktrockenmischung für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse wie auch erfindungsgemäße ungeformte feuerfeste Erzeugnisse mit hydrophobiertem Regeneratgranulat nach der ersten Ausführungsform der Erfindung vermengt werden. Das Gemenge kann wie bei der ersten Ausführungsform auch als Sackware oder Big Bag-Ware abgepackt und/oder gelagert werden.

Die Phenolharz-/Härterbeschichtungsmenge beträgt 0, 1 bis 1 0, insbesondere 1 bis 5 Masse-% bezogen auf das Regeneratgranulat und ist in der Regel kleiner als 1 mm dick. Die Dicke liegt vorzugsweise zwischen 0, 1 und 2,0, insbesondere zwischen 0, 1 und 1 ,0 mm. Die äu ßere Oberfläche ist gleichmäßig und erfindungsgemäß über 90 Flächen-%, insbesondere 1 00 Flächen-% beschichtet. Darüber hinaus können auch Oberflächen offener Poren beschichtet werden.

Die Verwendung von Phenolharzen bei der Herstellung von Feuerfesterzeug- nissen ist bekannt. Die Phenolharze dienen als Bindemittel und Kohlenstoffträger. Die Verwendung in Kombination mit einem Härter zur Beschichtung von Granulaten feuerfester Werkstoffe, die aus Ausbruch- oder Verschleißmaterial stammen, wie bei der vorliegenden Erfindung dagegen ist neu.

Die mit Phenolharz und Härter beschichteten Regeneratgranulate können selbstverständlich nur in Rezepturen für die Herstellung von kohlenstoffhalti- gen ungeformten feuerfesten Erzeugnissen verwendet werden, während die erfindungsgemäßen oberflächlich hydrophobierten Regeneratgranulate sowohl für kohlenstoffhaltige als auch für Kohlenstoff freie ungeformte feuerfeste Erzeugnisse und auch für geformte feuerfeste Erzeugnisse verwendbar sind. Gleichermaßen sind die Phenolharz/Härter beschichteten Regeneratgranulate auch verwendbar für geformte feuerfeste Erzeugnisse.

Die Beschichtung von Regeneratgranulaten insbesondere von Schieberplat- tenbruchgranulaten mit Bitumen oder bituminösen Stoffen ist bekannt. Diese Beschichtung erfolgt zur Kombination des Regeneratgranulats mit einem Koh- lenstoffträger. Diese beschichteten Regeneratgranulate werden bei der Herstellung kohlenstoffhaltiger gepresster feuerfester Erzeugnisse aus wasserfreien Rezepturen verwendet. Bei der Herstellung von in Formen geformten und gepressten Erzeugnissen stören eine geringe Klebrigkeit des Bitumens bzw. der bituminösen Stoffe oder ein unpassender pH-Wert nicht. Die bekann- ten Bitumen beschichteten Regeneratgranulate sind aber für die Herstellung von ungeformten feuerfesten Erzeugnissen unbrauchbar, weil sie nicht die o- ben beschriebenen, erfindungswesentlichen Eigenschaften gewährleisten können. Die Herstellung der Phenolharz/Härter beschichteten Regeneratgranulate erfolgt auch in diesem Fall vorzugsweise in einem Mischer, der dem gleicht, der für die Kornverschleißfestigkeit verwendet wurde. Dabei wird entweder eine heiße, dünnflüssige Phenolharzmischung und flüssiger oder festförmiger Härter in den das Regeneratgranulat enthaltenden Mischer zugegeben und bis zum gewünschten Beschichtungserfolg gemischt und anschließend abgekühlt. Oder es werden Phenolharz und Härter als T rocke nprodukte in Form von Flo- cken oder Pellets in den Mischer z. B. zusammen mit Regeneratgranulat oder nach oder vor dem Einbringen des Regeneratgranulats in den Mischer gegeben, anschließend wird gemischt und dabei dem Mischer Wärmeenergie zugeführt, so dass das Beschichtungsmittel verflüssigt und sich auf der Oberfläche der Granulatkörner anlagert. Anschließend lässt man das Gemenge abkühlen, wobei die Beschichtung aushärtet bzw. trocken fällt und die Oberfläche der Körner des Regeneratgranulats versiegelt und damit Wasser abweisend ist durch die Phenolharz/Härterbeschichtung. Das Beschichten kann z. B. durch eine Phenolharz/Härterbeschichtung bei Raumtemperatur ausgeführt werden. Bei diesem Verfahren werden bei Raumtemperatur flüssige Harze (z. B. Reso- le) auf die raumtemperierte Körnung aufgebracht und mit dem dazugehörigen, spezifisch abgestimmten Härter (z. B. DBE, Propylen Carbonat) versetzt. Die Aushärtung geschieht hier ebenfalls bei Raumtemperatur.

Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung kommt es darauf an, eine Phenolharz/Härterzusammensetzung auszuwählen, die eine Beschichtung ergibt, die in einem wässrigen Milieu einen pH-Wert zwischen 6 und 9 bei tonerdereichen Erzeugnissen und einem pH-Wert von 9 bis 12 bei magnesitischen Erzeugnissen erbringt. Insofern sind alle dem entsprechenden bekannten Beschichtungsmittel und Härter verwendbar.

Mit der Erfindung ist somit ein Weg aufgezeigt worden, generell Regene- ratgranulate aus feuerfestem Ausbruch- oder Verschlei ßmaterial für ungeform- te feuerfeste Erzeugnisse brauchbar zu machen, wobei das Granulat nicht bezüglich der im primären Einsatz erfahrenen chemischen und mineralogischen Veränderungen und Anhaftungen aufwändig aufbereitet wird. Das Regeneratgranulat wird nach einer mechanischen Aufbereitung belassen wie es ist und lediglich mit ausgewählten Beschichtungsmitteln bzw. Beschichtungsstof- fen derart beschichtet, dass die Veränderungen, die das ursprüngliche feuerfeste Material im primären Einsatz erfahren hat, beim erneuten Einsatz des Regeneratgranulats in einem ungeformten feuerfesten Erzeugnis unschädlich bleiben, so dass die Feuerfestigkeit der Bestandteile des beschichteten Rege- neratgranulats genutzt werden kann. Dadurch wird das neue Regeneratgranu- lat ein vollwertiger und preiswerter sekundärer feuerfester Ersatz Werkstoff für die entsprechenden primär verwendeten feuerfesten Werkstoffe.

Das neue beschichtete Regeneratgranulat ist anhand der Bestandteile seiner Körner und der Beschichtung erkennbar. Wesentliche Bestandteile sind hauptsächlich das feuerfeste Werkstoff material, z. B. Bauxit und/oder Mullit und/oder Korund (BFA und WFA) und/oder Andalusit und/oder Magnesit und/oder Schamotte und untergeordnet feuerfestes erhärtetes Bindemittelmaterial, z. B. in Form von Kohlenstoff und/oder Siliziumverbindungen (Wasser- gläser und Kieselsole) und/oder Calziumaluminatzemente und/oder Minerale aus einer keramischen Bindung und/oder Phosphatverbindungen und/oder Calziumsilikatzemente.

Das zunächst mechanisch durch Zusammenmischen von bezüglich Mineralo- gie und Chemismus sowie Anhaftungen inhomogenem Ausbruch- bzw. Verschleißmaterial, das aus einem einzigen Ausbruchort, z. B. einer bestimmten Zementofenzone, oder aus verschiedenen Ausbruchorten gleichen Auskleidungsmaterials, z. B. aus mehreren Zementöfen, stammen kann, homogenisierte Regeneratgranulat weist Körner auf, deren feuerfester Werkstoff durch die Einwirkung von Wärmeenergie und Kontaktierung z. B. mit Schmelzen o- der Schlacken, am primären Einbauort verändert worden ist sowie auch Körner auf, die aus Auskleidungszonen stammen, die von der Wärmeenergie und Schmelzen oder Schlacken am primären Einbauort noch nicht oder wenig verändernd beeinflusst worden sind; mithin können Körner vorliegen, die als feu- erfester Werkstoff noch den primären Werkstoff aufweisen oder den primären Werkstoff mineralogisch aufweisen und lediglich eine höhere Porosität besitzen. Insofern ist ein erfindungsgemäßes, beschichtetes Regeneratgranulat ohne weiteres als solches z. B. durch mineralogische und/oder chemische A- nalysen der Granulate erkennbar. Die Erfindung wird insbesondere charakterisiert durch ein feuerfestes Regene- ratgranulat aus mechanisch aufbereitetem, feuerfestem Ausbruchmaterial und/oder Verschlei ßmaterial, dessen Körner oberflächlich ein Beschichtungs- mittel aufweisen, wobei das Beschichtungsmittel Wasser abweisend ist und besteht aus a) einem Hydrophobierungsmittel oder b) einer Kombination aus einem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Beschichtungsmittel z. B. einem Phenolharz und einem Härter dafür, wobei das Granulat insbesondere aufweist c) einen pH-Wert zwischen 6 und 9, vorzugsweise zwischen 6 und 8,5 (tonerdereich) und 9 bis 12 (magnesitisch) in einem wässrigen Milieu d) eine Korndruckfestigkeit nach DIN 4226 Teil 3, bzw. EN 13055- 1/2002 zwischen 8 und 150, insbesondere zwischen 15 und 100 N/mm 2 .

Vorteilhaft ist ferner, wenn das Hydrophobierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe der Siliziumpolymere oder wenn die Beschichtungsdicke auf den Körnern nanoskalig ist und das Granulat eine Beschichtungsmittelmenge zwischen 0, 1 und 1 ,5, insbesondere zwischen 0,5 und 1 ,0 Masse-% aufweist oder wenn das Phenolharz der Phenolharz/Härterbeschichtung im Temperaturbereich zwischen 0 und 200 °C Viskositäten zwischen 3000 und 200, insbesonde- re zwischen 2000 und 200 mPa * s aufweist oder wenn das Phenolharz ausgewählt ist aus der Gruppe der Phenolharzverbin- düngen z. B. Resol, Novolak und der Härter ausgewählt ist in Abstimmung auf das jeweilige Harz. Z. B. sind folgende Gruppen vorzuziehen: Hexamethylentetramin (Hexa, Urotropin), Pro- pylen Carbonat, Dibasen Ester (DBE) oder wenn die Phenolharz-/Härterbeschichtungsmenge bezogen auf das Granulat zwischen 0, 1 und 1 5, insbesondere zwischen 1 und 5 Masse-% beträgt und wenn insbesondere die Härtermenge bezogen auf das Gemenge aus Phenolharz und Härter zwischen 0 und 30, insbesondere zwischen 0 und 20 Masse- % beträgt, wobei die Dicke der Beschichtung der Körner vorzugsweise max. 1 mm beträgt und insbesondere zwischen 0, 1 und 1 ,0 mm liegt, wobei vorzugsweise die Flächenbelegung mit der Beschichtung über 90 Flächen-%, insbe- sondere 100 Flächen-% beträgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Regeneratgranulats sieht vor, ein mechanisch aufbereitetes, feuerfestes Ausbruch- oder Verschlei ßmaterial mit einem Beschichtungsmittel in einem Mi- scher zu beschichten, wobei die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden: a) es wird ein aufbereitetes Regeneratgranulat ausgewählt, dass Korndruckfestigkeiten zwischen 8 und 150, insbesondere zwischen 1 5 und 100 N/mm 2 aufweist, b) die Körner des ausgewählten Granulats beschichtet werden, b1 ) mit einem Hydrophobierungsmittel oder b2) mit einem Phenolharz und einem Härter dafür ein Beschichtungsmittel ausgewählt wird, das dem beschichteten Granulat in einem wässrigen Milieu einen pH-Wert zwischen 6 und 9, insbesondere zwischen 6 und 8,5 bei tonerdereichen Materialien und zwischen 9 und 12 bei magnesitischen Materialien gewährleistet.

Vorteilhaft ist zudem, wenn eine Teilmenge des mechanisch aufbereiteten Granulats vor dem Beschichten einem Mischer Typ der für die Beschichtung und die Weiterverarbeitung des beschichteten Granulats zu einer Werktrockenmischung für ungeformte feuerfeste Erzeugnisse vorgesehen ist, auf Ver- schlei ßfestigkeit des Granulats getestet wird, indem die Teilmenge in dem Mischer eine vorbestimmte Zeit gemischt wird und anschließend der Verschlei ß ermittelt wird oder wenn die Hydrophobierungsmittel ausgewählt werden aus der Gruppe der Sili- ciumpolymere wobei das Hydrophobierungsmittel vorzugsweise einen Wassergehalt zwischen 0 und 80, insbesondere zwischen 30 und 70 Masse-% aufweist oder wenn das beschichtete Granulat getrocknet wird bis das Granulat lediglich noch Wassergehalte zwischen 0,0 und 0,5, insbesondere zwischen 0,0 und 0,3 Masse-% aufweist oder wenn das Hydrophobierungsmittel in den Mischer während des Mischens eingesprüht wird oder wenn ein Phenolharz ausgewählt wird aus der Gruppe der Phenolharzverbindungen oder wenn das Phenolharz dünnflüssig mit Temperaturen zwischen 0 und 200, insbesondere zwischen 0 und 1 40 °C in den Mischer eingebracht wird oder wenn ein Härter in Abstimmung auf das jeweilige Harz ausgewählt wird, z. B. aus der folgenden Gruppe: Hexamethylentetramin (Hexa, Urotropin), Propylen Carbonat, Dibasen Ester (DBE) oder wenn das Phenolharz und der Härter in trockener Form in den Mischer eingebracht werden und das Gemenge im Mischer auf Temperaturen zwischen 0 und 200, insbesondere zwischen 0 und 140 °C aufgeheizt wird und anschließend das Gemenge auf Raumtemperatur gebracht wird oder wenn eine Phenolharz/Härtermenge zwischen 0 und 10, insbesondere zwischen 1 und 5 Masse-% bezogen auf das Regeneratgranulat verwendet wird, wobei die Härtermenge zwischen 0 und 30, insbesondere zwischen 0 und 20 Masse-% bezogen auf das Phenolharz verwendet wird.