187279. lajstromszámú szabadalom • Tűzálló döngölő- és szigetelőanyag
1 187,279 2 A találmány tárgya javított mechanikai, kémiai és adhéziós szilárdságú tűzálló döngölő- és szigetelőanyag. Ipari, főként kohászati és szilikátipari anyagömledéket tartalmazó edények munkaterét tüzállóanyagokkal bélelik. A tűzálló anyagok a legkülönbözőbb alakúak lehetnek. Lehetnek tégla vagy egyéb alakú formatestek és lehetnek monolitikus bevonatok előállítására képlékeny masszák. Ezek a képlékeny masszák lehetnek döngölőmaszszák, öntőmasszák, felszórómasszák és hasonlóak. A különböző masszákkal előállított védőbevonatok megóvják a kemence téglafalazatát a folyékony fémek és salakok, valamint a keletkező gázok korrodeáló hatásától, valamint a kemence belső terében esetenként kialakuló hirtelen hőmérsékletváltozásoktól. Ezeket a védőbevonatokat döngölömasszák felszórásával állítják elő. A döngölőmaszszákat meleg állapotban lévő kemence-falazatokra is fel lehet szórni, kenni vagy döngölni. A döngölőmasszás javítások meghosszabbítják a kemencék üzemidejét és szabályozhatóvá teszik egy-egy kemence leállításának az időpontját. Általános gyakorlat szerint, a hideg vagy meleg állapotban lévő kemencefalazatok felszórásához, illetve kenéssel történő javításához úgy választják meg a tűzálló masszákat, hogy a massza zömét alkotó tűzállóőrleményhez összesülést, színtelenődést, az alapfalazathoz való hozzátapadást biztosító anyagokat - pl. kátrányt, bórsavat - adagolnak. J. H. Chesters: Steelplant refraktories (The United Steel Companies Ltd, Sheffield. 1963. 270-271. old.) c, könyvében a tűzálló őrlemény mellett a szilárdsági értékek növelésére hidraulikus kötőanyagok így cement, főként bauxitcement használatát javasolja. A 169 798 számú magyar szabadalmi leírás tűzálló magnezit vagy krómmagnezit őrlemény és portland vagy bauxit cement és vízüveg elegyéhez olyan vízüveget ajánl, amelyben az Si02:Na20 mólaránya: 1,0:2,2 és ez legalább 80%-ban 0,5 mmnél kisebb méretű szemcséket tartalmaz. Tartalmaz még a leírás szerinti döngölőmassza Na-bentonitot is. A 4. oldal 21. sora szerint kaolinok alkalmazása nem ad kedvező eredményt. A DE 29 10 712 B2 számú NSZK-beli közzétételi irat szerint pedig úgy állítanak elő döngölőmasszát, hogy égetettbauxitból, korundból, samottból, agyagból, savanyú foszfátoldatból elemi kénből vagy foszforból álló elegyet 30%-os hidrogénperoxiddal oxidálunk. A DE 19 39 907 C3 NSZK-beli közzétételi irat szerint a tűzálló alkotót olyan nátriumfoszfáttal keverik, amely 50 tömegszázalékig bórfoszfátból áll. A 2 744 486 számú NSZK-beli közzétételi irat az aprított tűzálló agyaghoz tűzálló anyag, alumíniumpor koaguláló és ülepítő szerek keverését javasolja. Harders-Kienov: Feuerfestkunde (Springer- Verlag. Berlin-Göttingen-Heidelberg, 1960. 847-848. old.) c. művűkben döngőlőmassza előállítására dolomitőrlemériy és 6 tömeg% híg kátrány összedolgozását javasolják. A műveletet keverő kollerjáraton 70-90 *C között végzik. Az ismert eljárásokkal egyrészt nem lehetett kellően magas olvadáspontú reakcióterméket adó döngölőmasszát előállítani. Az ilyen döngölŐmaszszából készült bevonat összezsugorodik, összerepedezik, lemezekben vagy pikkelyekben leválik a falról. A döngölőmassza lemezkék vagy pikkelyek az acélba kerülve abban nem fémes zárványokat alkotnak. Másrészt a felvitt döngölő masszák az alapfalazattal nem sültek kellő szilárdsággal össze. Az alacsony adhéziós-szilárdsági értékek miatt a bevonat az áramló gázok vagy a salak hatására a falazatokról könnyen levált és lepergett. A tapasztalt hiányosságokat fokozta még az ismert eljárásokkal készülő bevonatok fémekkel, salakokkal, valamint a keletkező gázokkal szemben tanúsított csekély korrózióállósága miatt rövid élettartam. A szerves adalékanyagokat pl. kátrányt tartalmazó döngölőmasszák esetén hátrányosak a kiégetéskor nagy mennyiségben keletkező egészségre igen káros hatású gázok és gőzök. Az ezekben lévő kondenzált szénhidrogének közismerten kancerogének. A találmány célja, hogy a döngölőmassza ne tartalmazzon az egészségre ártalmas anyagokat, és belőle sem a készítés, sem a használat közben ilyenek ne keletkezzenek. Legyen könnyen feldolgozható és kellő hő- és tapadószilárdságú valamint korrózióálló. Szükséges még, hogy a salak-, ill. fémolvadék számára a bevonat ne legyen átjárható, vagyis, hogy a salak-, ill. fémolvadékok a bevonatot ne „nedvesítsék”. Nagyon fontos az alapanyagok szemcseelosztása is. További célja még a találmánynak, a kiindulási anyagok helyes szemcseeloszlásának a megválasztása is. A különben jól megválasztott alapanyagok túl durva szemcseeloszlása rossz feldolgozhatóságot és gyenge szilárdsági értékeket okoz. A túl linóm szemcseeloszlás viszont azért hátrányos, mivel a megnövelt felület miatt a kémiai reakciók sebessége is nő és így a döngölőmasszában könnyebben keletkeznek eutektikus ömledékek. Ez a jelenség viszont a tűzállóság rovására megy. A döngölőmasszából üzem közben ne váljanak le sem pikkelyek sem lemezkék, mivel ezek a feldolgozott fémek minőségére rendkívül káros hatásúak. Azt találtuk, hogy a fenti követelményeket kielégítő az idézett magyar szabadalmi leírásban, valamint az NSZK-beli közzétételi iratokban és a szakirodalmi forrásokban ismertetettnél kedvezőbb szilárdsági tulajdonságú, tűzállóbb, az egészséget nem károsító és gazdaságosan előállítható döngölő- és szigetelőanyagot nyerünk, ha olyan kompozíciót alkalmazunk, amely kovasavas kaolint, illitet és (vagy foszforsavat) vagy bórsavat, szilárd vízüveget és adott esetben karbanhordozó anyagot tartalmaz. A találmány tárgya tűzálló döngölő-, és szigete5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
