176631. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tömör, direktkötésű szimultán szinter előállítására
3 176631 4 alatti, átlagosan 4 mikron szemcsenagyságú, a krómérc 95%-a pedig 44 mikron alatti, 50%-ban 10 mikronnál kisebb szemcsenagyságú. A kovasav-tartalom ugyanakkor nem haladja meg a MgO-ban a 0,5%-ot, a krómércben pedig a 3%-ot. A szinterelési hőmérséklet ennél az eljárásnál előnyösen 2000 °C. Ismeretes, hogy a Mg0-Cr203 alapú szimultán szinter gyártásánál valamelyest lehet csökkenteni a szinterelési hőmérsékletet 1750, előnyösen 1800°C-ra ha a nyerskeverékben a krómérc helyett legalább részben magnéziumkromitot, vagy ennek MgO-al, vagy Cr203-al alkotott szintetikus keverékét alkalmazzák egyik komponensként, a másiknak pedig 97-99% MgO-tartalmú tiszta magnéziumoxidot, mely legfeljebb 1-1% Fe203 és A1203 szennyezést tartalmazhat. (1 396 525 sz. angol szabadalom). Ismeretes az is, hogy a direktkötésű magnezrt-króm, illetve króm-magnezit téglák ptnuzitósit lehet csökkenteni azzal, hogy a téglák égetésénél 800-1300 °C hőmérséklet tartományban oxigénszegény atmoszférát létesítenek a tüzelőanyag : levegő arány 1:1, vagy valamivel e fölötti értéken való tartásával, hogy megakadályozzák a krómércben levő kétértékű vas-tartalom oxidációját és az ezzel járó térfogatnövekedési folyamatokat (3 829 541 sz. amerikai szabadalom, R. J. Leonard: Am. Ceram. Soc. Bull. 54, /7/ 662 /1975/). Ezt azonban a szimultán szinterek gyártásánál eddig még egyáltalán nem alkalmazták. Találmányunk célja tömör, direktkötésű szimultán szinter előállítása nem túlságosan magas hőmérsékleten, tiszta mágnéziumoxid, vagy égetés során ezt szolgáltató magnézium-vegyület és kis kovasav-tartalmú krómérckoncentrátum finomőrleményének keverékéből kausztikus égetéssel, ezt követő darabosítással, alakosítással és együttes szintereléssel. Kísérleteink során ugyanis azt a nem várt megfigyelést tettük, hogy ha tiszta mágnéziumoxid, nesquehonit (MgC03 *3H20), bázikus magnéziumkarbonát [kb. Mg4(OH)2(C03)3*3H20], brucit [Mg(OH)2], vagy egyéb az égetés során tiszta MgO-ot szolgáltató magnézium-vegyület, valamint kovasavszegény krómérc-koncentrátum keverékét, mely keverék oxidra számítva 90-40 súly% MgO-ot tartalmaz, 5 mikron átlagos szemcsenagyságra külön-külön vagy együttesen megőröljük, laza, vagy darabosított állapotban közömbös, vagy előnyösebben enyhén redukáló hatású, oxigént nem, vagy csak nyomokban tartalmazó gázatmoszférában 500 -900 °C hőmérsékleten kausztikusra égetjük, lehűlés után legalább 1000kp/cm2 nyomással brikettekké sajtoljuk, ezeket ugyancsak közömbös, vagy előnyösebben enyhén redukáló hatású gázatmoszférában hevítjük fel lassan 1750°C-ra, vagy azt nem sokkal meghaladó hőmérsékletre, majd ezt elérve most már oxidáló atmoszférában folytatjuk az együttes szinterelési és a keletkezett szimultán szintért lassan lehűtjük igen tömör, direktkötésű szimultán szintért állítunk elő, amelynek térfogatsúlya 3,5-3,7 g/cm3 és látszólagos porozitása mindössze 3-5%. 2 A kausztikus égetésnél, valamint a szinterelés felfűtési szakaszában alkalmazott közömbös illetve enyhén redukáló hatású gázatmoszférának a magnéziumoxidkrómérc keverék együttes szinterelésére gyakorolt kedvező hatásának hatásmechanizmusát ma még pontosan nem ismerjük. Kétségtelen, hogy szerepet játszik ebben a krómérc kétértékű vas-tartalmának megőrzése, oxidációtól való mentesítése. Ez azonban nem ad kielégítő magyarázatot arra a megfigyelésünkre hogy enyhén redukáló gázatmoszférában tömörebb nagyobb térfogatsúlyú szimultán szintért lehet készíteni magnéziumoxid-krómérc sajtolt brikettált keverékéből sajtolt brikettből, mint azonos körülmények közt közömbös pl. argon gázatmoszférában. Ügy tűnik, hogy az enyhén redukáló gázatmoszféra azért kedvező hatású a szimultán szinterek keletkezésére, mert a periklász és spinell kristályok kölcsönös egymásbaoldódásának diffúziós folyamatait meggyorsítja -észben rácshibák keltésével, részben a gázfázison at működő desztillációs-lecsapódásos mechanizmus kifejtésével. Ezt látszik alátámasztani az a megfigyelésünk is, hogy adott MgO : krómérc arányú, azonos szemcsenagyságú, azonos módon előkészített, sajtolt nyerskeverékből azonos hőmérsékleten és azonos ideig együttszinterelt szimultán színtérben a spinell fázis rácsállandója kisebb, ha a kausztikus égetést és a szinterelés felfűtési szakaszát közömbös méginkább ha enyhén redukáló gázatmoszférában végezzük, mintha ugyanazt oxidáló körülmények közt és ugyanakkor az előállított szimultán szinter tömörebb, térfogatsúlya nagyobb. A találmányunk szerinti eljárás kivitelezését az alábbi példákkal világítjuk meg. 1. példa 1302 kg szintetikusan előállított, 6 mikron átlagos szemcsenagyságú magnéziumhidroxidot, melynek kémiai összetétele: MgO 68,43% CaO 0,63% Si02 0,021% Fe203 0,014% A1203 0,014% izz. veszt. 30,90% laza állapotban 600 és 700 °C közötti hőmérsékleten kausztikusra égetjük olyan füstgáz atmoszférában, amelyben a Co + H2 mennyisége 1,5 térfS és oxigénmennyisége kisebb 0,5 térf.%-nál. A keletkezett kb. 900 kg kausztikus magnéziumoxidtií összekeverjük 100 kg előzetesen 6 mikron átlagos szemcsenagyságúra őrölt krómérc-koncentrátum száraz porával, amelynek kémiai összetétele: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
