148199. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tűzálló betonkeverék és ebből monolitos betonfalazat előállítására ipari kemencékhez

Megjelent: 1961, március 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.199. SZÁM 80. b. OSZTÁLY - MA-823. ALAPSZÁM Eljárás tűzálló betonkeverék és ebből monolitos betonfalazat előállítására ipari kemencékhez Magnezitipari Tűzállóanyaggyár, Budapest Feltalálók: Sövegjártó János oki. gépészmérnök és Cser Arisztid vegyész, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1958. október 29. Ipari kemencék és kazánok monolitos falazatait tűzálló betonból készítik (fegyverzettel és rögzítőelemekkel vagy anélkül). Az ilyen falazatnak az égetett tűzálló téglából készült kemencefalakkal szemben, az az előnye, hogy falazási fugák nem keletkeznek és így a kemence üzemeltetése közben, a benne lefolyó reakciók folyamán képződő, korróziót okozó hatóanyagok a kemence falát kevésbé vagy lassabban támadják meg. Az eddig használt monolitikus kemencefalazatokhoz alapanyagként tűzálló őrleményeket — amilyenek a samott, szilika, korund, kromit vagy magnezitőrlemények — használtak, melyek kötését vízzel és portland- vagy bauxit-cementtel eszközölték. A cement-adalék azonban nagymértékben leszállítja a keletkező tűzálló beton olvadáspontját, mert a keverékből már viszonylag alacsony hőmérsékleten nagy mennyiségű olvadék keletkezik. Ennek hatására a kemencefalak a terhelés alatt meglágyulnak. Pl. ha 1700 C° olvadáspontú samott-őrleményhez vizet és 10—15% bauxit-cementet kevernek, az ebből készült beton olvadáspontja 1560 C° lesz, de a falak már 1300 C°-on meglágyulnak és erősen zsugorodni kezdenek. Ezért az ilyen betonból készült kemencék a gyakorlatban csupán 1250 C°-ig használhatók, holott az ugyanezen tűzálló alapanyagból készült égetett samott-tégla falazatú kemence még 1450 C°- terjedő hőmérsékleten is tartósan üzemeltethető. A találmány eljárás tűzálló beton és ebből monolitos falazat előállítására ipari kemencékhez, melynél a tűzálló, szemcsés alapanyag kötéséhez a cementet mellőzzük és úgy járunk el, hogy a tűzálló alapanyag — pl. samott, kvarcit, szillimanit, zsugorított magnezit vagy krómérc — őrleményéből és/vagy ezek keverékeiből kötőanyagként savanyú elektrolittal, célszerűen kénsavval, bórsavval, vanádiumsavval, metafoszforsavval, foszforoxikloriddal, vagy ezek sóinak vizes oldatával, illetve vízzel keveréket készítünk, mely 6—25% szabad vizet tartalmaz és a keveréket ismert módon, döngöléssel és/vagy vibrálással, fémfegyverzettel vagy anélkül, zsaluzásba tömörítjük, majd a zsaluzást eltávolítva, a kemencét a szokásos módon a kívánt üzemi hőmérsékletre felfutjuk.. Javasolták már savanyú elektrolitok adagolását kötőanyagként égetetlen magnezittégla masszához kevés víz jelenlétében. (637 812 és 936 620, valamint 881 477 sz. német, — 142 086 és 138 475 sz. magyar szabadalmi leírások.) Az ilyen masszák azonban, mint ismeretes, nyomás alatti formázásnak és, az alaktartás biztosítására, hőkezelésnek vetendők alá, mielőtt azokat téglafalazat építésére felhasználnák. Ezekből a masszákból betonfalazat nem készíthető egyrészt, mert nincsen megfelelő konzisztenciájuk, és így zsaluzásba be nem dolgozhatók, másrészt mert beitonfalázat építésénél a szükséges nyomás vagy CO 2-vel való kezelés alkalmazására nincs lehetőség s így kezdeti tartásuk nincs. Az ismert masszákból cement-adalék nélkül monolitos betonfalazat tehát nem készíthető, még akkor sem, ha savanyú „elekrolitként" netán szulfitlúgot, tehát organikus anyagot adagolnának, mert ez, a szükséges mennyiségben alkalmazva, a betonban összefüggő záróréteget alkot, amely kötés közben a falazatból a nedvesség távozását megakadályozza. Ezzel szemben meglepő módon kitűnt, hogy a találmány szerinti keverékek betonkonzisztenciájú masszát alkotnak és nemcsak vibrálhatok és döngölhetők, hanem a belőlük készült betonfalazat már hidegen is kellő szilárdsággal rendelkezik, úgyhogy a zsaluzás már 24 óra múlva eltávolítható. 60 és 200° közötti hőmérsékletre felfűtve, a savanyú elektrolit és a tűzálló alapanyag vízkilépés mellett, egymással reakcióba lép, miközben monolitos falazat keletkezik. Az eközben keletkező komplex vegyületek a kemencének kb. 180—1200°-ra való felfűtése közben (tehát a kemence üzemi hőmérsékletén) elbomlanak, de anélkül, hogy olvadékot képeznének és a visszamaradó — feltehetőleg térháló szerkezetű — szilárd anyagok a kemence üzemi hőmérsékletén többé