169699. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üreges tűzállóidomok és öntőformák előállítására
3 169699 4 terjedtek el, annak ellenére, hogy alkalmazásuk az etil-szilikátos kötőfolyadékkal szemben jelentős megtakarítást eredményezne. A találmány célja olyan eljárás biztosítása, amellyel kötőanyagként vízüvegoldatot alkalmazva, a 5 munkafelület minősége és a szilárdsági tulajdonságok tekintetében egyaránt jó minőségű kerámiahéjak állíthatók elő, amelyek kielégítik a precíziós öntőformák és más üreges tűzálló termékek anyagával szemben támasztott követelményeket. A cél eléréséhez meg- 10 valósítandó feladat a vízüvegből kiváló kötőfázis, a kolloid szilikagél kötőképességének megjavítása. A találmány alapja az a felismerés, hogy ásványi savak és egy- vagy kétértékű alkoholok elegyének hatására, illetve ásványi savak anhidridjeinek alkoholos 15 oldata hatására a kolloid vízüvegoldatok stabilitása megbomlik, nagy mennyiségű kovasavgél válik ki, miközben a vízüveg alkálifém-oxid-tartalma a kezelési idő függvényében kisebb-nagyobb mértékben oldatba megy át. Ennek során elmarad a gyártási folyamatból 20 a vizes oldattal való kezelés, amely kedvezőtlenül befolyásolja a vízüvegből kiváló kötőfázis kötőképességét. A találmány szerinti eljárás tehát lehetővé teszi egyrészt a vízüvegoldat gyors gélesítése révén nagy 25 kötésszilárdság rövid idő alatti kialakítását, másrészt a vízüvegoldattal bevitt alkálifém-oxid-szennyeződés csökkentése révén a késztermék tűzállóságának javítását. A találmány szerinti eljárásnál a precíziós öntészet- 30 ben vagy a rétegelt tűzálló idomok gyártásában szokásos módon előkészített mintát vagy magszekrényt 10-30 súlyszázalék Si02 -tartalmú vízüvegoldatból és finomszemcsés tűzállóanyag-őrleményből készített szuszpenzióba, úgynevezett mártóiszapba 35 mártjuk, majd szórás, fluidizálás stb. révén annyi közepes szemcsézetű tűzálló anyagot viszünk a mintára, amennyit a rajta levő iszapréteg képes felvenni. Ezután a mintát, illetve a magszekrényt a vízüvegoldat gélesítése céljából ásványi savak és egy- vagy 40 kétértékű alkoholok elegyébe vagy ásványi savanhidridek alkoholos oldatába mártjuk. Ennek hatására a vízüvegből kovasavgél válik ki, ami biztosítja a tűzálló szemcsék szilárd kötését. Ezután 10—30 perces szárítás következik szobahőmérsékletű levegőn intenzív ^5 légcsere mellett, majd a bevonatolási ciklust mindaddig ismételjük, amíg a tűzálló bevonat a kívánt vastagságot el nem érte. Ezt követően a kerámiatestből az ismert módszerek valamelyikével eltávolítjuk a mintát, majd nyers kerámiát rendeltetésétől függően 50 hőkezelésnek vetjük alá. Az egyes rétegeknek a fenti oldatokban történő kezelése nemcsak a kovasav gélesedését biztosítja, hanem a kezelési időtől függően jelentősen csökkenti a kerámia alkálifémoxid-tartalmát is, melyet a víz- 55 üvegoldattal viszünk a rendszerbe. Ebből kifolyólag a rétegek kezelési idejét szükség szerint 1—30 perc között lehet megállapítani. A leírt jelenség tapasztalataink szerint azonban csak akkor lép fel, ha a gélesítő folyadékban egy sav-, 60 illetve savanhidrid molekulára legfeljebb 8 molekula alkohol esik. A sav- illetve savanhidrid molekulák arányának növelésével kb. 1:1 értékig a vízüveg gélesedésének gyorsulását tapasztaltuk, azon túl azonban jelentős változást a kötési folyamatban nem 65 tapasztaltunk. Ezért a találmány szerinti eljárás megvalósításához a gélesítő folyadék készítésére egy sav-, illetve savanhidrid molekulára 1—8 molekula alkoholt alkalmazunk. A találmányt részletesen példákban ismertetjük, melyek közül az 1. példa kis öntvények precíziós öntödei héjformáinak, a 2. példa tűzálló cső, a 3. példa nagy öntvények precíziós öntödei héjformáinak készítésére vonatkozik. 1. példa Precíziós öntödei héjformák készítése kis öntvényekhez. 1.1 Mártóiszap-készítés. 3,1 súlyrész 32,15 súly% SÍO2-tartalmú öntödei vízüvegoldathoz 6,9 súlyrész vizet öntünk és alaposan elkeverjük, majd az így nyert 10 súly% Si0 2 -tartalmú vízüvegoldathoz 21 súlyrész kvarclisztet adagolunk intenzív keverés közben. 1.2 Gélesítő folyadék készítése. 5 súlyrész 92%-os denaturált szeszhez lassú keverés közben kis porciókban 11,5 súlyrész 85%-os foszforsavat öntünk, majd az elegyet levegőn szobahőmérsékletre hűtjük. 1.3 Precíziós öntödei héjforma készítése. Az ismert módon előkészített viaszmintát az 1.1 pont szerint előállított iszapba mártjuk majd kiemelés után finomszemcsés kvarchomokkal egyenletesen beszórjuk, ezután 1—2 percre az 1.2 pont szerint előállított gélesítő folyadékba merítjük. A következő lépésben a leírtak szerint kialakított kerámiabevonatot levegőn 1-1,5 órán át szárítjuk. Ezután a leírt műveleti sort a kívánt kerámiavastagság eléréséig ismételjük, majd az ismert módszerek valamelyikével a viaszmintát kiolvasztjuk, amit a kerámia héjforma 850 C°-os izzítása és öntése követ. Az előállított keramikus,héjforma munkafelülete szép sima, hajlítószilárdsága nyers állapotban (a viaszminta kiolvasztása után) 20—22 kp/cm2 , izzított állapotban pedig 36-40 kp/cm2 , ami kisméretű öntvények gyártásakor elegendő. 2. példa. Tűzálló cső készítése. 2.1 Mártóiszap-készítés. Az 1.1 pont megadott minőségű vízüvegből 9,3 súlyrészt 0,7 súlyrész vízzel hígítunk és az így nyert 30 súly% Si02 -tartalmú oldathoz 24 súlyrész finomszemcsés szintetikus mullitőrleményt keverünk. 2 2 Gélesítő folyadék készítése. Az 1.1 pontban leírtak szerint 40 súlyrész denaturált szeszből és 11,4 súlyrész foszforsavból elegyet "készítünk. 2.3 Tűzálló cső (pl. induktorbélés) készítése. Az ismert módszerekkel a cső belső átmérőjének és hosszának megfelelő méretekkel mintát készítünk. A mintát a 2.1 pont szerint előállított iszapba mártjuk, majd 0,2—0,4 mm-es mullitörleménnyel szóljuk be, azután az egészet a 2.2 pont szerint előállított oldatba merítjük, ahol 30 percig áztatjuk. Ezután a kérámiabevonatot levegőn 1—1,5 órán át szárítjuk, majd a leírtak szerint kialakítjuk a következő kerámiaréteget. A bevona-2
