179651. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hő és hangszigetelő bazaltgyapot előállításánál olvadékkihozatal növelésére és magnezit kiválás csökkentésére
5 179651 6 4. táblázat Átlagos szemcseátmérő (mm) Bazalt (tömeg%) Olajpala (tömeg%) 80 120 100 20—2,0 — 38,5 1,0—2,0 — 23,5 0,5—1,0 — 14,5 0,1—0,5 — 16,5 0,1 — 7,0 Az olvasztás a szokásos kúpoló- vagy kád rendszerű olvasztó kemencében történhet. Az olvadékból szálazó berendezéssel 3—10 jam átmérőjű és 2,5—10 cm hosszú ásványgyapot állítható elő, amely üveges állapotú. A találmány szerinti anyagkeverék — ellentétben az ismert bazalt alapú keverékekkel — könnyen olvad, mert sokösszetevős mikroeutektikus rendszert alkot, amely megakadályozza a transzformációs és lágyulási tartományban a kristályosodást, ugyanakkor a könynyebb olvaszthatóság miatt időegységenként 4,5—14% olvadékkihozatal növekedést eredményez. A magnetit (Fe304) kristályok gócképződési hajlama és kristályo- 25 sodási képessége minimálisra csökken vagy megszűnik. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy a bazaltolajpala keverékből álló rendszer az olvasztási tartományban tapasztalataink szerint kisebb viszkozitású, mint a kiindulási alap- és adalék anyagok azonos hő- 30 mérsékleten mérhető viszkozitása, így a fém vas könynyebben szétválik, azaz a szétfajtázódást is elősegíti az olajpala adagolással létrehozott mikroeutektikus rendszer. A találmány szerinti mikroeutektikus rendszernél nincs szükség a vas olvadáspont csökkentő hatá- 35 sának kihasználására, mert ez magnetit kiválás veszélyével járna, ugyanakkor a késztermékben mért vas-oxid tartalom 10 t% alá csökken és az szilikátos — nem magnetites — formában található. További előnye a találmány szerinti olajpala adalé- 40 kolásnak, hogy az olajpalával bevitt szervesanyag elégetésekor keletkező szén hozzájárul a vas-oxid tartalom fém vassá történő redukálásához. Nem zavarja az üzemvitelt, ha az adalékolt olajpala szemcsemérete ingadozó, azaz nem pontosan 20 mm 45 alatti. Eljárásunk kifejezetten meglepő eredménnyel szolgált, azért, mert korábbi ismeretek szerint olajpalából kúpolókemencés olvasztóberendezésben olvadék nem volt előállítható. Ennek okaiként az olajpala csekély 50 nyomószilárdsága, kis szemcsemérete és rossz hatásfokú kompaktálhatósága került megemlítésre az 173141 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban. Közöltek alapján a szakember figyelme nem fordulhatott az olajpala alkalmazása felé. A találmány részleteit kiviteli példákon keresztül mutatjuk be: 1. példa Bazaltként a következő tömeg%-ban kifejezett összetételű anyagból indulunk ki: izz.veszt.: 1,77, 5 Si02 48,72, A1203 14,84, Ti02 2,18, Fe203 10, CaO 10, MgO 7,10, MnO 0,21, K20 2,05, Na20 3,66, P205 0,88. A hozzáadott olajpala összetétele ugyancsak tömeg%-ban az alábbi: izz.veszt.: 16,5, Si02 45,70, A1203 11,20, Ti02 1,20, Fe203 5,9, CaO 10,80, MgO 10 3,2, K20 4,2, NazO 1,0, S03 0,3. Anyagaink többi jellemzői az 1—4. táblázatból olvashatók ki. Ipari kúpoló kemencében 90 tömeg% bazalt és 10 tömeg% olajpala homogén keverékét bemérve, 1450 °C- 15 on olvasztunk. A folyamatos olvasztás nyolc órás ideje alatt képződő olvadékot összehasonlítva ismert összetételű receptúrával (5 tömegrész bazalt, 2 tömegrész dolomit) kapott olvadékkal, azonos üzemeltetési feltételek (hőmérséklet, kokszadagolás, stb.) mellett, 20 egyrészt 4,5% olvadékkihozatal növekedés, másrészt kismértékű magnetit kiválás csökkenés jelentkezett a lehűlt olvadékban. A példa szerinti bazalt-olajpala alapú olvadék és a belőle előállított szálasanyag jellemzőit az 5. táblázat első oszlopában adtuk meg. 2. példa Az 1. példában megadott összetételű bazalt és olajpala nyersanyagot 80 + 20 t%-ban az 1. példával azonos üzemi körülmények között (200 kg koksz/t nyersanyag) kúpoló kemencében megolvasztva, az olvadékkihozatal 8 órás kísérletet alapul véve, 6,5%-os növekedést eredményezett. A lehűlt üveges állapotú szálas szerkezetű anyagban magnetit kiválás nem tapasztalható. A kapott olvadék, illetve szálasanyag további jellemzőit az 5. táblázat második oszlopa mutatja. 3. példa Az 1. példában közölt oxidos összetételű bazalt és olajpala nyersanyag arányt 70+30 t%-tól 50+50 t% arányig változtatva, változatlan kokszfelhasználás és azonos egyéb kúpolókemencés üzemeltetési körülmények mellett, 9—14% olvadékkihozatal növekedést értünk el. A megszilárdult szálasanyagban magnetit nem vált ki. Az 5. táblázatban közölt műszaki jellemzők mutatják a bazalt-olajpala olvadékrendszerrel elérhető műszaki előnyöket a bazalt olvadékkal szemben. Jellemző javulást mutat a dolomittal vagy mészkővel adalékolt 55 bazalt-olvadék 1,6—1,7 savassági számához viszonyítva, a találmány szerinti olvadék 3,1—3,6 savassági szám értéke. 5. táblázat Műszaki jellemzők 10% olajpala 20% olajpala 30% olajpala 40% olajpala 50% olajpala 90% bazalt 80% bazalt 70% bazalt 60 % bazalt 50 % bazalt Si02 51,37 51,73 52,14 52,27 52,34 A12Oj 15,63 15,72 15,82 15,84 15,84 3
