RS64721B1 - Postupak za izradu porozne sinterovane magnezije, šarža za izradu grubog keramičkog vatrostalnog proizvoda sa frakcijom zrna iz sinterovane magnezije, proizvod ove vrste kao i postupak za njegovu izradu, obloga industrijskih peći i industrijska peć - Google Patents

Description

OPIS PRONALASKA

Pronalazak se odnosi na izradu porozne sinterovane magnezije i na šaržu za proizvodnju grubog keramičkog, vatrostalnog, oblikovanog i neoblikovanog proizvoda, koja sadrži poroznu sinterovanu magneziju. Pronalazak se osim toga odnosi isto tako, na proizvod izrađen iz ove šarže kao i na postupak za njegovu izradu. Dalje se pronalazak odnosi na oblogu, naročito na radnu oblogu i/ili pozadinski zida, industrijske peći velike zapremine, pri čemu obloga, naročito radna obloga i/ili pozadinski zid, imaju najmanje jedan takav proizvod, kao i na takvu industrijsku peć.

Pojam "vatrostalan" treba u okviru pronalaska da ne bude ograničen na definiciju u skladu sa standardom ISO 836 odnosno DIN 51060, koji definišu tačku upada konusa > 1500<o>C. Vatrostalni proizvod u smislu pronalaska ima tačku omekšavanja na pritisak T0<,>5u skladu sa DIN EN ISO 1893: 2009-09 od T0,5≥ 600<o>C, prvenstveno T0<,>5≥ 800<o>C. Prema tome vatrostalni odnosno refraktivni zrnasti materijal odnosno frakcije zrna u smislu pronalaska je takav materijal odnosno granulometrijski sastav-granulat, koji je pogodan za jedan vatrostalni proizvod sa gore navedenom tačkom omekšavanja na pritisak T0,5. Proizvod izveden u skladu sa pronalaskom se koriste za zaštitu agregatne konstrukcije kod agregata u kojima prvenstveno vlada temperatura između 600<o>C i 1000<o>C, naročito između 1000<o>C i 1800<o>C.

Pri tome pojam "frakcija zrna" odnosno "granulisani materijal" sadrži u smislu pronalaska jedan vatrostalni sabijajući materijal, koji se sastoji od mnogo malih odnosno sitnih, čvrstih zrna. U koliko zrna imaju veličinu zrna ≤ 200 µm, radi se kod takve frakcije zrna o brašnu ili prahu. Zrna su proizvedena pomoću mehaničkog usitnjavanja, na primer, lomljenjem ili mlevenjem. Raspodela čestica zrnaste granulacije se po pravilu podešava pomoću sita odnosno prosejavanjem.

Stručnjak u oblasti za vatrostalne materijale dobro zna, da se oni baziraju na šest vatrostalnih osnovnih oksida kao što je ugljenik i vatrostalna ugljenična jedinjenja, koja su na primer u praktičnom priručniku "Gerald Routschka/Hartmut Wuthnow" imenovani i klasifikovani kao "vatrostalni materijali", 5. Izdanje, Vulkan - izdavačka kuća, ( u narednom delu opisa biće označeno kao "praktični priručnik"), strana 1-7. U skladu sa standardima DIN EN ISO 10081: 2005-05 bazirajući se na hemijska reakciona svojstva oni se razlikuju međusobno na ne bazične i bazične vatrostalne materije. Proizvodne grupe označene kao ne bazični proizvodi sadrže materijale reda SiO2-ALO3i druge materijale, koji prema njihovom hemijskom reakcijskom ponašanju ne mogu da se bliže klasifikuju, kao što su SiC – i ugljenični proizvodi. Materije sa visokim sadržajem SiO2označavaju se kao kisele materije. Uopšteno gledano suštinska karakteristika uglavnom bazičnih proizvoda je u tome, da preovlađuje zbir oksida MgO i CaO. Pored toga hromitne-, pikrohromitne-, spinelne- i forsteritne-cigle ubrajaju se u bazične proizvode iako su one skoro neutralne. Za bazične oblikovane proizvode računaju se naročito proizvodi koji sadrže magnezijum-oksid odnosno magneziju, naročito proizvodi od magnezije, proizvodi od magnezija hromita, proizvodi od magnezija-spinela, proizvod od magnezija cirkonija, proizvodi od magnezijapleonasta, proizvodi od magnezija galaksita, proizvodi od magnezija hercinita, proizvodi od magnezija doloma (vidi na primer praktični priručnik, strana 99, tabela 4.26). Bazični neoblikovani proizvodi su proizvodi, čije se dodatne materije uglavnom sastoje iz magnezije, dolomita, hrommagnezije, hromne-rude i spinela (vidi, na primer, praktični priručnik, strana 146)

Tipične magnezija sirovine koje su namenjen za proizvodnju magnezija proizvoda su frakcije zrna odnosno granulati iz sinterovane magnezije i/ili topljene magnezije. Sinterovana magnezija se proizvodi pomoću pečenja odnosno žarenjem pri temperaturi od > 1700<o>C, prvenstveno na temperaturi > 1800<o>C, da bi se postigla što je moguća veća gustina sirovog zrna. Topljena magnezija se proizvodi pri temperaturi > 2800<o>C, da bi se postigla što je moguća veća gustina zrna i takođe, što je moguća manja poroznost zrna. Uobičajene vrste sinterovane magnezije imaju gustinu zrna > 3,10 g/cm<3>. Teži se da se postigne gustina od > 3,30 g/cm<3>- 3,40 g/cm<3>. Odgovarajuća poroznost zrna (ukupna poroznost) leži uobičajeno između 4 - 10 zap.-%. Frakcije zrna otopljene magnezije ima po pravilu gustinu zrna od > 3,50 g/cm<3>sa poroznošću zrna (ukupna poroznost) < 2,5 zap.-%.

U skladu sa pronalaskom oblikovani proizvodi su keramički topljeni ili netopljeni, naročito presovani prvenstveno proizvedeni u fabrici za keramiku, pri čemu su to proizvodi, naročito cigle ili ploče. Oblikovani proizvodi, naročito cigle, za izradu obloge u pećima ili pozadinskih zidova u pećima se ugrađuju prvenstveno sa malterom pomoću malterisanja ili bez maltera (postupak "knirsch-drobljenje"). Kod neoblikovanog proizvoda izvedenog u skladu sa pronalaskom radi se o proizvodu, koji, najčešče kod praktične primene, se proizvodi iz neoblikovane mase pomoću livenja ili prskanjam -brizganjem pod pritiskom. Neoblikovani proizvodi se za upotrebu najčešče nanose spolja preko velikih površina i posle otvrdnjavanja izrađuju se obloge ili pozadinski zidovi u pećima.

Proizvod izveden u skladu sa pronalaskom se prvenstveno koristi kod indistrijskog sagorevanja ili topljenja ili kod drugih zagrevanih industrijskih agregata, na primer, kod industrijskih peći sa velikom zapreminom za izradu vatrostalnih obloga, za obloge na stranama peći okrenute plamenu odnosno za unutrašnje obloge agregata (radne obloge). Prvenstveno se koriste kao radne obloge u pećima za sagorevanje kod industrijske proizvodnje nemetala, prvenstveno u pećima za proizvodnju cementa, jamskim pećima za kreč ili rotacionim pećima u obliku bubnja za kreč, ili peći za grejanje ili peći za proizvodnju električne energije ili u pećima za proizvodnju čelika ili u industriji obojenih metala. Proizvodi izvedeni u skladu sa pronalaskom mogu pri tome da se koriste takođe kao izolacioni pozadinski zidovi kod jedne od gore navedenih peći. Svrsishodni vatrostalni proizvodi treba isto tako da imaju mali koeficijent toplotne provodljivosti i visoku otpornost na infiltraciju. Proizvod dalje treba da ima garantovanu temperaturnu izdržljivost kod temperatur koje se pojavljuju pri korišćenju, hemijsku postojanost, otpornost na termo-šokove, dobru strukturnu elastičnost, podešljivo omekšavnje na pritisak i nisku gasnu propustljivost odnosno gasnu permeabilnost i visoku otpornost na toplo savijanje. Osim toga oblikovani proizvod prema uslovima rada treba da ima podešenu otpornost na hladno savijanje, koje je naročito potrebno pri rukovanju tokom i nakon njegove izrade i takođe nakon temperaturne promene ova otpornost na hladno savijanje treba da bude još dovoljno visoka.

Svrsishodni vatrostalni proizvodi su poznati iz patentnih dokumenata DE 10 2006 040 269 A1 i DE 10 2013 020 732 A1. Kod njih se podešava željena poroznost preko raspodele veličine zrna i to:

Iz patenta DE 10 2006 040 269 A1 su poznati pečeni grubi keramički, vatrostalni proizvodi sastavljeni od različitih vatrostalnih materija, koje je moguće upotrebljavati kao radna obloga i na osnovu otvorene poroznosti > 10 zap.-% u datom slučaju imaju takođe i relativno malu toplotnu provodljivost. Pri tome se radi o sitnozrnom proizvodu, koji je proizveden iz šarže, koja ima 50-90 tež.-% fino dispergovanog refraktivnog materijala sa veličinom zrna d90< 100 µm, pri čemu je udeo veličine zrna d90između 100-500 µm ograničen na ≤ 10 tež.-%. Iz toga rezultira udeo krupnog zrna od 10-50 tež.-% sa d90> 500 µm, pri čemu se vrši specifični izbor zrna za šaržu koja je odlučujuća za strukturu pečenog produkta i njegove karakteristike. Više od polovina pora otvorene poroznosti proizvoda čine pore čiji je prečnik d90< 15 µm i sastoji se iz više od 1/10 pora sa prečnikom d90> 100 µm. Pri tome udeo pora između 10 i 100 µm iznosi maksimalno 1/7 ukupne otvorene poroznosti.

Iz patenta DE 102013 020 732 A1 proizilazi grubi keramički, vatrostalni proizvod, koji je sastavljen iz vatrostalnog zrnastog materijala, koji ima otvorenu poroznost između 22 i 45 zap.-%, prvenstveno između 23 i 29 zap.-%, i ima strukturu zrna, kod koje srednji udeo zrna je sa veličinom zrna između 0,1 i 0,5 mm i 10 do 55 tež.-%, naročito 35 do 50 tež.-%, pri čemu ostatak strukture zrna predstavlja brašnasti udeo zrna sa veličinom zrna do 0,1 mm i/ili udela krupnog zrna sa veličinom zrna preko 0,5 mm. Ovaj vatrostalni materijal se upotrebljava naročito za izradu radne obloge kod industrijskih peći sa velikom zapreminom.

Američki patent US-PS 4,927,611 opisuje magnezija klinker odnosno prepečenu ciglu sa poroznošću > 40 zap.-%, prvenstveno u području od 50 do 70 zap.-% i gustine zrna < 2,0 g/cm<3>. Pri tome ima više od 90 zap.-% pore, koje imaju veličinu < 50 µm. Proizvodnja magnezija klinkera sledi pomoću granulacije od jedne komponente izvedene od magnezijumoksida sa veličinom zrna < 150 µm (100 mesh) i jednog prepečenog materijala sa dodatnom količinom od 10-40 tež.-% kao i dodatka magnezijumske soli od 1-15 % i na kraju se peče na temperaturi 1300<o>C do 1600<o>C. Ovaj tako napravljeni magnezija klinker se koristi kao suspenzija koja se može rasprskavati i može se koristi za nanošenje premaza mlaznicom – brizgaljkom i raspoređivačem.

Korišćenje bazne frakcije zrna lake po težini izrađene na bazi magnezija-spinela je pored ostalog prikazano u Wen Yan et al. u "Effect of Spinel Content of lightweight aggregates on the reaction characteristcis of periclase-spinel refractories with cement clinker" u proc.

128, UNITECR 2015, kao i u Wen Yan et al. " Effect of Spinel Content on the Reaction of Porous Periclase-Spinel Ceramics and Cement Clinker" iz Key Engineering Materials, vol. 697, pp 581-585. U saglasnost sa tim se proizvodi frakcija zrna od MgO i od MgO-spinel-mešavine, dakle izmešan MgO odnosno MgO-spinel-Co-klinker, sa poroznošću 24,8 – 30,0 zap.-% i pridružen sa magnezijom kao matricom, zatim oblikovan i na kraju pečen na temperaturi od 1550<o>C. Ovako oblikovani proizvodi su označeni pomoću poroznosti od oko 30 zap.-%. MgO zrna u svojoj raspodeli veličina pora imaju maksimum pri prečniku pora od 50 µm; prosečni prečnik pora MgO-spinel-Co-klinker se kreće između vrednosti 11,33 µm i 27,58 µm, dok kod matrice prosečni prečnik pora leži u granici do 50.52 µm. Generalno se povećava početno svojstvo klinkera sa povećanjem sadržaja spinela u odnosu na početni cement klinker. Povećanje otpornosti pokazuje čisti magnezija proizvod i proizvod sa CO-klinkerom od 75 % magnezije i 25 % spinela. Dalje tehnološki važne veličine, kao što je čvrstoća, vatrostalnost, elastičnost (modul elastičnosti, modul smicanja), otpornost na temperaturne promene, stabilnost zapremine i druge nisu navedene. Po tome može se samo pretpostaviti, da se takve cigle ne mogu koristiti u jednoj obrtnoj peći za cement zbog nedostajućih tehnoloških karakteristika. Vredno je pomenuti ovde veliki prečnika pora, što sugeriše na upotrebu materijala sagorevanja za formiranje pora (organska jedinjenja, hidroksidi, karbonati) odnosno kako je to opisano od strane istog autora (Wen Yan et al., Preparation and characterization of porous MgO-Al2O3 refractory aggregates using an in-situ decomposition pore-forming technique, Ceram. Int.2015 jan., pp 515 – 520).

Patent CN 106747594 A pokazuje proizvodnju frakcije zrna iz mešavine sastavljene od 5-95 tež.-% MgO-kauster brašna i 5 – 95 tež.-% magnesitnog brašna. Ova mešavina se meša sa lignin-sulfonatom i presuje se kao otpresak u željeni oblik. Otpresak se suši u trajanju od 20 do 50 časova i nastavlja se sa pečenjem na temperaturi od 1450-1700<o>C u tunelskoj peći ili peć sa pokretnim ložištem u trajanju od 10-20 časova. Na primer sa 95 tež.-% MgO-kauster brašna i 5 tež.-% magnesitnog brašna proizvedena frakcija zrna ima poroznost od 16,5 zap.-% i gustinu od 2,97 g/cm<3>.

Patentni dokument EP 0 081 794 A1 pokazuje postupak za proizvodnju pečene, vatrostalne, porozne, grube keramički cigle sa gasnim ispiranjem. Radi toga izrađuje se mešavina, koja sadrži sinterovanu magneziju, jednu supstancu koja ispušta gas tokom gorenja, na primer sirovi magnezit, kao i privremeno vezivno sredstvo. Mešavina se presuje i žari pri temperaturi preko 1700<o>C, prvenstveno preko 1800<o>C. Mešavina je pored toga oslobođena od sitnih delića ispod 0,5 mm. Cigla sa gasnim ispiranjem ima otvorenu poroznost od najmanje 20 zap.-%.

Zadatak pronalaska je, da obezbedi sinterovanu magneziju sa dobrom čvrstoćom zrna za jednu šaržu za izradu vatrostalnih proizvoda sa visokom poroznošću i niskom toplotnom provodljivošću, koja ima svojstva pogodna za korišćenje u industrijskim pećima sa velikom zapreminom i naročito malu sklonost infiltraciji, protiv alkalne infiltratacije.

Dalji zadatak pronalaska je priprema jedne takve šarže kao i izrada iz te šarže jednog oblikovanog i neoblikovanog vatrostalnog proizvoda, kao i postupak za njegovu izradu.

Pored toga zadatak pronalaska je priprema vatrostalne obloge za industrijsku peć velike zapremine, naročito peć za žarenje kod industrije nemetala, prvenstveno peć u sklopu postrojenja za izradu cementa, jamsku peć za kreč ili za obrtni bubanj za pečenje kreča, peć za izradu magnezije ili dolomita ili peć za grejanje ili peć za proizvodnju električne energije ili takođe peć za industriju obojenih metala ili peći za izradu čelika, izrađene sa najmanje jednim odnosno formirana sa najmanje jednim proizvodom izvednim u skladu sa pronalaskom.

Obloga može da bude izrađena, na primer, u više slojeva i da ima stranu okrenuta prema plamenu odnosno vrelu stranu radne obloge odnosno oblogu za unutrašnju stranu agregata i iza toga postavljen izolacioni pozadinski zid.

Ovi zadaci se rešava pomoću karakteristika patentnih zahteva 1, 11, 19, 24, 26, 28 i 31. Povoljno izvedne forme pronalaska su u ovim patentnim zahtevima naznačene u zavisnim patentnim zahtevima.

U narednom delu biće pronalazak uz pomoć crteža povoljno bliže objašnjen.

Crteži prikazuju:

Slika 1: primer raspodele prečnika pora kod zrna izvedenog u skladu sa pronalaskom iz porozne sinterovane magnezije

Slika 2: primer raspodele prečnika pora kod oblikovane cigle u skladu sa pronalaskom

Slika 3: fotomikrografski snimak (odbijena, reflektovana svetlost) sinterovane magnezije izvedene u skladu sa pronalaskom, sinterovane u HT-peći pri temperaturi od 1530<o>C, sa žarenje u trajanju od 6 časova.

U okviru pronalaska je na neočekivani način otkriveno, da se može, pomoću sinterovanog otpreska, naročito peleta, iz MgO-brašna sa veličinom zrna ≤ 200 µm, prvenstveno od MgO-kauster brašna, pri redukciji maksimalne temperature pečenja (umesto već uobičajene temperature od > 1700<0>C) i dodatnog mehaničkog usitnjavanja otpreska, izraditi sinterovana magnezija, koja ima poroznost zrna (ukupna poroznost) u skladu sa standardom DIN EN 993-1: 1995-04 i DIN EN 993-18 : 2002-11 od 15 do 38 zap.-%, prvenstveno od 20 do 38 zap.-%.

MgO-brašno može, na primer, da se sastoji takođe od potpuno sagorele magnezije (DBM) ili istopljene magnezije. Prvenstveno se radi ipak o MgO-kauster brašnu.

Uz korišćenje ove zrnaste, porozne sinterovane magnezije, može vatrostalni proizvod da bude izrađen sa tipičnim mehaničkim i hemijskim svojstvima, koji nasuprot dosada korišćenih proizvoda ima povećanu poroznost i samim tim ima nižu toplotnu provodljivost, ali i dalje ima neznatan mali pad infiltracije.

Naročito u okviru pronalaska je utvrđeno, da je moguće, bez dodavanja pregorele materije, samo pomoću redukcije maksimalne temperature umesto uobičajene temperature > 1700<o>C iz otpreska od MgO-zrnastog brašna, prvenstveno od MgO-kauster brašna, da se izradi zrnasta frakcija iz magnezije, koja za razliku od poznate sinterovane magnezije i istopljene magnezije ima jasno izraženu manju gustinu zrna i znatno povećanu poroznost, što dalje vodi ka poboljšanju svojstava i karakteristika ovog tako izrađenog proizvoda.

Trajanje pečenja i temperatura sinterovanja, dakle temperaturni tok odnosno temperaturni režim odnosno temperaturni profil, sinterovanja odnosno postupka sinterovanja, biće dakle u skladu sa pronalaskom tako podešen, da frakcija zrna izvedena prema pronalasku iz porozne sintermagnezije ima poroznost zrna (ukupnu poroznost) u sladu sa standardom DIN 993-1:1995-04 i DIN 993-18 : 2002-11 od 15 do 38 zap.-%, prvenstveno od 20 do 38 zap.-% i prvenstveno ima gustinu zrna u skladu sa standardom DIN 993-18 : 2002-11 od 2, 20 do 2,85 g/cm<3>, prvenstveno od 2, 20 do 2,75 g/cm<3>. Temperaturni režim pri tome zavisi, na primer, od vrste magnezije (od njihove reaktivnosti) i veličine čestica MgO-brašna.

U skladu sa pronalaskom sledi sinterovanje pri maksimalnoj temperaturi između 1100 – 1600<o>C, prvenstveno između 1200-1600<o>C, povoljno između 1200-1550<o>C i naročito povoljno 1200-1500<o>C.

Prvenstveno sledi sinterovanje pri maksimalnoj temperaturi ≤ 1550<o>C, povoljnije ≤ 1500<o>C i naročito povoljno ≤ 1400<o>C.

Vreme trajanja žarenja-pečenja pri maksimalnoj temperaturi za proizvodnju u skladu sa pronalaskom sinterovane magnezije leži pri tome, prema pronalasko, u granici od 0,5 do 7 sati, prvenstveno od 2 do 6 sati. Ukupno vreme pečenja odgovara prvenstveno onom uobičajenom vremenu sinterovanja pri izradi sinterovane magnezije.

Pečenje se sprovodi prvenstveno u oksidacionoj atmosferi, mada može takođe da sledi i u redukcionoj atmosferi. Posle pečenja se sinterovana magnezija mehanički usitnjava, naročito se lomi odnosno drobi i klasira se pomoću sita.

Korišćeni MgO-kauster u obliku brašna odnosno MgO-kauster brašno je prvenstveno napravljeno od magnezijum-hidroksida ili od magnezijum-karbonata.

Pri tome korišćeno MgO-brašno, naročito MgO-kauster brašno ima prvenstveno raspored čestica po veličini prema sledećim vrednostima:

d90između 80 i 100 µm i/ili d50između 5 i 15 µm i/ili d10između 1 i 3 µm. Poznato je da dx– vrednost znači, da x tež.-% je masa čestica manja od navedene vrednosti. Ona se određuje pomoću laserske granulometrije u skladu sa standardom DIN ISO 13320: 2009. MgO- brašno se pri tome pomoću ultrazvuka disperguje u etanol.

Pored toga korišćeno MgO-brašna, prvenstveno korišćeni MgO-kauster, sadrži prvenstveno najmanje 88 tež.-% MgO, povoljnije najmanje 95 tež.-% MgO, naročito povoljno 97 tež.-% MgO, određeno pomoću rentgenske fluorescentne analize (RFA) u skladu sa standardom DIN 12677:2013-02. Dalji sadržaj upotrebljenog MgO-brašna, prvenstveno upotrebljenog MgO-kaustera, ima prvenstveno maksimalno 4 tež.-% CaO, naročito 2 tež.-% CaO, što se određuje pomoću rentgenske fluorescentne analize (RFA) u skladu sa standardom DIN 12677:2013-02.

MgO-brašno, prvenstveno MgO-kauster se pri tome na jednoj uobičajenoj presi, prvenstveno na pelet-presi ili briket-presi ili hidrauličnoj presi upresuje tako, da otpresci imaju u sirovom stanju gustinu u skladu sa standardom DIN 66133:1993-06 od 1,8 do 2,3 g/cm<3>, prvenstveno od 1,9 do 2,2 g/cm<3>, i/ili imaju poroznost prema standardu DIN 66133:1993-06 od 32 do 52 zap.-%, prvenstveno od 35 do 45 zap.-%. Kod otpresaka se radi prvenstveno o peletu. Ovo se odnosi prvenstveno na izradu cigala i briketa.

Prvenstveno se pri tome isključivo presuje MgO-brašno, naročito MgO-kauster, i u datom slučaju se prema potrebi dodaje voda, pa se presuje, dakle presuje se bez sredstva za vezivanje i na taj način bez ikakvih izgorelih materijala.

Otpresak se prema tome sastoji, svedeno na njegovu suvu masu, prvenstveno od najmanje 96 tež.-%, povoljnije najmanje 98 tež.-%, naročito povoljno 100 tež.-%, od MgO-brašna, prvenstveno MgO-kauster brašna.

Naročito je bitno da otpresak ne sadrži magnezit-brašno.

Trajanje pečenja i temperatura sinterovanja, kako je to već objašnjeno, tako je podešena, da frakcija zrna odnosno granulacija iz porozne sinterovane magnezije prema pronalasku ima poroznost zrna (ukupnu poroznost) u sladu sa standardom DIN 993-1: 1995-04 i DIN 993-18 : 2002-11 od 15 do 38 zap.-%, prvenstveno od 20 do 38 zap.-% i prvenstveno ima gustinu zrna u skladu sa standardom DIN 993-18 : 2002-11 od 2,20 do 2,85 g/cm<3>, prvenstveno od 2, 20 do 2,75 g/cm<3>. Ovo se takođe odnosi i na uobičajena svojstva frakcije zrna odnosno granulata.

Naročito frakcije zrna izvedene iz porozne sinterovane magnezije u skladu sa pronalskom imaju prvenstveno malu srednju vrednost prečnika pora d50od 0,1 do 10 µm, povoljnije od 2 do 8 µm, određenu u skladu sa standardom DIN 66133:1993-06. Pri tome može raspodela prečnika pora da bude monomodalna (vidi sliku 1).

Strukturu sinterovane magnezije je pokazana na slici 3. Struktura ima homogen raspored magnezija čestica 1 i male pore 2. Veće pore se ne razaznaju-primećuju. Svetlije pore 2 su pore ispunjene sa epoksi smolom, a nešto tamnije pore 2 su neispunjene pore.

Frakcije zrna izvedene iz porozne sinterovane magnezije u skladu sa pronalaskom imaju pri tome čvrstoću zrna na pritisak pozivajući se na standard DIN 13055:2016-11(10 mm umesto 20 mm) od 10 do 30 Mpa, prvenstveno od 11 do 25 Mpa.

Frakcije zrna izvedene iz porozne sinterovane magnezije prema pronalasku imaju pored toga prvenstveno sledeću toplotnu provodljivost (WLF) u skladu sa DIN EN 821-2:1997-08:

Tab l 1 P l n l n r l i i in r n m n zi r m r n l ku

Frakcije zrna izvedene prema pronalasku označene su naročito pomoću sledećih svojstava:

T l 2 r m r n l k r zn i in in r n m n zi

Kao što je već ranije objašnjeno, sinterovana magnezija prema pronalasku se koristi u šaržama izvedenim prema pronalasku za proizvodnju oblikovanih ili neoblikovanih vatrostalnih proizvoda prema pronalasku.

Šarža prema pronalasku ima mešavinu suve supstance i vezivnog sredstva i sadrži sinterovanu magneziju prema pronalasku. To znači da je dodata količina vezivnog sedstva (suvog ili tečnog) aditivna i odnosi se na ukupnu suvu materiju u smeši suve materije. Opciono u datom slučaju, može se uključiti takođe još jedno dodatno tečno sredstvo, koje je takođe aditivno i odnosi se na ukupnu suvu materiju smeše suve supstance. Prvenstveno se šarža sastoji od najmanje 90% tež.-%, poželjno najmanje 99% tež.-%, naročito povoljno 100 tež.-% vezivne materije i mešavine suve supstance, u odnosu na ukupnu masu šarže.

Smeša suve supstance prvenstveno ima sledeće komponente, svaka zasnovana na ukupnoj suvoj materiji u smeši suve supstance (date količine ukazuju na ukupan zbir odgovarajućih komponenti, dakle, na primer, ukupan udeo krupnih zrna iz sinterovane magnezije izvedene prema pronalasku, ukupan udeo zrnastog brašna ili druge frakcija zrna):

a) najmanje jedno gruba frakcija zrna iz sinterovane magnezije izvedene prema pronalasku sa veličinom zrna >200 µm, prvenstveno u količini od 10 do 90 tež.-%, povoljnije 20 do 80 tež.-%.

b) najmanje jedna brašnasta frakcija zrna iz magnezije, na primer iz sinterovane magnezije izvedene prema pronalasku, sa veličinom zrna ≤ 200 µm, prvenstveno u količini od 90 do 10 tež.-%, povoljnije od 20 do 80 tež.-%.

c) opciono odnosno u datom slučaju najmanje još jednu dalja frakcija zrna vatrostalnog materijala, prvenstveno u ukupnoj količini dalje frakcije zrna od 0,5 do 40 tež.-%, povoljnije od 3 do 30 tež.-%%.

d) opciono odnosno u datom slučaju najmanje jedna dodatna materija za vatrostalne materijale, prvenstveno u ukupnoj količini dodatnog sredstva <5% tež.-%.

e) opciono odnosno u datom slučaju najmanje jedno dodatno sredstvo-aditiv za vatrostalne materijale, prvenstveno u ukupnoj količini <5 tež.-%.

Komponente mogu biti sadržane u bilo kojoj kombinaciji u mešavini suve supstance. Šarža izvedena prema pronalasku takođe sadrži, kao što je već ranije objašnjeno, aditiv za mešavinu suve materije, najmanje jedno tečno ili čvrsto vezivno sredstvo za vatrostalne materijale, prvenstveno u ukupnoj količini od 1 do 9 tež.-%, povoljnije 2,5 do 6 tež.-%, svedeno na ukupnu suvu masu u mešavini suvih materija.

U slučaju neoblikovanih proizvoda, tečno vezivno sredstvo je prvenstveno uključeno u poseban kontejner odvojen od suvih komponenti šarže.

Dalje, krupno zrno od sinterovane magnezije izvedene prema pronalasku prvenstveno ima veličinu zrna do maksimalno 8 mm, povoljnije do maksimalno 6 mm, naročito povoljno do maksimalno 4 mm.

Raspodela zrna krupne frakcije zrna iz sinterovane magnezije izvedene u skladu sa pronalaskom i/ili smeša suvih materija prema pronalasku je prvenstveno konstantna i poželjno je da je raspodela izvedena prema Litzow-, Furnas- ili Fuller-ovoj krivi raspodele, ili da ima Gausovu raspodelu.

Dalja frakcija zrna se prvenstveno sastoji od elastične sirovine, dakle od sirovine koja tipično služi za smanjenje modula elastičnosti.

Prvenstveno se dalja frakcija zrna odnosno granulat sastoji od sirovina iz sledeće grupe: Magnezijum aluminat - spinel, boksit, glinica, hercinit, pleonast, ruda hroma, pleonastični spinel, cirkon-oksid, olivin i/ili forsterit.

Pronalazak je posebno efikasan sa mešavinom suve supstance napravljenom od sledećih materijala:

magnezija

Magnezija sa magnezijum aluminatom-spinelom

Magnezija sa hercinitom

Magnezija sa forsteritom

Magnezija sa pleonastom odnosno sa pleonastičnim spinelom

Magnezija sa rudom hroma

Magnezija sa cirkonijum - oksidom.

Kao što je objašnjeno, moguće su i kombinacije raznih drugih frakcija zrna, prvenstveno kombinacija daljih granulata od hercinita sa daljom frakcijom zrna magnezijum aluminata-spinela.

Nadalje dalja frakcija zrna ima prvenstveno maksimalnu veličinu zrna ≤8 mm, povoljnije ≤ 6 mm, naročito povoljno ≤ 4 mm.

Kod suvog vezivnog sredstva radi se o tečnom vezivnom sredstvu pogodnom za vatrostalne proizvode. Ova vezivna sredstva su navedena, na primer, u praktičnom priručniku, strana 28/ tačka 3.2.

Prvenstveno se kod tečnog vezivnog sredstva radi o vezivnom sredstvu iz sledeće grupe: Toplotnootvrdnjavajuća (termoreaktivna) sintetička smola za vezivanje, naročito fenolformaldehidna smola, ili melasa ili lignin-sulfon, ili vezivno sredstvo bez sumpora, naročito vezivno sredstvo na bazi dekstroze, organske kiseline, saharoze, vezivo Al2O3, fosforne kiseline, vezivo sa fosfatom, vodeno staklo, etil-silikat ili sulfat, na primer magnezijum sulfat ili aluminijum sulfat, ili sol-gel sistem.

Kod suve dodatne materije radi se o aditivu pogodnom za vatrostalne proizvode. Ovi aditivi su navedeni, na primer, u praktičnom priručniku, strana 28/ tačka 3.3. Koriste se za poboljšanje obradivosti ili poboljšanje oblikovanja proizvoda ili za modifikaciju strukture proizvoda i na taj način se postižu naročita svojstva proizvoda.

Kao što je već ranije objašnjeno, šarža izvedena prema pronalasku se koristi za proizvodnju vatrostalnih oblikovanih ili neoblikovanih proizvoda izvedeni prema pronalasku.

Za proizvodnju oblikovanih proizvoda, naročito cigala, biće korišćena mešavina ili plastična masa za oblikovanje izrađena iz mešavine suve materije šarže izvedene prema pronalasku sa najmanje jednim tečnim i/ili čvrstim vezivnim sredstvom i/ili vodom. Ako šarža sadrži tečno vezivno sredstvo onda nije potrebno dodavanje vode ali je takođe moguće.

1

Za optimalno dispergovanje ovih komponenti ili mešavine ili vezivnog sredstva i/ili vode, vrši se mešanje, na primer, 3 do 10 minuta duže.

Smeša se stavlja u kalupe i presuje se, tako da se formiraju oblikovana tela , na primer cigle. Pritisci presovanja su u uobičajenim rasponima, na primer, 60-180 MPa, prvenstveno 100-150 MPa.

Posle presovanja prvenstveno se sprovodi sušenje, na primer na temperature između 60 i 200 °C, naročito između 90 i 140 °C. Sušenje se odvija do povoljnog sadržaja preostale vlage koja se kreće između 0,1 i 0,6 tež.-%, naročito između 0,2 i 0,5 tež.-%, određene prema standard DIN 51078:2002-12.

Tako se u okviru rada na pronalasku pokazalo, da je moguća proizvodnja oblikovanih tela uz uobičajene pritiske presovanja, da bi se postigle pomenute poroznosti sa odgovarajućim mehaničkim i termičkim svojstvima. Očigledno, poroznost sinterovane magnezije izvedene prema pronalasku, koja se naročito koristi sa uobičajenim veličinama zrna odnosno granulacijom prema Fuller- ili Litzow-voj raspodeli zrna za mešavinu materijala, prema kojoj se obezbeđuje u celokupnoj mešavini takva strukturu zrna koja omogućava, da se može formirati zapremina pora u skladu sa pronalazak, naročito tokom presovanja, a da zrna ne moraju da formiraju potporni okvir u strukturi prema DE 10 2013 020 732 A1.

Oblikovana tela izvedena prema pronalasku, naročito cigle-opeke, mogu se koristiti nepečene ili temperirane ili pečene. Međutim, prvenstveno se naravno koriste pečene.

Sveže presovane cigle se temperiraju u keramičkoj peći, na primer, tunelskoj peći, između 400 i 1000 °C, naročito između 500 i 800°C.

Za pečenje se upotrebljavaju, prvenstveno osušene, presovane cigle koje se keramički peku u keramičkoj peći, na primer, u tunelskoj peći na temperature prvenstveno između 1200 i 1800 °C, naročito između 1400 i 1700 °C. Prvenstveno se vrši oksidaciono pečenje, ali u zavisnosti od sastava materijala, može biti korisno takođe i redukciono pečenje u pogledu temperature.

Toplotna provodljivost prema metodi vruće žice - (paralelno-) prema DIN 993-15:2005-14, pečenih, oblikovanih proizvoda prema pronalasku, posebno cigli, iznosi prvenstveno na 300°C od 4,0 do 6,0 W/mK, poželjno od 4,5 do 5,8 W/mK, na 700 °C od 3,0 do 5,0 W/mK, poželjno na 3,0 do 4,8 W/mK, i na 1000 °C od 2,0 do 3,5 W/mK, poželjno na 2,0 do 3,2 W/mK.

Pečeni, oblikovani proizvodi, posebno cigle, prvenstveno imaju visoku otvorenu poroznost od 22 do 45 zap.-%, povoljnije 23 do 35 zap.-% , određenu prema standard DIN EN 993-1:1995-04.

Dalje, prvenstveno treba da imaju prosečnu d50raspodelu veličine pora (prečnika), određenu u skladu sa standardom DIN 66133:1993-06, koja iznosi od 0,5 do 10 µm, poželjno od 2 do 8 µm.

Pored toga, pečeni, oblikovani proizvodi, posebno cigle, prvenstveno imaju malu zapreminsku gustinu od 1,9 do 2,9 g/cm<3>, naročito 2,0 do 2,8 g/cm<3>, određenu prema standard DIN 993-1:1995-04.

Čvrstoća na hladan pritisak prema DIN EN 993-5:1998-12 pečenih, oblikovanih proizvoda izvedenih prema pronalasku, naročito cigli, leži prvenstveno između 30 i 100 MPa, naročito između 45 i 90 MPa. Čvrstoća na hladno savijanje prema DIN EN 993-6:1995-04 pečenih, oblikovanih proizvoda prema pronalasku, naročito cigli, leži prvenstveno između 2 do 18 MPa, naročito 3 do 10 MPa.

Propustljivost gasa prema DIN EN 993-4:1995-04 pečenih, oblikovanih proizvoda prema pronalasku, naročito cigli, leži prvenstveno između 0,2 do 8 nPm, naročito 0,5 do 6 nPm.

Otpornost na toplotni šok-udar odnosno naglu promenu temperature određena prema standard DIN EN 993-11:2008-03 na vazduhu, pri čemu se ispitivanje vrši na povišenoj temperaturi od 1100 °C pečenih, oblikovanih proizvoda prema pronalasku, naročito cigli, prvenstveno je >20 ciklusa naglog hlađenja, naročito >30 ciklusa naglog hlađenja.

Za proizvodnju neoblikovanih proizvoda, naročito neoblikovane mase, prvenstveno mase za prskanje odnosno brizganje ili vibracione mase ili mase za livenje ili mase za razvlačenje, koristi se isto tako mešavina izvedena prema pronalasku iz smeše suve materije sa najmanje jednim suvim i/ili tečnim vezivnim sredstvom i/ili vodom. Ako šarža sadrži tečno vezivno sredstvo, dodavanje vode nije neophodno, ali je moguće.

Ukratko rečeno, pronalazak obezbeđuje visoko porozne vatrostalne proizvode koji su veoma pogodni u pogledu toplotne provodljivosti i veličine pora, a samim tim imaju povoljnu propustljivosti gasa kod radnih obloga i takođe pozadinskih zidova. Naročito je povoljan mali srednji prečnik pora d50sinterovane magnezije izvedene prema pronalasku, koji je poželjno 2-8 mm i koji je takođe prisutan u izrađeno proizvodu, pri čemu pored prosečnog prečnika pora d50postoji još i matrica od približno 4 mm (videti sliku 2).

Oblikovani, naročito presovani ili neoblikovani grubi keramički vatrostalni proizvodi prema pronalasku mogu se koristiti kao radna obloga u postrojenju za loženje industrijskih peći, uprkos njihovoj visokoj poroznosti, jer ovi vatrostalni proizvodi izvedeni prema pronalasku imaju odnosno daju odgovarajuća mehanička, termomehanička i termohemijska svojstva radnoj oblozi.

Upotreba fino usitnjenog materijala, oko 50-90 tež.-% sa d90<100 µm, ovde nije neophodna, jer je moguć rad sa veličinama zrna do 8 mm koje su uobičajene u vatrostalnoj tehnici. Kao rezultat toga, smanjeni su proizvodni troškovi za pripremu odnosno obezbeđivanje granulacije, jer se naročito štedi energije potrebna za usitnjavanje odnosno za izradu brašna.

Pored toga dodatno je smanjena emisije CO2, zbog niže temperature pečenja sinterovane magnezije izvedene u skladu sa pronalaskom. Prema pronalasku, moguće je izostaviti dodavanje sagorelih materija, što je veoma složen postupak, da bi se oni homogeno uneli u šaržu i što takav postupak takođe povećava zagađenje životne sredine usled emisije CO2.

Pored toga, ušteda u materijalu i težini za zapreminu koju treba isporučiti treba uzeti u obzir odnosno vrednovati kao pozitivno.

Do sada je smanjenje toplotne provodljivosti vatrostalnih obloga uglavnom ostvareno višeslojnim rasporedom obloga kod radnih i izolacionih slojeva. Naročito postoji problem kod pokretnih agregata, kao što su rotacione peći za izradu cementa, jer višeslojne obloge su mehanički veoma osetljive i podložne lomljenju. Pored toga, ove konstrukcije su veoma složene. Da bi se smanjila ili izbegla nesigurnost odnosno nepouzdanost koje izazivaju takozvane međuslojne obloge tokom rada, nije neuobičajeno postavljanje radnih obloga bez izolacionog sloja. Međutim, sa ovim su povezane više temperature koje opterećuju materijal kućišta agregata i stvaraju veće gubitke u toploti. Radna obloga izvedena prema pronalasku može se odlično koristiti i bez međuslojne obloge, posebno zbog njene niske toplotne provodljivosti.

Sledeći primeri posebno ilustruju prednosti grubog keramičkog proizvoda izvedenog prema pronalasku u odnosu na proizvode izvedene prema najbližem prethodnom stanju tehnike u skladu sa standardom DE 102013 020 732 A1 i prednost u odnosu na poznate guste proizvode.

Proizvodnja sinterovane magnezije izvedene prema pronalasku za primere 1 do 3:

Proizvodnja zrna od porozne sinterovane magnezije odvijala se na sledeći način:

Filterski kolač, sa udelom čvrste materije >50 % dobijen iz suspenzije Mg(OH)2primenom vakum prese, je osušen u peći i konačno kalcinisan na temperature od 1100 °C i usitnjen odnosno smrvljen, tako da je Mg(OH)2pretvoren u kaustičnu magneziju čija je tipična raspodela veličine čestica d50= 10 mm.

Kaustična magnezija se presuje u pelet koji ima oblik badema dimenzija 13×20×30 mm<3>pomoću prese za presovanje peleta. Ovaj sveži pelet ima gustinu zrna od 2,0 g/cm3.

Ovi peleti su bili dalje sinterovani u visokotemperaturnoj laboratorijskoj peći sa temperaturnim profilom u kome se temperatura povećava brzino od 2 K/min sve do temperature 800°C. Posle vremena držanja od 6 časova, temperatura se dalje povećavala na 1450 °C pri istoj brzini porasta temperature od 2 K/min. Vreme boravka na ovoj temperaturi bilo je 5 sati. Hlađenje se odvijalo kontinualno kroz oslobađanje toplote iz visokotemperaturne laboratorijske peći u okolinu.

Porozna sinterovana magnezija je zatim bila usitnjena i klasifikovan prosejavanjem pomoću sita.

Granulometrijski sastav odnosno frakcija zrna porozne sinterovane magnezije izvedene prema pronalasku imao je gustinu granulata od 2,59 g/cm<3>. Odgovarajuća otvorena poroznost iznosila je 25,8 zap.-% (DIN EN 993-18 : 2002-11; DIN EN 993-1: 1995-04).

Primer 1:

U okviru primera 1, bile su proizvedene cigle na bazi istih materijala i istog mineraloškog sastava (84 tež.-% magnezija, 16 tež.-% sinterovanog spinela, magnezija brašno iz gusto sinterovane magnezije):

Tabela 3: Sastav šarže za rimer 1

1

Upotrebljena sirovina ima sledeć svojstva:

T l 4 in r n m nzi rm rnl k

T l in r n m nzi z il i

T l in r n inl z il i

Svaka cigla a)-c) proizvedena je na sledeći način:

Odgovarajuće sirovine prema tabeli 3 sa raspodelom veličine čestica prema Fulleru su suvo mešane u mikseru tokom 3 minuta, dodato je tečno vezivno sredstvo i mešane još 5 minuta. Smeša je stavljena na hidrauličnu presu i presovana u B-formatu za cigle koje se koriste za rotacione peći i presovane su sa pritiskom prema tabeli 3. Cigle su sušene u sušari na približno 130 °C, a zatim oksidaciono pečene na 1600 °C u tunelskoj peći tokom 50 sati. Vreme držanja na maksimalnoj temperaturi bilo je 5 sati. Skupljanje pri pečenju određeno je merenjem, gotova zapreminska gustina određena je merenjem i vaganjem, otvorena poroznost prema DIN EN 993-1:1995-04, čvrstoća na hladan pritisak prema DIN EN 993-5:1998-12, čvrstoća na hladno savijanje prema DIN EN 993-6: 1995-04, propustljivost gasa prema DIN EN 993-4:1995-04 i toplotna provodljivost prema metodi vruće žice (paralelna) DIN 993-15:2005-14. Otpornost na toplotni šok odnosno naglu promenu temperature je određena prema DIN EN 993-11:2008-03 na vazduhu na povišenoj temperaturi ispitivanja od 1100 °C:

T l n il iz rimr 1

Svojstva cigli se menjaju u poređenju sa konvencionalnim gustim ciglama prema b) u slučaju a) i takođe c), koji imaju značajno povećanu poroznost i značajno smanjenu zapreminsku gustinu, bez negativnog uticaja na ostala svojstva cigli. Naročito propustljivost gasa i prečnik pora su smanjeni u ciglama izvedenim u skladu sa ovim pronalaskom.

U slučaju a) prema pronalasku, gde se granulat sastoji od porozne magnezije izvedene prema pronalasku, pri čemu je očigledno smanjenje zapreminske gustine i povećanje otvorene poroznosti u poređenju sa b).

Pored toga, srednji prečnik pora d50kod cigle a) je dramatično smanjen u poređenju sa b) i c), tako da postoji smanjena sklonost infiltracije u odnosu na alkalije i topljenju klinkera. U poređenju sa ciglom b), čvrstoća na hladan pritisak i čvrstoća na hladno savijanje ostaju bezbedno sačuvane odnosno sigurne u opsegu tipičnom za guste cigle. Otpornost na termički šok > 30 ciklusa naglog hlađenja bez loma ostala na istom neophodno visokom nivou za sve vrste cigli.

Rezultati takođe pokazuju značajno smanjene vrednosti toplotne provodljivosti za cigle a) izvedene prema pronalasku u poređenju sa ciglama b) od gustog magnezija spinela.

Primer 2:

Za primer 2, kod cigle d) je umesto sinterovane spinele prema primeru 1 korišćena porozna spinela.

Tabela 8: Sastav šarže za rimer 2

Svojstva magnezije izvedene u skladu sa pronalaskom za d) odgovaraju onim iz primera 1.

T l r zn in r n in l z i l

Cigla d) je proizvedena i ispitana-testirana analogno primeru 1.

T l 1 n i l iz rim r 2

1

Svojstva cigli u poređenju sa ciglama iz Primera 1 se samo neznatno menjaju upotrebom porozne magnezije i poroznog spinela, ali se može ipak primetiti dalje smanjenje toplotne provodljivosti. Sva ostala pozitivna mehanička i termička svojstva su zadržana.

Primer 3:

U prvim primerima 1 i 2 objašnjene su prednosti porozne sinterovane magnezije izvedene prema pronalasku za cigle od magnezije spinela. Da bi se demonstrirala efikasnost pronalaska u proizvodima napravljenim od drugih vatrostalnih materijala, u Primeru 3 su ispitivane cigle na bazi sinterovane magnezije u kombinaciji sa istopljenim pleonastom (pleonastični istopljeni spinel). Cigla e) je zasnovana na sinterovanoj magneziji izvedenoj prema pronalasku, a cigla f) za poređenje sa gustom sinterovanom magnezijom. Proizvodnja se odvija prema primeru 1, sa temperaturom pečenja od 1450 °C:

Tabela 11: Sastav šarže za rimer 3

T l 12 i l n l n z i l i f

Naredna tabela pokazuje rezultate za primer 3:

T l 1 n i l iz rim r

1

Tabela 4 pokazuje, da porozna sinterovana magnezija izvedena prema pronalasku može da se koristi takođe u cigli od magnezija pleonasta, pri čemu se poroznost značajno povećava upotrebom sinterovane magnezije izvedene prema pronalasku, a sva pozitivna mehanička i termička svojstva su zadržana.

1

Claims (31)

1. PATENTNI ZAHTEVI 1. Postupak za izradu frakcije zrna iz sinterovane magnezije, naznačen time, da se sinterovana magnezija proizvodi sinterovanjem otpresaka, naročito peleta, od MgO-brašna sa veličinom zrna ≤ 200 µm, prvenstveno od MgO-kauster brašna, i naknadnim mehaničkim usitnjavanjem otpresaka, pri čemu je sinterovanje takvo, da frakcije zrna ima poroznost zrna (ukupnu poroznost) prema DIN EN 993-1:1995-04 i DIN EN 993-18:2002-11 od 15 do 38 zap.-%, prvenstveno od 20 do 38 zap.-%, pri čemu se sinterovanje vrši na maksimalnoj temperaturi između 1100-1600 °C, pri čemu je vreme pečenja na maksimalnoj temperaturi od 0,5 h do 7 h, poželjno 2 h do 6 h i temperaturni režim sinterovanja je podešen tako da frakcije zrna imaju poroznost zrna.
2. 2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, da se sinterovanje vrši pri maksimalnoj temperaturi između 1200-1600 °C, poželjno između 1200-1550 °C, naročito povoljno između 1200-1500 °C.
3. 3. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, da se sinterovanje izvodi na maksimalnoj temperaturi ≤ 1550°C, poželjno ≤ 1500°C, naročito povoljno ≤ 1400°C.
4. 4. Postupak prema nekom od prethodno datih zahteva, naznačen time, da se sinterovanje vrši na takav način da frakcija zrna ima gustinu zrna prema DIN EN 993-1:1995-04 i DIN EN 993-18:2002. -11 od 2,20 do 2,85 g/cm<3>, prvenstveno od 2,20 do 2,75 g/cm<3>.
5. 5. Postupak prema nekom od prethodno datih zahteva, naznačen time, da su otpresci, posebno pelet, sa gustinom prema DIN 66133:1993-06 od 1,8 do 2,3 g/cm<3>, prvenstveno od 1,9 do 2,2 g/cm<3>, i/ili otpresci sa poroznošću prema DIN 66133:1993-06 od 32 do 52 zap.-%, prvenstveno od 35 do 45 zap.-%.
6. 6. Postupak prema nekom od prethodno datih zahteva,, naznačen time, da korišćeno MgO-brašno, prvenstveno korišćeni MgO-kauster brašno, sadrži najmanje 88 tež.-%, povoljno najmanje 95 tež.-%, naročito povoljno najmanje 97 tež.-%, određeno rendgenskom fluorescentnom analizom prema DIN 12677:2013-02.
7. 7. Postupak prema nekom od prethodno datih zahteva, naznačen time, da korišćeno MgO-brašno, prvenstveno korišćeno MgO-kauster brašno, ima raspodelu veličine čestica sa sledećim vrednostima, utvrđenu laserskom granulometrijom prema DIN ISO 13320:2009: d90između 80 i 100 µm i/ili d50između 5 i 15 µm i/ili d10između 1 i 3 µm.
8. 8. Postupak prema nekom od prethodno datih zahteva, naznačen time, da se koriste otpresci, koji, svedeno na njihovu suvu materije, se sastoje od najmanje 96 tež.-%, prvenstveno 100 tež.-%, od MgO brašna, prvenstveno od MgO-kauster brašna i/ili ne sadrže magnezitno brašno.
9. 9. Postupak prema nekom od prethodno datih zahteva, naznačen time, da se frakcija zrna iz sinterovane magnezije proizvodi bez upotrebe materijala koji su izgoreli.
10. 10. Postupak prema nekom od prethodno datih zahteva, naznačen time, da se sinterovanje izvodi na takav način, da frakcije zrna iz sinterovane magnezije imaju prosečni prečnik pora d50od 0,1 do 10 µm, prvenstveno 2 do 8 µm, određen u skladu sa DIN 66133:1993-06 i/ili je sinterovana na takav način, da frakcije zrna iz sinterovane magnezije imaju čvrstoću na pritisak zrna u skladu sa DIN 13055-2016-11 (10 mm umesto 20 mm) od 10 do 30 MPa, prvenstveno 11 do 25 MPa, i/ili je sinterovano na takav način, da frakcije zrna iz sinterovane magnezije imaju sledeću toplotnu provodljivost u skladu sa DIN EN 821-2:1997-08:
11. 11. Šarža za proizvodnju grubog keramičkog, vatrostalnog, oblikovanog ili neoblikovanog proizvoda, naročito proizvoda za radnu oblogu ili pozadinski zid za industrijsku peć, prvenstveno peć za fabriku cementa, za jamsku peć za proizvodnju kreča ili rotacionu cevnu peć za kreč, peć za magnezit ili peć za dolomit, ili peć za grejanje ili peć za proizvodnju električne energije ili peć za proizvodnju čelika ili peć za industriju obojenih metala, koja ima mešavinu suve materije koju sadrži najmanje jednu frakciju zrna iz sinterovane magnezije kao i aditiv za mešavinu suve materijie odnosno najmanje jedno tečno ili čvrstog vezivno sredstvo za vatrostalne materijale, naznačena time, da se izrađuju frakcije zrna iz sinterovane magnezije prema nekom od prethodno datih zahteva.
12. 12. Šarža prema zahtevu 11, sadrži mešavinu suve materije sa ili koja se sastoji iz sledećih koponenti: a) najmanje jednu grubu frakciju zrna iz sinterovane magnezije proizvedene prema bilo kom patentnom zahtevu 1 do 10 sa veličinom zrna > 200 µm, prvenstveno u ukupnoj količini sinterovane magnezije proizvedene prema bilo kom zahtevu 1 do 10 od 10 do 90 tež.-%, poželjno od 20 do 80 tež.-%, 1 b) najmanje jedna brašnasta frakcija zrna iz magnezija, na primer, od sinterovane magnezije proizvedene prema jednom od zahteva 1 do 10, sa veličinom zrna ≤ 200 µm, prvenstveno u količini od 90 do 10 tež.-%, poželjno 80 do 20 tež.-%, c) prvenstveno najmanje još jedna dalja frakcija zrna iz vatrostalnog materijala, prvenstveno u ukupnoj količini dalje frakcije zrna od 0,5 do 0 tež.-%, prvenstveno od 3 do 30 tež.-%, d) u datom slučaju najmanje jedna dodatna materija za vatrostalne materijale, prvenstveno u ukupnoj količini dodatnog sredstva < 5 tež.-%, e) u datom slučaju najmanje jedan aditiv za vatrostalne materijale, prvenstveno u ukupnoj količini < 5 tež.-%, kao i aditiv za mešavinu suvih materija koji predstavlja najmanje jedno tečno ili čvrsto vezivno sredstvo za vatrostalne materijale, prvenstveno u ukupnoj količini od 1 do 9 tež.-%, poželjno od 2,5 do 6 tež.-%, svedeno na ukupnu suvu materiju u mešavini suvih supstanci.
13. 13. Šarža prema jednom zahtevu 11 ili 12 naznačena time, da se šarža sastoji od najmanje 90 tež.-%, povoljno najmanje 99 tež.-%, naročito povoljno do 100 tež.-%, iz vezivnog sredstva i mešavine suve materije, svedeno na ukupnu masu šarže.
14. 14. Šarža prema jednom zahtevu 11 do 13 naznačena time, da mešavina suve materije sadrži ≥ 50 tež.-%, povoljnije ≥ 60 tež.-%, naročito povoljno ≥ 70 tež.-% grube frakcije zrna iz sinterovane magnezije izrađene u skladu sa nekim patentnim zahtevom od 1 do 10.
15. 15. Šarža prema jednom zahtevu 11 do 14 naznačena time, da gruba frakcija zrna iz porozne sinterovane magnezije ima maksimalnu veličinu zrna ≤ 8 mm, povoljnije ≤ 6 mm, naročito povoljno ≤ 4 mm, i/ili raspodela zrna grube frakcije zrna iz sinterovane magnezije je kontinualna.
16. 16. Šarža prema jednom zahtevu 12 do 15 naznačena time, da se dalja frakcija zrna sastoji od sirovina iz sledeće grupe: magnezijum-aluminat-spinel, boksit, glinica, hercinit, pleonast, ruda hroma, pleonastični spinel, cirkon-oksid, olivin i/ili forsterit.
17. 17. Šarža prema jednom zahtevu 12 do 16 naznačena time, da što dalja frakcija zrna ima minimalnu veličinu zrna > 0 mm i/ili maksimalnu veličinu zrna ≤ 8 mm, povoljnije ≤ 6 mm, naročito povoljno ≤ 4 mm i/ ili raspodela zrna dalje frakcije zrna je kontinualna.
18. 18. Šarža prema jednom zahtevu 12 do 17 naznačena time, da se kod tečnog vezivnog sredsta radi o vezivnom sredstvu iz sledeće grupe: toplotnootvrdnjavajuća sintetička smola za vezivanje, naročito fenol-formaldehidna smola ili melasa ili lignin-sulfonat, ili vezivno sredstvo bez sumpora, naročito vezivno 2 sredstvo na bazi dekstroze, organska kiselina, Al2O3vezivo, fosforna kiselina, fosfatno vezivo, vodeno staklo, etil-silikat, ili sulfat, na primer, magnezijum sulfat ili aluminijum sulfat, ili sol-gel-sistem.
19. 19. Grubi keramički, vatrostalni, oblikovani ili neoblikovani proizvod, naročito za radnu oblogu industrijske peći, prvenstveno peći za cement, jamska peć za kreč ili rotaciona cevna peći za kreč, peći za magnezit ili dolomit, ili peći za grejanje ili peći za proizvodnju električne energije ili peć za proizvodnju čelika ili peć za industriju obojenih metala, pri čemu proizvod sadrži najmanje jednu frakciju zrna iz sinterovane magnezije, naznačen time, da su frakcije zrna iz sinterovane magnezije proizvedene prema postupku izvedenom u skladu sa bilo kojim patentnim zahtevom od 1 do 10.
20. 20. Proizvod prema zahtevu 19, naznačen time, da je proizvod izrađen iz šarže izvedene prema nekom patentnom zahtevu od 11 do 18.
21. 21. Proizvod prema zahtevu 19 ili 20, naznačen time, da je oblikovani proizvod sveže, naročito presovano, oblikovano telo, prvenstveno cigla, ili temperovano oblikovano telo, prvenstveno cigla, ili pečeno oblikovano telo, prvenstveno cigla.
22. 22. Proizvod prema zahtevu 21, naznačen time, da pečeno oblikovano telo ima toplotnu provodljivost određenu metodom vruće žice (paralelno) u skladu sa DIN 993-15:2005-14 na 300°C od 4,0 do 6,0 W/mK, prvenstveno 4,5 do 5,8 W/mK, na 700°C od 3,0 do 5,0 W/mK, prvenstveno od 3,0 do 4,8 W/mK, i na 1000°C od 2,0 do 3,5 W/mK, prvenstveno od 2,0 do 3,2 W/mK, i/ili otvorenu poroznost od 22 do 45 zap.-%, prvenstveno 23 do 35 zap.-%, određenu prema DIN 993-1:1995-4, i/ili jedna srednja vrednost raspodele prečnika pora d50, određena prema DIN 66133:1993-06, od 0,5 do 10 µm, prvenstveno od 2 do 10 µm, i/ili gustinu od 1,9 do 2,9 g/cm<3>, naročito od 2,0 do 2,8 g/cm<3>, određenu prema DIN 993-1:1995-04.
23. 23. Proizvod prema zahtevu 21 ili 22, naznačen time, da pečeno oblikovano telo ima čvrstoću na hladan pritisak prema DIN EN 993-5:1998-12 od 30 do 100 MPa, naročito od 45 do 90 MPa, i/ili čvrstoća na hladno savijanje prema DIN EN 993 -6:1995-04 od 2 do 18 MPa, naročito od 3 do 10 MPa, i/ili propustljivost gasa prema DIN EN 993-4:1995-04 od 0,2 do 8 nPm, naročito od 0,5 do 6 nPm, i/ili otpornost na temperaturne promene, određena prema DIN EN 993-11:2008-03 na vazduhu na ispitnoj temperaturi od 1100 °C, > 20 ciklusa naglog hlađenja, naročito > 30 ciklusa naglog hlađenja.
24. 24. Postupak za izradu vatrostalnog oblikovanog proizvoda prema nekom patentnom zahtevu od 19 do 23 iz šarže izvedene u skladu sa patentnim zahtevima od 11 do 18, naznačen pomoću sledećih procesnih koraka: a) mešanje mešavine suve supstance sa vezivnim sredstvom i/ili vodom da bi se formirala plastična masa, b) oblikovanje, naročito presovanje, mase u sveže obikovano telo, c) prvenstveno sušenje sveže oblikovanog tela, d) prvenstveno temperiranje ili pečenje sveže oblikovanog tela.
25. 25. Postupak prema zahtevu 24 naznačen time, da je oblikovano telo pečeno na temperaturi od 1200 do 1800 °C, prvenstveno na 1400 do 1700 °C.
26. 26. Upotreba frakcije zrna iz sinterovane magnezije proizvedene prema postupku izvedenom prema nekom zahteva od 1 do 10 za izradu proizvoda prema nekom od zahteva od 19 do 23.
27. 27. Upotreba prema zahtevu 26, naznačen time, da se za izradu proizvoda koristi šarža izvedena prema nekom zahtevu od 11 do 18.
28. 28. Obloga industrijske peći velike zapremine, prvenstveno peći za pečenje u industriji nemetala, naročito peći za fabriku cementa, jamske peći za kreč ili rotacione cevaste peći za kreč, peći za magnezit ili dolomit, ili peći za grejanje ili peći za električnu energiju ili peći za proizvodnju čelika ili peći za industriju obojenih metala, naznačena time,da obloga ima najmanje jedan proizvod izveden prema nekom od zahteva 19 do 23 i/ili je proizvod izrađen prema zahtevu 24 ili 25.
29. 29. Obloga prema zahtevu 28, naznačena time,da obloga ima radnu oblogu, koja ima najmanje jedan vatrostalni proizvod, pri čemu je radna obloga prvenstveno ugrađena u jednoslojni ili višeslojni zid.
30. 30. Obloga prema zahtevu 28 ili 29, naznačena time,da obloga ima izolacioni pozadinski zid, koja ima najmanje jedan vatrostalni proizvod.
31. 31. Industrijska peć velike zapremine, prvenstveno peć za pečenje za industriju nemetala, naročito peć za fabriku cementa, jamska peć za kreč ili rotaciona cevasta peć za kreč, peć za magnezit ili dolomit, ili peć za grejanje ili peć za proizvodnju električne energije ili peć za proizvodnju čelika ili peć za industriju obojenih metala. naznačena time, da industrijska peć ima isporuku prema jednom od zahteva 28 do 30. 2