162340. lajstromszámú szabadalom • Eljárás holokrstályos mesterséges magmás kőzet előállítására
5 162340 6 Az előállított termék kedvező fizikai, mechanikai és kémiai tulajdonságai folytán sokoldalúan használható fel. Homogenitása a természetes magmás kőzetekét meghaladja. A mesterséges kőzetbe vasrúd is beágyazható. Kiváló hő- és elektromos szigetelő. A kőzet 1100 C*-on még tökéletesen alakítható, savakban vagy lúgokban gyakorlati szempontból elhanyagolhatóan kis mértékben oldódik. A találmány szerint előállított mesterséges magmás kőzet a természetes magmás kőzetekkel szemben a következő eló'nyöket mutatja: 1. Homogenitása nagyobb. 2. A kőzet szövete a kémiai összetétel, kristályosítási idő és hőmérséklet változásával széles határok között változtatható a kívánalmaknak megfelelően. 3. A kőzetfelület reflexióképessége és fénye változtatható, ez a tulajdonság burkolólapok felhasználása esetén jelentős előnyt képez. 4. A természetes kőzetektől eltérően a mesterséges kőzetből lapok önthetők, így a kőzettömbök felszeletelése, polirozása esetén az un. előcsiszolása elhagyható, mivel a felület már keletkezésénél fogva tükörszerűen sima. Az ismert módon előállított un. „ömlesztett bazalf'-okkal szemben a találmány szerinti mesterséges kőzet az alábbi előnyökkel rendelkezik: 1. Az alapanyagot nem kell külön bányászati úton feltárni és szállítani. 2. Olyan alapanyagok felhasználhatók, amelyek az ismert technika szerint csak igen alacsony áron és csak részben értékesíthetők. A találmány szerinti termék súlyegységre vonatkoztatott átlagára a kiindulási anyagokból ismert módon gyártott termékek árához képest legalább egy nagyságrenddel nagyobb. 3. Az eljárás felhasználásával épületburkolásra és díszítésre alkalmas, a holokristályos természetes magmás kőzetekhez (gabbro, diabáz stb.) igen hasonló felületű lapok állíthatók elő. A találmány szerinti mesterséges magmás kőzet előállítására irányuló eljárást közelebbről az alábbiakban ismertetjük: Első lépésben a megfelelően megválasztott alapanyagokat és adalékanyagokat megolvasztjuk. Amennyiben az alapanyag éghető anyagot nem tartalmaz, akkor a teljes anyagkeverék megolvasztása külső hőközléssel történik. Célszerű kiviteli változat szerint az alapanyagot és az adalékanyagokat az anyagban levő éghető anyag eltüzelésekor felszabaduló hőmennyiség hasznosításával olvasztjuk meg, vagy mind külső, mind belső hőközlést használunk. Az olvasztási folyamat a kőszénben levő éghető anyagok eltüzelése után visszamaradó anyag hőmérsékletétől és fizikai állapotától függően különböző technológiai módszerekkel végezhető. Ha a kőszenet salakolvasztásos kazánban égetjük el, akkor a találmányunk szerint alapanyagként tekintett salak mar olvadt állapotban távozik a kazánból. Ebben az esetben az olvasztás további hőközlést már nem igényel. Az adalékanyagokat korróziós tulajdonságaitól függően vagy a kőszénhez adagoljuk a kazán égésterébe való adagolás előtt, vagy közvetlenül az égéstérbe, illetőleg a kazánból távozó salakolvadékba keverjük. A korróziós szempontból gyakorlatilag közömös adalékanyagokat előnyösen a kőszénnel együtt adagoljuk, ily módon azok egyenletes eloszlatása biztosítható. Ilyenkor az adalékanyagot a szénporral homogenizálva adjuk a kazánba. Eljárhatunk azonban akként is, hogy az adalékanyagot részben vagy teljesen az égéstérbe adagoljuk a kőszénhez. Azokat az, adalékanyagokat, amelyeknek jelenléte a kazánban korróziót' okozhat, részben vagy egészben a kazánból távozó olvadékba keverjük. Ha a kőszén eltüzelésére olyan kazánt alkalmazunk, amelynél a salak, pernye, illetőleg hamu alacsonyabb hőmérsékleten távozik el. akkor ezeket az alapanyagokat külső hőközléssel olvasztjuk meg, miközben az adalékanyagul az olvadékhoz adjuk. Gyakori esetben a kündulóanyagként használt salak viszonylag magas hőmérsékleten, de szilárd állapotban távozik a kazánból. Ilyen például a vándorrostélyos kazán; ahol a 800-1000 C* körüli hőmérsékleten távozó salak képezi a kiindulási anyagot. Ezt a salakot további hő közlésével olvasztjuk meg. Hasonló helyzet áll fenn akkor is, - ha kiinduló anyagként kb. 100 0* hőmérsékletű pernyét alkalmazunk. A célszerű eljárási változatoknál arra törekszünk, hogy a kündulási anyag megolvasztása minél kisebb hőenergiát igényeljen. Kiinduló anyagként vagy adalékanyagként részben vagy • 0 egészben a kó'szénmeddőhányók anyaga is felhasználható. Ezt az anyagot külső hőközléssel felmelegítjük akként, hogy a meddőhányó anyagának széntartalma égés következtében hozzájáruljon az olvasztáshoz szükséges hőenergia biztosításához. Az égés, illetve oxidáció ilyen esetben 15. levegőbefuvatással elősegíthető. Adalékanyagként a már említett kőzeteket és/vagy ásványokat és/vagy technológiai folyamatok hulladék, melléktermékeit felaprított formában adagoljuk az alapanyaghoz a kívánt összetételnek megfelelően. 2Q Az adalékanyagok részben az alapanyag kémiai összetételét módosítják, részben pedig az olvadási hőmérsékletet, olvadékviszkozitást és a kristályosítási hőmérsékletet csökkentik. Az olvasztott- kristályosított anyag alkáli és karbonát 25 tartalma csökkenti :iz olvadék viszkozitását a leírt hőkezelés azon 1300-1550 *C hőmérséklet tartományban, ahol az olvadék megdermedese még nem előnyös. A találmány szerinti módon előállított mesterséges kőzet összetételét a kiindulási anyagok kémiai összetételéből és a 2Q kezelési módból előre kiszámíthatjuk. A késztermék kristályos összetétele jó egyezést mutat a számított értékekkel. A mesterséges kőzet szövete igen hasonló a közel azonos kémiai összetételű, természetes magmás kőzetek szövetéhez. 2g A következő kiviteli példákban a találmány szerinti mesterséges kőzet előállítását tovább részletezzük. Az 1-18 példákban erőművi kőszénsalakból előállítható mesterséges magmás kőzetek előállítását a 19., 20 és 21 példában pernye feldolgozását szemléltetjük: 40 1. példa A 3500 kg kalória fűtőértékű tatabányai barnakőszén hamujának kémiai összetétele a következő határok között változik: 46 % % SiO, 40 -48 TiO, 0 — 1 Fe2 0 3 7 — 12 AI2 Oi 30 -38 FeO 0 — 1 MnO 0 — . 0,1 MgO 1 -4 CaO 2 -10 Na,0 0 -1,5 K2 0 0 -1,5 P,05 0 -0,1 so3 2 -4,5 A fenti hamutartalmú kőszenet vándorrostélyos kazánban 1250-1300 C* hőmérsékleten égetjük el. A rostélyról lekerülő salak hőmérséklete 900-1000'C. 70 súlyrész salakhoz adalékanyagként 15 rész wehrlitet, 8 rész riolittufát, 86 5 rész dolomitot és 2 rész kriolitot adunk. A keveréket 1350-1400*C-on megolvasztjuk, az olvadékot 1450*C-on a gázok eltávozásáig állni hagyjuk, majd 1260*C-on 4 óra hosszat, 1200"-on egy óra hosszan tartjuk az anyagot, mely idő alatt az spontán kikristályosodik. Végül 10 óra alatt 70 lehűtjük a kőzetet. A kapott termék ásványos összetétele: plagioklasz tAb30 -An 70 J 60,0% rombos piroxen 6,0% Fe2 O a módosulat és •75 spinellszerkezetű oxid 28,0'# 3
