RS57885B1 - Proizvod otporan na vatru i upotreba proizvoda - Google Patents

Description

OPIS PRONALASKA

Pronalazak se odnosi na suvu smešu za jedan proizvod otporan na vatru prema standardu ISO/R 836, DIN 51060 u obliku formirane smeše ili neformirane smeše, koji je na licu mesta u velikoj meri otporan na dejstvo fajalitičke zgure (gvožđe-silikat zgura) i sulfate i postojan na rastopljene obojene materijale, naročito protiv rastopa bakra. Pronalazak se pored toga odnosi na suvu smešu koja se nalazi u vatrostalnoj smeši naročito na primenu ove smeše.

Fajalitička zgura (šljaka) nastaje, na primer, pri proizvodnji bakra iz halkopirita (CuFeS2). Halkopirit se prži iz čega rezultira takozvani bakarni kamen sa sadržajem u sebi bakar sulfida (Cu2S) i jedinjenjima gvožđa, na primer FeS i Fe2O3. Bakarni kamen se dalje prerađuje u sirovi bakar, pri čemu tečan u stanju užarenosti bakarni kamen pri uduvavanju vazduha i dodatkom SiO2, na primer u obliku kvarca, obrađuje se u konvertoru. Pri tome nastaje fajalitička zgura, koja osobito sadrži mineral fajalit (2FeO·SiO2) i sirovi bakar-oksid (Cu2O).

Sadašnji konvertor pri proizvodnji sirovog bakra, na primer jedan Pierce-Smith konvertor, se mora oblagati sa strane s koje je vatra osobito sa otpornim na plamen magnezijum-oksidnim hromit proizvodom (vidi na primer patent DE 14 71 231 A1). Ovaj proizvod otporan na vatru odoleva toplotnim uslovima ali je pri tome sam nedovoljno otporan na dejstvo sulfata, koji od oksidacije sulfida, na primer rezultiraju u obliku magnezijum – sulfata. Magnezijumoksidna hromit cigla ima pri tome, takođe, ograničenje odnosno nedovoljno je otporna na vlagu odnosno nema sposobnost odbijanja vlage pri visokoj temperaturni i on ima jedan nedovoljni penetracioni otpor protiv vrelih rastopljenih obojenih metala naročito prema rastopu bakra.

Magnezijum-oksidna hromit cigla će se koristiti kod agregat za topljenje za proizvodnju ostalih metala koji nisu na bazi gvožđa (obojeni metali kao što je Ni, Pb, Sn, Zn) i pri tome stvara iste probleme odnosno pokazuje nedostatke koji su gore navedeni.

Iz patentnog dokumenta DE 100 54 125 A1 poznata je smeša, naročito za izradu vatrostalnog oblikovanog tela, čije komponente su uglavnom u sistemu od tri materijala MgO-Al2O3-Sio2. Smeša sadrži najmanje jedne relativno krupnozrnaste čestice ovih rezistor-komponenti, čije zajednički sastav je u području trougaone zajedničke veze periklas (MgO)-spinel (MgAl2o4)-forsterit (Mg2SiO4) uključujći linearno spajanje, kao i izgrađene rastopljene faze, čija zajednička veza leži u sistemu tri materijalnog spoja MgO-Al2O3-Sio2, ipak izvan trougaone zajedničke veze periklas (MgO)-spinel (MgAl2o4)-forsterit (Mg2SiO4), kao i finozrnaste vatrostalne komponente zajednički vezane, koja je u sistemu od tri materijala MgO-Al2O3-Sio2 i u opštem slučaju pod datim uslovima rasporeda uglavnom ne reaguje sa rastopom izgrađenom iz rastopljene faze. Na primer, može da bude izvedeno od sinterovanog magnezium-oksida i/ili rastopa magnezijum-oksida i/ili sinterovanog spinela i/ili rastopa spinela i/ili forsterita (naročito u formi olivina), kao što može da bude izvedena i svaka izabrana kombinacija ovih sirovina kao i rezistorkomponenti.

Iz patenta DE 3127 556 A1 poznat je vatrostalni zaptivni materijal sa smešom izvedenom sa težinskim odnosom 50 do 90 tež.% u odnosu na vatrostalni materijal za punjenje sa veličinom čestica manjom od 0,1 mm, svedeno na suvi sadržaj materije, 1 do 10 tež.% na jednu vrstu vlaknastog vatrostalnog materijala i 9 do 50 tež.% kao sredstva za plastificiranje, pri čemu će smeša biti formirana u obliku ploča ili folije posle dodatka pogodne količine tečnosti. Kao vatrostalni materijal za ispunu može da se radi i o olivinu.

Patent DE 102006 007 781 A1 se odnosi na krupnu keramičku smešu otpornu na vatru koja poseduje pretežno zrnca najmanje jedne vatrostalne, mineralne, glavne bazne komponente, koja je bazirana na najmanje jednom bazičnom vatrostalnom osnovnom materijalu kao što je MgO bazni vatrostalni materijal ili na bazi MgO i CaO vatrostalnog materijala, i ima najmanje jedan zrnasti, vatrostalni, mineralni, na MgO osnovi, dodatni materijal za povećanje elastičnosti u obliku forsterit materijala ili forsterit materijal za formiranje smeše, prvenstveno kao formirana telašca, kao pelet–granulat ili od presovanog usitnjenog granulata, sa veličinom čestica od 0,3 do 8 mm, koji imaju prema nameni podesno vezivno sredstvo, koje u glavnoj komponenti daje potrebnu elastičnost-plastičnost masi. Dodatna materija za povećanje elastičnosti se sastoji od minerala olivina i/ili od minerala forsterita i/ili od forsterit materijala ili od smeše, koja pod dejstvom temperature na licu mesta gradi forsterit i/ili forsterit materijal, i nalazi se u količini od 3 do 30 tež.% svedenu na ukupnu sumu komponente za povećanje elastičnosti i glavne komponente.

U patentnom dokumentu US 4, 497, 901 A je predstavljen jedan forsterit-ugljenik vatrootporni materijal, koji kao vatrootporne materijale sadrži u suštini od 5 do 50 tež. % forsterit, 5 do 30 tež.% ugljenični materijal, 0,5 do 10 tež.% silicijum–karbid i magnezijumoksid.

Zadatak pronalaska je, da predloži suvu smešu za stvaranje proizvoda otpornog na vatru, koji ima dobre osobine u pogledu odbijanja vlage prema rastopu obojenih metala, naročito prema rastopu bakra, ima poboljšani penetracioni otpor prema fajalitičkoj zguri, ima bolju otpornost na sulfatno nagrizanje pri povišenoj temperturi i zagarantovano bolje osobine u odnosu na do sada upotrebljavani vatrostalni proizvod u ovom vatrostalnom sektoru, kao i bolje pripremanje vatrostalnog proizvoda takve vrste koji sadrži suvu smešu materijala. Zadatak pronalaska se rešava pomoću suve smeše sa karakteristikama navedenim u patentnom zahtevu 1. Dalji zadatak pronalaska se rešava pomoću vatrostalne smeše u skladu sa zahtevom 13, koja je uglavnom izvedena (preko 90 tež.%) iz suve smeše odnosno izgrađena od smeše suvih materija kao što je olivin-sirovina, magnezijum-oksid (MgO) i silicijum-karbid (SiC) kao i tečne vezivne materije u obliku koloidne suspenzije silicijumdioksida (SiO2).

Prirodno se događa, da se na tržištu nabavljena sirovina olivina u skladu sa pronalaskom koristiti iz dotičnog okruženja kao takozvani krupnozrni granulat i u skladu sa pronalaskom od mogućeg 100 tež.%, treba da ima najmanje od 70 tež.% mineral forsterit. Ostatak može da bude mineral fajalit i/ili mogu da budu poznate primese-zagađivači kao što je enstatit i/ili monticelit i/ili mervinit. U okviru pronlaska se nalazi jedan, sintetički proizveden, čist forsterit materijal, koji se upotrebljava sam ili u kombinaciji sa jednom sirovom olivin sirovinom. Ukoliko je reč o narednoj olivin sirovini, tu se takođe radi o sintetičkoj forsterit materiji.

Upotrebljavane veličine zrna granulata olivin sirovine su u krupnozrnastom području, na primer, u području između 0,1 i 6 mm, naročito između 1 i 6 mm, pri čemu granulat, na primer, ima gausovu raspodelu zrna.

Sirova olivin sirovina se koristi u količini između 30 i 60 tež.%, naročito između 40 i 50 tež.% u smeši izvedenoj u skladu sa pronalaskom.

Magnezijum-oksid (MgO) se upotrebljava u obliku pudera odnosno u obliku praha sa veličinom zrna koja je za 100 tež.% ≤ 1 mm. Kao magnezijum-oksid će se koristiti rastop magnezijum oksida i/ili sinterovani magnezijum-oksid i/ili sintetički potpuno pečen ili kaustični magnezijum-oksid. (termin „puder“ i „prah“ će se u okviru pronalaska podrazumevati kao isti termin sa istim značenjem).

MgO sadržaj treba da iznosi prvenstveno > 90 tež.%, naročito > 95 tež.%. Ostatak su uobičajne primese kao što je silikat i/ili gvožđe-oksid.

MgO-puder ima, na primer, isto tako gausovu raspodelu zrna.

MgO-puder se u suvoj smeši nalazi u količini od najmanje 35 tež.%, prvenstveno u količini između 35 i 50 tež.%, naročito između 40 i 45 tež.%.

Silicijum-karbid (SiC) se na tržištu može nabaviti kao sintetički proizvod sa visokim stepenom čistoće i u različitoj gradaciji zrna i sa različitim rasporedom zrna i upotrebljava se u skladu sa pronalaskom u obliku praha odnosno u obliku pudera i u skladu sa pronalaskom upotrebljava se sa veličinom zrna od 100 tež.% ≤ 1 mm. Raspored veličine zrna odgovara prvenstveno gausovoj raspodeli.

SiC-prah će se koristiti na primer sa visokom čistoćom od SiC od > 90 tež.%, naročito > 94 tež.%. Količina upotrebljena u suvoj smeši se kreće od najmanje 5 tež.%, prvenstveno između 5 i 20 tež.%, naročito između 5 i 15 tež.%.

Osim toga, može na 100 tež.% sastavljene suve smeše da se opciono sadrže u smeši komponente silicijumove kiseline (SiO2) najmanje u formi pudera odnosno u formi visokodispergovane, suve komponente do 10 tež.%, naročito do 5 tež.%. Ove SiO2komponente povećane čistoće u odnosu na SiO2mogu, na primer, na tržištu da se nabave u vidu mikro-silicijum-dioksida (kvarcnog škriljca) i/ili pirogena i/ili precipitirane silicijumove kiseline. Dalje, može suva smeša da sadrži do 10 tež.%, naročito do 5 tež.% antioksidant i/ili druga uobičajna dodatna sredstva za proizvode otporne na vatru, ali pri čemu odnos količina koji se odnosi na gore pomenute količine za olivin, MgO i SiC, treba da ostane zadržan. Ovo važi, takođe, za opcioni dodatak suve silicijumove kiseline.

Ovaj 100 tež.% gore naveden za suvu smešu izračunat u skladu sa pronalaskom, biće u skladu sa pronalskom dalje izmešan sa tečnim vezivnim sredstvom u obliku što je moguće više bez lužine (bezalkalne) koloidne suspenzije silicijum-dioksida. Sadržaj lužine (alkalni sadržaj) u koloidnoj suspenziji silicijum-dioksida treba da bude na primer ispod 1 tež.%, naročito ispod 0,5 tež.%. Vlažna smeša, koja je sastavljena samo iz vatrootpornih čvrstih materije u suvoj smeši i tečnog vezivnog sredstva, predstavlja vatrootpornu smešu, koji je kao neformiran, vatrootporni proizvod upotrebljiva za oblogu agregata za topljenje metala kao što je konvertor za topljenje obojenih metala ili se iz ove smeše mogu izrađivati pomoću prese, nepečeni ili pečeni proizvodi otporni na plamen, sa kojima se može vršiti oblaganje gore pomenutih agregata za topljenje.

Koloidna suspenzija silicijum-dioksida je kao što je poznato vodeni rastvor (aquasol) silicijumove kiseline u formi koloidno–disperzionih rastvora silicijumove kiseline u vodi. Ovde je prisutna razlika između koloidne disperzije od visokomolekularne polisilicijumove kiseline i koloidne disperzije od amorfnih silicijum-dioksid čestica sa veličinom čestica u nanometrijskoj oblasti (nm oblast). Prema pronalasku koristiće se prvenstveno koloidna suspenzija silicijum-dioksida u formi koloidne disperzije od amorfnih silicijum-dioksid čestica sa koncentracionim SiO2, na primer između 15 i 50 tež.%, naročito između 20 i 40 tež.%. U ovom vodenom koloidno-disperzionom rastvoru leže amorfne silicijum-dioksid čestice u formi međusobno neumreženih pojedinačnih čestica, koje su kuglastog oblika, koje su se na gornjoj površini hidroksidirale. Veličina čestica leži u koloidnoj oblasti. Veličina poprečnog presek čestica iznosi u proseku između 5 i 75 nm.

Dogovorno se ova bezalkalna odnosno alkalno osiromašena koloidna suspenzija silicijumdioksida koristi u obliku neomekšavane tečnosti niskog viskoziteta.

Kao pogodna vezivna sredstva za namenu u okviru pronalaska pokazali su se koloidne suspenzije silicijum-dioksidai sa specifičnom gornjom površinom SiO2čestica između 100 i 400 m<2>/g, naročito između 200 i 300 m<2>/g, i koncentracija SiO2– čvrstih materija je između 15 i 50 tež.%, naročito između 20 i 40 tež.%.

Koloidna suspenzija silicijum-dioksida u skladu sa pronalaskom u količini između 2 i 10 tež.%, naročito između 3 i 6 tež.% se dodaje suvoj smeši. Količina vode koja se dodaje koloidnoj suspenziji silicijum-dioksida služi pre svega za to, da predhodno pouzdano podesi plasticitet odnosno svojstvo plastičnosti smeše izvedene od smeše radi omogućavanja dobre obradljivosti. Silicijum-dioksid čestice koloidne suspenzije silicijum-dioksida ispunjavaju pre svega zadatak, da se preko ojačanog želiranja (stvaranje gela) u smeši i pomoću narednog postupka sušenja smeše garantuje dobro vezivanje sastavnih delova smeše. Pri dejstvu povišene temperature na licu mesta ojačava se ova veza pomoću reaktivnih faza veze odnosno vezivanja sa bazičnim sastavnim delovima smeše.

Proizvod izveden u skladu sa pronalaskom biće izrađen tako, što će biti proizveden od suvih materija olivin sirovine, magnezijum-oksid, SiC i u datom slučaju suve silicijumove kiseline i tečnog vezivnog sredstva koloidne suspenzije silicijum-dioksida sa pogodnom mešalicom u obliku homogene smeše smeše sa predhodno navedenim prerađivačkim pogodnostima.

Ova plastična masa vatrostalne smeše može da se upotrebi za oblogu konvertora za topljenje metala. Iz ove smeše može se, takođe, proizvoditi oblikovana cigla (opeka) pomoću prese, koje se sa svoje strane, osušene i nepečene ili keramikački pečene, mogu upotrebiti za oblogu konvertora za topljenje metala. Jednomerna odnosno ujednačena mase se može upotrebiti u skladu sa pronalaskom smeše za vibracionu mase ili masu za livenje ili neku sličnu preradu i kao takva ide na dalju upotrebu.

Pronalazak se karakteriše time da je sastavljen isključivo iz suve smeše ili je uglavnom sastavljena (90 tež.%) od olivin granulata, MgO-pudera, SiC-pudera i u datom slučaju visokodispergovane, suve SiO2–komponente, kao što je na primer mikro silicijum-dioksid. Pronalazak se odnosi pored ovoga na smešu otpornu na vatru, koji je sastavljen od određene količine suve smeše i usaglašene količine koloidne suspenzije silicijum-dioksida određene prema količini smeše. Smeša se može naći na tržištu na podesan način u obliku vezanog paketa sa dve posude, pri čemu je u posudi smeštena smeša suve materije, a u drugoj posudi se nalazi tečna koloidna suspenzija silicijum-dioksida. Pri namenskom korišćenju mase upotrebom vezanog paketa potrebno je da se samo izmešaju sadržaji posuda. Alternativno, može se vlažna smeša završno izmešati u objedinjenoj posudi.

U okviru pronalaska se za ovaj slučaj predviđa, da se iz gore naznačene koloidne suspenzije silicijum-dioksida koji u sebi sadrži vodu izradi količina smeše i postupkom presovanja pomoću prese za presovanje cigli ispresuje oblikovano telo i da se odstrani ostatak vode tako što se oblikovano telo osuši, a ostatak vlage treba da iznosi u njemu prvenstveno između 0,1 i 2 tež.% ili se oblikovano telo prema dalje izvedenoj realizaciji pronalaska osuši i peče keramički u peći za keramiku na temperaturi između prvenstveno 1000 i 1300<0>C, naročito između 1150 i 1250<0>C u oksidnoj atmosferi, pri čemu vreme trajanja procesa pečenja iznosi prvenstveno između 4 i 8 sati, naročito između 5 i 6 sati. Uslovi pečenja u skladu sa pronalaskom biće tako odabrani, da sušeni i potpuno osušeni sastavni delovi smeše tokom pečenja po mogućstvu ne dođu u međusobnu reakciju ili da samo jedan neznatan deo komponenti reaguje sa drugom, na taj način osušena i potpuno osušena smeša sastavnih delova na licu mesta u agregatu za topljenje na primer u konvertoru pri dejstvu rastopu i/ili zgure u skladu sa pronalaskom garantovano obezbeđuje svojstvo otpornosti na vatru pomoću naročitog svojstva odbijanja vlage i otpornosti na pojavu hemijskih promena sastavnih delova smeše pod dejstvom sastavnih delova zgure.

Sa ovom nepečenom ili pečenom masom izvedenom u skladu sa pronalaskom i oblikovanim telima može se izvoditi obloga konvertora za topljenje obojenih metala, koja po svojim osobinama znatno prevazilazi ovu dosada postavljanu oblogu u pogledu otpornosti na vatru i postojanosti. Naročito se pokazalo da ovaj vatrostalni proizvod izveden u skladu sa pronalaskom ima veliku prednost kod konvertora za topljenje bakra, na primer, u Pierce-Smith konvertoru ( PS-konvertor).

Nepečeno, presovano, potpuno osušeno oblikovano telo ima na primer sledeće karakteristike:

Pečeno oblikovano telo izvedeno u skladu sa pronalaskom ima sledeće karakteristike:

Pronalazak će biti u narednom delu bliže objašnjen pomoću slika 1 do 7.

Slika 1 pokazuje pogled spreda na dijagonalno presečenu, presovanu, nepečenu ciglu otpornu na vatru (FSM cigla) izvedenu u skladu sa pronalaskom izrađen prema sledećoj recepturi:

Napomena: tabela služi samo za ilustraciju pronalaska.

FSM – cigla biće sušena na temperaturi od 150<0>C do ostatka vlage u njemu od 1 tež.%. Matrica FSM cigle pokazuje otporno područje iz relativno krupnih čestica 1 olivina (tamne čestice) i manjih MgO čestica 2 (bele čestice). Fine i najfinije čestice iz MgO nisu vidljive na slici. Sivkasti materijal 3 matrice ima uglavnom fine čestice SiC i čestice silicijumove kiseline odnosno čestice koloidne suspenzije silicijum-dioksida.

Slika 2 pokazuje pečenu smešu sastavljenu od istih materijala, sa dijagonalno sečenom FSM - ciglom. Ova matrica u odnosu na matricu prikazanu na slici 1 ne pokazuje nikakve bitne promene, zbog toga su na njoj markirani (označeni istim oznakama) isti detalji koji predstavljaju iste sastavne delove. Uslovi pečenja, kako je to već gore dato, u skladu sa pronalaskom su tako izabrani, da su sastavni delovi smeše tokom pečenja samo minimalno reagovali jedni s drugima.

Prednost prizvoda otpornog na vatru izvedenog u skladu sa pronalaskom u odnosu na dosada korišćeni proizvod za istu namenu magnezijum-oksid hromitna cigla vidljiva je iz sledećeg tigl-testa (test žarenja) prema DIN 51069.

Ovde će biti upotrebljena fajalitična zgura iz bakra iz konvertora za topljenje sastavljena od sledećih faza minerala:

Fajalit Fe2SiO4

Hedenbergit CaFe (Si2O6)

Magnetit Fe3O4

Mešani spinel

Hemijski sastav zgure bio je sledeći:

Zgura je dodata kao prah u jedno izuzeće odnosno tigl 4 predhodno pripremljene nepečene FSM cigle 10, zagrevana je na 1350<0>C i 6 sati je držana na ovoj temperaturi. Posle hlađenja, tigl je bio dijagonalno presečen. Rezultate dijagonalno presečene cigle pokazuje slika 3. Istopljena zgura 6 je teško prodrla u ciglu. Takođe je korozija FSM cigle neznatna, kako je to jasno vidljivo na ovoj još oštroj konturi 5 tigla 4.

U jednom daljem eksperimentu bio je istraživan odnos odnosno ponašanje nepečene FSM cigle naspram bakarne zgure. Za ovaj test bilo je 75 g bakarne žice postavljeno u jedan tigl 4 izveden od nepečene FSM cigle (slika 4) i zagrevana 6 sati na temperaturi 1350<0>C. Radi poređenja (slika 6) bila je Mg-Cr-cigla 11 (28 % Cr2O3, osnova rastopljeni magnezijumoksid) obrađen i direkno ispunjen na isti način bakrom.

Posle hlađenja i dijagonalnog sečenja tigla 4 pokazalo se, da rastop bakra u tiglu 4 napravljenog u Mg-Cr-cigli nije više bio tu. (slika 7). Ovo ponašanje je poznato i dokazano je u praksi, da se Mg-Cr-cigla pomoću njenog promenljivog termomehaničkog svojstva odnosno njen infiltrirani deo se kruni-otkida i na taj način brzo se haba-troši. U tiglu 4 izvedenom iz FSM cigle 10 nalazi se naprotiv još potpuno očvrsla bakarna zgura 8. Znači da gotovo ništa nije prodrlo u ciglu. (slika 5)

FSM-cigla ima po tome u odnosu na Mg-Cr-ciglu naročito u PS-konvertoru sledeće prednosti:

- tehnička izrada: Cigla ne mora da se peče, već je potrebno da se samo suši, tako da se on jednostavno upotrebljava i lako se ugrađuje. Samim tim je proizvodnja cigle jeftinija i ekološki je povoljna po okolinu pri proizvodnji.

- tehnička primena: FSM-cigla neće penetrirati u rastop bakra i u fajalitičku zguru penetrira samo u manjoj količini i habanje joj je pri tome na osnovu njene visoke termomehaničke izdržljivosti sporije nego Mg-Cr-cigle.

Proizvod izveden u skladu sa pronalaskom je pogodan specijalno za primenu u PS-konvertorima za prizvodnju bakra, ali se, takođe, zbog svojih prednosti u odnosu na uobičajene vatrostalne proizvode koristi i na drugim mestima, kod kojih se pojavljuje fajalitička zgura i rastopi obojenih metala u obliku retke tečnosti kako je to praktično slučaj u svim industijama obojenih metala, pa se proizvod izveden u skladu sa pronalaskom može upotrebiti u toj oblasti sa opisanim prednostima.

Koncept izveden u skladu sa pronalaskom utemeljen je na tome, da je baziran na krupnim zrnima olivina kao i na finim zrnima SiC i MgO pri čemu je podešena ravnoteža u cigli između reakcionih materija iz cigle i zgure stvorene baš pri temperaturi procesa koja se kreće između 1200 i 1350<0>C. Kod ove temperature SiC uprkos uslovljenom oksidacionom procesu još je potpuno delotvoran na svojstvo odbijanja vlage. MgO reaguje sa vezivnim komponentama za Si-gel (želatiniranje sredstva za vezivanje koloidne suspenzije silicijumdioksida) (nano kvalitet) kao i ovaj u datom slučaju nastali produkt oksidacije SiC za dalji forsterit. MgO će se u skladu sa pronalaskom stehiometrijski povećati za izabranu reakciju raspoloživog SiO2,kako bi se izbeglo formiranje enstatita, koji nije vartootporan. Ova reakcija će u toku procesa topljenja na licu mesta zapečatiti ciglu neposredno na strani sa koje je vatra i sprečava penetraciju retke tečnosti rastopljenog metala, na primer rastopa bakra. SiC deluje pri tome kao kočnica za zguru. U kontakto sa sveprisutnom fajalitičkom zgurom reaguje na taj način što povećava MgO zajedno sa forsteritom za smešu olivinkristala. Tekuća temperatura se povećava blagodareći tome, to znači da produkt reakcije zgura-cigla vodi rashlađenju odnosno ukrućenju zgure i na taj način bivaju stopirane sve korozione reakcije ili se u najmanju ruku jako redukuju.

Prema tome smeša izvedena u skladu sa pronalaskom ima u najmanju ruku sledeći sastav: - najmanje 30 tež.%, naročito najmanje 40 tež.% gruba zrna olivin-sirovine, sadrži u sebi forsterit od, na primer, najmanje 70 tež.%, naročito od najmanje 90 tež.%, prvenstveno od najmanje 100 tež.% i ima veličinu zrna preko 0,1 mm,

- najmanje 35 tež.%, naročito najmanje 40 tež.% magnezije (MgO) u obliku pudera sa veličinom zrna od ≤ 1 mm,

- najmanje 5 tež.%, naročito najmanje 10 tež.% silicijum-karbida (SiC) u obliku pudera sa veličinom zrna od ≤ 1 mm,

- opciono maksimalno 10 tež.%, naročito maksimalno 5 tež.% suve visokodispergovane silicijumove kiseline (SiO2), prvenstveno u formi mikro silicijum-dioksida i/ili pirogena i/ili precipitirane silicijumove kiseline,

- opciono maksimalno 10 tež.%, naročito maksimalno 5 tež.%, makar jedno dalje dodatno sredstvo za vatrostalni proizvod kao što je antioksidans,

- ostatak na 100 tež.% povremeno makar jednu drugu čvrstu materiju preko toga, i - najmanje 2 tež.% tečnog vezivnog sredstva u formi sredstva sa slabim sadržajem lužinealkalije, prvenstveno bezalkalna koloidna suspenzija silicijum-dioksida.

Claims (22)

Patentni zahtevi

1. Suva smeša za vatrostalnu smešu, koja je upotrebljiva naročito za oblogu agregata za topljenje obojenih metala, prvenstveno za oblogu konvertora za topljenje bakra, koja se sastoji od

- najmanje 30 tež.% grubih zrna olivin-sirovine, koja ima veličinu zrna od 100 tež.% preko 0,1 mm,

- najmanje 35 tež.% magnezije (MgO) u obliku pudera sa veličinom zrna od 100 tež.% ≤ 1 mm,

- najmanje 5 tež.% silicijum-karbida (SiC) u obliku pudera sa veličinom zrna od od 100 tež.% ≤ 1 mm,

- opciono maksimalno 10 tež.% suve visokodispergovane silicijumove kiseline, - opciono maksimalno 10 tež.% makar jednog daljeg dodatnog sredstva za vatrostalni proizvod,

- ostatak na 100 tež.% povremeno najmanje jedne druge čvrste materije.

2. Suva smeša prema zahtevu 1, koja sadrži maksimalno 10 tež.% suve visokodispergovane silicijumne kiseline, prvenstveno u formi mikro silicijum-dioksida i/ili jednog pirogena i/ili precipitirane silicijumove kiseline.

3. Suva smeša prema zahtevu 1 ili 2, koja sadrži sledeće čvrste materije u količinskom odnosu:

Olivin sirovina: 30 do 60, naročito 40 do 50 tež.% Magnezijum-oksid: 35 do 50, naročito 40 do 45 tež.%

Silicijum-karbid: 5 do 20, naročito 10 do 15 tež.%

Silicijum-dioksid: 0 do 10, naročito 0 do 5 tež.%

Vatrostalno dodatno sredstvo: 0 do 10, naročito 0 do 5 tež.%

4. Suva smeša prema jednom ili više predhodnih zahteva, pri čemu je olivin sirovina prirodna olivin sirovina i/ili je sintetički proizvedena forsterit materija i veličina zrna olivin sirovine se nalazi u krupnozrnastom području između 0,1 i 6 mm, naročito između 1 i 6 mm i prvenstveno ima Gausovu raspodelu zrna.

5. Suva smeša prema jednom ili više predhodnih zahteva, pri čemu MgO sadržaj magnezijum-oksida iznosi preko 90 tež.%, naročito preko 95 tež.% i raspodela zrna magnezijum-oksid pudera odgovara Gausovoj raspodeli.

6. Suva smeša prema jednom ili više predhodnih zahteva, pri čemu puder silicijumkarbida ima čistoću od preko 90 tež.%, naročito preko 94 tež.% na SiC.

7. Suva smeša prema jednom ili više predhodnih zahteva, sadrži u sebi najmanje 40 tež.% krupnozrnu olivin sirovinu.

8. Suva smeša prema jednom ili više predhodnih zahteva, sadrži u sebi najmanje jednu zrnastu olivin sirovinu sa sadržajem fosterita od minimalno 70 tež.%, naročito od najmanje 90 tež.%, prvenstveno od 100 tež.%.

9. Suva smeša prema jednom ili više predhodnih zahteva, pri čemu je magnezijum-oksid u obliku pudera sadržan u njoj najmanje 40 tež.%.

10. Suva smeša prema jednom ili više predhodnih zahteva, pri čemu je silicijum-karbid sadržan u njoj minimalno 10 tež.%.

11. Suva smeša prema jednom ili više predhodnih zahteva, pri čemu je suv visokodispergovani silicijum-dioksid sadržan u njoj maksimalno sa 5 tež.%.

12. Suva smeša prema jednom ili više predhodnih zahteva, pri čemu se dalja dodatna materija sadrži sa maksimalno 5 tež.%, i prvenstveno je jedan atioksidant.

13. Vatrostalna smeša sadrži preko 90 tež.% suve smeše prema jednom ili više predhodnih zahteva, pri čemu smeša sadrži u odnosu na suvu smešu najmanje 2 tež.% tečno vezivno sredstvo u formi bezalkalnog sredstva, prvenstveno bezalkalna koloidna disperzija silicijum-dioksida računato u odnosu na suve čvrste materije.

14. Smeša prema zahtevu 13, pri čemu sadržaj alkalija koloidne suspenzije silicijumdioksida leži ispod 1 tež.%, naročito ispod 0,5 tež.%.

15. Smeša prema zahtevu 13 i/ili 14, pri čemu je koloidna suspenzija silicijum-dioksida koloidna disperzija iz amorfnih silicijum-dioksid čestica u vodi i SiO2 ima koncentraciju između 15 i 50 tež.%, naročito između 20 i 40 tež.%, pri čemu prvenstveno specifična gornja površina silicijum-dioksid čestica iznosi između 100 i 400 m<2>/g, naročito između 200 i 300 m<2>/g

16. Smeša prema jednom ili više zahteva 13 do 15, pri čemu koloidna suspenzija silicijum-dioksida se nalazi u količini između 2 i 10 tež.%, naročito između 3 i 6 tež.%, računato na suve čvrste materije.

17. Smeša prema jednom ili više zahteva 13 do 16, pri čemu je smeša raspoređena u obliku povezanog elementa u minimalno dve posude, pri čemu je u posudi smeštena smeša suve materije, a u drugoj posudi se nalazi tečna koloidna suspenzija silicijum-dioksida.

18. Postupak za proizvodnju oblikovane cigle pri korišćenju smeše izvedene prema jednom ili više zahteva 13 do 17, pri čemu se sastavni delovi smeše izmešaju za stvaranje vodene mase i na kraju se masa u presi za oblikovanje presuje u oblikovanu ciglu i konačno se oblikovana cigla suši, naročito do maksimalnog ostataka vlage od 2 tež.%.

19. Postupak prema zahtevu 18, Pri čemu se osušena oblikovana cigla peče u keramičkoj peći za pečenje, naročito na temperaturi između 1000 i 1300<0>C, naročito na tempereturi između 1150 i 1250<0>C u oksidiranoj atmosferi, sa vremenom pečenja između 4 i 8 sati, naročito između 5 i 6 sati.

20. Oblikovana cigla izrađena prema zahtevu 18, poseduje gustinu sirovine između 2,6 i 2,7 kg/m<3>i čvrstoću na pritisak od 25 do 50 MPa, naročito od 35 do 45 MPa.

21. Oblikovana cigla izrađena prema zahtevu 19, poseduje gustinu sirovine između 2,55 i 2,65 kg/m<3>i čvrstoću na pritisak od 30 do 55 Mpa, naročito od 40 do 50 MPa.

22. Upotreba smeše izvedene prema jednom ili više zahteva 13 do 17 za izradu vatrostalne mase za livenje ili jedne vibracione mase, pri čemu se svojstvo plastičnosti mase može odgovarajuće podesiti dodavanjem vode, ako sadržaj vode u koloidnoj suspenziji silicijum-dioksida nije dovoljan.