181698. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tűzálló formázóanyag, döngölő massza és/vagy tűzálló idomtest előállítására
5 181698 6 , A kötőanyagok) kötésgyorsító tartalma 0-6%, amely mennyiséggel a kívánt, elsődleges (szárítás néÿüli) megszilárdulási gyorsaságát szabályozhatjuk. Kötésgyorsítóként használhatók A1(0H)3, Mg(0H)2> Ca(0H)2, NH4OH, A1203, MgO, CaO, kalcíum-aluminát cement, B203 stb.. .. A kötésgyorsítók szemcsés anyagként történő alkalmazása esetén az átlagos szemcseméretüknek 0,006- -0,062 mm közöttinek kell lenni. A kiindulási alap keverékként - amely tűzálló szemcse, esetenként tűzálló szemcse és 0-98,5 1% aktív adalék - használhatunk korundszemcsét, cirkonhomokot, cirkonőrleményt, SiC őrleményt, samott-őrleményt, timföldet, magnezit-őrleményt, krómmagnezit őrleményt, krómcirkonkorund őrleményt, kvarchomokot, természetes, illetve mesterséges mullit szemcsét, tűzálló hőszigetelő anyagot, stb. A tűzálló szemcse aktív adalékaként használhatunk CaO-ot, Al203-ot, tűzállóagyagot, kalcium-aluminát cementet, MgO-ot, és egyéb bázikus és amfoter oxidot tartalmazó szemcsés anyagot. Ennek megfelelően a keverék tűzálló anyagai esetenként aktív adalékként is szerepelhetnek. Abban az esetben, ha az aktív adalékok 0,006-0,062 mm átlagos szemcseméret tartományú szemcsehányaddal is rendelkeznek, akkor a kötésgyorsító szerepet is betölthetik. A kiindulási alapkeverék anyagainak kiválasztása nagymértékben függ az alkalmazási hely tűzállósági és korrózióállósági követelményeitől, valamint a tűzállóanyagot érő hatásoktól. Az intenzív keveréssel homogénné tett szuszpenzió vagy száraz porszerű alakú kötőanyagot hagyományos homokkeverőben a felhasználási területtől függően kiválasztott tűzálló szemcsével összekeverjük. A homogén nyers keveréket szárítási, illetve égetési műveletnek kell alávetni, hogy a megfelelő térszerkezetű és vízmentes foszfát kialakuljon. A szárítási és égetési művelet során a következő fűtési sebességet szükséges alkalmazni; fűtési sebesség 20-220 °C-ig 0,07-1,7 °C/s 220-580 °C-ig 2,8 • 10-3 —1,8 • 10'1 °C/s 580-1100 °C-ig 1,4* 10-2—1,16 • 10-1 °C/s 180 °C-ig történő szárítás során a tűzálló idom 12-20 MPa nyomószilárdsággal rendelkezik, nem higroszkópos és hosszú ideig tárolható szerkezetváltozás fellépése nélkül. Az égetési művelet során megtörténik a szerkezeti víz távozása. Az elsődlegesen kialakult polimerizált foszfát szerkezetből további kondenzációs polimerizációval zömében térhálós szerkezet alakul ki. Az ily módon végzett égetés után jelentős szilárdságnövekedés tapasztalható. Jellemző szilárdsági érték 10-80 MPa. Az égetési művelet 580 °C feletti részét szükség szerint elhagyhatjuk, mivel 580 °C felett a kötőanyag gázképződésre már nem hajlamos. Ezen égetés szükségességét a használt tűzálló szemcse határozza meg. Találmányunk szerinti tűzálló anyag előállítható úgy, hogy a foszfát tartalmú kötőanyaghoz csak aktív adalékot, vagy csak tűzálló szemcsét, és/vagy tűzálló hőszigetelő szemcsét, vagy ezek - felhasználói igénynek megfelelő — tetszőleges arányú keverékét adjuk. A megfelelő polimerizációs fok elérését kötésgyorsító alkalmazásával elősegíthetjük. Találmányunk szerinti eljárást - a teljesség igénye nélkül - az alábbi konkrét kiviteli példákon kívánjuk bemutatni: 1. öntőforma tűzálló idomkő számára. Anyagösszetétel: 7% monoalumíniumfoszfát, kötőanyag 3% timföldhidrát kötésgyorsító 90% elektrokorund tűzálló szemcse Minőségi jellemzők: kötőanyag (monoalumíniumfoszfát-oldat): A1(H2P04)3 48 % szabad H3P04 2,8% fajsúly 1,51 g/cm3 szárazanyagtartalom: 50% kötésgyorsító (timföldhidrát): átlagos szemcseméret: 0,045 mm A1203 59 % Fe203 0,02% Na20 0,28% A monoalumíniumfoszfát oldatból és a kötésgyorsító timföldhidrátból homogén szuszpenziót készítettünk. A szuszpenziót 0,5 mm-es elektrokorund szemcsével homokkeverőben összekevertük. A kapott keveréket 300 °C-ra előmelegített présformába juttattuk és 0,6 MPa nyomáson 61 sec-ig préseltük. Az így előállított 40 mm vastag formalapok 26,2 MPa nyomószilárdsággal rendelkeztek. A formalapokat alagút kemencébe juttattuk, melynek felfűtési sebességét az alábbiak szerint állítottuk be: 20- 230 °C-ig 0,5 °C/s 230-370 °C-ig 0,05 °C/s 370-580 °C-ig 0,08 °C/s Az égetés után a formalapok nyomószüárdsága 38,0 MPa volt. A lapokból 500 x 400 x 400 mm méretű öntőformát készítettünk, kívülről timföld szigeteléssel. A formába 2150 °C hőmérsékletű tűzállőanyag olvadékot öntöttünk. Az öntés során gázfejlődés nem volt tapasztalható. Az idomkő lehűlése után a formát szétbontottuk, majd a kő vizsgálatával az alábbi jellemzőket állapítottuk meg, - melyeket egy hagyományos vizüvegkötésű homokformába öntött kő jellemzőivel hasonlítottunk össze: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
