NO154908B - Fremgangsmaate ved fremstilling av hjul. - Google Patents

Description

Framgangsmåte ved framstilling av ildfast materiale.

Det er kjent ved framstilling av høy-verdig ildfast materiale på kvartsbasis for stålindustrien, spesielt for martinovnshvelv og lokk til elektrostålovner, å anvende såkalt cementkvartsitt (findlingskvartsitt), som lettere enn andre kvartsittyper om-vandles til kristobalit og tridymit, og dette under ubetydelig opplokring og sprengning av kornene.

Foreliggende oppfinnelse angår en

metode som muliggjør framstilling av slike høyildfaste isoleringsmaterialer i form av stampemasser, murmasser eller tegl ved anvendelse av normale grovkrystallinske kvartsitter (felskvartsitt) eller andre kraftig svellende kvartsitter, kvartssand eller kvartskis i stedet for cementkvartsitt som utgangsmateriale.

Det er kjent at normale kvartsitter

sveller kraftig under brenning ved høye temperaturer med omdannelse til krystall-modifikasj onene høytemperaturkvarts, kristobalit og tridymit hvorigjennom de un-dergår en betydelig porøsitetsøkning og holdfaststap. Av disse grunner er disse

kvartsittråmaterialer ikke så vel egnet for framstilling av ildfaste konstruksjons- og innforingsmaterialer som cementkvartsittene hvilke på grunn av sin finkrystallinske

struktur med krystallittene fordelt i en ekstremt finkrystallinsk eller amorf ma-trix (basalcement) lar seg omvandle mer godartet, dvs. sveller i en mindre grad og med liten porøsitetsøkning og holdfast-hetsminskning.

Ifall det lykkes å påvirke en felskvart-

sitt slik at spenningene i krystallittene ut-løses, krystallstørrelsen forminskes, og sam-tidig under dannelse av en amorf kisel-syrefase, var det mulig å framstille av felskvartsitt en syntetisk cementkvartsitt, hvis egenskaper var likeverdig med de na-turlige cementkvartsittene. De kjente for-råd i verden av cementkvartsitt begynner å bli tømte mens store og rike leier for felskvartsitt er kjent. Det ville derfor være av den største betydning om en slik omvandling kunne gjennomføres.

Det har nu lykkes oppfinneren å rea-lisere dette ønskemål og foreliggende oppfinnelse består derfor i en framgangsmåte ved framstilling av ildfaste konstruksjons-og innforingsmaterialer på basis av normal grovkrystallig kvartsitt (felskvartsitt) for omvandling av det kraftig svellende kvartsittmateriale til syntetisk cementkvartsitt, og hvor kvartsitten forhåndsbrennes ved en temperatur over 500°C, men under kvartsittens smeltepunkt, og hvor det karakteristiske er at den således forhåndsbrente kvartsitt underkastes en behandling i vanndamp (hydrotermalbehandling) ved en temperatur høyere enn 165°C og hensiktsmessig i intervallet 180— 225°C.

Kvartsitten forhåndsbrennes for opplokring av strukturen ved omvandling fra lav til høytemperatur kvarts resp. til kristobalit og tridymit. Det er mulig å brenne kvartsitten i stykkform eller i knust korn-form. For brenningen kan det nyttes de innen den keramiske industri vanlige ov-ner som ring-, kammer- og tunnelovner likeså vel som sjaktovner, rotorovner og mer moderne brcnneutstyr, som f. eks. sin-terband, hvirvelsjiktovner med mer.

Som eksempel på hensiktsmessig for-håndsbrenningsmetoder kan følgende an-føres: 1. Forhåndscfrenning av stykkformet kvartsitt ved f. eks. 1250°C med etterføl-gende knusing til ønsket kornstørrelse. 2. Knusing av den ifølge ovennevnte punkt 1 forbrente kvartsitten til finkorn og grovkorn og etterbrenning av grovkornene ved f. eks. 1450°C, hvoretter finkor-nene og grovkornene blandes. 3. Knusing av kvartsitten og fraksjo-nering i finkornsandel (kornstørrelse under 0,5 mm, hensiktsmessig under 0,i mm) og grovkornsandel (opptil 10 mm), brenning av den grovere kornfraksjonen ved 1250—1450°C for oppnåelse av såkalt høy-aktive faser ifølge Hedvall.

Brenningen av kornfraksj onene hver for seg medfører en ytterligere fordel ved kortere brenntider.

De ifølge det ovenstående behandlede kvartsitter blir hydrotermalbehandlet, dvs. behandling med mettet eller overhetet vanndamp ved en temperatur som oversti-ger 165°C. Det er mest økonomisk å arbei-de innen temperaturintervallet 180—225°C. Ved variasjon av behandlingstiden har en

■i sin hånd mulighetene for å variere ge-halten av amorf kvarts (basalcement). Som regel fordres det en behandling ved mer enn 100 atmosfæretimer (trykk i ato ganger tid i timer). Behandlingen kan skje i en autoklav, hvorved damptrykket hensiktsmessig går opp til 10—20 ato. Den kan til og med skje ved normaltrykk, f. eks. kombinert med forhåndsbrenningen av kvartsitten på en slik måte at vanndamp innføres i den ovn hvori kvartsitten forhåndsbrennes. Ved autoklavbehandling med mettet vanndamp kan ved tilstedevæ-relse av kalkmelk (kalkhydrat og vann) den nevnte verdi senkes til 65 atmosfæretimer. Ønskes det en særskilt høy gehalt av basalcement så må behandlingen til og med ved nærvær av kalkmelk utstrekkes til 100 atmosfæretimer eller mer.

Kalkmelken kan tilføres kvartsitten på forskjellig vis. Enten inndrenker man i en vakuumbehandling den termisk opplokrede kvartsitten med kalkmelken eller en lar den termisk opplokrede kvartsitt mettes med kalkmelk under trykk, f. eks. i den autoklav i hvilken hydrotermalbehandlingen skal foregå.

De ovenfor angitte sifferverdier på an-tall atmosfæretimer forandres selvsagt hvis

man velger andre temperaturer, og/eller trykkområder.

De ifølge denne framgangsmåte forhåndsbrente og hydrotermalbehandlede kvartsittråmaterialer bearbeides videre på i og for seg kjent vis til f. eks. stampmas-ser, tegl eller andre formlegemer, hvorved det av økonomiske og teknologiske grunner er hensiktsmessig å blande de på dette vis forbehandlede kvartsitter med ikke forbehandlet finkornig kvartsitt. I den ifølge oppfinnelsen behandlede kvartsitt kan en blande inn f. eks. 30 vektsprosent ikke behandlet kvartsitt med en kornstør-relse under 0,1 mm.

Ved en tillempning av denne nyfe framgangsmåte på framstilling av tegl og andre formlegemer kan det være hensiktsmessig å utføre hydrotermalbehandlingen etter formningen av disse legemer, altså som nærmeste trinn før sluttbrenningen.

Silikamassen beredes derved på kjent vis av forhåndsbrent stykk-kvartsitt eller hensiktsmessige kornf raks joner som f. eks. på kollergang eller våtblander under tilsetting av vann og kalkhydrat eller kalkmelk med eller uten tilsetting av kvarts-mel, tidandioksyd, sulfitlut og melasse.

Formningen utføres på kjent vis i ma-skin eller handpresse.

Som ovenfor nevnt kan autoklavbe-handlingen utføres etter formningen. Derved innføres formlegemene i en dampma-tet autoklav og behandles der ved temperaturer over 165°C, hensiktsmessig anven-des damptrykk mellom 10 og 20 ato (temperaturer mellom 180 og 225°C) og herd-ningsbetingelsene opprettholdes under minst 65 atmosfæretimer.

Gjennom den kombinerte behandling med forhåndsbrenning av kvartsitten og hydrotermalbehandling av de ubrente formlegemene, utløses spenninger i kvart-sittkrystallene, en viss del av krystallene overføres i amorf kiselsyre og det dannes hydratiserte kalsiumsilikater, hvilket sam-virker slik at ved brenning av formlegemene går de ønskede krystallomvandlinger lettere og under mindre porøsitetøkning og opplokring av kvartsittkornene. De brente formlegemer framviser lav porøsi-tet, høy holdfasthet, høy mykningstempe-ratur under belastning, og dertil vesentlig høyere temperaturvekslingsbestandighet enn de hittil framstilte silikaprodukter.

Claims (4)

1. Framgangsmåte ved framstilling av ildfaste konstruksjons- og innforingsmaterialer på basis av normal grovkrystallin-sk kvartsitt (feltskvartsitt), hvor kvartsitten forhåndsbrennes ved en temperatur over 500°C, men under kvartsittens smeltepunkt, karakterisert ved at den således forhåndsbrente kvartsitt underkastes en behandling i vanndamp ved en temperatur høyere enn 165°C og hensiktsmessig i intervallet 180—225°C.

2. Framgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at behandlingen i vanndamp utføres i minst 65 og hensiktsmessig i minst 100 atmosfæretimer (trykk i ato ganger behandlingstid i timer).

3. Framgangsmåte ifølge påstand 1 el ler 2, karakterisert ved at det for håndsbrente kvartsittmateriale før behandlingen i vanndamp, oppblandes med kalkmelk og/eller titandioksyd.

4. Framgangsmåte ifølge hvilken som helst av de foregående patentpåstander, karakterisert ved at det forhåndsbrente kvartsittmateriale etter oppblan-ding med i og for seg ved framstilling av silikattegl vanlige tilsatser, formes til formlegemer som underkastes en behandling i vanndamp før sluttbrenningen.