HU229558B1

HU229558B1 - Refractory kiln furniture

Info

Publication number: HU229558B1
Application number: HU1000555A
Authority: HU
Inventors: Andreas Sonntag; Sandor Kiss; Monika Josefa Weber
Original assignee: Imerys Magyarorszag Tuezalloanyaggyarto Kft
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2014-02-28
Also published as: DE102010038204A1; CZ2010753A3; FR2951257A1; HU1000555D0; HUP1000555A2

Description

A jelen találmány tűzálló égetési segédeszközökre, továbbá az említett segédeszközök előállítására szolgáló eljárásra vonatkozik. A találmány különösen égeKokaxettákra és kenteneekoesi-rakatsarnkra (kemencekocsi-alaplapokra) vonatkozik, amelyek a kiégetendő vagy hökezelendő termékek alátámasztására szolgálnak a kemencében, például tetőcserepek égetése során,

Á technika állása

A tetőcserepek gyártása során a cserepet kemencében égetik ki, kazettában elhelyezve, A kazettánként egy-egy kiégetendő cserepet tartalmazó kazettarakatokat jól ismert módon, egy megfelelő kemencekocsin tolják át a kemencén. A kazetták rendszerint lábrészekkel rendelkeznek, amelyek a kazettákat egymástól távol tartják a rakatban, és amelyek a rakat legalsó kazettáját elválasztják a kemencekocsiiol A használat soréit ezen lábak' élei és oldalai letöredeznek, lepattogzanak, ami a kazetta élettartamát csökkenti. Károsodás léphet fel például a rakatban, lévő alsó kazettára nehezedő nagy nyomás vagy nagy pontszerű terhelés következtében, amit a lábak alá került tőrmelékdarahok, a kemencekocsi rakfelülete és a lábak közötti esetleges pontszerű letapadások, valamint a kemencekocsi és a kazetta közötti hőtágulási különbségek okoznak. Különösen a lábak oldalához közeli pontszerű terhelések eredményeznek helyi mechanikai túlterhelést és nagy terhelési koncentrációkat, amelyek az ismertetett lepatíogzási problémákhoz vezetnek,

A WO 2ÖÖ7/132276 számú közzétételi irat olyan égetési segédeszközt ismertet, amelyben funkcionális kiegészítő elemek vannak mechanikusan, csatlakoztatva egy alapelemhez, A kiegészítő elemek az alapelemtől eltérő kerámia anyagból készülhetnek, így eltérő anyagjellemzőkkel rendelkezhetnek.

A találmány rövid Ismertetése

A jelen találmány szerint elsősorban olyan tűzálló égetési segédeszközt, például égetőkazettát alakítottunk ki, amelynek kerámia felületi elemei egy kerámia alaptesttel egy darabban vannak kialakítva. A kerámia felületi elemek kerámia anyaga és a kerámia alaptest kerámia anyaga egymással összehangolt hőtágulási együtthatóval rendelkezik. Továbbá a kerámia felületi elemek kerámia anyagának nagyobb lepattogzással (csorbulással) szembeni ellenállása van, mint az alaptest kerámia anyagának.

188ieS-6314A SPS/Ko

A találmány szerint másodsorhas olyan eljárást dolgoztok ki égetési segédeszköz előállítására, amelynek során;

a) égetési segédeszközként való használathoz kiformázott kerámia nyersgyártmányt készítünk; és

b) a nyersgyártmányt nagy hőmérsékleten szüneteljük annak érdekében, hogy létrehozzuk az égetési segédeszközt;

ahol a kiformázott kerámia gyártmány egy nyers kerámia alaptestet és nyers kerámia betéirészeket tartalmaz, mely utóbbiak szentesen együtt vannak kialakítva az alaptesttel, és a nyers kerámia részek összetételét úgy választjuk meg, hogy a színterelést követően az így keletkező kerámia felületi elemek kerámia anyaga, és az így' keletkező kerámia alaptest kerámia anyaga egymással összehangolt hőíágnlási együtthatóval rendelkezik, és az Így keletkező kerámia felületi elemek kerámia anyagának nagyobb lepattogzással szembeni ellenállása van, mint az így keletkező alaptest kerámia anyagának.

A jelen találmány továbbá egy olyan égetési segédeszközre is vonatozik, amely a fent vázolt eljárással készül.

Továbbá a jelen találmány a találmány szerinti égetési segédeszköz alkalmazására is vonatkozik egy termék kemencében történő kíégeiése során. Az égetési segédeszköz például arra használható, hogy egy terméket a kemencében alátámasszon, miközben a terméket magas hőmérsékleten kiégetjük.

Á rajzok rövid Ismertetése

Az

1. és 2, ábra egy' találmány szerinti leioeserép-égeto kazettát szemleltet; a 3. ábra egy találmány szerinti kemeneekocsi-rakaisarut mutat; a találmány szerinti, kemeneekoosin elhelyezett kazettákat és rakatsarukat szemléltet; az a jelen találmánynál alkalmazható kerámia anyagok csúcsterhelési ellenállásának mérésére alkalmas vizsgálati eljárást mutatja be; és a egy alkalmas homokíúvásos koptatőtesztet mutat be, amelyet a jelen találmánynál alkalmazhatunk annak érdekében, hogy értékeljük, a találmánnyal kapcsol atban alkalmazott kerámia anyagok kopási jellemzőit.

Á találmány részletes Ismertetése

Ahogy azt fentebb ismertettük, a jelen találmány egyik célkitűzése szerint olyan tűzálló égetési segédeszközt alakítottunk ki, amelynek kerámia felületi elemei egy kerámia alaptesttel szervesen, egy darabban vannak kiképezve, és amelyre az jellemző, hogy a kerámia íe~

ó. á

Ihleti elemek, (amiket „lábaknak’· is nevezünk) és a kerámia alaptest kerámia anyaga összehangolt hötágulási együtthatóval rendelkezik, valamint azzal, hogy a kerámia felületi elemek kerámia anyagának nagyobb lepattogzással (csorbulással) szembeni ellenállása van., mint az alaptest kerámia anyagának.

Az „Összehangolt hőtágnlásí együttható” kifejezés azt. jelenti, ho-gy a felületi elemek és az alaptest kerámia anyagának hötágulási együtthatója egymással megegyezik vagy egymáshoz közelít úgy, hogy használat közben az égetési segédeszköz a felületi elemek és az alaptest közötti átmenetnél a ciklikus hőingadozás során ellenáll a törésnek.

Például a felületi elemek és az. alaptest kerámia anyagainak hötágulási együttható értékei megegyezhetnek, vagy kevesebb, mint 30 %-kal, például kevesebb, mint 25 %-kal, vagy kevesebb, mint 20 %-kal, vagy kevesebb, mint 15 %-kal, vagy kevesebb, mint 1(1 %kai, vagy kevesebb, mint 5 %-kal különbözhetnek egymástól,

A hőtágulási együtthatókat az EN 82,1-1 1.998 szabvány szerint egy Netzsch DIL 402 PC megjelölésű, eszközzel mérhetjük.

A „nagyobb lepattogzással szembeni ellenállás” kifejezés azt jelenti, hogy a. kerámia felületi elemek jobban ellenállnak a lepattogzásnak, mint az alaptest. A lepattogzással szembeni ellenállás mérhető például a törésszilárdsággal, és a találmány egyik kiviteli alakjában a felületi elemek kerámia anyagának törésszilárdsága nagyobb, mint az alaptest kerámia anyagának törésszílárdsága. A íőrésszilárdságot tóréspróbával mérhettük, például a Kj_c töréspróba esetén egy rúd alakú próbatest alkalmazásával, amelynek méretei 15 mm (magasság) x 20 mm (szélesség) és 150 mm (hosszúság), és amelyen 5,25 mm mélységű horony van kiképezve, és a befogási távolsága 120 mm. Egy megfelelő Kj_c törésszilárdság-vizsgálati szabvány az ASTM C 1421, így például a felületi elemek kerámia anyagát úgy választhatjuk meg, hogy Kj_C törésszilárdsági értéke legalább 10 %-kal nagyobb legyen, mint az alaptest kerámia anyagának Ku törésszilárdsága, vagy úgy, hogy legalább 15 %-kal, vagy legalább 20 %-kal, vagy legalább 25 %-kal, vagy legalább 30 %-kal nagyobb legyen, mint az alaptest kerámia anyagának Ku tőrésszílárdságl értéke.

A lepattogzással szembem ellenállás ennek változataként, vagy emellett meghatározható mennyiségileg a csúcsterhelési ellenállással, és a találmány egyik kiviteli alakjában a felületi elemek kerámia anyagának csúcsterhelési ellenállása nagyobb, mint az alaptest kerámia anyagának csúcsterhelési ellenállása. A megfelelő csúcsterhelési ellenállás mérés részleteit az 5 . ábrán láthatjuk. A mérés során a felületi elemek kerámia anyagát úgy választjuk meg, hogy csúcsterhelési ériéke legalább 10 %-kal nagyobb legyen, mint az alaptest csúcsterhelési értéke. Esetleg a felületi elemek kerámia anyaga úgy választható meg, hogy csúcsterhelési értéke legalább .15 %-kal nagyobb, vagy legalább 20 %-kai nagyobb, vagy legalább 25 %-kal nagyobb, vagy legalább 30 %-kal nagyobb legyen, mint az alaptest kerámia anyagának csúcsterhelési értéke.

Egy további lehetőségként a lepaltogzással szembeni ellenállást más módon, vagy ezen túlmenően mennyiségileg úgy határozhatjuk meg, hogy az anyag íörőmodulusát (MÓR) vesszük figyelembe, és a találmány egyik kiviteli alakjánál a felületi elemek kerámia anyagának MÓR értéke nagyobb, mint az alaptest kerámia anyagának MÓR. értéke. Például a MÓR értéket mérhetjük az ΕΝ-993-ő 1999 szabvány szerint, amely egy szobahőmérsékleten végzett hárompontos próba, például egy METEFEM Bending Tesíer XP-GI berendezés alkalmazásával, amelynek típusjele MH-l/AS 102. A minta mérete 290 x 120 x 10 mm, amelyet 120 mm-es befogási távolságon, és 0,15 MPa/sec terhelési sebességen tesztelhetünk, A teszt során a felületi elemek kerámia anyagának MÓR értéke legalább 30 %-kal nagyobb lehet, mint az alaptest kerámia anyagának MÓR értéke. Esetleg a felületi elemek kerámia anyagát úgy választhatjuk meg, hogy a MÓR érték legalább 40 %-kal nagyobb, vagy legalább 50 %-kal nagyobb legyen, mint az alaptest kerámia anyagának MÓR értéke.

A. találmány kiviteli alakjaiban a felületi elemek kerámia anyaga, valamint az alaptest kerámia anyaga ugyanolyan típusú alapkerámiából készül. így például mind a felületi elemek, mind pedig az alaptest kordierlt alapú kerámia anyagból készülhet, esetleg egy másik kerámiával, például mullittal keverve.

Az. azonos alaptípusú kerámia anyagok használatával kompatibilitás biztosítható a felületi elemek és az. alaptest között, A höíágulásl együttható tekintetében meglévő kompatibilitáson túlmenően, az ugyanolyan alaptípusú kerámia anyag alkalmazása lehetővé teheti a kompatibi litás kialakulását a zsugorodás tekintetében a nyers kerámiatesf formázást kővető száradása után, de színterelése előtt, továbbá azon zsugorodás tekintetében is, ha a megszáradt kerámíatestet kiégetjük. Továbbá a felületi elemek és az alaptest közötti találkozásnál létrejövő kémiai kötés kompatibilitása is tapasztalható.

Kordierlt/mulllt kompozit anyag alkalmazása esetén mind a felületi elemek kerámia anyaga, mind pedig az alaptest kerámia anyaga -egyaránt olyan összetételű lehet, amely kb. 40 tömeg% - kb. 80 tömeg% kordíeritet és kb. 2 tömeg% - kb. 30 tömeg% mulhtot tartalmaz. Egy lehetséges kiviteli alaknál az összetétel kb. 50 tömeg% - kb. 75 tömeg% kordierii és kb. 5 tömeg% - kb. 25 tömeg% mullit. A kerámia többi része kisebb mennyiségű (például kevesebb, mint 5 iömeg%) más típusú kerámia anyagból (például andaluziíból, spineilhől, krísztoballifból és kvarcból), valamint, egy amorf fázisból állhat.

A megfelelő kordlerit/mnllit kerámia anyagok készülhetnek a szakmában jártas szakember számára Ismert módon, például a következő kiindulási anyagokból: 10-25 % kaolin, legfeljebb 10 % kakinak timföld, legfeljebb 10 % saaott, legfeljebb 10 % kerfalit, legfeljebb 10 % kianít, legfeljebb 15 % maliit 10 - 40 % molochit és legfeljebb 15 %-ban öreges gömbök, ahol minden százalék tömegszázalékot jelent

Az alaptest és a felületi elemek kerámia anyagának kiindulási alapanyaga, valamint szenxesézete és összetétele úgy választható meg, hogy az eredményül kapott kerámia anyagok mikrokristályos szerkezete különböző legyen, és így a felületi elemek kerámia anyagának nagyobb lepattogzással szembeni ellenállása van, mint az alaptest kerámia anyagának.

így példán! az. alapvető megközelítés egy kerámia anyag mechanikai tulajdonságainak, mint például a MÖR, a K{_S értékek és a lepattogzással szembeni ellenállás javítására az. hogy csökkenteni kell a maximális szemese- és/vagy maximális pórusméreteket a nrikruszerkezetbem Ez elsődlegesen az összetétel durvább komponenseinél alkalmazott maximális szemcseméret csökkentésével vagy az anyag durva szemcséjű komponensei és a kötömátrix közötti kötés növelésével érhető el a kötömátrlx anyagösszetevői reaktivitásának növelése révén.

A felül eti elemek jellemzően ugyanabból a kerámia anyagból készülnek, jóllehet ez nem alapvetően lényeges, és az is a találmány oltalmi körén belül van, ha a különböző felületi elemek egymástól különböző kerámia anyagból készülnek, jóllehet azzal a feltétellel, hogy a felületi elemek mindegyikének a lepattogzással szembeni ellenállása nagyobb kell legyen, mint az alaptesté.

A jelen találmány szerinti tűzálló égetési segédeszközt a kazettákat (például H-kazettákat és ^-kazettákat), rakatsarukat, lemezeket, porcelánégető tokokat, gerendákat, csöveket, csatlakozóelemeket és bármilyen egyéb fenkcionálís támasztóelemet tartalmazó csoportból választhatjuk ki. A tűzálló égetési segédeszköz célszemen egy kazetta, például egy ll-kazetta tetócserepek számára, vagy egy kemeneekocsi-rákatsaru,

A találmány szerinti tűzálló égetési segédeszköz esetében a felületi elemek oly módon vannak szervesen beépítve (integrálva), hogy legalább a segédeszköz felületén jelen legyenek.

A találmány szerinti tűzálló égetési segédeszközök felhasználhatók kiégetendő vagy hő-kezelendő termékek alátámasztására kemencében, például tetöcserepek, téglák, szauiter áruk, étkészletek, kerámia szigetelők, kerámia elektronikai alkatrészek, műszaki kerámiák és fém alkatrészek alátámasztására, A kiégetest a kemencékben jellemzően 950 és 1400 ^ÖC kő__δ_ zötti hőmérsékleten végezhetjük; műszaki kerámiák esetén a hőmérséklet elérheti az 1750 °C-ot is,

A találmány egyik kiviteli alakjánál a tűzálló égetést segédeszköz egy kazetta, amely tetőcserepek alátámasztására alkalmas. A kazetta célszerűen számos nyilast tartalmaz, amelyek mindegyike átmegy a kazettáit, a felsőtől az alsó felületig; még célszerűbben a nyílások a kazetta központi részén helyezkednek el.

A felületi elemek szerves módon vannak az. alaptesttel együtt kialakítva, ami azt jelenti, hogy az égetési segédeszköz egyetlen darabból álló kerámiaegység, amelyet közvetlenül egy megfelelő alakú kerámia nyersgyártmány szinterelésével nyerünk, például a fent említett jelen találmány szerinti első megközelítésnek megfelelő eljárás alkalmazásával. A kerámia nyersgyártmányoknak nyers kerámia betéírészei vannak, amelyek megfelelnek a végtermék felületi elemeinek, valamint nyers kerámia alapteste van, amely megfelel a végtermék alaptestének.

A j elen találmány szerinti eljárásnak megfelelően a kerámia nyersgyártmány elkészí thető olyan eljárással, amelynek során a nyers kerámia, heteírészeket és a nyers kerámia alapiestet egymástól elkülönülten képezzük ki (például öntési eljárással, egy megfelelő összetételt alkalmazva). A nyers kerámia betétrészeket ezt követően a nyers kerámia alaptesthez csatlakoztatjuk, például kerámiaragasztó alkalmazásával annak érdekében, hogy olyan kerámia nyersgyárlmányt hozzunk létre, amely megfelel a végtermék külső alakjának. A kerámiáragasztö lehet folyékony vagy pépes halmazállapotú, amelynek összetétele azonos, vagy majdnem azonos az összeillesztendő elemek összetételével.·

A. kerámia nyersgyártmányt ezt követően megszánt] uk és nagy hőmérsékleten sziníereljük annak érdekében, hogy kialakítsuk az égetési segédeszközt. A színterelést követően egységes szilárd égetési segédeszközt kapunk.

Egy alternatív eljárás sorárt kialakítjuk a nyers kerámia betétrészeket, példáid öntéssel, majd ezeket a részeket egy formában kialakított megfelelő üregekbe vezetjük („lábhelyzetbe’h annak, érdekében, hogy kiformázzuk a nyers kerámia alaptestet A nyers kerámia alaptestet ezt követően öntéssel kialakítjuk a formában úgy, hogy megfelelő kerámia összetételt öntünk a formába. A kialakított nyets kerámia alaptest így érintkezik az első nyers kerámia helétreszekkel és nedvesíti azokat. Egységesen formázott terméket alakítunk igy ki, amelyben az első nyers kerámia betétrészek a nyers kerámia alaptesthez vannak csatlakoztatva. ^v·

A nyers 'kerámiaelemei (nyersgy&rtmányt) ezt követően megszárítjuk és nagy hőmérsékleten szintereljük annak érdekében, hogy kialakítsuk az égetési segédeszközt, Á szinterelést követően egyetlen tömör égetési segédeszközt alakítunk ki.

A nyers kerámia betétrészek és a nyers kerámia alaptest „nyers csatlakoztatásának” eredményeként a kiégetés során mechanikailag erős kerámíakotés alakul ki a felületi elemeket képező feetéöészek és az alaptest között,

A kiégetést követően a terméket a szokásos módon, a kívánt méreítőréseknek megfelelően csiszolással munkáljuk meg.

A rajzok rövid ismertetése

Áz 1. és 2. ábrán egy égetési segédeszközt, jelen esetben egy találmány szerinti tetőcserép-égetö 5 kazettát láthatunk. A tetőcserép-égető 5 kazettának felületi elemekként 1 kerámia lábai vannak, amelyek szervesen egybeépített módon varrnak kialakítva a 2 kerámia alaptesttel. Áz .1 lábak és a 2 alaptest közötti 3 határfelület egy kerámiakötést tartabmsz, amely ügy alakul ki, ha egy kerámia nyersgyárimányt, amely az 1 lábaknak megfelelő nyers kerámia betétrészekkel rendelkezik, amelyek össze vannak. kötve egy, a 2 alaptestnek megfelelő nyers kerámiarésszel, és amely nyersgyártmáay alakja megfelel egy tetőeserép-égető 5 kazettának, magas hőmérsékleten színterelünk egy alkalmas kiégetési eljárással egy kemencében, .Az 1. és 2, ábrákon látható tetőeserép-égeto 5 kazetta előállítására szolgáló eljárás során az 1 lábaknak megfelelő nyers kerámia betétrészek egy megfelelő első összetételű kerámia anyagból fonnázhatők ki. Ezen kívül az 5 kazetta 2 alaptestének megfelelő nyers kerámiarészt egy második összetételű kerámia anyagból formázhatjuk ki.

áz 1 lábaknak megfelelő nyers kerámia betéírészeket a kazetta 2 alaptestének megfelelő nyers kerámia alaptesthez adott esetben úgy rögzítjük, hogy először az egymáshoz esatlakoztatandó részek felületét megnedvesítjük, majd ezt kővetően ezekre a felületekre olyan összetételű kerámia anyagból készült sznszpenziót viszünk fel, amely kompatibilis az első és második összetételű kerámia anyagokkal, majd ezt kővetően az 1 lábakat elhelyezzük a 2 alaptest kívánt részein. Az 1 lábak és a. 2 alaptest egymáshoz csatlakoztatása során enyhe nyomást alkalmazhatunk.

Lehetőség van arra is, hogy az 1 lábaknak megfelelő betétrészeket a fent ismertetett módon előformázzuk, majd ezt kővetően helyezzük el az alaptest formázására szolgáló formában kialakított megfelelő üregekben. Ezt követően megfelelő összetételű kerámia anyagot öntünk a formába. Az 1 lábaknak megfelelő részek külső felületeit a kerámia anyaggal megnedvesitjük, és száradás után egy egységes kerámia nyersgyártmányt kapunk.

Az. így kialakított nyersgyártmányt megszárítjuk, például legalább 12 órán át 55 €on. majd ezt követően megfelelő hőmérsékleten kiégetjük annak érdekébem hogy megkapjuk a kívánt kerámia gyártmányt Például, ha a végterméknek egy kordierit/muliit kerámia gyártmánynak kell lennie, a nyersgyártmányt alagóíkemeneében 1330 °C-on, 3 órán át. égethetjük ki.

Az első és második, összetételű kerámia anyagot úgy választhatjuk meg, hogy az eredményül kapott 1, 2 keránúarészek a végtermékben összehangolt hőtágnlási együtthatóval rendelkezzenek, ahogy azt fentebb ismertettük, továbbá az eredményül kapott 1 lábaknak nagyobb lepatíogzással szembeni ellenállása legyen, mint a 2 alaptestnek.

A 3. ábra egy találmány szerinti lö rakatsarut tüntet fel, amely kopásálló il kerámia lábakból, valamint egy 12 kerámia alaptestből áll. A 12 alaptest és a 11 lábak közötti (sem látható) határfelület egy kerámíakötést tartalmaz, amely úgy alakul ki, ha egy kerámia nyersgyártmányt, amely a 11 lábaknak megfelelő nyers kerámia betétrészekkel rendelkezik, amelyek össze vannak kötve egy, a 12 alaptestnek megfelelő nyers kerámia alaptesttel, és amelynek alakja megfelel egy rakatsarunak, magas hőmérsékleten szünetelünk egy alkalmas kiégetési eljárással egy kemencében. A 10 rakatott a lentebb említett, találmány szerinti tetőcserép-égeiő 5 kazettával kapcsolatban ismertetett eljárással analóg módon alakítható ki úgy, hogy all, 12 kerámiarésxek a végtermékben összehangolt hőtágnlási együtthatóval rendelkeznek, ahogy azt fentebb említettük, továbbá a 11 lábaknak nagyobb lepatíogzással szembeni ellenállásuk van, mint a 12 alaptestnek.

A 4. ábra egy 20 kemencekocsin elrendezett 10 rakatsarukat és tetőeserép-égetö 5 kazettákat szemléltet. A 10 rakatsaruk támasztják alá a tetöcserép-égetö kazettarakatokat a 20 kemencekocsin.

KIVITELI FÉLDÁK

A találmányt a továbbiakban az irt következő példákra hivatkozva mutatjuk be.

I. Kiviteli példa

Négy kordierk/muOit kerámia anyagot készítettünk, amelyeknek az alábbi fizikai tulajdonságai voltak. Az A és B anyagok tipikus kerámia anyagok kerámia tetőcserép-égeiő kazetták készítéséhez. A € és D anyagok olyan kerámia anyagok, amelyeknek nagyobb lepattogzással szembeni ellenállásuk van, mint az A és B anyagoknak.

~s

1. Táblázat

		A	Β I C	ö
Száradási zsugorodás	%			2,29	2,24
Teljes zsugorodás	%	1,97		3,64	3,13
Kiégetett nyers méret	mm	8,62		18,40	10,30

Vízfeíszívás	%	15,61	? S 09 -wv·' y· .»»	19,32	17,36
Sűrűség	g/cnr	1,85	1.53	1.74	1,78
Porozitás	%	28,9	39,7	33,6	31,0
MÓR	MPa	24,8	20,3	41,0	36,0
CTE	lif K'^r	2,58	2,50	2,62	2,07

Kordíerit	%	55,5	60,9	65,3	?ö~3 ^;
Mnllit	%	22,5	19,2	17,1	10,5
Andalnzít	%		0,9		....
Koráné	%	—	....		...
i Spinéi!	%	2,6	3,0	1,5	3,5
KriszíobaUit	%	2,4	2,8	3,0	3,0
Kvarc	%	0,3	0,6	—
! Amorf fázis _	% S'Aww.wsv.wwwftW·	16,8	; 12,4	13,1	12,5

A vízfelszívást, a sűrűséget és a porozitást az EN 993-1 1998 számú szabvány szerint mértük.

MÓR hárompontos mérési végeztünk RT-nél az EN J993-6 1999 számú szabvány szerint egy METEFBM XP-01 hajlító berendezéssel; típusa MH-t / AS 102. és az alkalmazott minta mérete 290 x. 120 x W mm volt, a befogási távolság 120 mm, és a terhelési sebesség

0,15 MPa/sec.

A höíágulási együtthatói (CTE) az EN 821-1 1998 számú szabvány szerint mértük NETZSCH DIL 402 PC berendezéssel.

Az ásványi fázis analízisét az EN ISO 21857-1 2007 számú szabvány szerint hajtottuk végre.

A kerámia anyagokat csúcsterhelés próbával, kopásállóság teszttel, és szilárdsági teszttel teszteltük és a kapott eredmények a kővetkezők voltak;

írt l u ~~

2. Táblázat

Csúcsterhelés teszt		A	s	C	I)
Teszt sebessége	mm/nún	5J	5,1	5,í	5,1
Szélesség	mm	10,46	11,31	9,99	n,07 :
Vastagság	mm	20,2?	20,87	19,93	20,46
Együttható	Gpa	17,6	11,4	25,9	18,3
Törési erő	N	50,0	54,6	58,0	64,5
Hajlítási szilárdság	MPa	66,5	58,8	87,8	75,5
Csúcsterhelés	N	1912	1931	.2321	2332

Kopásteszt

Átlagos s«Iyveszte> ség	g	0,91	1,31	0,98	0,73
Átlagos súlyveszte- ség	%	4,99	•179	6,02	3,18

Szilárdsági teszt Kle teszt - hornyolt rudak
Átlag	[Pitém 1/ 2]	1,40	1,04	1,55	1,63
Szórás	[Partul /	0,10	0,04	0,15	0,04

A 2. táblázatban szereplő értékek megállapításánál többek között az 5A ábrán szemléltetett. és az alábbiakban. részletesebben ismertetett csúcsterheléses tesztet alkalmaztuk.

A csűcsterheléses teszt elvégzése MTS gépen történt.

Módszer : Csúcsterhelés alkalmazása

Géptípus: MTS Elité Costco Uer Q Test 10

A minta mérete: 10,5 x 10,5 x 20,0 ma

Terhelés kifejtése 10 ma átmérőjű fémgömbön keresztül,

A fém minősége: ASTM: 8AE 52100. Anyagcsoport: Nagy széníartalmö sári mentes csapágyacél

A gép beállítási adatai:

Tesztsebesség: 5.1 tnnV'mht

Törési küszöbérték: 2224 N -- keresztgerenda túlterhelési biztonsági értéke Törési érzékenység: 90% - mérési leolvasás pontossága Lépésköz: 0,100 mm/mm - mérési leolvasás pontossága Az 5A ábrán szemlélteiéit csúcsterheléses teszt ismertetése: a mintát az alsó kereszígeresdára helyezzük;

~ 11 egy fémgömböt helyezünk a felület közepére; a fémgömb .rögzítéséhez egy Íjaikkal ellátott fémlapot alkalmazunk; a felső keresztgerendát leeresztjük a fémgömbre és egy terhelést fejtünk ki, miként azt a nyíl jelzi;

megindítjuk a mérést; a mérés a minta eltűrésével fejeződik be.

Regisztrálás; csúcsterhelés N-ban megadva,

A grafikusan megjelenített eredmények egy példája látható az 5B ábrán.

Az. alkalmazott kopásteszt részleteit a ó, ábrán figyelhetjük meg, amely egy (háromszöggel jelzett) homokfúvásnak kitett mintát szemléltet, és amely kopástesztet az alábbiakban ismertetünk.

A kopásteszt kivitelezésének módja: homokfúvás

Anyaga 0,3 - ő,5 mm szemcseméretű zsugorított korund

Nyomás; 4 bar

Időtartam: 1 pere

Beállítási szög: 90° a felületre merőlegesen

A minta mérete: 25 x 25 x 15 mm

Regisztrálás: sűlyveszieség g-ban és/vagy %-han

A szilárdsági teszt K._)c törésteszi volt, amelyet egy olyan rúddal végeztünk,, amelynek méretei 15 mm (magasság) x 2Ö mm (szelesség) és 150 mm (hosszúság), és egy 5,25 mm mély hornyot képeztünk ki rajta, miközben a befogás távolsága 120 mm volt.

Ahogy az adatokból is látszik, a C és D kerámia anyagok sokkal elfenállóbhnak bizonyultak a lepsüogzással szemben, mint az A és B kerámia anyagok, és így alkalmasabbak a teíőeserep-égető kazetták lábrészeinek kialakítására, ahol a kazetta alapteste A vagy B kerámia anyagból készül.

Mind a C, mind a D anyag, amelyeket a lábrészekhez használtunk, olyan CTE-vel rendelkeztek, amely megfelelt az alaptesthez alkalmazott Á és B anyagok GTE értékének. Ennek felyián a kazetta használata során a láb- és az alaptest találkozásánál (határfelületénél) bekövetkező törés, akár az A vagy B anyagok kombináeiójábók illetve a C és D anyagok kombinációjából készültek a lábak, nem várható,

IKiyM^élda

Egy H-kazettát készítünk a jelen találmány szerint.

Először egy nyers kerámia betéírészt készítőnk az alábbiak szerint, A kerámia felületi elemeket képező betétrészeket hagyományos öntöpépes öntéssel (gravitációs öntéssel) alakít12 jók ki. A betétrészek Öntőforma-kialakítása- a H-kazetta iábak kívánt méreteinek felel meg, számolva a zsugorodással is. Az alkalmazott anyag az 1. táblázat € oszlopában .feltüntetett anyag. A lábakat öntőpépes öntéssel öntjük a megfelelően kialakított formába; a formából kivett termék így egy tömör, nyers felületi elem.

Nyolc előre gyártott nyers- betéteószí készítünk a leírtak szerint, és ezeket elhelyezzük a H-kazetta gipszformájáfean a H-kazetta lábainak kijelölt nyolc helyzetében. A kialakítás illeszkedése az összes nyers beíétrész méretéhez, és a kijelölt H-kazetta lábhelyzetekhez előfeltétele a megfelelő geometriai illeszkedésnek és rögzítésnek. A H-kazetta formát, amely legalább két részből áll, összeszereljük egy használatra kész formává, vagyis az alaptest kerámia öntőpépje beöntfeető a formába. A bevezetett pép kitölti a teljes formát és befedi mind a nyolc betétrészt, vagyis a pép nedvesíti és befedi a nyers betétrészeket, A gipszfonna fokozatosan elvonja a vizet a pépből, és a pép olyan mértékben megszilárdul, hogy a formaelemek biztonságosan szétnyithatók, A felületi elemek és az alaptest egységes monolit H-kazettát

A H-kazettát a beleintegrált felületi elemekkel egy gipszből, méretre készített szárítótámaszokon szárítjuk, A szárítást szobahőmérsékleten, egy magasabb hőmérsékleten végzett utószárítással hajtjuk végre.

A megszárítotí H-kazettát a kemence legmegfelelőbb beállítása mellett, akár vízszintes, -akár függőlegesen helyzetben égetjük ki . Az égetés időtartama rendszerint 48 óra, ahol a csúcshőmérséklet legfeljebb 1490 °C.

A kiégetett, kazettákat egy 1(50 %-os minőségellenőrzésnek vetjük alá a látható hibák szempontjából, amilyenek a repedések, a lepattogzások vagy a foltok, A felületi elem és az alaptest megfelelő kapcsolatára különösen ügyelünk. Elvégezzük a technológiai előírás szerinti geometriai méréseket és megmunkálást

A H-kazettát egy megfelelő tesztpadon is tesztelhetjük, amelyen a H-kazettát előre meghatározott magasságból acélgolyókra (2 per láb) ejtjük, A. lábak sérülését ezt kővetően vizuálisan értékelhetjük, és összehasonlítják a különböző anyagok esetében.

Claims

SZABADALMHGÉNYPONTOK

L Tűzálló égetési segédeszköz, amely egy kerámia alaptesttel szervesen együtt kiképzett kerámia felületi elemekből van kialakítva, ő^íri/effeMáW, hogy a kerámia felületi elemek és a kerámiatest kerámia anyagai egymással összehangolt hötágulási együtthatóval rendelkeznek, továbbá azzal hogy a kerámia felületi elemek kerámia anyagának nagyobb lepattogzással szembeni ellenállása van, tatai az alaptest kerámia anyagának.
2. Az. I. igénypont szerinti tűzálló égetési segédeszköz, azzeí/e/fernew, hogy a segédeszköz egy tetöcserép ki égetéséhez használt kazetta,
3. Az 1. igénypont szerinti tűzálló égetési segédeszköz, ogza/ /e/femegve, hogy a segédeszköz egy kemencekocsi alátámasztó szerkezeteként szolgáló rakaísara.
4. Az L, 2. vagy 3. igénypontok szerinti tűzálló égetési segédeszköz, w, hogy a kerámia felületi elemek törömodtdusa (MÓR) nagyobb, mint a kerámia alaptest törőmodulusa.
5. Az I,, 2. vagy 3. igénypontok bármelyike szerinti tűzálló égetési segédeszköz, ózza/ ye/fememy hogy a kerámia felületi elemek csúcsterhelési ellenállása nagyobb, mint. a kerámia alaptest csúcsterhelési ellenállása.

ő.
Az L, 2. vagy 3, igénypontok bármelyike szerinti tűzálló égetési segédeszköz, uzz&! jdkmezve, hogy a kerámia felületi elemek törésszilárdsága nagyobb, mint a kerámia alaptest törésszilárdsága.
7. Az előző igénypontok bármelyike szerinti tűzálló égetési segédeszköz, «ζζα/ jetöeww, hogy a .felületi elemek kerámia anyaga és az alaptest kerámia anyaga egy kordieritmullit alapú anyag.
8. A 7. igénypont szerinti tűzálló égetési segédeszköz, ózza/ jg&mezve, hogy a kordierlt-mullíi anyag kordierit tartalma 40 - 80 tömegH, .míg a maliit tartalma 2 - 30 tömeg%.
9. Eljárás tűzálló égetési segédeszköz előállítására, ahol az eljárás sorám (a) égetési segédeszközként való használathoz kiformázott kerámia nyersgyártmányt. készítünk; és (b) a nyersgyártmányt nagy hőmérsékleten színisreljük annak érdekében, hogy létrehozzuk az égetési segédeszközt;

öZZári >fte»ezve, hogy a kiformázott kerámia gyártmány egy nyers kerámia alaptestet és nyers kerámia betétrészeket tartalmaz, mely utóbbiak szervesen egvütt. vannak kialakítva az alaptesttel, és a nyers kerámia részek összetételét úgy választjuk meg, hogy a szintere lést követően a nvers kerámia hété felületi elemek kerámia anyaga, és a nyers kerámia alaptestből így keletkező kerámia alaptest kerámia anyaga egymással összehangolt hőtágulási együtthatóval rendelkezik, és az igy keletkező kerámia felületi elemek kerámia anyagának nagyobb lepattogzással szembeni ellenállása van, mint az így keletkező kerámia alaptest kerámia anyagának,
10. A 9. igénypont szerinti eljárás, /elemezve, hogy a nyers kerámia betétrészeket a nyers kerámia alaptesttől elkülönülten formázzuk.
11, A 10. igénypont szerinti eljárás, hogy a nyers kerámia alaptestet úgy formázzuk, hogy egy fonnázőke veséket öntünk egy formába, amelyben a nyers kerámia betétrészek vannak elhelyezve, hogy egy szintetelhető formázott kerámia nyersgyártmányt hozzunk létre.
12. A ,9, igénypont szerinti eljárás, hogy a nyers kerámia alaptestet és a nyers kerámia betétrészeket egymástól elkülönülten formázzuk, és a formázást követően a .formázott alaptest a formázott nyers kerámia betétrészekhez rögzítjük, hogy egy sdnterelheío formázott kerámia nyersgyárünány! hozzunk létre.