163055. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mesterséges magmás kőzet előállítására
7 163055 8 felhasználható. Ezt az anyagot külső hőközléssel felmelegítjük akként, hogy a meddőhányó éghető széntartalma az elégés következtében hozzájáruljon az olvasztáshoz szükséges hőenergia biztosításához. Ilyen esetben az elégetést levegőbefuvatással is elősegíthetjük. Az adalékanyagok fontos szerepet játszanak abban, hogy az olvasztási hőmérséklet, az olvadékviszkozitás és a kristályosítási hőmérséklet csökkenthető legyen. Az olvadék-viszkozitás csökkentés szempontjából a fluor- és karbonáttartalom előnyös, mivel ezek felhasználásával az olvadék-viszkozitás még abban a hőmérséklet-tartományban csökkenthető, ahol az olvadék bedermedése nem előnyös. Külön magyarázatot nem igényel az, hogy az ipari gyakorlatban a kiindulási anyag összetételétől függően tág határok között változtathatjuk az adalékanyagok összetételét és mennyiségét. Ha például a kiindulási anyag viszonylag nagy alumíniumtartalmú, akkor adalékanyagok nélkül a kristályosodás kedvezőtlenül megy végbe, vagy a végtermék tulajdonságait, például szilárdságát, savállóságát, károsan befolyásoló kristályok válnak ki, illetőleg kedvezőtlen kőzetszövet jön létre. Ilyen esetben fontos a kalcium-és nátriumtartalmú anyagok adagolása, amelyek biztosítják a neutrális plagioklász kiválását és kiküszöbölik a végtermék szempontjából káros mulllt megjelenését. A szilíciumdioxid hiányzó mennyiségét a viszonylag könnyen olvadó riolittufával előnyösen lehet növelni. A fonolitbekeveréssel az alkáliatartalom, mészkőadagolással a kalciumtartalom, dolomittal pedig a kalciummagnéziumtartalom szabályozható. Az adalékanyagokat tartalmazó keveréket megolvasztás után az ún. pihentető kemencébe visszük át, ahol olvadáspontja feletti 1500—1350 C° közötti hőmérsékleten állni hagyjuk. A pihentetés célja elsősorban az olvadékban jelenlevő gázok eltávolítása, vagyis a termék „megtisztulása". A pihentetési idő függ a pihentetőkádban levő olvadék vastagságától (a fürdő magasságától) és a pihentetőkemence térhőmérsékletétől. Minél nagyobb a hőmérséklet az olvadék olvadáspontja és a pihentetőtér hőmérséklete között, annál gyorsabb a gázok eltávozása. Vékonyabb fürdő gyorsabban kigázosodik. Az olvadék öntésre alkalmas, ha belőle húzott hajszálvékony átlátszó szálban szabad szemmel gázzárványok (buborékok) nem figyelhetők meg. Az olvadékot zárt térben 1350—1200 C° közötti öntőtérhőmérsékleten öntjük a formába. Az öntőtér magas hőmérséklete biztosítja, hogy az olvadék a formát egyenletesen kitöltse és felülete sima legyen. Alacsonyabb öntőtérhőmérséklet esetén az anyag kristályosodása idő előtt megindul és az olvadék emiatt a formát nem egyenletesen tölti ki. Az ismertetett határokon belül optimális öntőtérhőmérsékletet minden olvadék esetében kísérleti úton határozzuk meg. Az olvadékot a kohászatban és üvegiparban ismert módon hengerléssel vagy húzással formázzuk, ezeket a műveleteket is zárt térben a megadott hőmérséklethatárok között kísérletileg meghatározott hőfokon végezzük. Formázás után az anyagot előnyösen alagútkemencében a fentiekben részletesen kifejtett és meghatározott hőfokgrádiens be-5 tartása mellett kristályosítjuk. A kristályos terméket ezután szabályzóit ütemben lehűtjük. A termék lassú 100 C°/óra-nál kevesebb (alacsonyabb) sebességgel történő hűtése azért szükséges, hogy az anyagban levő feszültségek ki-10 egyenlítődjenek (megszűnjének). A hűtési sebesség 900 C° feletti hőmérséklettartományban a 100 C°/óra sebességet is elérheti, mert ezen a hőmérsékleten a kristályrácsban levő atomok, ionok, ill. molekulák még jelentős mozgásra ké-15 pesek. 900 C° alatt a hűtési sebességet 60 C°/óra vagy ez alatti értékre csökkentjük, hogy elegendő idő álljon rendelkezésre rácshibák kiegyenlítődésére, valamint a kőzetben levő feszültségek megszűnésére. 20 A találmány szerinti eljárással készített mesterséges kőzet összetételét a kiindulási anyagok kémiai összetételéből és a kezelési módból előre kiszámíthatjuk. A késztermék kristályos összetétele viszonylag jó egyezést mutat a számított 25 értékekkel. A mesterséges kőzet szövete igen hasonló a közel azonos kémiai összetételű természetes magmás kőzetek szövetéhez. A találmány szerint készült termék teljesen kristályos ellentétben az ömlesztett bazalttal, amely nagy 30 mennyiségű kőzetüveget tartalmaz. Eljárásunk során az olvadék, majd a kikristályosodott termék hőmérséklete fokozatosan csökken ellentétben a kohósalak alapon előállított vitrokerámiai anyagokkal, amelyekben a kriptokristályok má-35 sodszori felhevítés során növekvő hőmérséklet hatására jönnek létre. Az olvadék kigázosodása a kristályosítási hőmérséklettel szabályozható kristályosítási sebesség és kristály méret, valamint a szabályozott hűtéssel biztosított feszült-40 ségmentesítés következtében termékünk kőzetmechanikai adatai lényegesen kedvezőbbek, mint a természetes kőzetek, az olvasztott bazalt vagy vitrokerámiai termékek hasonló adatai. Pl. a termék felhasználhatósága szempontjából igen 45 fontos kopás elleni ellenállóság értéke messze meghaladja a természetes kőzetekét. 1520 ford/ perc sebességgel forgó vidiakorongon 300 másodpercen keresztül 2 kp/cm2 nyomóerővel koptattuk a termékünkből, valamint tardosi vörös- * 50 márványból és mauthauseni gránitból készült próbatestet. Az anyagok kopási vesztesége: tardosi vörösmárvány 94,20 mm mauthauseni gránit 3,60 mm találmány szerinti termék 0,85 mm 55 A találmány szerinti eljárással előállított mesterséges kőzetlapok kőzetmechanikai adatai az alábbiak: fajsúly 2,998 g/cm3 60 térfogatsúly 2,85—2,864 g/cm3 vízfelvételi súly% 0,1864 szulfátos kristályosítás (MgS04 oldattal) 0,0321% savállóság (kénsav+salétromsav 65 keverékében) 0,2125'% 4
