Способ получения периклаза

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республнк

<п 988770 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 29.0481 (23) 3278223/23-26 р1 М к(д З

С 01 F- 5/06 с присоединением заявки М

Государственный комитет.СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.0183. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 150183 ЩУДК 661.846. . 2 (088. 8) Г.-С. Беляев, Ю.A. Белавин., Р. И. Смирнова р Г.A.. -Чернов",.

A.М. Павлов, Р.A. Петрова, H.Ä. Машуков и.A.H. Чернявский (72) Авторы изобретения

;I

Всесоюзный научно-исследовательский пройстдО-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА количество кремнеэемсодер жащего-материала, Ъу содержание кремнезема в периклазе,Вт содержание окиси кальция в периклазе, Ву содержание в периклазе частиц размером менее О, 06 мм.%;

05 0в -"ЫО, СС 0—

Изобретение относится к технологии получения периклаза, который находит широкое применение для изготовления трубчатых электронагревателей (тэнов), 5 высокоогнеупорных изделий и т.д.

Известен способ получения периклаза, включающий плавку магнийсодержащего сырья в дуговой электрической печи с последующим дроблением получен- 0 ного блока (1).

Недостатком известного способа являются низкие электроизоляционные ха рактеристики продукта.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и до- 5 стигаемому результату является способ получения периклаза, включающий плавку магнийсодержащего сырья, дробление полученного блока до размера частиц менее 0,6 мм,смешение порошка с кремнеэемсодержащим материалом, например тальком, взятым в количестве 0,3-2%, и прокалку смеси (2).

Однако при осуществлении способа невозможно получить продукт с высоки- 25 ми электроизоляционньми свойствами, поскольку исходный периклаз содержит до 15-20% частиц с размером менее

0,06 мм и при введении кремнеземсодеркащей добавки происходит взаимодейст- З0 вие последней в основном с мелкими частицами с образованием форстерита, а крупные частицы остаются незащищенными от гидратации, что приводит к снижению электротехнических свойств периклаэа.

Цель изобретения — улучшение элемтроиэоляционных свойств периклаза за счет снижения степени его гндратации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения перик- . лаэа, включающему плавку магнийсодержащего сырья, иэмельчение полученного блока, на смешение подают порошок с размером частиц менее 0,06 мм s количестве 0,1-8Ф с кремнеземсодержащим материалом, вэятьж в количестве, рас.считанном по формуле!

Ое р = ((0,5C p+ 0,2) (1+0,1М)

0,2Сз10 )-K

98 8770

К вЂ” коэффициент, равный 0,51,5 и зависящий от активности кремнезема в кремнеземГсодержащем материале с по следующей прокалкой продук-. та, при 500-1400 С.

Способ осуществляется следующим образом.

Магнийсодержащее сырье, например

:магнезит, плавят в электродуговой печи и после охлаждения расплава блок о подвергают дроблению до размера частиц менее 0,6 мм, полученный порошок с содержанием частиц размером менее

0,06 мм в количестве 0,1-8% смешивают с кремнеземсодержащим материалом, например тальком, взятым в количестве 15 рассчитанном по формуле.

Ъ1о =((0 i 5Ccao + О i 2) - (1+О 1M)

О, 2Сз102) и смесь подвергают термообработке при 500-1400 С.

Проведенными исследованиями установлено, что электроизоляционные свой-. ства периклаза при смешивании его с кремнеземсодержащим материалом взаимосвязаны с гранулометрическим составом исходного порошка, а именно увеличение содержания в нем частиц с размером менее 0,06 мм приводит к.увеличению удельной поверхности периклаза и повышает склонность его к гидратации ()

В результате электроизоляционные. свойства такого продукта ухудшаются и сопротивление изоляции тэнов, изготовленных из него, снижается. Экспериментально установлено, что положительныйЗ5 эффект предлагаемого способа, снижение степени гидратации периклаза, а значит и улучшение его электроизоляционных свойств, достигается при максимальном количестве частиц размером 4О менее 0,06 мм в порошке, равном 8% °

Так при введении в периклаз, содержащий, например, 10% фракции размером менее 0,06 мм кремнеземсодержащего материала в количестве 0,3-2,5%, со- 45 противление изоляции тэнов, изготовленных из такого периклаза, составля ет не более 16 МОм, что соответствует уровню этой характеристики продукта, полученного по прототипу. Отсеивать же частицы размером менее 0,06 мм до содержания их в порошке менее,чем

0,1% практически не представляется возможным.

На электроизоляционные свойства периклаза влияет также количество вво димого кремнеземсодержащего материала. Электротехнический перйклаз, полученный путем плавки любого сырьяp содержит до 5% окиси кремния, которая присутствует в виде форстерита. Поэ- 60 тому добавка кремнеземсодержащего материала должна производиться с учетом количества уже содержащегося- Si + в периклазе, что отражено в предлагае мом способе в виде формулы. 65

В периклазе постоянно присутствует также окись кальция и при введении недостаточного количества кремне земсодержащего материала образуются силикаты кальция, которые, обладая плохими электроизоляционными свойствами и высокой гигроскопичностью, ухудшают электроизоляционные свойства продукта и изделий из него. Поэтому количество добавок кремнеземсодержащего материала для получения положительного эффекта должно вводиться с (учетом содержания окиси кальция в периклазе, как это отражено в предлагаемом способе.

1ермообработку продукта ведут при

500-1400ОС. При введении этого процесса при температуре ниже 500 С нет положительного эффекта, т.е. не улучшаются,электроизоляционные свойства периклаза, и использование температур выше 1400 С экономически нецелесообразно.

Пример l. Магнезит плавят на блок, после охлаждения блок дробят до размера частиц менее 0,6 мм. При этом получают порошок состава, %: M@0

96,26 SiO 0,54; АЕ, О 0,38; Сао

2, 46; Fe O О, 34, содержащий О, 5 % частиц размером менее 0,06 мм.. Этот порошок подают на смешивание с кремнеземом, частицы которого имеют размер менее 0,06 мм. Количество добавки кремнезема D>;0 определяют по формуле, %!

В .;о = ((О 5 "2 ° 46+Оi2) (1+0 1 0 5)

О,Ъ-Î 54) ° 1 =- 1,35.

Следовательно, на смешение с 100 кг порошка подают 1,35 кг кремнезема.

Степень гидратации полученного периклаза по предлагаемому способу и по прототипу составляет соответственно

0,04 и 0,5% . Сопротивление изоляции тэнов., изготовленных с применением периклаэа, полученного предлагаемьм способом и по способу-прототипу сос тавляет 18 МОм и 2 МОм.

Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1, получают порошок состава, %| NgO 98,49; 8402 0,40; АС<О>

0,10; СаО 0,87; Pe<0 > 0,09, содержащий 6% частиц размером менее 0,06 мм.

В порошок вводят селикагель, в количестве, рассчитанном по формуле

D

-б, У.0,4) -1 = 0,94%, что составляет 0,94 кг на 100 кг порошка. Добавку предварительно прокаливают при 700ОC 4,5 ч. Степень гидратации продукта составляет О, 05% против 0,15% периклаза, полученного по прототипу. Сопротивление тэнов, изготовленных с применением этого периклаза равняется 7 МОм, сопротивление изоляции тэнов, изготовленных с применением периклаза, полученного по прототипу, составляет 1 МОм.

988770

Составитель B. Попов

Редактор T. Митрович Техред Л.Пекарь Корректор О. Вилак.

Заказ 10977/29 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 4

Пример 3. Способ осуществля- Таким образом, способ по изобретеют по примеру 1, получают порошок пе- нию позволяет снизить степень гидрариклаза, содержащий,. %: СаО 1,91 тации периклаза до 0,4-0,05% против

Я Ое 0,87 и 2% частиц размером менее 0,15-0,5% при получении его,по спосо0,06 мм и смешивают его с тальком в бу-прототипу и увеличить сопротивлеколичестве в соответствии с формулой 5 ние изготовленных из него тэнов до, равном 1,2%. При этом сопротивление 18-60 МОм, а при прокаливании до 110 изоляции тэнов, изготовленных из пред- МОм против 1-16 МОм в случае испольлагаемого периклаза увеличивается с зования продукта, полученного по про7 МОм до 40 МОм,тогда. как в известном тотипу. способе. введение 1,2% талька в перик- t0 лаз не приводит к повышению электроизоляционных характеристик изготов- Формула изобретения

1ленньм из него тэнов.

II р и м е р 4. Способ осуществля- 1. Способ получения периклаза, ют по примеру 1,- но на смешение пода- (5 включающий плавку магнийсодержащего ют порошок с размером частиц менее сырья, измельчение цолученногЬ блока .0,06 мм в;количестве 0,1% и тальк вво-. до размера частиц менее 0,6 мм, смедят в соответствии с расчетом в коли» шение порошка с кремнеземсодержащим честве 1%. При этом сопротивление изо- материалом и прокающу смеси, о т л и ляции тэнов, изготовленных из полу- 20 ч а ю шийся тем, что, что с цеченного продукта, увеличивается с 7 лью улучшения электроизоляционных до 78 МОм, тогда как введение 1% таль- свойств периклаза за счет снижения ка по способу-прототипу приводит к степени его гидратации, на смешение снижению сопротивления изоляции изгo подают порошок с размером частиц метовленных из этого продукта тэнов до 25 нее 0,06 мм в количестве 0,1-8%, а б МОм.. кремнеземсодержащий материал в колиПример 5. Продукт, получен- честве, рассчитанном по формуле ный по примеру 4, подвергают прокал- Dying = ((О, 5 ССоо+О 2) (1+О, 1И) ке при 1200 С в окйслительной атмосфере. Сопротивление изоляции тэнов, -ЗО. изготовленных из этого продукта, уве- где I g;0 — количество кремнеземсодерличивается до 110 МОм. жащего материала, %;

Пример б. В -периклаз того же С5; — содержание кремнезема в состава, что и в примере 5, на смеше- периклазе, %! ние подают порошок с размером частиц 35 С ао — содержание окиси кальциЯ менее 0,06 мм в количестве 0,15%, а в периклазе, Ву в качестве кремнеземсодержащего мате- М вЂ” содержание в периклазе часриала используют 2х8(02 (коэффициент тиц размером менее 0,06 мм, активности равен 3). Сопротивление %; изоляции тэнов, изготовленных из это- K — коэффициент, равный 0,5го продукта, составляет 60 МОм (npo-- 1,5 и зависящий от активтив 2 МОм в случае продукта, получен- ности кремнезема в кремненого по прототипу . Прокалка этого же земсодержащем материале. продукта при 1200 С позволяет повы- . 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юсить сопротивление изоляции тэнов до .шийся тем, что прокалку смеси

83 Мом. 45 ведут прн 500-1400 С.

Как видно из примеров 5 и б прокалка смеси способствует .Улучшению элект- Источники информации, роизоляционных свойств продукта. Одна- принятые во внимание прн экспертизе ко в зависимости от предъявляемых тре- 1. Патент COIL В 3634033, «л. 23 бований можно использовать периклаз Ю 201, опублик, 1972.. . с кремнеземсодержащей добавкой, но 2. Авторское свидетельство СССР без его прокалки. 9 648519, кл. С Ol Р 5/06, 1976.