182448. lajstromszámú szabadalom • Eljárás megnövelt szilárdságú tégla- és cserépipari termékek előállítására
3 182 443 4 A találmány tárgya eljárás megnövelt szilárdságú tégla- és cserépipari termékek előállítására. Ismeretes, hogy a tégla- és cserépipari termékek alapanyagát anyagásványok, főként kaolinit, montmorillonit, illit és halloysit képezik, és ezek mellett kiegészítő és esetleges segédanyagokként különféle ásványi eredetű anyagok, főként márga, homok stb. szükségesek. A késztermék minőségét lényegében az anyagásványtartalom határozza meg, amelynek optimális értéke az anyagásvány fajtájától függ. Az alapanyagnak az anyagásványt olyan mennyiségben kell tartalmaznia, hogy az égetés hőfokán (tégla esetében 900—1000 °C) a fő tömegében 0,1— 3 mm-es szemcsézettségű alapanyag-összetevők között és az összetevőkön belül is újabb, a késztermék vázszerkezetét meghatározó kötések, főként kalcium-alumínium-szilikát tartalmú vegyületek alakuljanak ki. A rendelkezésre álló, főként hazai, agyagásványt szolgáltató kitermelőhelyeknél az agyagásvány-tartalom felső határa 60 s%, de általában ennél lényegesen alacsonyabb értékű. Az agyagásvánnyal együtt mészkő vagy dolomit, homok és egyéb ásványi eredetű anyagok is előfordulnak, amelyeket az alapanyag összetevőiként hasznosítanak. A kitermelt bányatermék agyagásvány-tartalmának dúsítása vagy a kísérő ásványi eredetű anyagok elválasztása gazdaságossági szempontból indokolatlan és rendkívül költséges lenne, így a késztermék ingadozó minőségű, A minőség nagy mértékben függ a kitermelési helytől, illetve azon belül a művelt fronttól is. A gyenge minőséget a természeti adottságok következményeként sokszor kényszerből megtűrik. Az előírt szilárdságot el nem érő, kevésbé jó minőségű, repedezett, valamint használhatatlanná vált téglák vizsgálatánál arra a megállapításra jutottunk, hogy a nem kielégítő minőségi, főként szilárdsági jellemzők egyik fő okát az ásványi eredetű anyagok kedvezőtlen összetétele, elsősorban az agyagásvány-tartalom kis százalékos értéke képezi. Megállapítottuk továbbá, hogy az alapanyag szemcsézettsége égetésre előkészített állapoban is igen durva, s ennek következtében az alapanyag összetevőinek alacsony a reakcióképessége. Ügy találtuk, hogy a szemcséknek a kívánatosnál kisebb fajlagos felülete van, a rendelkezésre álló felület meglehetősen passzívnak tekinthető, és nem áll rendelkezésre elegendő olyan aktív kristályszemcse-felület, amely lehetővé tenné az égetés során vázszerkezetet biztosító újabb kötések, illetve kalcium-alumínium-szilikát típusú vegyületek kialakulását. A repedezett, illetve szétrepedt téglák vizsgálatánál megállapítottuk azt is, hogy a repedések kiindulási helyét többnyire mészkő és márga zárványok képezik, amelyeknek nagysága nem tér el lényegesen a fő tömegében 0,1—3 mm-es szemcsézettségű feldolgozott alapanyagétól. Ez azzal magyarázható, hogy az égetés során a zárványok inhomogenitásként bentmaradnak a tégla vázszerkezetében, majd a kiégetést követően magukba szívják a nedvességet, megkötik azt, pl. kalciumoxidból kalciumhidroxid jön létre, megduzzadnak, és belső feszültséget hoznak létre, amelyek a tégla szilárdságának lényeges csökkenéséhez, illetve szétrepedéséhez vezetnek. A fenti problémák miatt a késztermék viszonylag nagy százalékának szilárdsági értékei az előírt minimális követelményeknek sem felelnek meg, illetve ha el is érik, erős szórást mutatnak, tehát a minőség nem egyenletes. A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölése. A találmány feladata olyan eljárás létrehozása, amellyel a késztermék szilárdsági paraméterei lényegesen javíthatók és minősége egyenletesebbé tehető anélkül, hogy a technológiai változtatások lényeges költségnövekedést eredményeznének. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kiégetett termék minősége lényegesen javítható, ha az alapanyagba olyan anyagot juttatnak, amely a termék égési hőfokán fokozza a szemcsék közötti reakcióképességet, és kis mennyiségben is hatásosan fokozza a kötőképességet, illetve növeli az aktív felületet. Az alapanyagba juttatott anyagot úgy választjuk meg, hogy az belső kötőanyagként képes legyen magába ágyazni a fő tömegében 0,1—3 mm-es nagyságú alapanyag-szemcséket, ugyanakkor segítse elő az alapanyag-szemcsék közötti vázképződést és önmagával is mintegy belső vázat kialakítva reagáljon. Felismertük, hogy belső kötőanyagként igen előnyösen alkalmazható magának az alapaanyagnak egy része, ha azt olyan felületi tulajdonságú összetevővé alakítjuk, hogy képes az alapanyag nem kezelt részével reakcióba lépni és azt önmagában beágyazni. Ezen felismerések alapján a feladat megoldása olyan eljárás megnövelt szilárdságú tégla- és cserépipari termékek előállítására 8—60 s%ban agyagásvány eredetű anyagot, főként kaolinitet, montmorillonitot, illitet, halloysitet vagy ezek keverékét, 1—45 s%-ban kalciumtartalmú vegyületet, főként mészkövet és/vagy ásványi eredetű anyagot, főként dolomitot, valamint 1—70 s°/o-ban szilícium-dioxidot tartalmazó anyag mint alapanyag alkalmazásával, az alapanyagnak fő tömegében 0,1—3 mm-es szemcsézettségű durvább ásványi eredetű összetevővé aprításával, félkésztermék-formázással, szárítással és kiégetéssel, továbbá az alapanyag alkálifémtartalmú vegyület és/vagy ásványi eredetű anyag tartalmának — célszerűen alkálifém-, alkáliföldfém, földpát adagolásával — 0,1—7 s% közé történő beállításával, amelynél a találmány értelmében az alapanyag egy részét — célszerűen az alapanyag szárazanyag-tartalmára vonatkoztatott 3—80 s%-nyi mennyiségét — vizes közegben történő aprítással •— célszerűen 40—60 s% szilárdanyag-tartalom mellett — 10 /;m-nél finomabb szemcsézettségű zaggyá alakítjuk, majd a kapott zagyot kötőanyagként hozzákeverjük a durvább szemcsézettségű alap5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
