170180. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkálifémoxidot tartalmazó olvasztva öntött tűzállóanyagok előállítására
170180 3 4 adagolja azzal a céllal, hogy a nátronveszteséget csökkentse, illetve a dolgozók egészségének megvédése érdekében. A módszer jelentős hibája, hogy az olvasztási sebességet figyelembe véve az alkálitartalom a kemencében levő olvadék felszínén marad, áacsonyabb fajsúlya miatt — a rendelkezésre álló idő rövidségére való tekintettel - nem tud elkeveredni. így az olvadék formába öntése során a tűzálló idomok bizonyos része Na2 O-ban feldúsul, ami ezeken a helyeken a tűzállóság és korrózióállóság lényeges lecsökkenését vonja maga után. Az ilyen termékek a továbbfelhasználó iparágak pl. üvegipar számára sem megfelelőek, mivel alacsonyabb olvadáspontjuk miatt pl. az üvegolvadékban erősen oldódnak. Az előzőekben felsorolt problémák megoldását célozza találmányunk azzal, hogy a tűzálló anyag alkálifém-oxid tartalmát alkálialuminát formájában juttatja be az olvasztó kemencébe, már az alapanyag keverékkel együtt. így homogén olvadék készíthető, és a legyártott tűzálló idomok kémiai összetétele szigorú tűrések alkalmazása mellett is állandó értéken tartható. A nátrium-aluminát akár szilárd, akár folyékony állapotban jól mérhető és adagolható az alapanyag-keverékhez. Az egyenletes összetételű olvadék elérése céljából a nyersanyagkeveréket megfelelő berendezésben homogenizálni kell. Az olvasztókemencében a folyamat egyszerűsítéséhez vezet, hogy az aluminátképződés már a nyersanyagban lejátszódott, így erre már nem fordítódik elektromos energia. Az olvasztás rövidebb, mert a feltárás nem vesz időt igénybe. A homogenizálódás tökéletesebb, mert alacsony olvadáspontú elkülönülő olvadékfázisok nem jönnek létre. A kipárolgás miatt a nátronveszteség elhanyagolható és az összetétel állandó. Nem tartalmaz az anyag C02 -t, ami a bevezető részben említett káros gázbuborékokat okozhatja. Az olvadék homogénabb gázmentesebb lesz. Nem kell a CO gázok eltávolítására az olvadékot hosszú ideig túlhevíteni ezzel jelentős elektromos energia és idő takarítható meg. Találmányunk szerinti eljárással a késztermék tulajdonságai előnyösen befolyásolhatók. Az olvasztás oxidáló jellegének betartása CO jelenlétének erős csökkentésével könnyebben megvalósítható. A zavaró mellékreakciók létrejöttének valószínűsége erősen lecsökken. Pl. a beta korund típusú tűzálló anyagok előállításánál különösen előnyös az alkáUaluminát használata, mert az egyenletes nyersanyag homogénabb olvadékot és egyenletes, szilárd szövetszerkezetet eredményez. A mikroporozitás jelentős mértékben csökken és nem elhanyagolható az az előny, ami az így előállított tűzálló anyag használatával érhető el. Nevezetesen, hogy például az üveggyári kemencék kidolgozó (munkakádjaiban) húzókamráiban, adagoló (feeder) csatornáiban felhasznált tűzálló anyag az üvegben a fenti helyeken használatos hőmérsékleten lassan és jóindulatúan oldódik és a kevesebb mikroporozitásból még kevesebb üveghiba, buborék képződik. Az alkáli-alumináttal gyártott beta alumínium-oxid buborékindexe a lehető legkisebb. Találmányunk szerinti eljárást az alábbi konkrét kiviteli példákkal kívánjuk bemutatni. 1. példa 1000 kg technikai timföldet forgódobos keverőberendezésbe adagoltunk, majd 81,99 kg porított nátrium-aluminátot adtunk és 10 percig kevertük. 5 A nyersanyag keveréket folyamatosan háromfázisú olvasztókemencébe adagoltuk, majd a 2000 °C feletti hőmérsékletű olvadék elérése után tűzálló formába öntöttük. A kapott termék fontosabb technikai jellemzőit olyan termékkel hasonlítottuk össze, mely Na2 C0 3 adagolással készült. Na2 0 Na2 C0 3 NaA102 Veszteség% 15,61 9,67 Porozitás % 8,80 6,60 Térfogatsúly egész kőre kg/dm3 3,05 3,10 C tartalom % 9062 9024 Buborékindex 3 1 Szín fehéres fehér 20 A késztermék kémiai elemzésével megállapítottuk, hogy NaO tartalma 3,26%, mely jól megegyezik az e csoportba tartozó nemzetközileg elismert tűzállóidomok alkálitartalmával. 25 2. példa 500 kg technikai timföld és cirkonhomok 1 :1 arányú keverékét ugyancsak forgódobos keverőbe adagoltuk. A keverő megindítása után folyamatosan 37 liter aluminátlúgot adagoltunk, majd 5 percen 30 keresztül homogenizáltuk. Az így nyert keveréket háromfázisú ívfénykemencében folyamatos adagolás mellett olvasztjuk meg, majd az olvadékot tűzálló formába öntjük. A kapott termék fontosabb minőségi jellemzőit 35 ugyancsak a Na2 C0 3 adalékanyaggal készült tűzálló anyaggal hasonlítjuk össze. Na2 0 Na2 C0 3 NaA10 2 Veszteség % 26,12 18,06 Porozitás % 2,05 1,42 40 Térfogatsúly kg/dm3 3,42 3,47 C tartalom % 0,085 0,030 buborékindex 6 3 szín világosvilágos -45 szürke szürkés-sárga 3. példa 1000 kg technikai timföldet és 88 kg kálium aluminátot (K2 /A10 2 / 2 • 3H 2 0) keverőberendezés-50 ben 10 percig keverünk. A kapott nyersanyagkeveréket három fázisú ívfénykemencében megolvasztjuk folyamatos adagolás mellett, majd az olvadékot tűzálló formába öntjük. Az előállított idom minőségi jellemzői a követke-55 zők: K2 0 veszteség 10,2% porozitás 7,32% térfogatsúly egész kőre 3,02 kg/dm3 60 C tartalom 0,02% szín fehér Az ismertetett példákból kitűnik, hogy találmányunk szerinti eljárás nemcsak az Al2 0 3 alapú tűzálló idomok gyártására alkalmas, hanem olyan tűzálló 65 anyagok előállítására is, melyek kristályközi üveges 2
