192794. lajstromszámú szabadalom • Eljárás sötét, vöröstől feketéig terjedő színű műszaki kerámiák előállítására
2 192794 3 A találmány eljárás sötét, vöröstől - fekete színű műszaki kerámiák előállítására vonatkozik. A műszaki idomtestek, például sajtolt kisfeszültségű szigetelők, vagy egyéb villamosipari, vegyipari stb. termékek, szerelvény alkatrészek - előállítása ismert módon úgy történik, hogy a kaolinitből, kvarcból, földpátból és esetleg illitből készített nyersmaszsza formázásával, sajtolásával előállított nyers formatesteket csekély szilárdságuk miatt, tokban elhelyezve 1300-1350 °C hőmérsékletű redukáló atmoszférában kiégetik. A földpát és kvarc tartalmú kőzetek golyósmalomban való nedves őrlésével nyert ún. soványagyag zagyot jó minőségű kaolin iszappal kell összekeverni. Ezt az iszapot pl. porlasztásos szárítással granulálják és ebből 15-20 t% nedvességtartalmú présmasszát készítenek. Ehhez olajkeveréket adnak, melyben a gázolaj, petróleum és olajsav aránya 6:3:1. Az olajkeveréket olyan mértékben keverik vízzel, hogy a 15-20 t% nedvességtartalomban, 3-10 t% legyen az olajkeverék. Ebből a présmasszából nyerstermékeket készítenek, ezt szárítják és végül 1300-1350 °C hőmérsékleten kiégetik. Más előkészítési módnál a soványagyag zagy és kaolin iszap keverékét szűrőprésen víztelenitik, majd vákuumpréselik. A masszából plasztikus formázási eljárásokkal, (extrudálással, korongolással) és faragással nyersterméket állítanak elő, melyet az előbbihez hasonló módon szárítanak és égetnek. A nyers terméket égetéskor égetótokba kell helyezni, amelynek anyaga a magas égetési hőmérséklet miatt, a drága szilicium-karbid. Az égetés fajlagos energiaigénye 20-25 MJ/kg. (Tamás F.: Szilikátipari kézikönyv, Bp. 1982., Singer F.; Singer S.: Industrielle Keramik, Heidelberg 1967.). Az ismert eljárás egyéb hátrányai között említhető, hogy a nyersanyagok vas-oxid tartalma az égetési szín és az égetési hőmérséklet-tartomány miatt nem haladhatja meg az 1-1,5 t%-ot. Emellett a nyerstermék szilárdsága mindössze 1-1,5 MPa és emiatt nagy a gyártás közbeni törési selejt. Végül a nyersanyag nem kielégítő képlékenysége miatt, az alakítási paraméterek kedvezőtlenek; a keresztmetszet-változások helyén pl. a termék repedésre hajlamos. A szóban forgó idomtestek egyrésze előállítható sajtolt, vagy fröccsöntött műanyagból is, de a hőre keményedé műanyag a használat sorén elöregszik, míg a hőre lágyuló tűzveszélyes, ezenkívül számos szabvány követelménynek (izzócsapos próba, kúszóáram szilárdság) nem tesz eleget. Más esetben esztétikai értékük nem megfelelő. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, amely lehetővé teszi műszaki és egyéb kerámia testek előállítását a ritka plasztikus kaolinféleségek helyett, hazai, gyakori előfordulású, vas-oxid tartalmú anyagokból és hulladékokból. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy műszaki kerámiák esetében nem indokolt a fehér szín követelménye, ha pedig vörös, sót barnás-fekete is lehet a termék, akkor nőhet annak vas-oxid és mangán-oxid tartalma. Azt tapasztaltuk, ha kovasav - aluminium-oxid/-hidroxid-kovasav réteges kaolinithez vulkanikus eredetű, nátriumot és kalcium-hidroxid réteget tartalmazó és ezért duzzadó montmorillonitot, illetőleg még káliumot íe tartalmazó illitet adagolunk, akkor megnöveljük az elegy plaszticitását, amelyet a szokásosnál finomabbra őrléssel addig fokozunk, hogy jól feldolgozható nyersanyag keveréket á litsunk elő. így a plasztikus kaolin komponens legalább 70-80 t%-át helyettesítjük, amely ráadásul alacsonyabb hőmérsékleten is égethető mint amit kizárólag plasztikus kaolinból állítunk elő. A kaolin helyettesítése a gyakorlatban úgy történik, hogy nyersanyagul olyan áthalmozódott, bőrösre égő agyagokat választunk ki, amelyek a kaolinit mellett montmorillonitot és adott esetben illitet is tartalmaznak és amely finomeloszlású vas-oxid-hidroxidot tartalmaz 2-15 tömeg% menynyiségben. A 100-150 °C-kal alacsonyabb égetési hőmérséklet, mintegy 10 t% energia megtakar'tással jár, emellett az import szilícium-karbid helyett, hazai gyártású kordierit anyagú égető tok alkalmazható. A találmány szerint az alapkeveréket o*yan kőzettípusból állítjuk össze, amely fölt g az alábbi három részből áll: kvarc, kaolinit, amorf ásvány (továbbiakban QKA), melynek aránya: kvarc 40-50 tőmeg% kaolinit 30-40 tömeg% amorf SiOz 8-10 tömegX és amelynek oxidos összetétele: SiOz 68-78 AI2O3 12-20 Fe203 0,1-2,0 alkáli-oxid 0,2-1,0 a találmány szerint felhasználható nyersanyagok ásványos és kémiai összetételét az 1,2. és 3. táblázat mutatja, amely egy öszszefüggó táblázat három részét képezi. A nyersanyagok kaolinit (K), illit (I), montmordlonit (M), kvarc (Q), földpát (Fp), ortok- 1é sz (0), albit (Al), hematit (He), Boehmit (B), goethit (G), hidrargillit (Hi) és röntgenamorf (A) ásványokból állnak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
