166264. lajstromszámú szabadalom • Eljárás korrózióálló aluminiumszilikát tégla előállítására
3 166264 4 Jelen találmányunk alapja az a felismerés, hogy a téglák szabad kovasavja és a karbon közötti reakció döntően a téglák finomszemcsés kötőfázisában megy végbe, ugyanakkor a durva samottszemcséket tartalmazó frakcióban — a szemcsék kis fajlagos felülete következtében — a reakcó gyakorlatilag nem játszódik le, azaz ezek a szemcsék a kohósalak, az olvadt fém és a karbon hatásával szemben rendkívül ellenállóak. Ezt tehát azt jelenti, hogy a korrózióállóság növelésében nem a tégla összesített Al2 0 3 tartalmának, hanem a finomszemcsés kötőfázisban lévő Al2 03 -nak van a legnagyobb jelentősége. Célunk a jelen találmánnyal olyan technológiai eljárás kialakítása, amelynek alkalmazásával az előállított téglák a hagyományosnak mondható 45—55% A12 0 3 tartalom mellett is a jelenleg alkalmazott 55—75% A12 0 3 tartalmú impregnált téglák korróziós tulajdonságait biztosítják. A kitűzött feladatot a találmány szerinti eljárással úgy oldjuk meg, hogy a tégla gyártása során céltudatosan választjuk meg a nyers elegy Al2 0 3 tartalmát, nevezetesen a 40—70% 0,2 mm-nél nagyobb szemcseméretű frakció A12 0 3 tartalmát 38-45%-ban biztosítjuk a hagyományosan használt égetett, tömör samott alkalmazásával, a 30-60% 0,1 mm-nél kisebb méretű szemcséket tartalmazó frakció A12 0 3 tartalmát pedig 55-65%-ban biztosítjuk finomraőrölt agyag, égetett szillimanit ásványok, vasszegény bauxit, kaolinites bauxit vagy hasonló alapanyagok alkalmazásával. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a téglákat préselés és szárítás után 1450-1700°C-on kiégetjük, és az impregnálást 75—85% kőszénszurokból és 25—15% 15 poise-nál kisebb viszkozitású olajból álló hígfolyós kátránnyal végezzük úgy, hogy a téglákat 100—300°C-ra előmelegítjük, zárt edénybe helyezzük, és az edényben vákuumot hozunk létre, majd a téglákat a hígfolyós kátránnyal elárasztjuk. Az eddig ismert megoldásokkal szemben a jelen találmány szerinti eljárásnál az égetett tégla súlyának több mint a felét kitevő durvaszemcsés frakcióval szemben csupán annyi a követelmény, hogy jól égetett, tömör, térfogatálló, legalább 38% A12 0 3 tartalmú legyen. A tűzálló iparban általánosan használt samott pala féleségek előállítása úgy történik, hogy a természetben előforduló, általában kaolinbázisú, tűzállóagyagokat kiégetik 1400-1600 C°-on. Az I. osztályú samott palák Al2 0 3 tartalma 38-45% , határok közé esik, jó minőségű égetés esetén pedig biztosítható a 6%-nál kisebb vízfelvevőképesség. Az eddig ismert eljárásoknál nem tettek különbsé^ get a tégla durva és finom frakciójának kémiai összetétele között és emiatt különleges minőségű, 55%-nál nagyobb A120 3 tartalmú alapanyagot követeltek meg. A találmány szerinti eljárás lehetőséget nyújt a kereskedelemben általánosan hasznait, könnyen hozzáférhető, olcsóbb alapanyag 40—70%ban történő alkalmazására, az előnyös tulajdonságok csökkentése nélkül, minthogy csak a finomszemcsés frakció kell 55%-nál több Al2 0 3 -at tartalmazzon. így a finomszemcsés frakció diszperzitása a magas A12 0 3 tartalom és a magas hőmérséklet biztosítják a kovasav nagy részének nudlit vegyület formában történő lekötését. A kátránnyal impregnált téglák redukáló égetése során nagymértékben javul a téglák korróziós ellenállása, hiszen a karbon éppen a tégla korróziós szempontjából leggyengébb pontjaiban — a pórusokban - helyezkedik el. összefüggő karbonváz és viszonylag magas koksztartalom (3-5%) miatt a tégla hővezetőképessége jelentős mértékben emelkedik. 5 Míg a kiinduló téglák hővezetési tényezője 1,1 — 1,3 kcal/mo C° volt, addig az impregnált és hőkezelt tégláké 1,8-2,4 kcal/mó C° értékre emelkedett. A tégla előállítására szolgáló eljárásnál, ha a felhasználási helyen a tégla különösen drasztikus korró-0 ziós, eróziós és hőmérséklet ingadozási igénybevételnek lesz kitéve, azt beépítés előtt magashőmérsékletű hőkezelésnek célszerű alávetni, 1300 - 1600 °C-on. A kátrány, melynek hagyományos módon meghatározott kokszosodási maradéka 30—35%, a tégla anyagá-5 nak katalitikus hatására 60—65% kokszosodási maradékot ad, vagyis a redukáló égetés hatására keletkezett koksz a tégla porozitását nagymértékben csökkenti, korróziós ellenállását pedig növeli. A találmányt a továbbiakban kiviteli példák segít-0 ségével ismertetjük részletesen. . 1. példa A tűzálló téglák készítéséhez 50% 0,5—3 mm szemcsézetű 40% A12 0 3 tartalmú 4% alatti vízfelvevő képességű samott szemcsét, 30% 0,1 mm alatti szemcseméretű (ezen belül 0,09 mm alatti szemcsék mennyisége 70%) 59,3% A12 0 3 tartalmú soványító anyagot (összeállítása: 80% vasszegény bauxitos agyag, 10% kereskedelmi timföld, 8% plasztikus tűzálló agyag, 2% magnezitliszt, égetés 1000 °C, majd őrlés kalapácsos malomban); 15% bauxitos anyagot (izzítási veszteség 22%, A12 0 3 tartalom égetett állapotban 55,4%), 5% plasztikus tűzállóagyagot (izzítási veszteség 16%, A12 0 3 tartalom égetett állapotban 36%) mérünk össze, az elegyet szokásos módon nedvesítjük, sajtoljuk 700 kp/cm2 fajlagos nyomással és kiégetjük 1470 C hőmérsékleten, 2 órás hőntartással, (a teljes égetési ciklus 18 óra). A kapott 18% porozitású, 48,2% A12 0 3 tartalmú téglát (a finomfrakció A12 0 3 tartalma 56,4%) felhevítjük 200 °C-ra, majd vákuumos üstben 80% kőszénszurok és 20% antracénolaj tartalmú kátránnyal teljes keresztmetszetében átitatjuk. Az átitatott és az át nem itatott téglákba 50 mm átmérőjű, 40 mm mély furatot készítünk, melyeket kohósalakkal töltünk meg és redukáló atmoszférában 1250 °C hőmérsékleten tartós égetésnek vetjük alá. A hőkezelés befejeztével a téglát a fúrat mentén szétvágjuk és planimetrálással meghatározzuk a kimart, illetve átitatott felület nagyását (A jelű minta). 2. példa A tűzálló téglák készítéséhez 40% 0,5—3 mm szemcsézetű 38% A12 0 3 tartalmú, 4% alatti vízfelvevő képességű samott szemcsét, 40% 0,1 mm alatti szemcseméretű (ezen belül 0,09 mm alatti szemcsék mennyisége 70%) 62,3% A12 0 3 tartalmú soványító anyagot (égetett indiai szillimanit), 15% bauxitos agyagot és 5% plasztikus tűz álló agyagot az 1. példában ismertetett módon összemérjük, sajtoljuk és kiégetjük. Az égetett tégla összesített A12 0 3 tartalma 49,6%, a finomfrakció A12 0 3 tartalma 57,5%. A téglát az 1. 2
