200359. lajstromszámú szabadalom • Szigetelőanyag acéltuskók tápfejének, illetve folyamatos öntőművek közbenső üstjeinek szigetelésére
1 HU 200359 B 2 A találmány tárgya szigetelőanyag acéltuskók tápfejének, illetve folyamatos öntőművek közbenső üstjeinek szigetelésére. Az acéltuskók tápfejét a kokilla falától elszigetelik, hogy a minél tovább olvadt állapotban maradó acél a kristályosodás során a térfogatcsökkenésből bekövetkező beszívódások helyét elfoglalva megakadályozza a szívódási üreg-0unker)képződést. így az acéltuskók tömegének lényegesen nagyobb része dolgozható fel eredeti célra és kevesebb lesz a hulladék. A folyamatos acélöntőműnek közbenső üstjeiben és a folyékony acélt elszigetelik a közbenső üst fémből készült falától a hőveszteségek csökkentése és az üst kímélése céljából. A fajlagos fémkihozatal javítása céljából a folyékony fémek vagy egyéb nagy hőmérsékletű anyag kristályosodási körülményeinek szabályozása (például az öntészetben) szintén szükségessé teszi az ilyen szigetelések használatát. Az ismert jó szigetelőanyagok részben nem állnak nagy tömegben rendelkezésre és ezért nagyon költségesek, részben nagyon igényesek a kötőanyagokkal szemben, azaz csak költséges kötőanyagokkal és keverékekkel biztosítható a felhasználási állapotban megkövetelt szilárdság, porozitás, sűrűség és egyéb a szigetelésben és a beépítésben elérendő tulajdonságok. A nagy hőmérsékletű fémek és egyéb anyagok szigetelésére alkalmas lap vagy más formában előállított szigetelő elemek általában kvarchomok alapú keverékek. A FC/ST 40, illetve 41S jelű osztrák gyártmányú szigetelőanyag például 85-90 t% homokot, 5-6 t% agyagot, 2-3 t% keményítőt, 2-4 t% gyantát és 1-2 t% papírt tartalmaz. A szigetelőanyag téfogattömege 1,27 gr/cm3, hajlítószilárdsága 320 N/cm2. Ugyancsak főként homokot tartalmaz az ISOKO jelű NDK gyártmányú szigetelőlap, amely 86,32 t% Si02-ből, 3,23 t%, Al203+Ti02-ből, 0,07 t% Fe203- ből, 0,14 CaO-ból és 0 t% MgO-ból áll. A 761 128 lajstromszámú szovjet szabadalmi leírás is olyan hőszigetelő anyagkeveréket ismertet, amely 70-80 t% kvarchomokot, 3-6 t% agyagot és 20-25 t% szálas hulladékanyagot (cellulóz, cefre és rizshéj) tartalmaz. A szigetelőanyag készítésekor nedves eljárást alkalmaznak, azaz a fenti anyagokhoz olyan mennyiségben kell vizet adagolni, hogy a keverék nedvességtartama elérje a 62-68 t%-ot. Az ilyen, döntően kvarchomokot, azaz nyers kovaföldet tartalmazó szigetelőanyagok viszonylag nagy sűrűségűek és ennek megfelelően hőszigetelési tulajdonságaik nem optimálisak. A jelen találmánnyal ezért egy olyan szigetelőanyag keverék kidolgozása a célunk, amely az ismertekhez hasonló kiinduló anyagokból egyszerű, száraz technológiával, olcsón és csekély élőmunka ráfordítással előállítható, és amelyek legalább olyan jól használhatók a kohászatban, mint a fentiekben leírt szigetelőanyagok. A kitűzött feladatot a találmány szerint olyan szigetelőanyaggal oldottuk meg, amely a hagyományos megoldásokhoz hasonlóan homokat, azaz nyers kovaföldet, kötőanyagot, szálas szilárdító anyagot és egyéb töltőanyagokat tartalmaz, a homok azonban kalcinált és granulált formában: gyöngykovaföldként került felhasználásra és mennyisége 50-75 t%, a szálas szigetelőanyag azbeszt vagy aprított kőzetgyapot és mennyisége 10-15 t%. A felhasznált kötőanyag és egyéb töltőanyag mennyisége egyenként 5-15 t%. Töltőanyagként előnyösen használható bentonit, amely csökkenti a nedvszívó képességet és/vagy gyantás homok, amely javítja a préselhetőséget, valamint a préselés utáni nyers szilárdságot. Találmányunk alapját az a felismerés képezi, hogy a magyarországi Erdőbényén bányászható kovaföld speciális összetétele lehetővé teszi az anyag kalcinálását és granulálását, miáltal az eredeti kovaföld hőszigetelő tulajdonságai jelentős mértékben javíthatók. A találmány szerinti szigetelőanyagnak a kohászatban történő felhasználása javítja az acélkihozatalt, illetve csökkenti a hőveszteségeket. A kihozataljavulás és a találmány szerinti szigetelőlapok használata a gyártás hatékonyságát, gazdaságosságát jelentős anyag- és energiamegtakarítást, valamint jó minőség biztosítását eredményezi. A találmányt a továbbiakban kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesen: Az erdőbényei kovaföld előfordulás egyike a Tokajhelység legrégebben ismert és legrészletesebben tanulmányozott területeinek. A kitermelés külszíni bányászkodással folyik. A kibányászott kovaföld kémiai összetétele a következő: Si02 86,21% AI2O3 3,681% Fe203 1,391% Ti02 0,101% CaO 1,811% MgO 0,311% K2O 0,341% Na20 0,221% MnO 0,051% SO3 0,401% CO2 1,401% zagyosítás során a bányanedves kovaföldből a víz és folyósítórendszer hozzáadásával, nedvesőrléssel történő feliszapolással jól porlasztható szuszpenziót (kovaföldzagyot) nyerünk, melynek szárazanyag tartalma 35-40 t% között van. A zagy zagyszitákra kerül, mellyel a meddőrészek eltávolítása történik. Az ezután következő szárítás - kalcinálás során a 35-40 t% szárazanyag tartalmú zagyot porlasztva - szárító berendezésben granuláljuk, illetve 3-5 t%-os nedvességtartalomig leszárítjuk. A szárított kovaföld granulátum 1200 ”C értékű füstgáz áramban történő égetés, kalcinálás során elveszíti maradó nedvességtartalmát (a kémiailag kötött vizet is), és megszerzi szilárdságát. A szárított kovaföld nedvességtartalma 3 s%-nál nem lehet nagyobb. A kapott gyöngykovaföld szemcsemérete: 0,2 mm alatt max. 5 t% 1,0 mm felett max. 11% térfogattömege 450-500 g/1 A fentiek szerint előállított kalcinált gyöngykovaföld felhasználásával az alábbi szigetelőanyag keverékeket állítottuk elő: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
