Совета Министров СССР оо делам изааретеннй и открытий (23) ПриоритетвЂ” (43) Опубликовано 25 06 77Бюллетень (46) Дата опубликования описания 09. (53) УДК 666.764.13 (088.8) 10. В. Петров,, В. М. Ганюченко, B. В, Неженцев, Ю. А. Полонский, Т. В. Миловидова и А. B. Шкульков (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) и Всесоюзный государственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности (71) Заявители (54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ

Изобретение относится к шихте для получения электротехнического периклаэа высокой чистоты для огнеупорной промышленности.

Известны шихты для получения пеоиклаза в дуговых печах, состояшие иэ природного сырья: обогащенного. магнезита или брусита с добавками.

Однако эти шихты и метод нлавки не обес. печивают получение периклаза высшего ка- }p чества, согласно ГОСТ 13236-73 "Периклаз электротехнический", из-аа большого количества примесей в природном сырье и загрязнения периклаэа зольными остатками электродов. 15

Известен способ получения периклаза высокой чистоты из шихты искусственно приготовленной некристаллической окиси магния (аморфной окиси), которая плавится в индукционной печи с холодным тиглем. 20

Неэагряэняюший метод нагрева токами высокой частоты и использование холодного тигля, который также не загрязняет продукты плевки, позволяют получить периклаз такой чистоты, к кую имеет исходнатт шихта. 25

Однако использование аморфной окиси при индукционной плавке в холодном тигле позволяет получить лишь малые количества чистого пер иклаза (сотни граммов ) . Процесс плавки осушествляется только периодически и не обеспечивает непрерывного процесса производства, который должен быть основой промышленного процесса.

Исследования индукционной плавки шихты, состояшей иэ аморфной окиси магния, показали, что через 20-30 минут от момента начала плавки, по достижении расплавом состава, совпадающего с составом шихты (окись магния невозможно расплавить в чцстом виде в холодном тигле, поэтому первоначально расплавляют другой окисел, например окись алюминия, а затем в оасплав вводят окись магния, разбавляя его до тех пор, пока состав расплава не будет соответствовать нужному составу шихты), процесс плавки самопроизвольно прекрашается. Это явление определяется свойствами расплава окиси магния, в частности, очень малым диапазоном между температу рой плавления (2800OC) и телтпературой

56 2510

Про должительность

Состав шихты, %

Вес, слитка, Содержание основного,илина слитка, Аморфная окись

Периклаз

Магнезит см кг плавки окисла в слитке, % час

1,7 98

5,9

2,5

97,5

2,1

7,2

2О

7,0

2,0 кипения (2825 С). При такой разности температур ванна расплава. получается малого обьема (десятки миллилитров). Попытки нагреть расплав до оольших температур с целью увеличения обьема ванны приводят лишь к кипению расплава и его интенсивному испарению. B свою очередь, испарение расплава определяет снижение мощности нагрева, так как при индукционной плавке окислов энергия выделяется 10 только в жидкой фазе. Полное испарение расплава вЂ” выкипание ванны - соответствует полному прекращению нагрева и плавки.

Температуру расплава можно поддержать ниже температуры кипения, если в расплав постоянно вводить шихту. Трудность состоит в том, что аморфная окись магния вЂ” высокодисперсный материал, поэтому она легко епекается с образованием прочного свода над расплавом. Образованию свода способствует также конденсация паров расплава окиси. Свод препятствует сходу шихты в расплав и служит экраном тепловому излучению, что ускоряет испарение остатков жидкости, 25

Бель изобретения вЂ” предотвращение выкипания расплава окисла и обеспечение непрерывного процесса получения периклаза высокой чистоты, Это доститается тем, что шихта на основе аморфной окиси магния содержит добавку, по крайней мере, одного компонента из группы: периклаз, магнезит при следующем соотношении компонентов, Bcc, %:

Аморфная окись магния 50-80

35 добавка 20-50

Конкретное содержание компонентов шихты выбирают в пределах указанных соотношений, исходя из химической чистоты так, чтобы общий состав шихты содер- 40 жал более 98% основного окисла (согласно требованиям ГОСТ 13236 73).

Влияние добавки на условия плавки шихты заключается s том, что она предотвращает спекание частиц шихты над расплавом 45 (на колошнике), обеспечивает сход шихты самотеком по шихте тигля в расплав и, тем самым, препятствует выкипанию расплав а.

Хотя назначение каждого компонента добавки одинаковое, температурные условия действия каждого из них различны.

Магнезит (/й СО ) диссоциирует при о температуре порядка 800 С с образованием углекислого газа по схеме

МРСо,вЂ” «М оео,<

Углекислый газ создает "квазикипяший слой" в средних колошниковых слоях шихты.

Это способствует газопроницаемости шихты, обеспечивает высокую подвижность частиц и исключает слипание их между собой при конденсации паров расплава.

Добавка кристаллической окиси магния периклаза вЂ” не диссоциирует, но также препятствует спеканию шихты. Крупные коисталлические частицы пеоиклаза обладают меньшей удельной поверхностной энергией сравнительно с мелкодисперсными частицами аморфной шихты, поэтому они не спекаются вплоть до температуры плавления, обеспечивая подвижность шихты в нижних горячих слоях колошника.

Эффект достигается как при раздельном использовании компонентов в качестве добавки к аморфной шихте, так и при совместном их использовании.

B таблице приведены конкретные составы шихт и характеристика полученных в результате ее плавки периклазовых слитков.

Предлагаемая шихта позволяет преодолеть принципиальное препятствие на пути использования "чистого" метода плавкивЂ” индукционной плавки в холодном тиглевЂ” для переработки качественного сырья. B свою очередь„производство периклаза высокой чистоты обеспечит: повышение качества трубчатых электронагревателей(ТЭНов), рабочие температуры и срок службы которых находятся в прямой зависимости от чистоты периклазовой засыпки в них; повышение качества некоторых элементов огнеупорной футеровки в металлургии, в част» ности, плит бесстопорной разливки стали из сталеразливочных ковшей, каналов

МГД-генераторов и проч., которые работают в тяжелых термических условиях.

562510

Составитель Л. Булгакова

РедакторА. Морозова Техред О. Луговая Корректор В, Лой

Заказ 1890/172 Тираж 658 Подписное

HHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

11ЭОЗ5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ППП «Патент", r. Ужгород, ут. Проектная, 4

Формула изобретения

Шихта для получения периклаза высокой чистоты методом плавки в индукционной печи с холодным тиглем на основе аморфной окиси магния, отличающаяся .тем, что, с целью предотвращения выкипания расплава окисла и обеспечения непрерывного процесса, она содержит добавку, по крайней мере, одного компонента из группы; периклаз, магдеэит при следующем соотно-. шении компонентов, вес. %:

Аморфная окись магния 50-80

Добавка 20-50.