Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania ka¬ mieni magnezytowych, odpornych na zmiany temperatury, bez stosowania znanych sub¬ stancji dodatkowych w rodzaju chromitu lub substancji, zawierajacych glinke. Wiadomo, ze sposród wszystkich wyrobów ceramicznych ka¬ mienie magnezytowe sa najbardziej wrazliwe na nagle zmiany temperatury, wskutek czego sto¬ sowanie tych kamieni do róznych celów jest ograniczone. Mala odpornosc na zmiany tem¬ peratury jest spowodowana przez wysoki wspólczynnik rozszerzalnosci tlenku magnezu oraz przez nadzwyczaj wrazliwe laczace ziarna topniki, skladajace sie z topliwych w niskiej temperaturze trzecio — i czwartorzedowych zwiazków tlenków Si02, AI2O3 i MgQ, które wskutek swojej szklistej struktury powoduja tworzenie sie bardzo sztywnego i nieelastycznego zespolu ziarn.Proponowano juz stosowanie najrozmaitszych polaczen ziarn do wytwarzania kamieni ogniood¬ pornych, posiadajacych rózne przerwy ziarni¬ stosci, jednakze tak wytworzone kamienie mag- gnezytowe wykazywaly w mniejszym lub wiek¬ szym stopniu te same wady, co poprzednio. Ist¬ nieje równiez szereg prac naukowych, zmierza¬ jacych do odkrycia drogi, prowadzacej do usu niecia tych wad. Miedzy innymi w roku 1934 ukazala sie w czasopismie „Sprechsaal fur Ke- ramik, Glas, Email" praca H. Salmanga i P. Ne- mitza o „Wplywie ziarnistosci kamieni magne-* zytowych na ich wlasciwosci", opierajaca sie na bardzo obszernym materiale doswiadczalnym.Jednakze równiez na podstawie bogatych mate¬ rialów tej pacy nie mozna ustalic regul wytwa¬ rzania kamieni magnezytowych o wysokiej odpornosci na zmiany temperatury. Kamienie magnezytowe, wytwarzane na podstawie prze¬ pisów, podanych przez profesora Salmanga i Je-go wspólpracowników, wykazuja przy próbach naglego; studzenia bardzo slabe wyniki, których ple mozna porównywac z. postepem, uzyskanym za pomoca niniejszego wynalazku.W celu uzyskania moznosci formowania nie- plastycznych z natury tworzyw ceramicznych, znane jest stosowanie magnezji jako lepiszcza lub w postaci drobno zmielonej albo przepro¬ wadzonej w zwykly sposób w stan koloidalny.Znane jest równiez wytwarzanie odpornych na zmiany temperatury kamieni magnezytowych np. w sposób, stanowiacy przedmiot austriackie¬ go patentu nr 111083, w którego pierwszym zdaniu jednak wyraznie podkreslono, ze takie masy magnezytowe mozna wytwarzac jedynie w przypadku, gdy magnezyty zamiast spiekania poddaje sie topieniu, przy czym wszakze wysoki wspólczynnik rozszerzalnosci periklasu przema¬ wia raczej przeciwko odpornosci na zmiany temperatury. Wedlug niemieckiego patentu nr 274039 stosuje sie do wytwarzana wysokoodpor- nych przedmiotów z tworzyw, nieplastycznych z natury, najdrobniejsze tworzywo o charakte¬ rze koloidalnym w calej ilosci masy, a wiec nie tylko jako lepiszcze, lecz jako calosc masy bez dodatku jakichkolwiek tworzyw o bardziej gru¬ bym ziarnie, podobnie jak wedlug patentu bry¬ tyjskiego nr 11771 z 1912 r., prawie identycznego z powyzszym patentem niemieckim. W patencie szwajcarskim nr 226878 opisano sluzaca do wy¬ twarzania kamieni magnezytowych, odpornych na zmiany temperatury mieszanine zawierajaca 5—15 % drobno zmielonych substancji, a w pa¬ tencie austriackim nr 158208 i w patencie bry¬ tyjskim nr 418580 — podobny wybór ziarn z za¬ stosowaniem tlenku glinu, przy czym jednakze ilosci, podane w tych patentach, calkowicie od¬ biegaja od ilosci, podanych w sposobie wedlug wynalazku.Wspólnym elementem niniejszego wynalazku oraz powyzszych jak równiez i podobnych pa¬ tentów i publikacji jest zasada stosowania naj- drobniej zmielonych substancji, jednakze sposób wedlug niniejszego wynalazku rózni sie od spo¬ sobów, podanych w powyzszych patentach, co najmniej w takim samym stopniu, w jakim pa¬ tenty te róznia sie miedzy soba, ponadto zas rózni sie sposób wedlug wynalazku od tych znanych sposobów wydajnym i skokowym wzrostem odpornosci na zmiany temperatury kamieni magnezytowych, wytworzonych tym sposobem Proponowano równiez zwiekszyc odpornosc ka¬ mieni magnezytowych na zmiany temperatury przez dodawanie ognioodpornych substancji, jak bauksyt, korund, substancje zawierajace glinke lub chromit. Sposoby te sa jednak o tyle nieko¬ rzystne, ze sa one skuteczne jedynie wówczas, gdy substancjami tymi zastapi sie stosunkowo duza czesc spiekajacego sie magnezytu, co wplywa niekorzystnie na inne cenne wlasciwosci cegiel magnezytowych (zmiekczanie sie pod wplywem cisnienia, wytrzymalosc mechaniczna itd.). W przeciwienstwie do tego mozna wedlug wynalazku powiekszyc odpornosc kamieni mag¬ nezytowych na zmiany temperatury bez zadnych dodatków substancji obcych, stosujac wylacznie dostepna w handlu spiekajaca sie magnezie, poslugujac sie jednak przy tym specjalnym spo¬ sobem postepowania.Duza sile laczaca lepiszcza uzyskanego z mag- f nezji spiekajacej sie i stosowanego zgodnie \ z wynalazkieni otrzymuje sie przez zmielenie na mokro spiekajacej sie magnezji na najdrobniej- I sze ziarnka o wielkosci ponizej 40 ^ przy czym l, sila laczaca zostaje jeszcze zwiekszona przez wystepujace przy mieleniu uwodnienie. Przy¬ gotowywanie lepiszcza mozna przeprowadzic równiez w dwóch lub wiecej zabiegach robo¬ czych, przy czym mielenie na najdrobniejsze czastki i uwodnienie przeprowadza sie oddziel¬ nie w taki sposób, ze w pierwszym zabiegu ro¬ boczym miele sie na najdrobniejsze czastki na sucho, a zmielona substancje poddaje sie w dru¬ gim zabiegu roboczym w odpowiedni sposób dzialaniu wody lub pary albo obydwóch tych czynników, najlepiej dodajac jednoczesnie elek¬ trolitu, zwlaszcza o reakcji kwasnej, otrzymujac w ten sposób lepiszcze o duzej sile laczacej.Ilosc wysokoplastycznego lepiszcza, dodawa¬ nego do roztworu spiekajacej sie magnezji, win¬ na byc tak dobrana, by gwarantowala nieza¬ wodne pokrycie lub otulenie ziarn magnezytu, przy czym ilosc lepiszcza wynosi zwykle 15—30 % w stosunku do mieszanej substancji.Stwierdzono, ze kamienie magnezytowe, wy¬ tworzone sposobem wedlug wynalazku, przy próbie naglego studzenia w powietrzu, polega¬ jacej na rozgrzaniu kamienia do czerwonosci, ostudzenie go strumieniem powietrza pod cisnie¬ niem 1 atm i powtarzaniu tego zabiegu, az ka¬ mien rozpadnie sie na dwa duze kawalki, wy* trzymuja 50 i nawet znacznie wieksza liczbe ostudzen, podczas gdy normalne kamienie mag¬ nezytowe nie wytrzymuja wiecej niz 4—6 takich prób.Pomysl wynalazczy Jest oparty na teoretycz¬ nym rozwazaniu, ?e powodem wysokiej termicz¬ nej wrazliwosci kamieni magnezytowych jest zasadniczo okolicznosc, ze masa topnika, two¬ rzaca spójnie ziarn, nie posiada ilosciowo granic optymalnych, a ponadto wykazuje nieregularne — 2 —rozmieszczenie w strukturze kamienia i niejed¬ nolita struktura chemiczna. Przypuszczenie, ze wlasnie te czynniki powoduja mala odpornosc cieplna, kamieni magnezytowych, bylo juz wy¬ powiadane przez wielu badaczy magnezytu, jednakze mimo szeroko zakrojonych prac do¬ swiadczalnych nie znaleziono takich srodków, któreby powodowaly skokowe polepszenie od¬ pornosci na zmiany temperatury. Przy zabiegu wypalania kamieni magnezytowych wystepuja czesciowe topniki, które powoduja zlepienie ziarn. Ilosc tych tworzacych sie topników zale¬ zy — poza skladem chemicznym zastosowanej magnezji spiekajacej sie — w duzej mierze od zawartosci na j drobniej zmielonego tworzywa {ponizej 40 p). Proces roboczy wedlug wynalaz¬ ku kontroluje ilosc tworzacych sie czesciowych topników i utrzymuje ja na optymalnej wyso¬ kosci, wynoszacej okolo 20 % i umozliwiaja¬ cej niezawodne otulenie i pokrycie ziarn mag¬ nezytu, a tym samym wskutek jednolitego zle¬ pienia gwarantujacej wysoka odpornosc na zmiany temperatury.Jak to wykazaly przeprowadzone próby oraz wytwarzanie kamieni sposobem wedlug wyna¬ lazku, zmielenie na najdrobniejsze czasteczki stanowi istotnie podstawowy warunek osiagnie¬ cia zamierzonych wyników. Tak np. przy czast¬ kach o srednicy 0 —100 v nie mozna jeszcze zauwazyc zadnego zwiekszenia odpornosci na zmiany temperatury, podczas gdy przy srednicy 0 — 40^ i tym samym skladzie wagowym, od¬ pornosc cieplna zwieksza sie juz w nadspodzie¬ wanie wysokim stopniu..Uwodnienie, wystepujace przy mieleniu na mokro, powoduje czesciowe pecznienie ziarn magnezytu, co oprócz drobnego zmielenia pro¬ wadzi jeszcze do dalszego zwiekszenia czynnej warstwy powierzchniowej.Przy wytwarzaniu plastycznego lepiszcza sposobem wedlug wynalazku z zastosowaniem mielenia na mokro, stosuje sie dodatek elektro¬ litu o reakcji kwasnej, który umozliwia dalsza aktywacje powierzchni czastek magnezytu.Zwiazane z tym zalety objawiaja sie w postaci uplynnienia i utrwalenia zawiesiny koloidalnej, wskutek czego zawiesina ta równiez przy malej zawartosci wody wykazuje gestosc, odpowied¬ nia do dalszej przeróbki. Jako elektrolitu uzy¬ wa sie najkorzystniej lugu siarczynowego.Wysoki stopien rozdrobnienia wraz z uwod¬ nieniem zwiekszaja w duzym stopniu plastycz¬ nosc lepiszcza, wskutek czego obok nadspodzie¬ wanego polepszenia innych wlasnosci technicz¬ nych (odpornosci na zmiany temperatury,_Jje— stosci itd.) otrzymuje sie cegly o trwalych na¬ roznikach i obrzezach i silnej spoistosci ziarn oraz dobrym dzwieku. Zalety te sa najbardziej cenne przy wytwarzaniu cegiel chromo-magne- zytowych.W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie le¬ piszcze w ilosci 15—30 %, najlepiej jednak w ilo¬ sci mniejszej od 20 %. Jak wykazaly przeprowa¬ dzone doswiadczenia, ilosc uzytych czasteczek najdrobniejszych (lepiszcza) miesci sie wlasnie w powyzszych granicach i jest uzalezniona od fizycznych wlasciwosci (twardosci, stopnia spie¬ kania, ksztaltu itd.) zastosowanych czesci gru¬ boziarnistych, jak równiez od dalszego procesu przeróbki (stlaczania, wypiekanie). Dokladna ilosc drobnych czasteczek nalezy doswiadczalnie ustalic osobno dla kazdego materialu. Zabieg ten ma na celu dokladne ilosciowe ustalenie mas topnikowych, tworzacych sie podczas wy¬ palania cegiel.Usuniecie drobnych do srednich frakcji ziarn (do 1 mm) z mas magnezytowych powoduje dalsze zwiekszenie odpornosci na zmiany tem¬ peratury. Najczesciej stosuje sie tworzywo zmielone o ziarnistosci _0 — 2 lub_0 — 3 mm, a wiec o ziarnistosci zwykle stosowanej przy wyrobie cegiel, przy czym po usunieciu drob¬ nych czasteczek o ziarnistosci do 0,5 mm, a w razie potrzeby do 1 mm, które to ostatnie po odpowiednim zmieleniu nadaja sie doskonale do wyrobu lepiszcza, przeprowadza sie obróbke sposobem wedlug wynalazku.W przeciwienstwie do dotychczasowej nie¬ okreslonosci wynalazek daje scisle okreslenie grubosci, ilosci i sposobu wytwarzania lepisz¬ cza oraz sposobu uzycia lepiszcza do wytwarza¬ nia kamieni magnezytowych o nadspodziewanie zwiekszonej odpornosci na zmiany temperatury, wskutek czego umozliwia on pewne i gospodar¬ czo znacznie ulatwione wytwarzanie kamieni magnezytowych.Przy przeprowadzaniu sposobu wedlug wy- anlazku mozna tez stosowac znane juz dawniej substancje dodatkowe, takie jak chromit, masy zawierajace glinke itd., przez co uzyskuje sie dalsze polepszenie odpornosci termicznej. Poza tym jednak sposób wedlug wynalazku wyka¬ zuje te zalete, ze przy jego stosowaniu mozna uzywac znacznie mniejszych ilosci substancji dodatkowych, a uzyskane wytwory odznaczaja sie dobrymi wlasciwosciami o ile chodzi o zmiekczenie pod cisnieniem, odpornosc na dzialanie zuzla i wytrzymalosc mechaniczna. PL