KRALJEVINA SRBA, HRVATA I SLOVENACA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
Klasa 80 (5)
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1. Maja 1927.
PATENTNI SPIS BR. 4250
Henry Spencer Spackman, inžinjer, Egypte Mills, Pensylvania, U. S. A. Postupak za izradu hidrauličkog cementa i proizvoda dobivenih njime.
Prijava od 10. decembra 1925.	Važi od 1. aprila 1926.
Traženo pravo prvenstva od 17. decembra 1924. (U. S. A).
Ovaj se postupak u opšte odnosi na izradu hidrauličkog cementa a specijalno na izradu aluminatnog cementa, koji se brzo stvrdnjava, i koji sadrži kisele sastojke, koji obrazuju cement, na primer aluminium, gvožđe, titan, silicium i njegove homologe ali koji ima malo krečnih sastojka. U ovim cementima, kreč ili druga kakva baza za obrazovanje cementa zastupljena je malo ili nije veća po količini od one, koja je potrebna za vezivanje po težini sa kompo-nentama-kiselo-aklivnim. Odnos je: jedan molekul kreča prema jednom molekulu ki-selo-dejstvujućeg sastojka i isti može biti manji, što je čak i bolje.
Cementi ovog opšleg karaktera dosad su tehnički proizvođeni topljenjem sirovina pod uslovima, u kojima je gvožđe potpuno ili većim delom redukovano u metalno stanje. Upotrebljavane peći bile su obično peći sa vodenim omotačem tipa kupolnih ili visokih peći, ili električne peći pri čem se je material topio u dodiru sa gorivom ili jako užarenim elektrodama.
Izrada ovim postupcima pokazala je se nezadovoljavajuća usled velikih troškova proizvodnje i usled toga što proizvod nije jednostavan. Ovakvi uslovi javljaju se usled prisustva gvožđa u sirovini i zbog unošenja nečistoća sa gorivom. Gvožđe se nalazi u sirovini u raznim jedinjenjima poglavito kao oksidi i cilj topljenju sirovine re-dukovanjem očevidno je dobijanje metalnog gvožđa. Ne samo što je nemuguće mleti zguru, koja sadrži znatne količine gvožđa u metalnom obliku, već se njegovo
prisustvo neprijatno oseća u gotovom proizvodu. Stoga je pokušavano da se gvožđe izbaci pre mlevenja, ali ovi pokušaji u-slovljavaju vrlo razne procese, kao na primer zasebno otakanje iz peći kao u fabri-kaciji gvožđa ili magnetsko odvajanje, ili ručno ili oba, i to kad se rastopina ohladi. Ni jedan od ovih metoda pak nije potpuno uspešan, pošto se u praksi ne može izvesti potpuno uklanjanje ovog gvožđa. Nezgode zbog prisustva metalnog gvožđa u gotovom proizvodu (ili gvozdenog oksida) potiču ne iz činjenica što je taj proizvod inertan, već otuda što se, čim se cement veže i stvrdne, javljaju unutarnja naprezanja kao posledica oksidacije takvog gvožđa u prisustvu vlage i vazduha koje prati povećanje zapremine.
Pronalazak se sastoji u postupku za izradu hidrauličnog cementa. Ovaj postupak obuhvata mere za topljenje izvesne količine sastavljene iz kisele - cement obrazuju-će komponente, zajedno sa nekom bazom i to u oksidišućoj vatri i potom mere za hlađenje. Posledica ovoga je: gvožđe u zguri u kojoj se nalazi u obliku kalciumo-vih ferala ili drugih oksida gvožđa, usled čega nije potrebno ukloniti to gvožđe pre mlevenja već šta više prisustvo istog u gotovom proizvodu u količinama od 40 do 20% jeste u većim slučajevima znatno korisno, pošto ono očevidno reguliše vreme vezivanja cementa i povećava nepropustlji-vost, istrajnost i jačinu maltera i betona načinjenih od tog cementa.
Druga dobra strana ovog postupka koja
Din. 5.
se odnosi na ekonomičnost, leži u činjenici da je mogućno održavati temperaturu peći za 100—200° C ispod temperature, koja je potrebna u svakom drugom procesu, u kome se traži redukcija gvožđa u čelik. Da bi otopljena masa mogla teći slobodno, potrebno je, da se sva rastopina drži na temperaturi, koja je dovoljno visoka da svaki čelik održava u tečnom stanju? Temperatura, pak, za ovu svrhu veća je za 100—200 stepeni Celsiusa, od one koja je potrebna da se zgura održava u tečnom stanju. Održanje ovih većih temperatura je, s toga, priličan ekonomski gubitak, koji ne doprinosi kakvoći proizvoda već pozitivno šteti oplatu (oblogu) peći i prema tome je jasno, da svaki metod redukovanja tih temperatura znači veliku dobit.
Ja sam pronašao, da će se, ako se za-premina vazdušne duvaljke dimenzionira tako da oksidisanje zamenjuje redukovanje koje je dosad upotrebljavano pri topljenju cementa ove vrste, dobiti primerno poboljšanje u kakvoći i znatno smanjiti troškovi. Dok je s jedne strane lako pravili odme-ravanjem količine vazduha (prvenstveno pre-grejani), goriva i mase, održavati ne redu-kujuće uslove u ekonomskim granicama, u peći vrste visokih ili kupolnih peći, dotle se, s druge strane ove pogodbe mogu još lakše obezbediti u plamenim pećima a naročito u rotacionim plemenima pećima, u kojima topljena masa teče usled teže. Ne samo što se željeni uslov oksidisanja i sloboda od prljanja gorivom mogu prilično odžati u rotacionim pećima, već se ceo proces može zgodno i ekonomično izvesti time, što se isti čini neprekidnim, sa sled-stveno većom produkcijom. Podpuna homogenost obezbeđena je u krajnem proizvodu. Rotaciona peć, koja se obično upo-trebljuje u izradi portland cementa vrlo je podesna i za ovu svrhu.
Pri izvođenju ovog postupka, u ponajboljem obliku može se upotrebiti sirovina, koja se sastoji iz baze za obrazovanje cementa i podesne kiselo dejstvujuće komponente, kao što je aluminium gvožđeni oksid, silicium ili titan ili kombinacije iz dva ili tri ova elementa.
Tipična se sirovina može sastojati iz jednakih delova bauksita i krečnjaka, proseč-nog sastava, koji će proizvesti u specijalnom slučaju cement sa 6% siliciuma. 41°/0
aluminium, 11% gvozdenih oksida, 41% kreča i neodređenih sastojaka oko 1%. Gorivo, koje može biti tečno, gasno ili u prahu, dovodi se u takvim količinama, da se temperatura peći održava toliko visoka da nastupa potpuno topljenje sirovina, koje se otaču u tečnom stanju, koje odgovara otačenoj zguri iz visoke peći za topljenje gvožđa. Pri prolazu mase kroz peć, masa je izložena dejstvu dovoljne količine vazduha, koja sprečava redukciju gvožđa-nih jedinjenja u metalno ili ferozno stanje, i kako sirovina teče ona se postepeno za-greva do tačke topljenja i teče iz odvodnog kraja peći u neprekidnoj ili bar povremenoj struji. Otopljena zgura posle otakanja iz peći hladi se na svaki podesan i poznat uačin u ovoj grani metalurgije. Tako ohlađeni proizvod po meljenju gotov je za u-potrebo kao cement.
Način izvođenja ovog pronalaska može jako varirati i to ne samo po načinu već i prema vrsti upolrebljenih sredstava. Mogu se primetiti razne vrste peći, metode gre-janja i razne vrste goriva tako isto i postupci otakanja i hlađenja a da se time ne promeni glavna zamisao pronalaska.
Patentni zahtevi:
1.	Postupak za izradu hidrauličnog cementa, naznačen time, što se topi masa iz kiseline komponente, koja obrazuje cement (na primer aluminiumski material) zajedno sa nekom bazom u oksidišućoj vatri (toploti) i potom hladi dobivena zgura.
2.	Postupak za izradu hidrauličnog cementa, naznačen time, što masa sadrži mali deo kreča a veliki deo aluminiuma.
3.	Postupak po zahtevu 1 ili 2 naznačen time, što se bauksit i kreč tope na oksidišućoj toploti.
4.	Postupak za izradu hidrauličnog cementa po zahtevu 3, naznačen time, što se kreč i bauksit upotrebljuju u srazmerama približno: jedan molekul kreča prema jednom molekulu kiselo-dejstvujuće komponente, koja se nalazi u bauksitu.
5.	Postupak za izradu hidrauličnog cementa po zahtevu 1, 2, 3 ili 4, naznačen time, što se masa topi u atmosferi koja je podešena da onemogući redukciju gvožđa koje se nalazi u toj masi.