Bányászati és Kohászati Lapok - Aluminium, 1952 (4. évfolyam, 1-12. szám)
1952-01-01 / 1. szám
Romwalter Alfréd: Alumíniumkohászati segédanyagok előállítása 3 kedni. A szemnagyságeloszlással és a térkitöltéssel kapcsolatos megfontolások az anódmasszagyártásnál hasonlóak a kerámiai iparban, az öntészeti homok minősítésénél a talajmechanikában és az ipar számos más területén is alkalmazottakhoz. Részletes taglalásuknak célja ez esetben az, hogy döntő minőségkialakító hatásuk az anódmasszagyártásnál kellő mértékben kidomborodjék. Az utóbbi táblázatban különösen az 1,5—3,0 mm és 0,06—0,2 mm-es szemcseosztályok keverékére vonatkozó rész egyúttal szemlélteti, hogy a térkitöltés (61,0 térf.%) azonos anyag kétféle szemnagyságának elegyénél nagyobb, mint az őt alkotó bármely egynemű szemnagyságé. A dolog természeténél fogva érthetően akkor is „tömörebb“ keveréket nyerünk, ha finomabb szemcsés anyagba keverünk durvábbat, ugyanis ez esetben szintén kétféle szemcsenagyság elegye keletkezik. Az említett táblázat adataiból a térfogatsúlyt az 1,5—3,0 mm-es szemnagyság mennyiségének függvényében ábrázolva minden bekevert „finomszemű anyag“-fajtára külön „térfogatsúly görbét“ nyernénk. A görbék maximumot mutatnának, amiből következik, hogy bármely azonos anyagú, de kétféle méretű szemcséből álló elegynek van egy „legtömörebb“ és ezért legnagyobb térfogatsúlyú összetétele. A durvább és apróbb kokszszemcsék elegyének már fentebb taglalt és a részecskeméretek növekvő számértékű hányadosával (durva , finom) javuló térkitöltése természetesen magában rejti annak lehetőségét is, hogy a két összetevő keverékében még mindig megmaradt hézagtérfogatot egy harmadik, mindkettőnél kisebb méretű szemnagyságosztály töltse ki. Az üzemiszerű anódmasszaelőállításnál ma gyakran ilyen, elvileg három szemnagyságosztályból álló kokszőrleményelegyet alkalmaznak, ahol a szemnagyságosztályok mérethatárai egymáshoz kapcsolódnak. (3) E szemnagyságosztályok mérethatárai 4,699—0,833 mm 0,833—0,295 mm 0,295—0 mm Az eléggé széles határméretközök oka az, hogy rideg anyagok aprításánál lehetetlen csupán egy bizonyos szemnagyságnak előállítása. Ilyenkor mindig a különböző szemnagyságok egész sora keletkezik és túl szűk szemcsemérethatárok esetében az aprított anyag jelentős része, mint mérettűrésen kívüli felhasználhatatlan volna. A jó minőségű anódmassza kokszőrleményében a kis hézagtérfogatot biztosító finom szemnagyság mellett még fontos a kokszszemcsék minél kisebb belső hézagossága is. Ezt szemléltesse egy bizonyos kokszfajtára vonatkozóan az alábbi táblázat. A „belső hézagtérfogat“ kiszámítására a Hb · = 100 (1-----ahol Hb — belső hézagtérfogat térf. % yx — a szemnagyságosztály anyagának 0,06 mm-nél finomabbra őrölt állapotban mért sűrűsége g/dm3, y2 — a szemnagyságosztály anyagának továbbaprítás nélkül mért látszólagos sűrűsége g/dm3. Az anódmassza kiégésekor keletkező anódtömb tömörsége érdekében kívánatos, hogy abban minél kevesebb, akár egyes szemcsék közti, akár pedig egyes szemcséken belüli hézag legyen. Az utóbbiak teljes hiánya a nagymennyiségű finom szemnagyságnál, a jó térkitöltésen túl még hatásos, pótlólagos tömörítés előidézője (mert a legfinomabb szemcsék tömörek). A szükséges szemnagyságelegy előállítására elvileg két módszer alkalmas. Az egyik őrölés megfelelő szitákkal szétfajtázza az őrleményt, majd a kapott szemnagyságosztályokat megfelelő arányban összekeveri. A másik módszer őrléssel a kívánt elegy szemnagysági összetételét, valamennyire megközelítő őrletet termel és ezt a hiányzó — rendszerint finom — szemnagyság pótlásával helyesbíti. Az első módszer az egész őrleménymennyiség osztályozásának szükségessége miatt önköltségtöbbletet jelent, de alkalmazásával a kívánt legjobb szemnagysági összetétel és ennek állandósága üzemszerűen jobban biztosítható. A kokszőrlet szitálása elkerülhető háromféle, a szitaosztályok szemnagysági összetételét megközelítő, szitával nem osztályozott őrlet előállításával is. A nyert őrletek megfelelő arányú keverékéből az anódmassza kokszanyagának kívánatos szemcsézete különös nehézség nélkül előállítható. Az utóbbi módszernél, mivel nem fajtázzuk az őrletet, kisebb az önköltség, de a kívánt szemnagyságeloszlás üzemi előállítása, de főleg állandóságának biztosítása csak bizonyos ingadozás árán lehetséges. Egyszerűsége miatt anádmassza-üzemekben gyakran az utóbbi módszert is alkalmazzák. b) A kötőanyag szerepe az anódmasszában és a kiégetett anódtömbben különböző. A massza „nyers“ állapotában beburkolja minden kokszszemcse teljes felületét, és ezenkívül kitölti a kokszőrleményben, lévő szemcseközi hézagokat. Ezáltal a szemcsehalmazt egyúttal egy tömbbé is egyesíti. A kokszszemcsék kötőanyagburkának viselkedése hasonló a kenőanyagéhoz, az olvadt massza ezért lényegesen „folyékonyabb“, mint a száraz kokszőrlet. Ennek egyik oka, hogy a szemcsék, mint a kötőanyagba bemártott testek, veszítenek a súlyukból. Minthogy a kötőanyag sűrűsége (»31,30 g/cm3) a kokszét (‹^·2,0 g/cm3) eléggé megközelíti, utóbbi súlycsökkenése jelentős (‹‡^65%). E nagy súlyveszteség eredménye, hogy a szemcsék közt (mindegyikükön kötőanyagburok van), főleg folyadéksúrlódás áll fenn. A nagyobb szemcsék közötti nem folyadékjellegű súrlódást pedig a köztük elhelyezkedő finomanyag szintén jelentős mértékben csökkenti. Szemnagyságosztály mmyi g/dm3g 2 g/dm3 Hb térf.% 3,0—1,5 1785 1923 7,0 1,5—1,0 1801 1923 6,3 1, 0—0,5 1818 1923 5,7 0,5—0,2 1886 1923 2,0 0,2—0,06 1923 1923 0,0 0,60 1923 1923 0,0