146137. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerkezeti anyagként használható olvasztott szilikát alaktestek előállítására
Megjelent: 1960. február 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.137. SZÁM 80. b. OSZTÁLY — LO—191. ALAPSZÁM Eljárás szerkezeti anyagként használható olvasztott szilikát alaktestek előállítására Lőcsey Béla oki. vegyészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1957. december 3. Szerkezeti anyagként használnak olvasztott szilikátból készült alaktesteket, melyeket kőzetek, mint pl. bazalt vagy kiegészítő adalékanyagokkal ellátott nagyolvasztó salak megolvasztása, olvasztott állapotban történő formázása, majd kristályosító hőkezelése és fokozatos lehűtés útján állítanak elő. A találmány szerinti eljárás effajta szilikátalaktestek előállítására vonatkozik és az eddig ismerttel szemben jobb fizikai és kémiai tulajdonságaival tűnik ki. Nevezetesen lényegesen nagyobb a savállósága, a kopásállósága és finomabb a kristályszerkezete. A szilieiumoxid tartalma jóval nagyobb, az alumíniumoxid- és vasoxid-tartalma pedig kisebb, mint az eddig előállítotté. Az összetételek különbözőségének tulajdonítható, hogy a találmány szerinti eljárással előállított alaktestek savállósága nagyságrendileg jobb, mint az olvasztott bazaltté, diabázé vagy kohósalaké. A találmány szerinti összetételű szilikátanyalúgból hiányoznak azok a kristálybázisok, melyeket a savak könnyen megtámadnak, vagy amelyek nagy kristályosodási sebességük következtében nagyobb méretű egyedi tartalmú anyagkeveréket megolvasztjuk, alaktestekké formázzuk, majd 750—1000 C° közötti hőfoktartományban kristályosító hőkezelésnek vetjük alá, mimellett a hőkezelés folyamán a hőmérsékletet növeljük. A finom kristályos szemcseszerkezet kialakítása szempontjából fontos, hogy szulfidionok legyenek jelen az anyagkeverékben. Éppen ezért az anyagkeverék megolvasztását nem-oxidáló, előnyösen redukáló légkörben végezzük. Az ömledék szulí'idion tartalmát kalcium-, magnézium-, vas^- vagy mangán-szulfid alakjában vihetjük be. De előállíthatjuk fémszulfátoknak, pl. kalcium- vagy magnékristályokat képeznek, mint pl. magnetit, olivin, melyek az olvasztott kőzetek szerkezetének kialakulásában fontos szerepet játszanak. így az ömlesztett kőzetekből készített alaktesteknél az átlagos kristályméret 7—10 mikron, az egyedi kristályok mérete . 5—30 mikron között váltakozik. A találmány szerinti eljárással előállított szilikát-alaktestekben könnyen elérhetjük, hogy az átlagos kristályméret 1—2 mikron, az egyedi kristályok méretei pedig 0,3—4 mikron között váltakoznak. A kohósalakból előállított anyaggal szemben előnyt jelent, hogy a kristályfázis mennyisége nagyobb és az üvegfázis mennyisége jelentős mértékben kisebb. Az egyedi kristályméret és az üvegfázis mennyiségének csökkenése szilárdsági mutatószámokban, főleg azonban kopásállóságban jelentkezik. A kopásállóság általában legalább 20%-kal nagyobb, mint az eddig ismert eljárások szerint készült olvasztott szilikát-testeké. Szerkezeti anyagként használható olvasztott szilikát alaktesteket a találmány értelmében akként állítjuk elő, hogy ziumszulfátnak az ömledékben történő redukálásával. E szulfátok redukálására széntartalmú anyagokat, pl. kokszport vagy egyéb redukálószert, pl. vasport használhatunk. Az ömledék szulfid- és mangántartalma kísérleteink szerint mint mineralizátorok szerepel és lehetővé teszi, hogy a készített formatesteket a formákból kivéve vethetjük alá a kristályosító hőkezelésnek anélkül, hogy az alaktest deformálódna. A fentebb megadott összetételű szilikátömledék előállításához előnyösen olyan alapanyagokat használunk, melyek a szilíciumot szilikátkötésben tar-50—62 %, célszerűen 54—58,5% Si02 5,5—12 %, célszerűen 6,5—8,5% A12 0 3 3,0—7,5 %, célszerűen 4,5— 6,0% alkálioxid 20,0—33,0%, célszerűen 25—29 % alkáliföldfémoxid, melynek 25—100%-a MgO 1,5—10 %, célszerűen 1,8— 3,5% MnO 0,1—5,0 %, célszerűen 0,5— 1,0% Fe2 0 3 legalább 0,3 0,5— 1,0% szulfidion
