is een technisch vervaardigde steensoort die zeer hoge temperaturen kan verdragen en die gebruikt wordt voor de binnenbekleding van ovens en vuurhaarden. De eisen die eraan gesteld worden lopen als gevolg van de grote verscheidenheid van de toepassingen sterk uiteen; dientengevolge zijn een groot aantal soorten en kwaliteiten ontwikkeld.
De voornaamste soorten worden hieronder beschreven.Chamollestenm worden samengesteld uit één of meer vuurvaste bindkleien en chamotte, d.i. bij hoge temperatuur gebakken klei. De bindklei is nl., enkele uitzonderingen daargelaten, — zoals sommige „fireclay” soorten uit Midden-Engeland — te vet om zonder meer gebakken te worden, daar ze te sterk krimpt en bij drogen en bakken in onvermagerde toestand zou trekken en scheuren. Ze moet dus met chamotte vermagerd worden.
Voor de verwerking der grondstoffen en het bereiden der mengsels bestaan vele methoden. Vele soorten maal-, breek-, zeef-, meng- en kneedmachines zijn hiervoor in gebruik. Ook de vormgeving geschiedt op de meest uiteenlopende wijzen. De meest voorkomende methode is die, waarbij de mengsels in meer of minder stijf plastische toestand door vormen met de hand of met behulp van mechanische of pneumatische stampers in houten vormen, dan wel met behulp van persen met stalen vormen in het vereiste model worden gebracht. Daarnaast kent men het droogpersen, waarbij de mengsels met een gering percentage water in een rulle, grof griesachtige toestand met zware persen in stalen matrijzen worden geperst. Het gevormde of geperste materiaal wordt daarop gedroogd, hetgeen op vele wijzen kan geschieden, met behulp van afvalwarmte uit het bedrijf, in kamers of trommels met behulp van warme lucht e.d.
Vuurvaste steen wordt, evenals baksteen, slechts éénmaal gebakken en wel bij zeer hoge temperaturen (1250-1450 gr. C.). Het materiaal behoeft niet tegen vlammen of rookgassen beschermd te worden; er zijn dus geen kokers of cassetten nodig. Vele oven typen worden daarbij gebruikt, als kamer-, ring- en tunnelovens (z ovens). Men stookt met steenkool, generatorgas of stookolie.
Silicastenen, vroeger Dinasstenen genoemd, worden vervaardigd uit het mineraal kwartsiet dat uit SiO2 of kwarts bestaat. Dit mineraal wordt door breken en malen in de vereiste vorm, d.w.z. tot een bepaalde korrelverdeling, gebracht, met enkele procenten kalk (als bindmiddel) vermengd en met zware persen gevormd.
Er moet langdurig bij hoge temperatuur gebakken worden om de daarbij optredende omzetting van kwarts in chrystoballiet en tridymiet zo volledig mogelijk te maken. Bij onvoldoende omzetting zou in ovens, waarin de steen wordt gebruikt, telkens opnieuw bij aanwarming of afkoeling de overgang van a kwarts in /9 kwarts en omgekeerd kunnen plaats vinden, wat gepaard gaat met belangrijke volumeveranderingen, waardoor de stenen zouden springen.
Silicastenen worden gebruikt in cokes- en gasovens en in sommige metallurgische ovens, bijv. Siemens-Martinovens, vooral op plaatsen waar chamottesteen door de daarbij vaak optredende nakrimp bezwaren zou kunnen opleveren.
Sillimanietstenen bestaan vnl. uit sillimaniet, Al208.Si02, dat uit het mineraal kyaniet door branden bij hoge temperatuur verkregen wordt; hierbij en bij het bakken der stenen ontstaat een hoeveelheid mulliet, 3Al203.2Si02,dat de meest stabiele verbinding der beide oxyden is. Het sillimaniet kan men hier als chamotte beschouwen, dat met betrekkelijk geringe hoeveelheden bindklei wordt gemengd en volgens het droogpersprocédé verwerkt. Door hun hoog smeltpunt en andere eigenschappen kan men deze stenen als een soort superchamottestenen beschouwen.
Magnesiet-, chromiet-, chroommagnesiet- en dolomietstenen worden op soortgelijke wijze vervaardigd uit de mineralen magnesiet, chromiet en dolomiet. Een bindmiddel is niet altijd nodig, vaak wordt echter teer gebruikt. Deze stenen zijn vooral goed bestand tegen gesmolten metalen (vooral ijzer) en slakken, vandaar hun betekenis voor metallurgische ovens. Vooral de magnesietstenen vereisen bijzondere zorg; de grondstof moet door hoog branden in stabiele vorm worden gebracht, anders blijven de stenen zeer gevoelig voor temperatuurschommelingen.
Koolstof stenen worden uit asarme cokes gemaakt, met teer als bindmiddel. Ze moeten natuurlijk onder afsluiting van de lucht gebakken worden en kunnen alleen gebruikt worden op plaatsen waar een reducerende atmosfeer aanwezig is, bijv. in de onderbouw van hoogovens. Grafiet met klei als bindmiddel dient voor de vervaardiging van smeltkroezen.
Carborundumstenen worden uit fijn korrelig carborundum, siliciumcarbide, gemaakt, met een kleine hoeveelheid bindmiddel. Behalve een zeer hoge vuurvastheid, bezitten ze een veel groter warmtegeleidingsvermogen dan chamotte- en silicamateriaal, en worden ze dus bijv. in moffelovens gebruikt, waarin warmte dóór een vuurvaste wand moet gaan. Van carborundum maakt men ook cassetten, steun- en ander hulpmateriaal voor de ceramische industrie. Carborundumstenen zijn niet bestand tegen gesmolten metalen en slakken en ze verbranden in een oxyderende atmosfeer bij zeer hoge temperaturen.
Het metselen van vuurvaste steen geschiedt met vuurvaste specie, die ongeveer dezelfde samenstelling moet hebben als de steen zelf, om ongewenste reacties tussen beide bij hoge temperaturen te vermijden. De binding heeft niet zoals bij normale mortels bij lage temp. plaats, doch pas bij hoge temperaturen krijgt de specie door ceramische binding vastheid. Dat geeft in sommige gevallen moeilijkheden, zodat men in de laatste jaren wel stoffen toevoegt die bij lage temp. reeds een hydraulische binding of een verharding aan de lucht veroorzaken, maar dit gaat ten koste van de vuurvastheid en kan dus niet altijd geschieden.
Vuurvaste plastische massa's en vuurvaste betonmengsels worden in de laatste jaren ook gebruikt naast vuurvaste steen.
De plastische massa’s, evenals chamottestenen, samengesteld uit chamotte en vuurvaste bindkleien, maar in andere verhoudingen, bieden het voordeel dat vormen, drogen en bakken in de fabriek vervallen en dat het materiaal op de plaats van bestemming wordt aangebracht en na drogen als het ware tijdens het in bedrijf nemen wordt gebakken. Het aanbrengen vereist echter bijzondere zorg en de mogelijkheden zijn niet ongelimiteerd. Vuurvaste beton is een mengsel van chamotte en vuurvaste cement, en wel zgn. aluminiumcement die een veel hoger smeltpunt bezit dan Portland-cement. Vuurvaste beton wordt op soortgelijke wijze verwerkt als normale beton. De vuurvastheid staat echter achter bij die van vuurvaste steen, hetgeen de mogelijkheden beperkt.
Vuurvaste lichtgewicht- of isolatiestenen behoren tot de chamottesteenfamilie en worden i.v.m. gewichtsbesparing bijv. in vuurhaarden van scheepsketels gebruikt en voorts als isolatiemateriaal, dat direct aan het vuur blootgesteld kan worden. Hier worden de mogelijke toepassingen beperkt door de grote porositeit en de mindere vastheid van dit materiaal; ze zijn niet bestand tegen aantasting door slakken.
IR H. W. MAUSER
Lit.: F. H. Norton, Refractories (New York 1949); F. Wernicke, Herstellung der feuerfesten Baustoffe (Berlin 1921); F. Singer, Die Keramik im Dienste von Industrie u. Volkswirtschaft (Braunschweig 1923); H.
Salmang, Die Keramik (Berlin 1951); L. Litinsky, Schamotte und Silika (1925); H. Hecht, Lehrbuch der Keramik (Berlin 1930).
