195462. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tűzálló javítómassza előállítására
A találmány acélgyártó kemencék bélelésére és javítására szolgáló bázikus tűzálló javítómassza előállításával foglalkozik. Jól ismertek azok a bázikus javítóinasszák, melyeket a SM és az elektrokemencék falazatának védelmére, üzemeltetés közben az eróziós és korróziós hatások miatti kopások javítására használnak fel. Ezek egy része könnyen olvadó vegyületeket (C4AF; C2F) tartalmaz, meghatározott szemcseösszetételük van, előállításukhoz gyakran vegyi kötőanyagot használnak, vagy a kémiai összetétel módosításával biztosítják a tömör, monolitos dungöletet és a tégla-falazat tartós védelmét. A bázikus masszák alapanyaga zsugorított magnezitből, krómércből, ezek előre reagáltatott keverékeiből (U.S.Pat. 3,868,261), vagy dolomit-magnezit együttesén zsugorított keverékeiből áll. Vegyi kötésére magnéziumkloridot (MgCl ) és magnéziumszulfátot (MgS04) használnak (U.S.Pat. 3,232, 774), ezek azonban a kötőanyag elbomlása miatt 400—1000 °C között kis szilárdságot adnak. Ezért kiegészítésül nátriumglukonátot, bórsavat, vagy sóit (pl. bóraxot) adagolnak (U.S.Pat. 4,149,897). Szilárdságcsökkenés lép fel akkor is, ha hidraulikus kötőanyagot (portlandcementet vagy aluminát cementet) használnak. Ennek a szilárdságcsökkenésnek kiküszöbölésére savanyú foszforsavas sókat vagy bóraxot adagolnak (Brit.Pat. 1,449,484). Nátrium vagy káliumszilikátot (vízüveget) alkalmaznak gyakorta (Brit.Pat. 1,532,847), a kialakuló kötöszilárdság javítására, a kötés lassítására bórsavat, vagy sóit használnak (D.B.P. 2,048 488; U.S.Pat. 4,149,897; U.S.Pat. 3,834,914). Egyes esetben pl. melegjavításnál szükséges a vízüveg kötésének gyorsítása, ekkor etilénglikol és glicerin tri, di és monoacetátot alkalmaznak. (Brit.Pat. 1,475,087). Ajánlják kötőanyagként az alumíniumszulfátot és/vagy nátrium-, kálium alumíniumszulfátot (timsót) mészhidrát, bentonit adalékkal (Brit.Pat. 1,486, 398) citromsav (U.S.Pat. 3,879,208) borátok, szulfitlug, dextrin, vízüveg kiegészítéssel (Brit. Pat. 1,399,832 és 1,465,090). Használnak króm-savat (Cr03) és/vagy krómsavas sók (pl. K és Na2Cr04) vizes oldatait (U.S.Pat. 2,702,751), ezekről azonban ismert, hogy mérgezők. Esetenként nátrium és kalciumfoszfátot adagolnak a bázikus alapanyaghoz (U.S.Pat. 3,920,464). A szakirodalomban tárgyalják, hogy szulfátspurrit keletkezik a cementgyártásnál. Összetételét (2 CaO.SiO, .CaS04) képletben közlik. Trojer vizsgálatai kiderítették (Radex Rundschau (1974) 108—112. old.), hogy a mészégető kemencékben kromáttartalmú spurrit keletkezik, az üzemeltetés során a krómércadalékos bázikus téglából. Vizsgálatai szerint a kromátspurrit elegykristálysorozatot alkot a szulfátspurrittal, mivel a CaS04 és a CaCr04 egymással izomorf. Vizsgálataink során megállapítottuk, hogy a kromáttartalmú spurrit finomra őrölt állapotban a bázikus tűzálló anyagokhoz kötőanyagként jól felhasználható. Ez a felismerés új, eddig a spurrit tartalmú anyagokat kötőanyagként az iparban nem hasznosították. Megállapítottuk, hogy a kötési sebesség szabályozására kötéslassító adalékanyagok használata előnyös. Erre a célra a szulfitlúg, bórsav (H3B03) és a szilárd vízoldható vízüveg (2Na20.Si02) egyaránt felhasználható. Célszerűen ezek keverékei adják az optimális tulajdonságokat, és ezzel elértük, hogy a massza szilárdságát jelentősen fokozzák. Új felismerés az is, hogy a bázikus tűzálló- 2 anyag melegs/ilárdságát FcMn (Mn 60—95/7) és/vagy FeCr (Cr 10-95%) ötvözet őrlemény adagolása előnyösen fokozza. Bedolgozásához előnyösen víz használható. A kötőanyagként használt kromáttartalmú spurritot úgy állítjuk elő, hogy 0—12 m% Si02, 50—55 m% CaO, 22—26 m% CaS04, 11—15 m% Cr,03 keverékét 1300—1550 °C-on 20—40 percig izzítjuk, majd 9C0—940 °C közötti hőmérsékleten 2 órán át tartjuk, amikoris kb. 90%-os hatásfokkal kromáttartalmú szulfátspurrit elegykristály keletkezik. Mindkét esetben az izzítás után keletkező anyagot max. 0,5 mm, előnyösen max. 0,1 mm szemcsefinomságig őröljük. Az általunk javasolt kötőanyagok használatánál előnyös, hogy a kromát (krómsav Cr03) adalékkal szemben a kromátspurrit csak az emésztőrendszerbe jutva mérgező, kötése pedig hidraulikusan történik, ugyanakkor a hidraulikus kötőanyagok szilárdságcsökkenése kevésbé jelentkezik 500 és 1000 °C között. Példák A példákban felhasznált anyagok oxidos kémiai öszszetétele: Anyag megnevezése Izz. veszt. töm. % Si02 töm. % A12°3 Fe2o3 Cr2o3 Anhidrit(gipsz) 1,0 0,09 0,53 0,06 _ Mészkő 43,2 0,15 0,80 0,30 — Krómoxid 1,6 — — 0,02 98,3 Portlandcement 0.60 28.38 4,78 2,65 — Kassai zsugorított magn. 0.19 3,30 1,10 6,50 Kimperszáji krómérc 1,82 4,24 6,53 12,40 52,21 Török zsugorított magn. 0,20 1,00 0,30 2,0 Jolovai zsugorított magn. 0,40 0,94 0,70 8,41 — Anyag megnevezése CaO MgO so3 Anhidrid 40,66 0,25 56.41 Mészkő 54,4 U — Krómoxid — — — Portlandcement Kassai zsugorít 66,06 1,47 0,76 magn. Kimperszáji zsug. 1,68 86,97 — magn. 0,46 22,34 — Török zsug. magnezit 2,50 94,0-Jolovai zsug. magnezit 2,90 96,10-1. 30 kg CaO, 6 kg SiO , 13,6 kg CaS04, 7,6 kg Cr 03 keverékét golyósmalomban megőröljük max, 0,5 mm szemcsenagyságú, úgy, hogy a 0,1 mm szitán legalább 80% áthulljon, majd keverőben 10 tömegszázalék vízzel megnedvesítjük, homogenizáljuk, és 50 MPa fajlagos sajtolási nyomással brikettezzük, majd 110 °C-on kiszárítjuk. 1550 °C hőmérsékleten 40 per-95 46: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
