172346. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szívós szemcsékkel rendelkező csiszolóanyagok előállítására korundból vagy cirkonkorundból
3 172346 4 ke/etük ellenére sok igen finom pórust és zárványt, vagy egyéb rendellenes szerkezetű helyeket, például kristályrácsfeszültséget mutatnak, továbbá a szemcsék egy része durvakristályos. Az ilyen „hibás” szemcsék a csiszolóanyag szemcseszívósságát és ezzel a csiszolótest ellenállóképességét csökkentik. A találmány tárgya eljárás javított szemcseszívósságü szemcsés csiszolóanyagok előállítására korundbó! és cirkonkorundból. A találmány szerinti eljárásra jellemző, hogy az ismert módon előállított, finomkristályos belső szerkezettel rendelkező olvasztott darabos vagy tömbös nyersanyagot durván felaprítjuk, a felaprított anyag szemcséit ütközőtányérra fúvatva alakítjuk, majd a finom rész kiszitálása után kapott anyagot egy szabályos mértani alakú, előnyösen gömbalakú, 10—80 mm előnyösen 20—60 mm átmérőjű őrlőtesteket tartalmazó malomban őrölve osztályozzuk, és az őrléssel kapott anyagot szitálással elválasztjuk. Durvakristályos szemcséken itt azokat a szemcséket értjük, amelyek krisztallitmérete 70—80 [i-nál nagyobb. A finomkristályos belső szerkezettel rendelkező szemcsés csiszolóanyagok előállítására ismert és a fentiekben leírt eljárások során általában 0 és mintegy 120 fi közötti krisztallitméretű szemcsék keletkeznek. Az ilyen anyag képezi a találmány szerinti eljárás kiindulási anyagát. A találmány szerinti őrlő osztályozással a könynyebben aprítható, egyebek között a durva kristályos szemcséket is eltávolítjuk, ezért a végtermék lényegében 70 fi-nál kisebb krisztallitméretű szemcsékből áll. A találmány szerinti eljárásban golyós vagy csőmalomban végzett utókezelés révén meglepő módon nemcsak a szemcsék alakja javul, hanem a durvakristályos szemcsék és a rendellenes szerkezetű, csekély szívósságú szemcsék szétaprítását is elérjük. A találmány szerinti eljárás során lényegében három folyamat zajlik le: 1. A szemcsék legömbölyödnek; 2. a pórusos, illetve zárványos vagy szerkezeti rendellenességeket mutató szemcsék felaprózódnak ; 3. A durva kristályos szemcsék felaprózódnak. A találmány szerinti eljárás különösen előnyös az olyan finomkristályos szemcsés csiszolóanyagok szemcse javítására, amelyek aiumíniumoxid és/vagy bauxit olvasztásával, vagy tiszta aiumíniumoxid és/vagy bauxit és cirkóniumoxid és/vagy baddeleyit olvasztásával nyerhetők, amikoris a cirkóniumoxid 10—60 súly%-ot, előnyösen 20—45 súly%-ot tesz ki. Az olvasztandó keverékhez adott esetben egyéb fémoxidokat, például krómoxidot vagy titánoxidot is adhatunk kisebb menynyiségben, például 4 súly%-ig terjedő mennyiségben. A szokásos szennyeződések — így Si02 vagy a Fe203— összege lehetőleg ne haladja meg a 4 súly%-ot. A találmány szerint golyós malomban utókezelendő anyagot előzetesen ún. szemcsealakítási kezelésnek vetjük alá, például úgy, hogy a szemcsés anyagot légnyomással egy vagy több ütközőtányérral ellátott berendezésen keresztül hajtjuk. Az olvasztott és öntött anyagot önmagában ismert módon, például pofás törővei vagy hengerszéken először durván aprítjuk. Ezt követően a szemcséket a fentemlített szemcsealakítási kezelésnek vetjük alá. A finomszemcséjű frakciók kiszűrése (cirkóniumkorund esetén az SN 24-nél finomabb szemcséket kiszitáljuk és eldobjuk) után következik a golyós vagy csőmalomban végzett utókezelés. A golyós vagy csőmalomban célszerűen SN 6 és SN 24 közötti szemcseméretű keveréket kezelünk. Az ilyen szemcseméretű korund és cirkóniumkorund iránt a legnagyobb a kereslet. Ez különösen a 25% cirkóniumoxidot tartalmazó cirkóniumkorundra áll, mert ezt az anyagot kemény és ellenálló jellege miatt SN 6 és SN 24 közötti szemcseméretben durva nagyoláshoz szívesen alkalmazzák. A szemcsés csiszolóanyag utókezelésére használt golyós, illetve csőmalmok az irodalomból ismertek [Lueger, 16. köt., 437—439. old. (1970)]. Ezeket a malmokat azonban eddig túlnyomórészt durva szemcsés anyagok felaprítására, vagyis szemcseméretének őrléssel való csökkentésére használták. A találmány szerinti eljárás körülményei között azonban az ilyen malmok alkalmazása során alig csökken a szemcsék mérete, csupán a gyengébb vagy szerkezeti hibával rendelkező szemcsék törnek össze, vagyis a szívós szemcsék mérete változatlan marad. A találmány szerinti eljárásban őrlőtestként szabályos mértani alakkal rendelkező, előnyösen golyóalakú őrlőtesteket alkalmazunk. A gyakorlatban a 10—80 mm, előnyösen 20—60 mm átmérőjű őrlőtestek, főleg vasgolyók bizonyultak előnyösnek. Használhatjuk azonban különböző átmérűjő golyók keverékét, vagy használhatunk téglaalakú őrlőtesteket is. A szemcseszívósság optimális javítása érdekében az optimális körülményeket, így az őrlés időtartamát, a golyós malom optimális átmérőjét és fordulatszámát, az őrlőtestek átmérőjét és súlyát, valamint a kiindulási anyag súlyát, szemcsealakját, szemcseméretét és szemcseszívósságát célszerűen előkísérletekben határozzuk meg. A találmány célja nem az egész kiindulási anyag aprítása, hanem a nemkívánatos, kevésbé szívós szemcsék eltávolítása a kívánt, szívósság szempontjából megfelelő szemcséktől. Ahogy azt a példákban majd kimutatjuk, jó eredményt érünk el, ha 25 súly% cirkóniumoxidot tartalmazó cirkóniumkorundot 200 cm hosszú, 90 cm átmérőjű, percenként 21 fordulatot végző csőmalomban három órán keresztül kezelünk, amikoris a malomban 500 kg szemcsés anyag és 1000 kg 40 mm átmérőjű vasgolyó van. Ha azonos körülmények között nagyobb vasgolyókat, mégpedig 80 mm átmérőjű golyókat alkalmazunk, nagy ömlesztett súllyal rendelkező és igen nagy szemcseszívósságú anyagot kapunk ugyan, ugyanakkor azonban a kívánt anyag is nagy mértékben aprózódik. 40 mm-nél kisebb átmérőjű vasgolyók alkalmazása nem gazdaságos, mert a kezeléshez szükséges idő túl hosszú. A szemcsés anyagokat a „FEPA-Komgrößenstandard-Methode für Schleifmittelkorn zur Herstellung von Schleifkörpern, Körnungen 8—220, Ausgabe 13 a-D—68” (FEPA féle szemcseméret szabványmódszer csiszolótestek előállítására szánt, 8—220 méretű csiszolószemcsék részére, 13 a-D—68 sz. kiadás) szerint jelöljük. Az ömlesztett súlyt a „FEPA-Standard-Methode zur Bestimmung des Schüttgewichtes von Schleifmittelkorn, 1. Ausgabe, 1964” (FEPA féle szabványmódszer szemcsés csiszolóanyagok ömlesztett súlyának megállapítására, 1. kiadás, 1964) szerint állapítottuk meg. A szemcseszívósságot az ún. „Battelle-eljárás” szerint határoztuk meg. Ez az eljárás az európai csiszolóanyagiparban szokásos. Az eljárás során előzetesen szitálással 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
