Schamotte

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Die Schamotte (auch Schamott) ist ein feuerfestes Halbfabrikat mit 25 bis 45% Aluminiumoxid-Anteil.

Als Schamotte werden von Laien häufig alle feuerfesten Steine und Ausmauerungen bezeichnet. Dies ist jedoch sehr unexakt, da es viele sich widersprechende Anforderungen (gute Wärmeisolierung, hohe Zersetzungstemperatur, geringe Wärmekapazität) an hochtemperaturfeste Steine gibt. Für unterschiedliche Einsatzzwecke gibt es daher auch unterschiedliches hochtemperaturfestes Mauerwerk.

[Bearbeiten] Echte Schamottesteine

Ausgangsmaterial für die Herstellung von Schamotte ist ein Gemisch aus Ton, Schieferton oder Kaolin, welches mindestens bis zum vollständigen Wasserverlust, meist jedoch bis zur Sinterung in Schacht- oder Drehrohröfen gebrannt wird. Gebrannt wird bei Temperaturen von 1.000 bis 1.500 °C. Entsprechend wird zwischen Glüh-, Normal- und Hartschamotte unterschieden.

Der Brennführung kommt dabei die entscheidende Bedeutung zu, da zu geringe Erstbrandtemperaturen bei einem Zweitbrand (z.B. bei Schamottesteinen) zum Nachschwinden führen. Zu schneller Temperaturanstieg kann Ursache eines sogenannten Nachwachsens werden, wenn infolge vorzeitiger Glasbildung im Ton vorhandene organische Bestandteile nicht restlos ausgebrannt werden konnten.

Angestrebt wird eine maximale Mullitbildung. Unter der Annahme, dass das gesamte Aluminiumoxid im Rohstoff an der Mullitbildung teilnimmt, kann der Mullitanteil 35 bis 62% betragen. An weiteren Phasen können 15 bis 50% Glasphase, 10 bis 25% Cristobalit und 5 bis 15% Restquarz vorliegen.

Zusätze von Sand führen zu einer SiO₂-reichen Schamotte, die bei thermischer Beanspruchung weitgehend volumenkonstant ist. Zusätze von MgO reagieren in Richtung Cordierit, wobei sich diese Schamotte durch einen kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten auszeichnet.

Schamottestein hat eine spezifische Wärmekapazität von 1,00 kJ/(kg K). Zum Vergleich: Ziegelstein zum Beispiel hat nur 0,86 kJ/(kg K), aber Wasser hat 4,19 kJ/(kg K).

[Bearbeiten] Anwendung

Echte Schamottsteine werden in der Ausmauerung von Kachelöfen und Kaminen sowie als Wärmespeichermasse in Elektroheizungen genutzt. Zur eindeutigen Kennzeichnung der Asche eines Verstorbenen bei einer Feuerbestattung werden Schamottesteine mit eingravierter Nummer verwendet.

In Hochöfen, Pfannenwagen, industriellen Brennkammern und Feuerungsanlagen werden hingegen meist Spezialsteine mit genauer definierten Eigenschaften verwendet. In vielen Fällen müssen sogar zwei oder mehr Schichten unterschiedlicher Steine eingesetzt werden, um einerseits eine hohe Innentemperatur des abzuschottenden Bereichs, andererseits eine möglichst geringe Gesamtdicke des Mauerwerks zu erreichen.

[Bearbeiten] Literatur

• Paul Werner: Die Feuerfeste Industrie. (= Hartlebens Chemisch-technische Bibliothek, Band 334). 1. (letzte) Auflage. A. Hartleben’s Verlag, Wien 1911