201895. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagyszilárdságú tűzálló anyag előállítására hőtechnikai berendezések falazatához
1 HU 201895 B 2 Amint a kísérleti adagok összehasonlítása alapján látható az eljárásunk alapján gyártott tűzálló falazat a kísérleti üzemidő során kedvezőbb tulajdonságokat mutatott a hagyományosan kialakított falazathoz képest. Az agresszív salakkal szembeni ellenállóképesség kedvezőbb, kedvezőbb a szilárdság is, ami azt mutatja, hogy a tűzálló masszákban fellépő szerkezeti vízeltávozás (kb. 820 °C körüli hőmérsékleten) nem járt szilárdságcsökkenéssel, így a boltozat jelentős szilárdságnövekedést mutat a hagyományoshoz képest. 2. példa Rézolvasztó csatornás indukciós kemence. Felhasznált keverékösszetétel: Tűzálló szemcse természetes kyanit 8x 10'4-5xl0‘3 m szemcsemérettel Kötőanyag H3PO4 oldatsűrűség 64% (1,57 10'3 kg/m3) Üveges fázist tartalmazó anyag 5% G4 típusú agyag 8% Felületaktív anyag összetétel: ÄI2O3 65% 23% Si02 14% ZÍO2 Átlagos szemcseméret: 0,7-17 mkm Fajlagos felület: 5600 m2/kg 21% A keverék előállítása az 1. példában megadott módon történt, de csak a felhasználás helyén kevertük be a kötőanyagot és tűzálló szemcsét tartalmazó keveréket. A rézolvasztó csatornás indukciós kemence hőszigetelését. A hagyományos módon habsamott idomtéglákkal készítettünk, ezen belül került a találmány szerinti eljárással kialakításra a falazat, acéllemezes sablonba történt döngöléssel. A döngölést a követő felfűtést a hagyományos anyagnál alkalmazott felfutéshez képest 16 órával hamarabb lehetet befejezni a falazat épségének megőrzése mellett. A kemencében 40 tonna tömegű sárgaréz került átolvastásra. A leállást követően az alábbiakat figyeltük meg, összehasonlítva egy ismert módon falazott kemencével. Ismert módon falazott A találmány szerinti kemence falazott kemence Szárítás után hidegnyomó VJtlU szilárdság terhelés alatti 2200 N/cm2 2180 N/cm2 lágyuláspont 1620 °C 1630 °C Égetés után hidegnyomó szilárdság terhelés alatti: 3500 N/cm2 5400 N/cm2 lágyuláspont 1600 °C 1710 °C hőlökésállóság kemencehő18 ciklus 52 ciklus mérséklet 1410 *C 1410 •c rézolvadék korrózió a salakzóna alatt 18 mm 5 mm olvadéktöltő keret tovább nem továbbhasznáhasználhatósága használható latára alkalmas Amint a példából látszik, a találmány szerint előállított tűzálló bélésanyag egyértelműen kedvezőbb tulajdonságokat mutat. A gyorsított felfűtés és az élettartam növekedésben jelentkező előny is jelentős gazdasági eredményt hoz. A döngölt szerkezet tömörsége mellett nagymérvű a szilárdságnövekedés és jobb a hőlökésállóság, mint az ismert anyagoknál. 3. példa Földgáztüzelésű égetőkemence égőköveinek kialakításához az alábbi, találmányunk szerinti, anyagösszetételt használtunk: Tűzálló szemcse: Olvasztott mullit l,5-5xl0'3 m szemcsemérettel 47% Kötőanyag: monoalumínium-foszfát kötőanyagoldat 4% Üveges fázist tartalmazó anyag 600 K° hőmérsékleten öregbített ásványgyapot szálasanyag 5% Felületaktív anyag 39% összetétel: AI2O3 19% SÍO2 10% átlagos szemcsemérete: 4x10'7-6,0x10‘6 m fajlagos felület: 9800 m2/kg Nedvesítő anyag EVEGÉN UM hidrolizált protein alapú hab 5% A fenti anyagokból homogén keveréket készítünk, olymódon, hogy a felületaktív anyagot, az előzetesen 6 órán át 600 K°-on hőkezelt üveges fázisú anyaghoz, kalapácsos őrlőmalomban kevertük hozzá, majd ehhez a keverékhez EVEGÉN UM típusú nedvesítő habot kevertünk. Az így nyert keverékhez a tűzálló szemcsékből és kötőanyagokból álló külön összekevert keveréket adagoltunk egy forgódobos keverőben. Az eljárásunk szerint előállított tűzálló masszát égőkőmintának alkalmas lemezsablonba öntöttük, majd 24 órás szikkasztás után a sablont eltávolítva, a megszilárdult idomot 1250 K°-on hőkezeltük. A kiégetett égőkő idomot földgáz tüzelésű égetőkemencébe építettük be. Ebben a berendezésben, azonos üzemelési feltételeket biztosítva hagyományosan készített égőkövet is beépítettünk. A kemencébe épített anyag hőtechnikai jellemzői a használat előtt és 12 hónap üzemidő után a következők voltak: Az ismert módon készített A találmány szerinti égőkő készített égőkő 1250 °C hőkezelés utáni hideg nyomószilárdság 3900 N/cm2 5400 N/cm2 12 hónapos üzemidő utáni hidegnyomó-szilárdság 1100 N/cm2 5000 N/cm2 kiépítés utáni megfigyelés: erőteljes kereszt néhány hajszál-és hosszirányú repedés keresztrepedések irányban 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
