169798. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőmérséklet-ingadozásnak és korróziónak ellenálló bázikus tűzálló védőmassza előállítására
3 189798 4 ben alkalmazott védőmasszák (Ognyeuporü, 1973. No. 5, 55—56. old. és 1971. No. 7, 27—32. old.) főképpen alkálifoszfát vagy polifoszfát kötőanyaggal készülnek. Szokásos a folyékony vízüveg alkalmazása is szórómasszákhoz és kötőhabarcsokhoz (Ognyeuporü, 1973, No. 8, 66. old.), bár van olyan álláspont is, hogy annak alkalmazása magnezites masszákban nem vezet jó eredményhez (Ognyeuporü, 1974. No. 12, 43—46. old.). A javító masszában levő tűzálló komponens (magnezit, krómérc, szillimanit stb.) tulajdonságaitól függően a felvitt réteg kisebb-nagyobb mechanikus szilárdsággal, adhéziós szilárdsággal és korróziós ellenállással rendelkezik salakhatással szemben. Nyilvánvaló azonban, hogy mindezen tulajdonságokra döntő hatással van az adalékanyag is. Túlzottan alacsony olvadáspontú, vagy ilyen reakcióterméket adó adalékanyag esetében a bevonat összezsugorodik, összerepedezik, lemezekben vagy pikkelyekben leválik a falról. Ilyenkor, ha folyékony salak éri a falat, a bevonat könnyen lemosódik és a salakba kerül, vagy esetleg nem fémes zárványt képez az acélban. Kevésbé aktív vagy nagyon kismennyiségű adalékanyag alkalmazása esetén a bevonat az áramló gázok vagy a salak hatására könnyen leválik, lepereg a falról. Felismerésünk szerint, kiugróan jó eredmény érhető el abban az esetben, ha a tűzálló bevonatban a szokásos szemcsés szerkezettől eltérő, sűrű filcszerű rekaciótermék keletkezik. Ilyenkor a szálas szerkezet igen nagy rugalmasságot, szilárdságot, hőlökésekkel szembeni ellenállást, téglafalhoz való tapadást biztosít. A kötőfázis szálas szerkezete megakadályozza a táblás, vagy pikkelyes leválást, ezzel csökkentve a nemfémes zárványok mennyiségét, ill. a védőbevonat egyenetlen kopását. Lényegében, szálas szerkezetű kötőfázis esetében a védőbevonat elhasználódása oldódás útján történik. Kísérleteink szerint, a védőbevonatok kötőfázisának szálas szerkezete azáltal biztosítható, hogy a védőmassza egyszerre tartalmaz magnezitet, ill. MgO-ban dús finom frakciót, továbbá Na-bentonitot és alacsony szilikát modulusú szilárd vízüveget. Ez esetben, a védőbevonat felmelegítése során már viszonylag alacsony — kb. 1000 °C-os — hőmérsékleten megindul a filcjellegű ensztatit kötőfázis kialakulása. Az igen magas hőmérsékletű kemencetérrel, vagy a folyékony salakkal, ül. fémmel közvetlenül érintkező bevonati rétegben az ensztatit megolvad, feltárja a tűzálló szemcséket és MgO-ban dús, nagy viszkozitású, tömör zománc-szerű védőréteg képződik, mely lassan oldódik a salakban vagy fémben. Az elhasználódott bevonatok vizsgálata szerint, az ilyen zománcszerű réteg vastagsága nem jelentős — kb. 2—3 mm, és szerkezetére jellemző, hogy több helyütt tartalmaz a reakció során képződő gázzárványokat (1. ábra, nagyítás 100X). Ezt követően helyezkedik el a bevonat eredeti vastagságától függően változó vastagságú összesült réteg, melyre nagy tömörség, rugalmasság, alaptéglához való jó tapadóképesség, leválásokkal szembeni jó ellenállás jellemző. Mindezen kedvező tulajdonságokat az összesült rétegben levő nagy mennyiségű, tized millimétertől 0,5—1 mm-ig terjedő hosszúságú 5 (2. ábra — eredeti nagyítás 100X, 3. ábra — eredeti nagyítás 63X), filcszerű szerkezetű, tűformájú ensztatit biztosítja. A filces szerkezet egészen az ensztatit inkongruens olvadási hőmérsékletéig (a tisztaságtól függően 1550—1560 10 °C) megmarad, ami a kohászati berendezések üzemi hőmérséklete szempontjából igen kedvező. Megfigyeltük, hogy a nagyméretű kristálytűk képződése csak bizonyos meghatározott anyagösszetétel esetén biztosítható: az alkalma-15 zott szilárd vízüveg szilikátmodulusa 1,0—2,2 között kell, hogy legyen (ilyen formán a kereskedelemben kapható és általánosan használt 3,2—3,4 modolusú vízüveg nem alkalmazható), a plaszticitást és tapadóképességet biztosító anyag-20 ként pedig nátriummal aktivált bentonitot kell használni (plasztikus tűzállóanyagok, kaolinok stb. alkalmazása nem ad kedvező eredményt). Megfigyeltük továbbá, hogy különösen a hideg felszórás vagy felkenés esetén szükséges hideg 25 szilárdságot biztosító adalékok közül a portland cement vagy bauxit cement nem befolyásolják kedvezőtlenül az ensztatitos szerkezetet, csupán a kötőfázis lágyulási és olvadási hőmérséklete csökken némileg, ezért a cement adagolása csak 30 max. 8%-ban engedhető meg. A javaslattól eltérő mennyiségű vízüveg vagy bentonit alkalmazása előnytelenül növeli a kötőfázis olvadék mennyiségét, más tulajdonságú agyagásvány vagy eltérő minőségű vízüveg al-35 kalmazása pedig megváltoztatja a képződő ensztatit kristály jellegét —• finomszemcsés, izotermikusabb jellegű ensztatit jön létre, melynek kötőképessége jóval kedvezőtlenebb. A javasolt bázikus, magnezit, ill. krómtartalmú 40 magnezit alapú, meghatározott mennyiségű és minőségű bentonitot és vízüveget tartalmazó védőmassza azzal tér el a szokásos bázikus védőmasszáktól, hogy szerkezetére nagykristályos, filcszerű ensztatikus kötőfázis jellemző. A ko-45 rabban használt bázikus védőmasszák minden esetben a 4. ábrán bemutatott (bórsav-bentonit-magnezites massza, eredeti nagyítás 100X) szerkezettel rendelkeztek. A filces kötőfázis eddig csak az alumíniumszilikát anyagoknál volt 50 tapasztalható — mullitos kötőfázis esetén, de ott is a tűkristályok mérete ritkán haladta meg a 3—5 mikrométert. Javaslatunk szerinti összetétel, a kötőfázis kiugróan jó tulajdonságai miatt, ezért biztosít kiváló adhéziós és korróziós tulaj-55 donságokat a bevonatnak az acél zárványossága tekintetében pedig (folyamatos acélöntő berendezések közbenső üstjeiben alkalmazva) a jelenleg használt legjobb minőségű import masszákéhoz képest is jelentős javulást eredményez. 60 Alkalmazási példák 1. 85% égetett magnezit őrleményt (MgO tart. 89,2%) Fe2 0 3 tart. 1,6 %, térfogatsúly 3,12 g/cm 3 , 65 szemcseméret 52% 0,1—1 mm, 3,5% 1—2 mm, 2
