Способ получения периклаза

ОПИСАНИЕ ИЗОВРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихВеспублнк К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 29.0431 (21) 3278223/23-26 р 1 М к(д З С 01 Р. 5/06 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский пройсжяО-койструкторскийи технологический институт электротермического оборудования(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА количество кремнеэемсодер жащего материала,содержание кремнезема в периклазе,1содержание окиси кальцияв периклазе, ;содержание в периклазе частиц размером менее О, 06 мм. ; 05 ф Ов С 5 т 0 рС 0 -М 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 ного блока 1).Недостатком известного способа являются низкие электроизоляционные характеристики продукта.Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и до стигаемому результату является способ получения периклаза, включающий плавку магнийсодержащего сырья, дробление полученного блока до размера частиц менее 0,6 мм,смешение порошка с крем" неэемсодержащим материалом, например тальком, взятым в количестве 0,3"2, и прокалку смеси (2).Однако при осуществлении способа невозможно получить продукт с высоки ми электроизоляционньми свойствами, поскольку исходный периклаз содержит до 15-20 частиц с размером менее 0,06 мм и при введении кремнеземсодержащей добавки происходит взаимодейст 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 периклаза, включающему плавку магнийсодержащего сырья, иэмельчение полученного блока, на смешение подают порошок с размером частиц менее 0,06 мм в количестве 0,1-8 с кремнеземсодержащим материалом, вэятьж в количестве, рас,считанном по формуле ом = 1 (О 5 со 0+ 0 2)О+0,1 м) 0,2 С 510 )-ЕК - коэффициент, равный 0,51,5 и зависящий от активности кремнезема в кремнеземГсодержащем материале с последующей прокалкой продук-.та,при 500-1400 ОС.Способ осуществляется следующим образом.Магнийсодержащее сырье, например :магнезит, плавят в электродуговой печи и после охлаждения расплава блок ( 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 формулеРз 1 О = (О5 С в + 0 2) (1+О1 М)- 0,2 сз1.Ки смесь подвергают термообработкепри 500-1400 С,Проведенными исследованиями установлено, что электроизоляционные свой-.ства периклаза при смешивании его скремнеземсодержащим материалом взаимосвязаны с гранулометрическим составомисходного порошка, а именно увеличение содержания в нем частиц с размером менее 0,06 мм приводит к увеличе"нию удельной поверхности периклаза иповышает склонность его к гицратациизОВ результате электроизоляционные свойства такого продукта ухудшаются и сопротивление изоляции тэнов, изготовленных из него, снижается. Эксперимен-тально установлено, что положительныйзфэффект предлагаемого способа, снижение степени гидратации периклаза, азначит и улучшение его электроизоляционных свойств, достигается при максимальном количестве частиц размером 40менее 0,06 мм в порошке, равном 8Так при введении в периклаз, содержащий, например, 10 Фракции размеромменее 0,06 мм кремнеземсодержащегоматериала в количестве 0,3-2,5, со"противление изоляции тэнов, изготовленных из такого периклаза, составляет не более 16 МОм, что соответствуетуровню этой характеристики продукта,полученного по прототипу. Отсеиватьже частицы размером менее 0,06 ммдо содержания их в порошке менее,чем0,1 практически не представляетсявозможным.На электроизоляционные свойствапериклаза влияет также количество вводимого кремнеземсодержащего материала. Электротехнический перйклаз, полученный путем плавки любого сырьясодержит до 5 окиси кремния, котораяприсутствует в виде форстерита. Поэтому добавка кремнеземсодержащего материала должна производиться с учетомколичества уже содержащегося 81 С впериклазе, что отражено в предлагаемом 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.Термообработку продукта ведут при 500-1400 ОС. При введении этого процесса при температуре ниже 500 С нет по" ложительного эффекта, т.е. не улучшаются,электроизоляционные свойства периклаза, и использование температур выше 1400 С экономически нецелесообразноП р и м е р 1, Магнезит плавят на блок, после охлаждения блок дробят до размера частиц менее 0,6 мм. При этом получают порошок состава, : МО 96,26 810 0,54 1 АРО 0,38; СаО 2,46 у ГеОЭ 0,34, содержащий 0,5частиц размером менее 0,06 мм., Этот порошок подают на смешивание с кремнеземом, частицы которого имеют размер менее 0,06 мм. Количество добавки кремнезема РЭ; определяют по формуле,В 0 = (0,5 "2,46+0,2) (1+0,10,5) -ОЛ 0,5431 =- 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, составляет 18 МОм и 2 МОм.П р и м е р 2. Способ осуществляют по примеру 1, получают порошок состава, г МсО 98,491 840 0,40 у АООЗ 0,10 СаО 0,871 ГеО0,09, содержащий 6 частиц размером менее 0,06 мм. В порошок вводят селикагель, в количестве, рассчитанном по ФормулеОц 10 = (0,5 0,87+0,2) (1+0,1 6)- -б, У 04) 1 = 0 94,что составляет 0,94 кг на 100 кг порошка. Добавку предварительно прокаливают при 700 ОС 4,5 ч, Степень гидратации продукта составляет 0,05 против 0,15 периклаза, полученного по прототипу. Сопротивление тэнов, изготовленных с применением этого перик" лаза равняется 7 МОм, сопротивление изоляции тэнов, изготовленных с при" менением периклаза, полученного по прототипу, составляет 1 МОм.988770 Составитель В. ПоповРедактор Т. Митрович Техред Л,Пекарь Корректор О, Вилак. Заказ 10977/29 Тираж 469 ПодйисноеВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 6П р и м е р 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 ЯфОе 0,87 и 2 частиц размером менее 0,15-0,5 при получении его,по спосо,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 испольлагаеиого периклаза увеличивается с зования продукта, полученного по про МОм до 40 МОм,тогда как в известном тотипу.способе. введение 1,2 талька в периклаз не приводит к повышению электроизоляционных характеристик изготов- Фориула изобретения 1 ленньм из него тэнов.П р и м е р 4. Способ осуществля. Способ получения периклаза, ютпо примеру 1, но на смешение пода включающий плавку магнийсодержащего ют порошок с размером частиц менее сырья, измельчение нолученногЬ блока .0,06 мм в;количестве 0,1 и тальк эво-, 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 ч а ю щ и й с я тем, что, что с цеченного продукта, увеличивается с 7 лью улучшения электроизоляционных до 78 МОм, тогда как введение 1 таль- свойств периклаза эа счет снижения ка по способу-прототипу приводит к степени его гидратации, на смешение снижению сопротивления изоляции изго" подают порошок с размером частиц метовленных из этого продукта тэнов до р 5 нее 0,06 мм в количестве 0,1-8, а б МОМ кремнеземсодержащий материал в коли"П р и м е р 5, Продукт, получен- честве, рассчитанном по Формуле ный по примеру 4, подвергаютпрокал а = (0,5 С а+0,2)(1+0,1 И)- ке при 1200 С в окйслительной атмос Я, . )ф фере. Сопротивление изоляции тэнов, З.изготовленных из этого продукта, уве- где Пу 0 - количество креинеземсодерличивается до 110 МОм. жащего материала, ;П р и и е р б. В периклаз того же Суа - содержание кремнезема в состава, что и в примере 5, на смеше- периклазе,ние подают порошок с размерои частиц З 5 сгиба - содержание окиси кальция менее 0,06 мм в количестве 0,15, а в периклазе,в качестве креинеземсодержащего мате- М - содержание в периклазе часриалаиспользуют 2 г 8102 (коэффициент тиц размерои менее 0,06 ми, активности равен 3). Сопротивлениеизоляции тэнов, изготовленных из это- К - коэффициент, разный,0,5- го продукта, составляет 60 МОм (про 1,5 и зависящий от активтив 2 МОм в случае продукта, получен-. ности кремнезема в кремне- ного по прототипу 1. Прокалка этого же земсодержащем материале. продукта при 1200 фС позволяет повы- . 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юсить сопротивление изоляции тэнов до .щ и й с я тем, что прокалку смеси 83 Мом. 45 ведут при 500-1400 фС.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 США В 3634033, л. 23- ;бований можно использовать периклаз 59 201, опублик, 1972 . с кремнезеисодержащей добавкой, но 2. Авторское свидетельство СССР без его прокалки. 9 648519, кл. С 01 Р 5/06, 1976.