202139. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2000 fokc-nál magasabb hőmérsékleten alkalmazható öntőforma előállítására és az öntőforma anyagának felhasználás utáni regenerálására

HU 202139B

3

4

égetett magnezitet, égetett dolomitot, vagy ezek keverékét 0,1-5t% célszerűen 2-4t%, 19,5% Na20-t és 24,5% Al202-at tartalmazó nátriumaluminát oldattal homogén összekeverünk, az anyagkeveréket formába döngöljük és önmagában ismert hőközlő berendezésben CO2 szegény atmoszférában 250- 500 ‘C, célszerűen 300-350 'C-on megszárítjuk.

Találmányunk továbbá az öntőforma anyagának felhasználás utáni regenerálására vonatkozó eljárás, mely szerint a használt anyagot önmagában ismert törő, őrlő és osztályozó berendezésben az eredeti 0,2-1 mm szemcseeloszlásnak megfelelő szemcsehalmazzá dolgozzuk fel, majd annak teljes tömegére számolva 3-8, célszerűen 4-6 tömegszázalék ivóvíz minőségű víz hozzáadásával nedvesítjük, ezt követően az anyagkeverék kémiai elemzése alapján a Na20 veszteséget nátriumaluminát oldat hozzáadásával pótoljuk.

Találmányunk szerint regenerált anyagkeveréket annak szennyezettségétől függően öntőforma és/vagy tűzálló döngölőmassza gyártására használjuk.

A találmány megvalósításához szükséges szemcsés tűzállóanyagot mindig az olvadék hőmérsékletének ismeretében választjuk meg. Kötőanyagként iparilag gyártott nátriumaluminát oldatot használunk. Az elkészített tűzállóanyagkeveréket öntőformába döngöljük. Az olvasztva öntött tűzállóanyagok túlnyomó többségükben síklapokkal határolt idomok. Formázásukra legcélszerűebben alkalmazhatóak az előre elkészített formázólapok Ezek gyártása nagy sorozatban történik, ezért a forma megszilárdítása leggyorsabban nagyfrekvenciás berendezésben végezhető el. A nagyfrekvenciás kezeléshez a nemzetközileg engedélyezett 27,12 MHz-es frekvencia, vagy annak egész számú többszöröse alkalmazható. A hagyományos módon formázott - nem síklapokkal határolt - idomok öntőformáinak szárítását bármilyen ismert ipari égetőkemencében elvégezhetjük.

A használt öntőforma anyagának regenerálása során a kémiai elemzéssel a nátriumaluminát veszteséget pótoljuk, annak érdekében, hogy a megfelelő szilárdságú kötés létrejöjjön.

Az öntőforma anyaga többszöri felhasználása során különböző anyagokkal szennyeződik. Ezek egyrésze a tűzállóság csökkenését eredményezheti. A nagyobb mértékben szennyezett anyagkeverék gazdaságosan felhasználható tűzálló dőngölőmasszák gyártásához. Találmányunkat a következő kiviteli példák segítségével kívánjuk bemutatni:

1. példa:

100 tömegrész 0-1 mm szemcsenagyságú 99,2% AI2O3 tartalmú korundszemcsét 3,5 tömegrész, l,5kg/dm3 sűrűségű, 19,5% Na20 és 24,5% AI2O3 tartalmú nátriumaluminát oldattal homogén összekevertünk, és 300x300x30 mm méretű fakeretbe tömörítettük A tömörített lapokat két síkfelületű, párhuzamos elektróda közé helyeztük.

Az elektródák közötti csúcsfeszültség 10 kV, a maximális áramerősség 3 A volt. A formalap megszilárdítása 6 perc alatt megtörtént.

A kész formázólap gázáteresztőképessége 1340 nPm volt (nanoperm - cm2/sec/mm v.o.). A

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

formázólapokból egy 21 dm1 * 3 térfogatú öntőformát készítettünk, és ezt egy öntőszekrénybe előzőén elhelyezett 200 mm vastag szigetelőanyagra helyeztük, és ugyanezzel a szigetelőanyaggal a kész formát betakartuk

Az üzemszerűen, folyamatosan olvasztott alumíniumoxid olvadékkal az ismert öntészeti eljárással a formát megtöltöttük, az öntési hőmérséklet 2030 °C volt. Az idom az öntőszekrényben szobahőmérsékletre hűlt. Hűlés után a formát szétbontottuk Az öntvény jellemzői; ezüstszürke színű, határozott élekkel, kissé domború felülettel. Az öntőforma anyaga nem égett rá az idomra.

2. példa:

Az előző példában felhasznált öntőforma anyagát eredeti méretre őröltük és osztályoztuk, majd 5% vízzel kevertük, pótlásként. 100 tömegrész 0,2- 1 mm szemcsenagyságú, 99,2% AI2O3 tartalmú korundszemcsét 3,0 tömegrész 1. példában szereplő nátriumaluminát oldattal, majd a regenerált keverékkel homogénen összekevertük, és 300x300x30 mm méretű hőálló keretbe tömörítettük A tömörített lapokat elektromos fűtésű szárítóberendezésben 300 °C-on megszilárdítottuk A szárítási idő 5 perc volt. A 1630nPmvol fogatú öntőformát készítettünk, melyet egy öntőszekrénybe helyeztük.

A forma alá 200 mm vastag, a függőleges formázólapok mellé 40 mm vastag szigetelőanyagot helyeztünk

Az öntőformát alumíniumoxid olvadékkal az ismert módon megöntöttük, öntési hőmérséklet 2050 °C volt.

Öntés után 22 perc múlva a forma oldaláról a szigetelőanyagot, majd a formázólapokat eltávolítottuk, és az idomot hűtőládába helyeztük Az öntvény jellemzői: határozott élek, normális lunkerkialakulás, a felöntő oldalán kisebb domborúság, szövetszerkezet megfelelő.

3. példa:

A 2. példában szereplő forma anyagát összegyűjtöttük, az előző példákban ismert 3 t% mennyiségű nátriumaluminát oldattal összekevertük, majd a pótlást friss keverékkel elvégeztük, és az alumíniumoxid alapú olvadékkal az öntést, a hűtést, majd a kiértékelést hasonló módon végeztük mint az 1-2. példában.

Aforma anyagát összegyűjtöttük, őröltük, osztályoztuk és tűzállómassza gyártására használtuk fel.

A kapott tűzállómasszák az előírásoknak megfeleltek.

Találmányunk előnye az eddig alkalmazott megoldásokhoz képest az alábbiakban foglalható össze:- Az öntőforma 2000 °C feletti hőmérsékletű fémoxid olvadékok formába történő öntését is biztosítja.- Az öntvények minősége a korábban alkalmazott szerves formázóanyagokkal gyártott idomokhoz képest javul. Az öntvény felületén elszínződés, formázóanyag ráégés és karbidosodásra utaló jelek nem tapasztalhatók.- Az öntőforma anyag viszonylag egyszerűen rekész formák gázáteresztőképessege ;. A formázólapokból egy 21 dm tér-3