195630. lajstromszámú szabadalom • Eljárás új alumíniumoxid-dús kerámiák előállítására
3 195 630 4 meg% kaolin, 0,5— 1,5 lömcg% talkuin 0,1 mm szcmcsefinomság alatti keverékéhez, 1 - 5 tömeg%-ban legfeljebb 40 (i szemcsefinomságú fém alumíniumot adunk hozzá, keverjük, víztartalmát 6-30 %-ra állítjuk be, adott esetben önmagában ismert plasztilikáló- ^ szer, célszerűen Irnganl, polivinilacetát (PVA), gumiarábikum és felületaktív anyag, előnyösen olajsav, etilénglikol jelenlétében formázzuk, szárítjuk és 1400- 1710°C közötti hőmérsékleten kiégetjük. A találmány szerinti eljárás révén lehetővé válik 70-99 % A12Ó3 tartalmú tűzálló kerámiák, így idomok, csövek és extrudált termékek előállítása. A késztermék korundot és mullitot tartalmaz, az A1203 tartalomtól függően, a két szélső esetben 99 % Al203 jelenléte esetén korund, 70 % A1203 esetén pe- ^r, dig mullit képződik, de lehetséges a találmány szerint a két kristályos fázis tetszőleges arányú keverékét tartalmazó tűzálló kerámiák előállítása is, amelynél széles határok közt változtathatjuk a késztermék tulajdonságait. 20 A találmány szerinti eljárásnál legalább 95 % alfakorundot tartalmazó alumíuium-oxidból, vasszegény, legfeljebb 1 % Fe203 tartalmú kaolinból, talkumból célszerűen savazott, tisztított talkumból indulunk ki. A nyersanyagokból készült keveréket száraz vagy 25 nedves őrlésnek vetjük alá öOp-nál finomabb szemcsék biztosítása érdekében. Az őrlés befejeztével a malomba fém alumíniumot adunk, célszerűen 40 mikronnál finomabb szemcseméretű, pl. pasztásítotl alakban, majd homogenizálás után a malmot leürítjük. 3g Nedves őrlés esetén az iszapot I - 5 % nedvességtartalomra szárítjuk, célszerűen porlasztva szárítót alkalmazunk ehhez a művelethez. A kapott anyagból idomokat sajtolhatunk, vagy 15-25 % víz hozzáadásával a kapott massza csigasajtón, ún. extruderen pl. gR csővé, rúddá vagy más idommá alakítható. Öntő iszap is készíthető a nedvesen őrölt iszapból, amikoris a szárazanyagtartalomra vonatkoztatott 0,2- i % nátrium-pohfoszfát bekeverésével 40-70 % szárazanyagtartalmú öntőiszap áll elő. Ebből forrná- 4g ba, célszerűen gipszformába öntéssel különféle bonyolult idomok önlhetök. Az idomokat szikkadás után a formából kiemeljük, szárítjuk, előnyösen legfeljebb 0,5 % maradó nedvesség eléréséig, majd 1400- 1500 °C, előnyösen 1450 °C hőmérsékleten pl. porózus, míg 1610 °C körüli hőmérsékleten gázzáró tömörségűvé égec'ik. A találmány szerinti eljárás részleteinek megfelelő megválasztásával szárazon őrölt masszából is megfelelő tulajdonságú termékeket lehel előállítani, így a gyártás során felhasznált hőenergia jelentősen, pl. kilogrammonként 5000- 6600 kJ-al (azaz 1200- 1600 Kcal-al) csökkenthető. Száraz őrlés esetén 6 - 12 % víz hozzáadásával nedvesítjük keverés közben az őrleményt, melyből idomok sajtolhatok pl. hidraulikus sajtón. 20 — 25 % víz adagolása esetén pedig a nedvesített őrleményből készült massza csigasajtón csővé, rúddá vagy egyéb idommá cxtrudálható. Abban az esetben, ha fröccsöntésnek kívánjuk a masszát alávetni, úgy a kiindulásként használt kaolint és talkumot előzetes kalcinálássa! készítjük elő, pl. 800— 1000 °C-on bekezdjük, majd az előbbiekben leírt módon szárazon őröljük. Ismert módon, pl. paraffinnal, méhviasszal és olajsavval iszapot készítünk, melyből 90- 150°C-on fröccsöntéssel idomokat képezünk. A fröccsöntött foniiatestekbő! 200 °C körüli hőmérsékleten, a keveréket hőkczcijiik, amikor a viaszkeverék eltávozik, majd 1500- 1700 °C-on kiégetjük. A kapott termékek kitűnően beváltak elektromos kemencékhez pl. fűtőtest tarlóknak, továbbá laboratóriumi tűzálló kerámiai csónakokként és tégelyekként, valamint hőelemek védőcsöveként. Az eljárásunkban alkalmazható kiindulási anyagok 'elsorolását, előfordulását és kémiai összetételét példaképp az 1. sz. Táblázatban foglaljuk össze. A találmány szerinti eljárás további részleteit kiviteli példák kapcsán ismertetjük. Termékeink elemző vizsgálata során megállapítottuk, hogy Al-por, talkum, kaolin és alfa-korund tartalmú massza égetésekor jelentős tömörödés érhető el már 1500 °C körüli hőmérsékleten. A keverék kordieiit fázis kikerülésével zafirinné alakul, valamint meggyorsítható a Spinell keletkezése. Találmányunk szc- 1 int tehát kellően reakcióképes keveréket tudunk kiindulásként választani ahhoz, hogy elkerülhetővé váljék pl. gélszerű alapanyagok alkalmazása, emellett a technológiai műveletek alatt kiküszöbölhetővé váll a nagykristályos korínul keletkezése a termékben. /. sz. táblázol A felhasznált nyersanyagok kémiai összetétele Megnevezés: ÍZ7..V. Si02 A1A Fc203 CaO MgO Na20 k2o TiO, Caminau-i Kaolin 12,50 46,80 36,90 1 00 0,30 0,30 0,10 0,90 0,59 Zettlitzi Kaolin 12,60 47,35 37.00 0 83 0,65 0,24 1,11 0,20 Kínai savazott talkum 5,7 61,1 0,14 0.10 0,3 32,7 — — timföld 0,04 0,! 0 99,3 Ü 04 — 0,4 — — Zsugorított szintetikus műiül-37,6 71,0 0.7 0,1 0,2 — — 0,7 Elektromosan olvasztott mullit — 24,0 74,5 0,5 — — 0,6 — _ Fém AI őrlemény — — 99,5* — — — — — G — 20 timföld 0,05 0,03 99,8 0,04--0,1-* Fém At tartalom 3
