Способ изготовления керамических мелющих тел из корундовой керамики Советский патент 1991 года по МПК C04B35/00 

Изобретение относится к производству керамических мелющих тел; применяемых для тонкого помола исходных компонентов при получении керамических изделии, в том числе на основе оксидов, обладающих высокой твердостью, и может быгь использовано в машиностроении, электротехнической, электронной, химической промышлен- ностях, промышленности строительных материалов идр.

Цель изобретения - упрощение технологического процесса и повышение стойкости мелющих тел к истиранию.

Изготовление керамических мелющих тел осуществляют следующим образом.

Исходные компоненты шихты, например технический глинозем, оксиды кремния, хрома и марганца, используемые для производства высокоглиноземистой керамики ВК-94-1, взятые в необходимом соотношении, подвергают совместному мокрому помолу в шаровой мельнице в течение (22±2) ч высокоглиноземистыми шарами. Соотношение материал - шары - вода составляет 1:1: :(1-1,2), Помол проводят до удельной поверхности 13000-13500 см2/г. При по%

00

со ьэ

00

моле в шаровую мельницу вводят поверхностно-активное вещество (ПАВ), способствующее зарождению гранул в шликере материала, в количестве 0,5-8% от массы сухого вещества. В качестве таких ПАВ могут быть использованы 2-5%-ные водные растворы полиакрилами- да, полиакрилнитрила, полиэтиленгли- коль, карбоксиметилцеллюлоза и другие. Кроме того, эти ПАВ способствуют ус- корецию помола. Полученный шликер подвергают магнитной сепарации и затем насосом закачивают во вращающуюся печь, где шликер сначала высушивают, из него образуются гранулы, причем за счет использования указанных ПАВ в сушке происходит активная грануляция материала. Гранулы зарождаются еще в шликере. Образующиеся гранулы движутся к горячему концу вращающейся печи, совершая поступательно-вращательные движения з при этом они увеличиваются в размерах за счет налипания

Пример 2. Исходные компоненты шихты по примеру 1 измельчали мокрым способом с добавкой 3%-ного раствора полиакрилнитрила, взятой в количестве 8%. Измельченный материал в виде шликера подавали во вращающуюся печь (температура ), охлаждение грана них частиц пыли материала и приоб- пул (мелющих тел) производили со ско- «-л п- - ростыо 400°С/ч. Процент износа мелющих тел 0,023%.

Пример 3. Исходные компоненты шихты по примеру 1 измельчали мокрым способом с добавкой 5%-ного, раствора карбоксиметилцеллюлозы в количестве 3%. Измельченньй материал подавали во вращающуюся печь (температура ), охлаждение гранул (мелющих тел) производили со скоростью 600°С/ч. Процент 35 износа мелющих тел 0,025%.

30

ретают округлую шарообразную форму.Режим впрыскивания шликера и режим (скорость вращения) печи рассчитаны таким. образом, что размер гранул составляет от 10 до 40 мм в диаметре. В процессе обкатки гранулы уплотняются за счет движения, соударения друг с другом и футеровкой печи. Обжиг гранул во вращающейся печи проводят до температуры спекания керамического материала (например, для керамики ВК-94-1 до температуры 1б70°С). Охлаждение гра- нул производят со скоростью 400 - 600°С/ч, для чего они поступают в холодильник вращающейся печи. Резко охлажденные гранулы в процессе закалки упрочняются. На выходе холодильника помещают сетки, размер отверстий которых (10 и 40 мм) обеспечивает выделение требуемой фракции гранул. Полученные гранулы необходимого размера име- 45 ют шарообразную форму, плотно спечены и могут быть использованы та качестве мелющих тел. Использование полифракционного состава мелющих тел, полученных по предлагаемому способу, способ- 50 ствует ускорению помола материалов по сравнению с монофракционным размером обычно используемых мелющих тел. Кроме того, мелющие тела имеют повышенную стойкость к истиранию по сравне- 55

40

Характеристики мелющих тел в зависимости от количества ПАВ и скорости охлаждения приведены в табл. 1, 2.

Формула изобретения

Способ изготовления керамических мелющих тел из корундовой керамики, включающий мокрый помол исходных компонентов шихты, формование мелющих тел, обжиг и охлаждение, отличающийся тем, что,с целью упрощения технологического процесса и повышения стойкости мелющих тел к истиранию, помол производят в присутствии водных растворов полимеров на основе производных акриловой кислоты или целлюлозы, взятых в количестве 0,5-8% от массы сухого вещества, а формование и обжиг мелющих тел производят одновременно во вращающейся пе- |чи, причем охлаждение осуществляют bo скоростью 400-600° С/ч .

нию с мелющими телами, полученными по известному способу.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

О

5

0

Пример 1. Исходные компоненты шихты - технический глинозем, оксиды кремния, хрома и марганца, взятые в соотношении, необходимом для получения керамики ВК94-1, подвергали совместному мокрому помолу. При помоле вводили 2%-ныи водньй раствор полиак- риламида в количестве 0,5% от массы сухого вещества. Измельченный материал в виде шликера подавали во вращающуюся печь, в горячей зоне печи температура достигала 1670°С. Охлаждение гранул (мелющих тел) производили со скоростью 500°С/ч. Процент износа мелющих тел, полученных таким образом, составлял 0,03%.

Пример 2. Исходные компоненты шихты по примеру 1 измельчали мокрым способом с добавкой 3%-ного раствора полиакрилнитрила, взятой в количестве 8%. Измельченный материал в виде шликера подавали во вращающуюся печь (температура ), охлаждение грапул (мелющих тел) производили со ско- - ростыо 400°С/ч. Процент износа мелющих тел 0,023%.

5 0 5

0

Характеристики мелющих тел в зависимости от количества ПАВ и скорости охлаждения приведены в табл. 1, 2.

Формула изобретения

Способ изготовления керамических мелющих тел из корундовой керамики, включающий мокрый помол исходных компонентов шихты, формование мелющих тел, обжиг и охлаждение, отличающийся тем, что,с целью упрощения технологического процесса и повышения стойкости мелющих тел к истиранию, помол производят в присутствии водных растворов полимеров на основе производных акриловой кислоты или целлюлозы, взятых в количестве 0,5-8% от массы сухого вещества, а формование и обжиг мелющих тел производят одновременно во вращающейся пе- |чи, причем охлаждение осуществляют bo скоростью 400-600° С/ч .

16489286

Таблица 1

Изобретение относится к производству керамических мелющих тел, применяемых для тонкого помола исходных компонентов при получении керамических изделий, в том числе на основе оксидов, обладающих высокой твердостью, и может быть использовано в машиностроении, электротехнической, электронной, химической отраслях промышленности, промышленности строительных материалов и до. С целью упрощения технологического процесса п повышения стойкости мелющих тел к истиранию в способе, включающем мокрый помол исходных компонентов шихты, формование мелющих тел, обжиг и охлаждение, помол компонентов шихты проводят в присутствии водных растворов полимеров на основе производных акриловой кислоты или целлюлозы, взятых в количестве 0,5-8% от массы сухого вещества, а формование и обжиг мелющих тел производят одновременно во вращающейся печи, причем охлаждение осуществля- ют со скоростью 400-600°С/ч. 2 табл. 5 о в

Кажущаяся плотность, г/см - Стойкость к истиранию (процент износа),%

Кажущаяся плотность, г/см33,5 Стойкость к истиранию (процент износа), % 0,022

3,553,5

0,02.0,025

3,5 0,13

3,55

3,5

0,02

0,025