172996. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tűzálló szintheranyag előállítására
5 172996 6 amely égetéskor magnéziát szolgáltat, így brucittal, magnezittel, kausztikus magnéziával vagy egyéb terméeszetes vagy szintetikus magnézium-vegyületekkel, és brikettekké préselés után a kapott briketteket 1650—1930 C hőmérsékleten szinterezik. Az ilyen módon kapott szinteranyagot részben szemcsézik, részben finoman megőrlik és a durvább és finomabb szemcsék meghatározott keverékeként téglákká alakítják, amelyeket azután kiégetnek (2 060 697 számú USA szabadalmi leírás). Ennél az eljárásnál 9,5—10,0% kovasav-tartalmú krómércet olyan mennyiségű magnéziumvegyületekkel használnak, hogy az ebből a magnéziumvegyületből képződött MgO egyrészt elegendő ahhoz, hogy a krómérc alacsonyan olvadó fajtájának legalább egy jelentős részét forszteritté alakítsa, másrészt azonban nem idézi elő a kromit-spinell bomlását. Ilyen mennyiségű magnézium-vegyületekként olyan mennyiségek jönnek számításba, amelyek a keverékben legalább 11,5-25% MgO-ot adnak. Ez azt jelenti, hogy a krómérc említett 9,5-10,0%-os kovasav-tartalma mellett a szinteranyagban például 35% teljesen kovasavmentes magnézia hozzáadása esetén is még mindig 6,1%-nál több kovasav van jelen. Ennek megfelelően azonban — ellentétben a találmány szerinti eljárással — olyan szinteranyagot kapnak, amelyben az egyes krómérc-szemcséket szüikátburok veszi körül. Ugyanez vonatkozik az utóbb tárgyalt eljárás egy megváltoztatott kiviteli alakjára, amelynél az említett magnézium-vegyületek helyett egy periklász-anyagot, tehát egy már égetett magnéziumoxid-tartalmú anyagot használnak (2 028 018 és 2 037 600 számú USA szabadalmi leírások). Végül már leírtak eljárásokat legalább 55% magnéziát tartalmazó tűzálló szinteranyag előállítására magnezit vagy egyéb, égetéskor MgO-ot szolgáltató magnézium-vegyületekből és krómércből, amelyeknél a magnézium-vegyületeknek legalább 90%-a és a krómércnek legalább 80%-a 0,06 mm-nél kisebb szemcseméretű, és a szinterezendő keveréket, amelyben a mész-kovasav-arány kisebb 0,6-nál vagy legalább 1,4, kisméretű testekké, brikettekké vagy téglákká való alakítás után egyszeri égetéssel legalább 1750 C°, ill. legalább 1850 C° hőmérsékleten megömlesztés nélkül szinterezik (263 614 és 263 612 számú osztrák szabadalmi leírások). Az ilyen termékek szekunder spinellekből állnak ugyan, azonban magas MgO-tartalmuk következtében nem használhatók krómérc helyettesítésére. Ehhez jön még, hogy már az 55% magnézium-oxidot és 45% krómércet tartalmazó keverékek rossz hőmérsékletváltozással szembeni ellenállóképességet (TWB) adnak, és a még kisebb magnéziumoxid-tartalmú keverékek TWB-értéke egyre rosszabb lesz, úgyhogy műszaki előítéletnek kellett fennállnia olyan szinteranyag előállítása ellen, amelyben 45% vagy ennél több krómérc van teljes mennyiségében szekunder spinellek formájában jelen. Ez az oka annak is, hogy mostanáig miért csak legalább 55% magnéziumoxidot tartalmazó szinteranyagokat állítottak elő, ha azok szekunder spinellekből vannak felépítve, és biztonsági okokból ilyen szekunder Spinell termékeket akár 70% szintermagnézia és csak 30% krómérc keverékeiből állítottak elő [v.ö. Bér. d. Deutsch. Keram. Ges. 16, 357-365 (1969)]. Meglepő módon azonban a jelen találmány kidolgozása során azt találtuk, hogy a krómmagnezit-alapú olyan szinteranyagok: amelyek legalább 40% Cr203 + + A1203 tartalmúak és amelyekben a krómérc gyakorlatilag teljes mennyisége szekunder spinellek alakjában van jelen, rossz TWB-értékük ellenére kitűnően alkalmasak krómérc pótlására. Egy ilyen szinteranyagnak, tehát szimultán-krómércnek a felhasználása magnéziumoxiddal együtt tűzálló téglák felépítésére azokat a váratlan előnyöket eredményezi, hogy ezek a téglák gyakorlatilag egyáltalán nem rendelkeznek rosszabb TWB-értékkel, mint a hagyományos magnezitkróm- és krómmagnezit-téglák, azonban lényegesen jobb salakosodási ellenállást mutatnak, mint az olyan azonos összetételű téglák, amelyek vagy hagyományos módon magnezitkrómból vagy krómmagnezitből vannak felépítve, vagy pedig olyan szimultán-szinteranyagból készültek, amelyben még maradék krómérc, vagyis még durvaszemcsés krómérc van jelen. A szimultán-krómércből készített téglák jobb salakosodási ellenállása a hagyományos téglákkal szemben olyan kísérletekből adódik, amelyeket alábbi összetételű: Si02 2,9% Fe203 15,0% A1203 10,1% Cr203 39,5% CaO 0,5% MgO 32,0% szimultán-krómércből készített égetett téglákkal végeztünk. Ezeket a téglákat és az azonos elemzési eredményt mutató, égetett, hagyományos krómmagnezit-téglákat a téglák teknő-alakú bemélyedésébe bevitt, mintegy 30% Si02-ot, 60% Fe203-ot és 7% CaO-ot tartalmazó salak behatásának vetettük alá. Ekkor azt kaptuk eredményül, hogy a szimultán-krómércből készített tégláknál a salak maximális behatolási mélysége 0,5 cm és az elsalakosodott felület mintegy 3 cm2 volt, míg a hagyományos tégláknál a salak maximális behatolási mélysége 3 cm-t és az elsalakosodott felület 14cm2-t tett ki. Ezenfelül a hagyományos tégláknál még szétpattanásszerű duzzadási jelenségek (felfúvódások) is mutatkoztak. A találmány szerinti szimultán-krómércből készített téglák kedvezőbb salakosodási ellenállóképességét a maradékkrómércet tartalmazó szimultánszinterből készített téglák, valamint a hgyományos krómmagnezit-téglák salakosodási ellenállóképességével szemben a berlini rézfinomítóban (Berliner Kupferraffinerie) és a svédországi Boliden-ben működő rézkonverterekben tapasztaltuk. A találmány szerinti eljárás esetében akkor, ha a krómércet 0,5mm-ig terjedő szemcseméretben és például krómérc-koncentrátumok esetében 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
