560
product zet zich onderweg uit het stroomende water af en dit eerste afzetsel dat het dichtst bij den oorsprong ligt is het zuiverste, vormt de primaire klei of kaolin.
Veel lager aan de rivier zet zich de secundaire klei af, dikwijls vermengd met organische stoffen, en tal van andere verontreinigingen vooral kiezelzuur, ijzeroxyd, onontleede veldspaat.
De eerste, ook porceleinaarde genoemd, dient hoofdzakelijk voor de porceleinfabricage en het fijnere aardewerk.
De secundaire klei, kortweg klei genoemd, kan verdeeld worden in vuurvaste en niet-vuurvaste klei.
Het begrip vuurvastheid is zooals gezegd zeer onbepaald, absoluut vuurbestendig is geen enkele klei.
De meer of mindere vuurvastheid hangt voornamelijk af van de verhouding Al2 03 tot Si 02, de hoeveelheid vrij kiezelzuur en den aard en hoeveelheid der bijmengingen van alkaliën, kalk, ijzeroxyd enz.
1 °/0 alkali maakt vuurvaste klei ongeschikt om bij zeer hooge temperatuur gebruikt te worden.
Kalk en magnesia verminderen ook de vuurvastheid, ijzeroxyd in mindere mate, 2-3 °/0 Fe2 03 benadeelt een vuurvaste klei nog niet (bij afwezigheid van alkaliën) 20 % Si 02 bijv. als zand toegevoegd maakt een vuurvaste klei smeltbaar bij hardstaal smelthitte. Eigenaardig is het verschijnsel dat Al2 03 juist voor kiezelzuurrijk materiaal ook nadeelig is, veel sterker invloed heeft op de vuurbestendigheid dan andere bijmengingen.
De hoofdeigenschap van klei is zijn plasticiteit en zijn bindingsvermogen.
Klei laat zich tot alle vormen vervormen en verliest die eigenschap niet door vermenging met andere stoffen, wat daarom van zooveel waarde is omdat klei voor zich bijna nooit gebruikt kan worden tengevolge van het sterke krimpen bij droging en bakking.
Hoe vetter de klei des te meer vermageringsmiddel verdraagt zij, zonder de plasticiteit te verliezen.
De krimp van klei bedraagt lineair + 20 °/0, zoodat groote scheuren ontstaan bij het drogen. Vermenging met vermageringsmiddelen zooals zand, chamotte, cokes enz. enz., vermindert de contractie zoodanig, dat vervaardigde voorwerpen niet meer scheuren, ook niet bij het bakken.
Bekende goede vuurvaste kleisoorten, zijn die van Stombridge, Garnkirk, Maiseroil, Forges, Muhlheim, Gronalnerode, Passau en tal van andere.
Niet alleen dat de klei op zich zelve onschatbare eigenschappen heeft, doch in gebranden staat geeft zij de zoo gewaardeerde chamotte.
Chamotte in engeren zin, is doodgebrande klei, het is klei tot haar kleinste volume gebracht en krimpt dus niet meer; in wijdere beteekenis wordt het woord gebruikt voor al het afval gebrand vuurvast materiaal, gebroken stukken enz.
De gemalen chamotte levert een uitstekend materiaal op als vermageringsmiddel in klei. De grofte der korrel staat in verband met den aard en grootte van het te vervaardigen voorwerp en het mengsel van klei met chamotte vindt dan ook de meest uitgebreide toepassing.
Bauxit is Al. hydroxyd vermengd met ijzeroxyd en kiezelzuur
Het bevat 50—60 % Al, 03, 10-25 o/o Fe, 03 en tot 25 <>/0
Het wordt niet zoo heel veel gebruikt, hoofdzakelijk voor steenen en als isolator voor zuur en basisch materiaal voor het basische staalproces. Als bekleeding voor Siemens rotatieovens, mag het niet meer dan 5 % Fe2 03 bevatten en wordt gezegd daarvoor goed te voldoen. Zuiver Al2 03 komt natuurlijk alleen in aanmerking voor kroezen en wel als binnen-bekleeding of geheele kroes. In dit laatste geval wordt doodgebrand A!3 03 vermengd met gelatineus (gepraecipiteerd) hydraat of wel een mengsel van gebrand Al2 03, gelatineus Al, 0„ en Al2 0, — Ca 0. 2 3 2 3
3. Ca 0 of Mg 0 als hoofdbestanddeel.
Kalksteen, Ca C03 gebrand geeft zooals bekend Ca 0. dat hoogst vuurbestendig is. Het behoeft geen andere toevoeging, doch soms wordt 5 °/0 klei toegevoegd.
Het spreekt vanzelf dat kiezelzuur het materiaal aantast, doch minder voor de hand ligt het feit, dat Fe3 04 de anders absouut vuurvaste kalk in een betrekkelijk gemakkelijk smeltbaar kalkterraat omzet.
Kalk voldoet niet als stampmassa voor basische vuurvaste voering, wel voor steenen, hetzij vermengd met 1—1.5 °/0 Si 0„ 5% klei of ook met niet Afgebrand Ca 0 ' .
Magnesia, van magnesiet Mg C03, gebrand is zeer vuurvast en met gevoelig voor Si 02 ook met Fe3 04 of slakken.
De witgloeihitte, noodig tot volledig doodbranden, maakt het Me-0 rUur Plasti=nh „,n»A* M« n „ u. j ' ■ . . ,
gebrand Ms 0. teer nf omia
Toch moet de invloed van koolzuur evenals voor kalksteenen tegengegaan worden, bijv. door ze nog warm zijnde, een indompeling in teer te geven.
De temperatuur van het branden heeft zeer veel invloed op de houdbaarheid, doch zelfs de beste houden niet langer dan een paar jaar. Magnesia steenen worden ook wel gemaakt van het afvalproduct Mg cl2.
Dolomiet is calciumcarbonaat-magnesiumcarbonaat met wisselend Mg-gehalte.
Hoe hooger het bedrag aan Mg C03 des te meer waarde heeft dolomiet, zelden bedraagt het 45 »/0, meestal 30—35%.
Het dolomiet wordt gebrand, gemalen en met gekookte teer gemengd, dan gevormd en heftig gegloeid.
Het is niet bestendig, bederft na een week of drie, en voldoet het beste als stampmassa.
Al- en Fe-oxyd moeten 4 %, kiezelzuur 3 % niet overschrijden.
Dolomiet kan niet goed tegen snelle temperatuurswisseling, ijzerslak tast het sterk aan, vooral ook kiezelzuur.
Bij het branden krimpen de voorwerpen van kalk, magnesia of dolomiet zoowat 25 °/0 lineair.
Als Mg-houdende vuurvaste stoffen mogen nog vermeld worden de asbest, in hoofdzaak magnesium-silicaat, en talk of speksteen, ook Mg-silicaten. Vooral de speksteen eigent zich tot het vervaardigen van kroezen, zij zijn zeer vuurvast en weerstaan niet alleen basisch, doch ook vuurmateriaal.
Verder komen nog de chroomijzersteen, Fe 0 C2 03, dat veelvuldig in de staalindustrie gebezigd wordt als stampmassa en
wel Vfirmeno-d mot aiat talk nf tppr
Het gehalte aan C2 03 moet zoowat 40 °/0 zijn, het Si 0., gehalte hoogstens 6 °/0 en ten slotte het absoluut vuurvaste" materiaal; de kool, hetzij als cokes, retortenkool of grafiet gemengd met klei. Zeer bekend zijn de grafietkroezen van Morgan, ook de Passauer- en Duisburgerkroezen.
Veel hangt af van de qualiteit van grafiet, de Ceylon-grafiet kan bevatten 99 % C, doch kost dan f 130 de ton. Meestal bevatten de goede soorten ongeveer 80 °/0 C, ook die van Passau; dikwijls slechts 70 °/0. Grafiet maakt de kroezen bestand tegen sterke temperatuurswisseling, het geleidt de warmte goed en het gesmolten metaal hecht niet aan de wanden.
De grafiet verbrandt zelfs in oxydeerende vlammen slechts zeer langzaam, daar de bijgevoegde klei ook nog veel bijdraagt tot bescherming.
Retortenkool is zeer goed in plaats van grafiet te bezigen het is soortelijk lichter (1.5 tegen 2.3) doch even C-rijk.
Cokes of houtskool worden eveneens veel gebezigd vooral voor staalsmeltkroezen.
II. Toepassingen.
In het algemeen wordt vuurvast materiaal gebruikt voor:
1. vuurvaste steenen;
2. stampmassa in ovens ;
3. kroezen;
4. retorten, enz.
De vervaardiging van voorwerpen van vuurvaste steen is betrekkelijk zeer eenvoudig.
De zeer goed doorwerkte massa, hetzij getrapt, hetzij machinaal gekneed in toestellen die overeenkomen met de bekende mortel molens, wordt meestal door handenarbeid gevormd tot steenen, kroezen enz.
Steenen worden veelal nog nageperst of wel geheel machinaal geperst.
Kroezen worden meest in houten vormen geperst. Retorten bijv. voor zinkdistillatie of lichtgas fabricage eischen zeer veel zorg en worden ook liefst door handenarbeid vervaardigd.
Van zeer veel belang is het, dat de vormmassa zoo weinig mogelijk nat zij en dat het drogen zeer langzaam en gelijkmatig geschiede.
Ongelijk drogen bijv. in tocht kan zeer licht aanleiding geven tot springen. Om het kleven van de massa aan de houten vormen te voorkomen, worden deze met olie gesmeerd of met kwarts-, of chamottemeel bestrooid. Het branden van de geheel droge voorwerpen vereischt een temperatuur, hooger dan die welke zij later zullen moeten doorstaan en geschiedt in ovens overeenkomstig die voor het bakken van steenen, aardewerk of porcelein.
De voorwerpen krimpen, naar gelang der samenstelling en branding 5—15 °/0.