148401. lajstromszámú szabadalom • Eljárás önmagától elbomló dikalciumszilikátklinker vagy azt tartalmazó anyagok előállítására
2 148.401 között az alábbi legmagasabb oxidációsfokú alapanyagok, pl. Központi 4on lonpotenciál Ionrádiusz (vegyjel) e'A A Cr« f 11,5 0,52 AS 5'+-10.8 0,46 Mn7H 15.2 0.46 T.,6 i-10,7 0,56 p5 '-14,3 0,35 Ge4 + 7,5 0,53 V5 + 8,5 0,59 L 1 ) -n -> ' i ' ( t *> _, 1 1 1 in" j_el v ~> ' ^ i ( lihl /o i. n 1 "rtl-af vtji t t Oikc"1 P •>' ci !•' i« b i ^ '0 m'ion iT sím c lag í^ni i"m finn leginkább hatékony ortokaleiumszihkat részecskék arányát. A találmány értelmében ezen stabilizátorok hatásosságának kiküszöbölése a magasabb oxidációsfokú oxidvegyületek alacsonyabb értékű oxidokká való redukálása útján történik, éspedig oly módon, hogy a nyersanyaghoz szenet adagolunk és a. zsugorítási zóna magas hőmérsékleténél ezt víz behatásának tesszük ki. A víz behatására a nyersanyagban levő szénből, 1250. C°-os hőmérsékleten statu nascendi állapotban nyert és CO, valamint hidrogén keverékéből álló gáz, a magas oxidációsfokú oxid-stabilizátorok gyors redukcióját eredményezi. Ennek következtében ezek ionrádiusza megnő és ugyanakkor ionpotenciálja csokikén és ily módon a kiégeíésnek alávetett nyersanyagban stabilizáló hatásuk megszűnik. A szén maga, amelyik tulajdonképpen az eljárás legnagyobb stabilizátora, miután ionrádiusza rendkívül kicsi, lévén 0,16 A (a C4 ~ ion inpotenciálja pedig 25 e/A), a dikálciumszilikát kristályrácsából a magas hőmérsékleten történő vízbehatásra a zsugorítási zónában, szénmonoxid formájában távozik el. Egy további stabilizáló tényező a kiégetendő klinkerben jelenlevő alít, amelynek már néhány százalékban való jelenléte mind a szétesési sebességre, mind pedig a kevésbé aktív, 20 mikronnál jóval nagyobb szemcséjű por keletkezésére befolyással van. Ezenfelül a szintertest eutektikus pontját leszállító olyan anyagok jelenléte, mint amilyen a Brownmillerit (4 CaO-AI2O3-Fe2 03), — amely, az üvegfázis létesülését segíti elő — is csökkenti az önszétesést és növeli a keletkező porrészecskék méretét. Olyan hatástalan vegyület, amelyben a vas jelen lehet, a CaO-FeO vegyület, vagy pedig maga fémes vas. ' Brownmilleritnek a CaO • FeO vegyülettel történő helyettesítéséről is gondoskodás történik a találmány szerinti eljárásnál, éspedig a már említett stabilizátorok kiküszöbölésével egyidejűleg, vgvnnúgy, tehát szénnek és víznek a zsugorítási "ón-" "n, magas hőmérsékleten történő behatása T^fPmányunik értelmében tehát a stabilizátorok káros behatását oly módon küszöböljük ki, hogy a pl. kálciumkarbonátból és alumíniumszilikátból álló nyersanyaghoz, — amely úgy van összeállítva, hogy kiégetése után főtömegében dikálciumszilikát kelétkezzék az aiitmennyiség lehető legnagyobb csökkentése mellett, olyannyira, hogy az a kiégetett klinkerben egyáltalában ne legyen jelen, — széntartalmú anyagot adagolunk hozzá, pl. őrölt kőszén vagy barnaszén, koksz, tőzeg, kátrány, szurok, gudron, forgács és hasonlók alakjában és a zsugorítási zónában égő nyersanyagot víz behatásának tesszük ki. A zsugorítási zóna kb. 1250 C°-os hőmérsékletén a nyersanyagban jelenlevő ezen a vízgőz hatására szénmonoxiddá és hidrogénre bomlik, amely keletkezése pillanatában erőteljes redukáló hatást fejt ki, amely lehetővé teszi még 3 különösen hátrányos stabilizátorok semlegesítését is. Megállapítottuk, ezenkívül, hogy a klinker fenti el égetési körülményei mellett a beütklraker megfelelő hűtési feltételei is betartancók ahhoz, hogy gyors és teljes szétesést ériünk el. A találmányunk szerinti eljárás értelmében a hűtési görbének az égési hőmérsékletiről, — amely átlagosan kb. 1250 0° — gyorsan kell egy 700 C°os hőmérsékletre süllyednie és ezen a hőmérsékleten megfelelő ideig, éspedig kb. 10 percig kell tartani, majd azután ismét gyorsan kell a hőmérsékletet 200 C°-ra süllyeszteni. A találmányunk szerinti eljárás alkalmazásával a káV:iumszilikát kristályrácsában a kálciumkationok és az (Si04)4-anicmoik erélyes, stabilizátorok jelenléte által nem gátolt átrendeződése következik be. Az erélyesen bekövetkező polimorf béta-gamma átrendeződés gyors, éspedig kb. 20 perc alatt 100%-osan bekövetkező önszétesést eredménye-- a kiégetett és lehűtött klinkerben, melynek eredményeképp átlagban. 0,5—20 mikron közötti .szemcsék keletkeznek. Ahhoz, hogy a nagyfokú diszpergálás effektusa célszerű legyen, a kiégetett klinker hűtési idejének a tökéletes széteséssel együtt kb. 30 percnek kell lennie. A 20 mikront meg nem haladó szemcsenagyságú porrészecskéknek az az alapvető előnyük, hogy a további feldolgozás során — tehát az extrakciós eljárásoknál és a mésszel cementté történő zsugorításnál — a 20 mikron alatti szemcsenagyságú pornak a 20 mikron szemcsenagyság feletti anyaghoz képest megnövekedett oldékonysága. valamint a mésszel alittá történő szintézis megnövekedett sebessége, alapvető befolyással bír az extrakcióssebességre és a zsugorítási sebességre a cementkemencében és ily módon befolyással van a kész cement minőségére. Nagy önszétesési sebességek és ennek következtében az aktív porrészecskék nagy extrakciós sebessége lehetővé teszik a önszétesési és extrakciós berendezés térfogatának jelentős csökkentését, ami az egyedül gazdaságos eljárást teszi lehetővé, amely szemben a szakaszos módszerekkel, folyamatos üzemű eljárás, mely a dikálciumszilikát önszétesésén alapul. A találmányunk szerinti eljárás nagydiszperzitású és az eddiginél aktívabb dikálciumszilikát termelése következtében nemcsak gazdaságosabb eljárás alumíniumoxid kinyerésére, egyidejű magas alittartalmú és nagyobb értékű cement termelése mellett, hanem a már említett nyersanyagokból az azokban esetenként található ritkaföldfémek gazdaságos kitermelését is lehetővé teszi.
