Способ термообработки порошковых керамических материалов

(51)5 С 01 Р 5/02, Р 27 В 1/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЦТИЯПРИ ПНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПОРОШ 57) .СПОСОБ ТЕРКЕРАМИЧЕСКИХственно перикло в шахту печиотличаюс целью сокращи повышения элематериал передвают до его харатуры Дебая,врасширения,пре . агруз- охлажтем,впе фхтукойбодВИзобретение относится к огнеупор- периклаза вызывает повышение дефектФаа . ной пройышпенности, а именно к тер- ности кристаллов. термообработанного мообработке порошковых керамических. периклаза и снижение его качества. материалов, например периклаза и мо-. Наиболее близким по технической жет быть использовано в электротех- сущности и достигаемому положительвической, огнеупорной и керамической ному эффекту к предлагаемому изобре- шР промышленности, тению является способ термообработкиИзвестен способ термообработки по- .порошка электротехнического.периклаза ф 4 рошков электротехнического периклаза в шахтной печи, включающий нагрев, по капсельной технологии в туннель- .выдержку при максимальной температуных обжиговых печах. ре и охлаждение материала в шахтеСпособ предусматривает термообра- печи;ботку периклаза в туннельных печах указанный способ термообработв капсельных емкостях,ки периклазапозволяет сократить е ЙНедостатком способа является ма- . время общей термообработки, при лая производительность из-за большкХ этом время выдержки при максимальзатрат времени (36-40 ч), Кроме того,ной температуре достигает 30-40 мин, дополнительное измельчение образовав- Однако при реализации данного шегося после термообработки коржа способа термообработки периклаза в МайЮ 1(71) Восточный научно-исследовательс-. кий и проектный институт огнеупорной промышленности: (56) Регламент технологического процесса термообработки электротехнического периклаза, Богдановичский огнеупорный завод, 1978.(54) ( КОВЫХ имуще ки ег дення что, печи ния нагре темпе ного ООБ РАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ,за, путем з нагрева и щийся ния простое ктросопроти подачей в ш актеристиче условиях свшахтной печи при длительной ее эксплуатации в промышленных условиях происходит зарастание рабочего канала печи и образование "пробок", которые затрудняют движение материала и приводят к простоям, печи. Явление образования "пробок" обусловлено высоким коэффициентом термического расширения периклаза до 600 С, Коэф, фициент термического расширения пей риклаза при нагревании от 50 до 600 С изменяется от 6,7 10до 13,0 10 6 К, При достижении 600 С, являющейся характеристической температурой Дебая 15 для периклаза, теплоемкость материала становится постоянной или слабо зависит от температуры, и рост коэффициента термического расширения замедляется. Так, например, при нагре вании от 600 до 1000 С коэффициент термического расширения изменяется от 13, О 10" до 13,8 10 К и при дальнейшем увеличении температуры практически не изменяется, 25Подобную зависимость коэффициента терМического расширения от температуры имеют глинозем (А 10 ), карбид кремния (ЯС) и другие керамические материалы, 30Такие материалы, попадая из расходного бункера в рабочий канал печи, подвергаются резкому нагреву Высокий коэффициент термического расширения приводит к росту объема материала, его уплотнению и образованию "пробок", Кроме того, ввод материала непосредственно в высокотемпературную зону приводит к изменению зернового состава периклаза, который должен соответствовать ГОСТ 13236-73, что снижает его качество.Изменейие зернового состава обусловлено высоким коэффициентом термического расширения, с одной стороны и резко снижающейся его теплопроводностью при увеличении температуры до 600 С с другой, В результате взаимно обратной зависимости между этими показателями возникающие при нагреве термические напряжения в зернах превышают допустимые, и происходит их разрушение.Цель изобретения - сокращение простоев шахтной печи и повышение электросопротивления материала.Цель достигается тем что в способе термообработки порошковых керамических материалов, преимущественно периклаза путем загрузки его вщахту печи, нагрева и охлаждения,материал перед подачей в шахту нагревают до его характеристической температуры Дебая в условиях свободногорасширения материала.П р и м е р. Периклаз, выплавленный в электродуговой руднотермической печи, после разделки блока и сортировки измельчали до величины зеренменее .0,5 мм с составом фракций,соответствующих ГОСТ 13236-73,Измельченный порошок периклазатермообрабатывали в шахтной муфельнойпечи без предварительного подогреваи с предварительным подогревом в камере, представляющей собой емкость,снабженную силитовыми нагревателями,В опытах с предварительным подогревом порошок перед загрузкой в шахту подавали в обогреваемую камеру,расположенную над рабочим пространством печи таким образом, что выходное отверстие ее совпадало с входнымотверстием печи, Подогретый порошокнепрерывно поступал в рабочее про-странство печи для дальнейшей термообработкиРезультаты термообработки периклаза без предварительного подогрева ис подогревом до различных температурпоказывают, что лучшие результаты достигаются при температуре предварительного подогрева 600 С, что соотоветствует характеристической температуре Дебая для периклаза.оНагрев до температуры ниже 600 Сприводит к тому, . что материал, поступив в рабочий канал печи еще продолжает увеличиваться в объеме, ипроисходит незначительное зарастание канала печи, Кроме того, происходит изменение зернового состава,что не обеспечивает желаемого эф"фекта в повышении качества материала, например электросопротивления.Увеличение температуры предварительного подогрева до 600 С позволяоет полностью исключить зарастание канала печи и образование "пробок",Приэтом зерновой состав периклаза соответствует исходному, а электросопротивление возрастает по.сравнениюос прототипом при 800 С в 15 раза,при 1000 С в 2 раза,В таблице приведены результатытермообработки периклаза в шахтнойпечи,,о4,0 4,2 104,8 10 в Техред Л.Сердюков Эрдейи Редактор М.Ле орре Подписное .изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5, Раушская наб.д. 4/5 Заказ 3441 Тираж 293ВНИИПЯ Государственного комитета и113035, Москва, Жроиэводствеино-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 1Предлагаемый способ термообработки керамических порошковых материалов в шахтной печи позволяет сократить простои печи, повысить коэффициент ее использования в 3-4 раза и повысить качество термообработанного материала,Экономический эффект от внедренияпредлагаемого изобретения образуетсяза счет сокращения времени термооб 5работки в 30-40 раз и повышения про-.изводительности процесса