190657. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a bázikus téglák nyers égetés utáni szilárdságának növelésére és kombinált kötőanyag az eljárás kivitelezésére
4 190657 5 lenek ki (Ö.Pat. 262 867) éa bórsavat vagy bóraavaa sókat adagolnak (Ö.Pat. 257 448). Ez utóbbival a 400 és 1000 °C közötti szilárdság javítása a cél. A szárítás és égetési repedések elkerülésére nátriumglükonátot javasolnak adagolni a kesorűsó és bórsav keverékhez (U.S.Pat. 4 149 897). Más esetben keserűsó oldatot és szilárd nátriumpolifoBzfátot használnak kötőanyagként (165 274 sz. magyar szabadalom és Brit.Pat. 1 368 635). Kötőanyagként krómsavai vagy oldható kromátokat is adagolnak a keverékbe (U.S.Pat. 2 702 751). Ajánlják kötőanyagként az alumíniumszulfátot és/vagy nátrium-, káliumaluminiumszulfátot (timsót) mészhidrát és bentonit adalékkal (Brit. Pat. 1 486 398) citromsav (U.S.Pat. 3 879 208) borátok, szulfitlúg, dextrin, vízüveg kiegészítővel (Brit. Pat. 1 399 832 és 1 465 090). A felsorolt szabadalmak az elérhető szilárdságot szárítás utáni állapotban adják meg. Az U.S.Pat. 3 923 532 sz. szabadalom különböző ligninszulfonsavas sók hatását mutatja be, a tömörségre és a sajtolt termékek 20 és 50 °C-on 1-3 óra hosszat tárolt téglák szilárdságát is közli a I-III. táblázatban, ahol jól látható, hogy ez a szilárdság szobahőfokon (20 °C-on) 1 óra múlva nem változik, lényegtelenül emelkedik, sőt legtöbb esetben csökken. Megvizsgáltuk a javasolt anyagok legtöbbjét és azt találtuk, hogy ezek ogymagukban, sőt gyakran keverékeikben sem hatásosak, a tégla szilárdságát csak a szárítás során növelik. A szerves kötőanyagok, mint pl. a dextrin, szulfitlúg, műgyanta, vizes diszperziók önmagukban csak nagy mennyiségben alkalmazhatók hatásosan. Nagy mennyiségben használva azonban a késztermék égetés utáni minőségét, a porozitás megnövekedése miatt, hátrányosan befolyásolják. A műgyantáknál az oldatot elsősorban szerves oldószerrel kell előállítani, majd homogenizáláa után az oldószert el kell távolítani. Példaképpen a 165 357 sz. magyar szabadalomnál leírt módon, ahol alifás és/vagy aromás és/vagy klórozott szénhidrogénben pl. benzinben oldott poliizobutilént javasolnak. Az eljárás a sajtolás előtt szárítást igényel, drága, az oldószer tűz és robbanásveszélyes, ezért a bázikus tűzállóanyag-gyártásnál az évi több kilólonna mennyiség esetén nem alkalmazható. A vízoldható szerves kötőanyagok, mint pl. dextrin, szulfitlúg, melasz, dextrin, műgyanta diszperziók csak a szárítás vagy hőkezelés után fejtik ki szilárdságnövoló hatásukat. Vizsgálataink szerint a sajtolás utón 30 sec. múlva meghatározva a nyomószilárdságot a csak vizzel-vógzett keveréshez képest a szilárdság 1-1,0 MPa-ról 0,5-0,75 MPara csökken. Vegyikötéeű tégláknál használt szervetlen kötőanyagok, a finomra őrölt, nagy fajlagos felületű poriklász szemcséken keletkező komplex bázikus magnéziuniBÓk keletkezése útján fejtik ki a hatásuknl. Eddig minden esetben arra törekedtünk, hogy a kötési folyamatot lassítsuk és a melegítés és szárítás hutására menjenek végbe a roukciók, erre a minél nagyobb termókszilárdság és a biztonságos gyártás érdekében volt szükség. A vegyikötésű téglák gyártásánál elterjedt kötőanyagok, mint pl. a keserűsé (MgSO«.71IjO), magnéziumklorid (MgCh.ölhO), nátriumpolifoszfát (NuPOj)x, krómsavanhidrid (CrOs) vizes oldatni csak szárítás után voltak hatásosak. A különböző szabadalmak, de a gyártási tapasztalatok is a maradék víz eltávolítását és gyakran 180 °C hőmérsékletig hőkezelést igényelnek. Méréseink során kiderült, hogy egyidejűleg több kötőanyag célszerűen megválogatott kombinációja biztosítja a leghatékonyabban a termék nyersszilárdságát a 80-120 MPa fajlagos nyomóson történő sajtolás után 30-120 sec. időhatárok között végezve a vizsgálatot. Üzemi próbák során kitűnt, hogy a sajtolás befejezése után 10 Bee. múlva robottal megkezdhető a rakodási művelet. Az eredményes többkomponensű rendszerek állandó alkotórésze a keserűsé (MgSO«.7HaO) oldat volt, mely azt bizonyítja, hogy a megfelelő szilárdságot biztosító kötést a mugnéziumsó oldatok jelenlétében végbemenő kémiai reakció biztosítja. Ismereteink szerint, a kémiai reukció folyamán magnéziumhidroxidon keresztül bázison magnéziumsók keletkeznek, vagyis a finomra őrölt poriklász (MgO) őrleményhez MgSO« oldatot keverve a MgO oldódik a keserűsó oldatban, komplex bázison magnéziumszulfát keletkezik. Ebből először telített oldal keletkezik, majd kristályos magnéziumoxi-szulfáthidrát válik ki. Az oldatból kiíróit kristályok kolloid méretű, tűszerű kristályokból állnak, szerkezete pedig gélszerű. Ez a gél ragasztja össze a felületen megtámadott duzzadt periklász (MgO) szemcséket. A gól hőkezelés hatására szilárdul meg, amikor a magnéziumoxi-szulfáthidrál kristályvíz tartalma csökken és ekkor a szilárdság megnő. Közvetlenül a sujtolÓR után akkor kapunk megfelelő szilárdságú téglát, ha az átkristélyosítás után biztosítjuk a vízelvonó hatást (szárításra nincs idő), azaz elvonjuk a kivált magnéziumoxi-szulfáthidrát [MgSO«. 5Mg(OH)2.5HiO] mellett maradó - a sajtoláshoz szükséges - szabad vízmennyiséget. Ehhez a vízelvonáshoz kellett megtalálnunk azokat a reagenseket, melyek gyorshutású adalékanyagként szerepelnek. Ilyen adalékanyag a krómsavanhidrid, kénsav, foszforsav, ezek savanyú kémhatású sói, az alumíniumszulfát, kausztikus magnéziumoxid, égetett és porrá oltott mész (mészhidrát). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
