166573. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vegyi kötésű tűzállótermékek és öntőformák előállítására
166573 3 4 mintára a fenti savanyúan stabilizált etilszilikátos kötőfolyadékokkal, illetve vízüvegoldattal készített zagyból váltakozva visznek fel néhány perces időközönként egy-* egy réteget. Az eljárás lényege tehát az, hogy a savanyúan stabilizált hidrolizált etilszilikát kötését a következő réteg lúgos adalékanyagával váltják ki. Felhasználható tűzállóanyagként cirkonlisztet, illetve szilikalisztet, tehát semleges és savanyú tűzállóanyagokat neveznek meg. A 158 435 sz. magyar szabadalmi leírás etilszilikát vízfelesleggel történő, gyakorlatilag teljes hidrolízis révén előállított 8—16 súlyszázalék SiOa -tartalmú kolloidális kötőfolyadék alkalmazását írja le rétegelt tűzállóidomok előállítására. Tűzálló őrleményként alumíniumszilikátok, alumíniumoxid, cirkonszilikátok, cirkonoxid, szilíciumkarbid és amorf kvarc alkalmazását irányozza elő. A tűzálló kötés a kötőfolyadék oldószerének légcserével vagy vákuumkezeléssel történő eltávolítása révén jön létre. Hasonló megoldást ismertet a Vaskohászati Enciklopédia VIII/2 (1963) 518—534 oldalakon. A leírás szerint az etilszilikát hidrolízisével előállított kötőfolyadék levegőn történő szárítással köt meg. Az etilszilikát hidrolízise útján előállított kötőfolyadékok a tűzálló szemcsék kötését kolloid Si02 révén hozzák létre. A kolloid kötőfolyadék megbontása — a kolloid SiOa kicsapatása •— az oldószer eltávolítása vagy a kötőfolyadékot stabilizáló sav semlegesítése révén történhet. Az előbbi módszert rétegelt kerámiatestek gyártásában, az utóbbit pedig az öntött vagy döngölt kerámiatestek gyártásában valósítják meg olyan módon, hogy a formázókeverékbe a tűzálló töltőanyagon kívül kis mennyiségben kötésgyorsító anyagokat, leggyakrabban magnéziumoxidot, ritkábban nátriumhidroxid-oldatot vagy aminokat adagolnak. Vizsgálataink szerint a hagyományos módon előállított etilszilikátos kötőfolyadékok az egyik legjelentősebb bázikus tűzállóanyag, a magnéziumoxid hatására az alábbi kötésidőket mutatják: MgO mennyisége, g/100 ml kötőfolyadék 0,4 0,8 1 2 3 4 5 6 6 felett kötési idő, perc 28 14 10 6 6 5 4 1—2 bekeverés közben Hasonló összefüggést kapunk más bázikus tűzállóőrlemény, pl. magnezitkróm, magnezit égetett mész és dolomit, timföldcementek stb., vagy önmagukban ugyan semleges, de alkalikus szennyezésű anyagok, pl. egyes timföld, korund minőségek alkalmazása esetén. Jelentős hátrányként jelentkezik tehát a tűzálló termékek gyártásánál az a körülmény, hogy az azonnali kötés miatt a szokásos etilszilikát-kötőfolyadékok nem alkalmazhatók bázikus tűzálló szemcsék kötésére. Ugyanakkor jelentős igény jelentkezik bázikus tűzálló termékek alkalmazására. Több esetben ugyanis, különösen bázikus salakok hatásának kitett öntőformák, kemencebélések, öntőüstbélések, stb. esetén csak a bázikus tűzállóanyagok alkalmazása biztosíthat kielégítő műszaki és gazdasági eredményt. Pl. mangánacélok és egyes rozsdamentes acélminőségek olvasztásakor és öntésekor a tűzállóanyagokkal szemben támasztott igényeket az ismert tűzállótermékek és formázóanyagok nem tudják kielégíteni. Ismeretes, hogy a savanyú és semleges tűzállóanyagok-5 nál felmerülő hasonló problémák zömét az etilszilikátos kötőfolyadékok alkalmazásával sikerült megoldani. Feltételezhető, hogy a kolloid etilszilikátos kötőfolyadékok alkalmazása a bázikus tűzállóanyagok gyártásában is jelentős haladást jelentene. 10 Ezért olyan törekvés figyelhető meg, hogy a savas hidrolízissel előállított etilszilikátos kötőfolyadék fentiekben vázolt viselkedése miatt a megoldást az etilszilikát lúgos hidrolízisében, illetőleg lúgosán stabilizált szilikaszólok alkalmazásában keresik. 15 A kereskedelmi forgalomban kapható normál, savasán stabilizált etilszilikát lúgos hidrolízise tapasztalataink szerint nem lehetséges, a lúgosán stabilizált szilikaszólok viszont nehezen hozzáférhetők. Fentiekből következik, hogy jelentős haladást kép-20 visel olyan eljárás, mely lehetővé teszi az általános ismert és alkalmazott, savanyúan hidrolizált etilszilikátok felhasználását bázikus tűzálló szemcsék kötésére. Találmányunk szerinti eljárás célja a savanyúan stabilizált etilszilikátok alkalmazása bázikus tűzállószem-25 csék kötésére. Ennek érdekében vizsgálatokat végeztünk savasán hidrolizált etilszilikátos kötőfolyadékok és semleges és/vagy bázikus tűzállóanyagok egymásra hatásainak tanulmányozására. Vizsgálataink arra a nem várt felismerésre vezettek, 30 hogy a savas etilszilikátok 1: (0,3—1,7) térfogatarányban denaturáltszesszel hígított állapotban bázikus finomőrleményekkel jól elegyíthetők, az ilyen keverékek órákon át tárolhatók anélkül, hogy kötés lépne fel. Ilyen keverékek víz jelenlétében fokozatos gélesedést mutat-35 nak, amelynek sebessége kézben tartható és jól befolyásolható. Vizsgálataink szerint a hígított etilszilikátos oldat térfogatára számított 5—35 térfogatszázalék víz adagolása szükséges ahhoz, hogy gyakorlatilag hasznosítható kötés lépjen fel. 40 A víz mennyiségének növelése a megadott határokon belül a kötésidőnek kb. 2—4 percre történő csökkentését eredményezi, további növelése viszont a kötésidőt lényegesen már nem befolyásolja, de csökkenti a kész termék szilárdságát. Ezen összefüggések felismerése lehe-45 tővé teszi a normál savas etilszilikátok alkalmazását bázikus tűzállóanyagok előállítására. A találmány szerinti eljárásnál a töltőanyag lehet tisztán bázikus őrlemény pl. magnéziumoxid. égetett dolomit, timföld, magnezitkróm, égetett mész, tim-50 földcement, stb. vagy lehet bázikus és semleges őrlemények keveréke. A találmány szerinti eljárás tehát azzal a szakértő részére meglepő hatással jár, hogy a szokásos savas etilszilikát kötőfolyadékok bázikus tűzálló szemcsék köté-55 sere alkalmazhatók a gyakorlati igényeket kielégítő határok között szabályozható kötésidővel. Vizsgálataink szerint a formázókeverékek és a belőlük előállított termékek akkor rendelkeznek megfelelő tulajdonságokkal, ha az etilszilikát hígítása alkohollal 60 célszerűen denaturált szesszel 1: (0,3—1,7) arányban történik, és ha az ilyen oldat és tűzállószemcse keverékéhez az oldat mennyiségére számítva 5—35 térfogatszázalék vizet adunk. A találmány szerinti eljárás egyik nagy előnye az is-65 mert eljárásokkal szemben abban rejlik, hogy megvaló-2
