SE439300B - Sett att framstella beta-alkali-aluminiumoxiddelar - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 7902864-3 2 ellt belagd med ett skikt av ß-alkali-aluminiumoxid, som har väsentligen samma sammansättning som delarna, varvid en på natrium rik atmosfär alstras i skiktet i omedelbar närhet av _ delarna under sintringen, att delarna även sintras genom upp- värmning av kammaren till en temperatur, som ligger mellan 1600 s; och 1700°C och upprätthålles i 30 minuter till 4 timmar, var- efter kammaren tillåtes svalna till omgivningstemperatur.

Ett sådant förfarande tillåter speciellt framställningen av delar, vars egenskaper är mycket reproducerbara till och med från en sintringssats till en annan, medan natríumförlusterna från delarna minskas till ett minimum, medan de sintras.

Man har nu sökt att förbättra denna metod, medan de förut uppnådda fördelarna bibehålles och till och med ökas.

Det har nu visat sig, att sintringškamrarna, som användes vid sättet enligt föreliggande uppfinning, tillåter en ytterli- gare minskning i natriumförlusterna från delarna, till ett värde av nästan noll.

Dessa kammare har dessutom längre livslängd och de är även praktiskt taget odeformerbara till och med efter ett stort antal sintringsbehandlingar.

Anläggningskostnaden för dessa kammare är även måttlig.

Föreliggande uppfinning avser därför ett sätt att fram- ställa ß-alkali-aluminiumoxíddelar, speciellt ß-natrium-aluminium- oxiddelar, i vilka följande successiva steg utföres: A)' Aluminiumoxidpulver och alkalikarbonat blandas intimg i Al O- sådana mängder, att ett i förväg bestämt förhållande Na 03 '7 u uppnås, B) denna intima blandning uppvärmes i en öppen degel, C)d denna blandning får svalna fritt, D) det på så sätt erhållna pulvret krossas, 'E) delarna formas och F) delarna sintras; _ varvid delarna för detta ändamål anordnas i en sintringskammare; sättet kännetecknas därav, att kammaren åtminstone partiellt är uppbyggd av ett eldfast material, som innefattar en blandning av tre beståndsdelar, nämligen fi~aluminiumoxidchamotte, som erhål- lits genom smältning och krossning till korn med en kornstorlek av cirka 0,5-5 mm; ß-aluminiumoxidcement eller -bindemedel, som erhållits genom reaktion i fast tillstånd och vid en temperatur "tomträtt pggguïlll, “Y 10 15 20 25 30 35 40 7902864-3 3 av cirka 1200°C från en blandning av a-aluminiumoxíd och natrium- karbonat, varvid ett sådant cement har en kornstorlek av cirka 10 pm och slutligen ett natriumsalt, varvid viktmängderna av _dessa tre beståndsdelar är sådana, att kammaren under sintring alstrar en atmosfär, som är rik på natrium i omedelbar närhet av delarna.

Enligt en första utföringsform är kammaren helt och hållet uppbyggd av sådant eldfast material.

Enligt en annan utföringsform är kammaren uppbyggd av betong och dess inre yta belagd med ett skikt av det eldfasta materialet.

Andra kännetecken och fördelar med uppfinningen framgår av följande beskrivning, som såsom exempel visar en utförings- form under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 i längdsektion visar en sintringskammare för användning i en första utföringsform av uppfinningen. Pig 2 visar en vy i tvärsektion längs axeln II-II i fig 1. Pig 3 visar i längdsektion en vy av en sintringskammare för användning i en andra utföringsform av uppfinningen och fig 4 visar en tvärsektion utefter axeln III-III i fig 3.

Först blandas intimt M- eller J-aluminiumoxidpulver och natriumkarbonatpulver i sådana mängder att man erhåller ß- aluminiumoxid, xAl2O3-Na2O med x mellan 5 och 11.

En sådan blandning anordnas i en öppen degel, så att reak- tionen utföres i en icke-begränsad atmosfär.

Degeln införes i en ugn och bringas till en temperatur mellan 1150 och 1300°C, t ex 1200°C, och hålles där under exem- pelvis under 1-5 timmar.

Efter uppvärmningstiden får degeln svalna fritt. ß-natrium- aluminiumoxid erhålles i pulveriserad form genom krossning under cirka 2 timmar.

Delarna formas därefter, speciellt till rör, t ex genom elektrofores eller genom isostatisk pressning.

Sintring utföres på följande sätt: Enligt fig 1 och 2 anbringas ß-natrium-aluminiumoxidrör 1, som formats såsom beskrivits, i en sintringskammare, som enligt denna utföringsform av uppfinningen innefattar en rörformig kropp 2 uppbyggd av ett eldfast material, såsom kommer att be- skrivas, vilken kropp vid sina ändar är tillsluten av en övre platta 3 och en undre platta 4.

PO0Rl uuAuTv 10 _15. 20 25 30 35 7902864-3 4 Kroppen 2 är utförd av flera element 21, 22, Zi, vilka är lätt utbytbara och har en begränsad längd och vilka lätt kan staplas på varandra.

Kroppen Z skulle naturligtvis kunna vara utförd i ett enda stycke. Enligt-uppfinningen framställes dessa element 21, 22, Zi på följande sätt: En blandning av tre beståndsdelar framställes, företrädes- vis i ett vattenhaltigt medium, nämligen: t - ß-aluminiumchamotte, som erhållits genom smältning och kros- sats till korn med en kornstorlek av 0,5-5 mm, - ß-aluminiumoxidcement eller -bindemedel, som erhållits genom reaktion i fast tillstånd och vid en temperatur av cirka 1200°C av en blandning av araluminiumoxíd och natriumkarbonat.

Ett sådant cement har en kornstorlek av cirka 10 pm, och - ett natriumsalt, såsom oxiden eller karbonatet, vilket är lämpligt för alstring av en natriumatmosfär inuti kammaren och därför för kompensation av eventuella natriumförluster från delarna, när de sintras.

Såsom exempel är mängderna av dessa beståndsdelar väsent- ligen följande: Chamotte 75 % Cement ' 20 % Natriumsalt (NazCO3) 5 % Efter blandningen formas beståndsdelarna och uppvärmes därefter till cirka 80°C, så att cementets hårdnande säkerstäl- les. Det hela värmebehandlas därefter vid cirka 1200°C.

Den på så sätt framställda kammaren införes i en ugn, där delarna 1 anbringas mot varandra och sintras.

För detta ändamål uppvärmes ugnen till en temperatur av 1650°C, vilken temperatur upprätthålles i 1,5 h. Tiden kan variera mellan 30 min och 4 h och temperaturen kan variera mel- lan 1600 och 17oo°c.

Ugnen tillåtes därefter svalna fritt.

Det tar cirka 3 h att uppnå dessa tempe- raturer.

Delarna T krymper med cirka 15 %.

Enligt fig 3 och 4 införes ß-natrium-aluminiumoxidrör 1, som formats på beskrivet sätt, i en sintringskammare, vilken enligt en annan utföringsform innefattar en rörformig kropp 12, . som är uppbyggd av kommersiell betong och som vid ena änden är tillsluten av en övre platta 13 och vid den andra änden av en undre platta 14.

//,,,»-/“""/I///à POOR “ixlfhfiv _: quAu Y 15 20 25 30 7902864-3 5 Kroppen 12 är uppbyggd av flera element 121, 122, 12i, vilka är väsentligen utbytbara och vilkas längder är begränsade.

Elementen kan staplas på varandra.

En variant innebär att kroppen 12 utföres i ett enda stycke.

Dessa element (eller det enda stycke som bildar kroppen 12) är vidare formade under användning av konventionell teknik, såsom gjutning, uniaxiell sammanpressning och stampning, speci- ellt vid kammare som har stora dimensioner.

Dessa element (eller den enda del som bildar kroppen 12) samt plattorna 13 och 14 är vidare på sina inre ytor belagda med ett skikt eller en beläggning 15 av eldfast material, vars sammansättning är analog med den för det material, som användes vid den första utföringsformen, och framställes på liknande sätt.

En sådan beläggning 15 är företrädesvis utförd genom stampning av fuktig massa.

Kammaren införes därefter i en ugn, där delarna 1 sintras under förut angivna betingelser.

Ett speciellt exempel över uppfinningen gives i det föl- jande.

Sintringskammaren är 55 cm hög och har en yttre diameter av 25 cm. Dess inre volym är cirka 20 dmš och den kan innehålla 30 rör 1, som är 51 cm höga och har en yttre diameter av 3,5 cm.

Kroppen 12 innefattar tio element uppbyggda av grov betong (typ Purotab från Kaiser Electro Réfractaíre).

Skiktet 15 är cirka 7 mm tjockt och dess sammansättning är den som beskrivits.

En kammare med ekvivalenta dimensioner kan ävenledes fram- ställas med det eldfasta material, som beskrivits under hänvis- ning till fig 1 och 2.

Det bör i detta avseende observeras, att elementen 21, 22 ... Zi i kamrarna efter ett antal sintringsbehandlingar kan krossas till korn, i vilka ett natriumsalt återigen inblandas så att den förlust kompenseras, som är oundgänglig efter ett antal sintringsbehandlingar. De använda kamrarna àtervinnes därför och detta gör kostnaden för sintringen måttlig. “sang- QUALITY

Claims (10)

79ß2864'5 G Patentkrav

1. Sätt att framställa ß-alkali-aluminiumoxiddelar, speci- ellt ß-natrium-aluminíumoxiddelar, varvid följande successiva steg utföres: , A) Aluminiumoxidpulver och ett alkalikarbonatpulver blandas in- timt tillsammans i sådana mängder, att ett i förväg bestämt för- ' Al203 Na2O B) denna intima blandning uppvärmes i en öppen degel, C) blandningen får svalna fritt, D) det på så sätt erhållna pulvret krossas, E) delarna formas och F) delarna sintras, varvid delarna för detta ändamål anbringas i en sintríngskammare, k ä n n e t e c k n a t därav, att kammaren åtminstone till en del är uppbyggd av ett eldfast material, som innefattar en bland- ning av tre beståndsdelar, nämligen ß-aluminiumoxidchamotte, som erhållits genom smältning och krossníng till korn med en korn- storlek av cirka 0,5 mm, ett ß-aluminíumoxidcement eller -bindemedel, som erhållits genom reaktion i fast tillstånd och vid en temperatur av cirka 1200°C av en blandning av äßaluminium- oxíd och natríumkarbonat, varvid cementet har en kornstorlek av cirka 10 um, och slutligen natríumkarbonat eller -oxid, varvid de hållande erhålles, olika viktmängderna av dessa tre beståndsdelar är sådana, att kammaren under sintring alstrar en på natríum rik atmosfär i omedelbar närhet av delarna.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att kammaren helt och hållet är utförd av eldfast material.

3. Sätt enligt krav 1,- k ä n n e t e c k n a t därav, att kammaren är utförd av betong och att dess inre yta är be- lagd med ett skikt av det eldfasta materialet.

4. Sätt enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att mängderna av de tre beståndsdelarna är väsentligen: chamotte 75%, cement 20 %, natríumkarbonat eller -oxid 5 %.

5. Sätt enligt något av krav 1-4, k ä n n e t e c k n a t därav, att kroppen i kammaren är utförd av flera utbytbara elc- ment, som är staplade på varandra.

6. Sätt enligt något av krav 1-4, k ä n n e t e c k n a t därav, att kroppen i kammaren är utförd i ett enda stycke. DDR QUALIIX, .y 7902864-3 S?

7. Sätt enligt något av krav 1-6, k ä n n e t e c k n a t därav, att sintringskammaren innefattar en ovre platta och en undre platta, vilka tillsluter kammarens kropp.

8. Sätt enligt något av krav 1-7, k ä n n e t e c k n a t därav, att delarna síntras genom uppvärmning av kammaren till en temperatur, som ligger mellan 1600 och 1700°C och som upprätt- hålles í 30 minuter - 4 timmar, och att kammaren tillåtes att svalna fritt till omgivningstemperatur.

9. Sätt enligt något av krav 1-10, k ä n n e t e c k n a t - Al O därav, att förhållandet Nšåöš ligger mellan 5 och 11.

10. Sätt enligt nâgotzav krav 1-9, k ä n n e t e c k n a t därav, att degeln i steg B) uppvärmes till en temperatur mellan 1150 och 130000, vilken temperatur upprätthàlles under 1-5 timmar, medan i steg E) delarna formas genom elektrofores följt av en isostatisk sammanpressning av den på så sätt erhållna avsättningen. V fl_..__-__._...._...__g g Poon S auAuTv