Способ получения периклаза Советский патент 1983 года по МПК C01F5/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА

Изобретение относится к технологии получения периклаза, который находит широкое применение для изготовления трубчатых электронагревателей (тэнов) высокоогнеупорных изделий и т.д. Известен способ получения периклаза, включакщий плавку магнийсодержацего 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 достигаемому результату является способ получения периклаза, включающий плавку магнийсодержащего сырья, дробление полученнр о блока до размера частиц Гмене е 0,6 мм,.смешение порошка с кремне земсодержащим материалом, например тальком, взятым в количестве 0,3-2%, к прокалку смеси 2. Однако при осуществлении способа невозможно получить продукт с высокими электроизоляционньми свойствами, поскольку исходный периклаз содержит до 15-20% частиц с размером менее 0,06 мм и при введении кремнеземсодер жащей добавки происходит взаимодействие последней в основном с мелкими частицами с образованием форстерита, а крупные частицы остаются незащищенными от гидратации, что приводит к снижению электротехнических свойств периклаза. Цель изобретения - улучшение электроизоляционных свойств периклаза за счет снижения степени его гидратации. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения периклаза, включающему плавку магнийсодержащего сырья, измельчение полученного блока, на смешение подают порошок с размером частиц менее 0,06 мм в коли-честве 0,1-8% с кремнеземсодержащим материалом, взятым в количестве, рассчитанном по фО1 1уле: %t09 (0,5Ссао+ 0,2)-(1+0,1М) 1- 0,2C5foJ-K , где - количество кремнез ёмсодер жащёго материала, %/ Сс;о - содержание кремнезема в периклазе,%; - содержание окиси калыхия в периклазе, %; М - содержание в пернклазе частиц размером менее О, 06 мм. %; К - коэффициент, равный 0,51,5 и зависящий от активн сти кремнезема в кремнезе Гсодержащем материале с пс ;следую1цей прокалкой проду та, при 500-1400 С. Способ осуществляется следующим образом. Магнийсодержащее сырье, например ;магнезит, плавят в электродуговой печи и после охлаждения расплава бло 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 рассчитанном по формуле D3jou(0,5Ccc,o+ 0,2)-(l+0,lM)- 0,2Cs, и смесь подвергают термообработке при 500-1400С. Проведенными исследованиями установлено, что электроизоляционные свой ства периклаза при смешивании его с кремнеземсодержащкм материалом взаимо связаны с гранулометрическим составом исходного порошка, а именно увеличение содержания в нем частиц с размером менее 0,06 мм приводит к-увеличе нию удельной поверхности периклаза и повышает склонность его к гидратации В результате электроизоляционные- свой ства такого продукта ухудшаются и соп ротивление изоляции тэнов, изготовлен ных из него, снижается. Эксперимен- тально установлено, что положительный эффект предлагаемого способа, снижение степени гидратации периклаза, а значит и улучшение его электроизоляционных свойств, достигается при максимальном количестве частиц размером 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%, сопротивление изоляции тэнов, изготовленных из такого периклаза, составляет не более 16 МОм, что соответствуе уровню этой характеристики продукта, полученного по прототипу. Отсеивать лее 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 йво димого кремнеземсодержащего материала. Электротехнический периклаз, полученный путем плавки любого сырья/ содержит до 5% окиси кремния, котора присутствует в виде форстерита. Поэтому добавка кремнеземсодержащего материала должна производиться с учетом количества уже содержащегося-s-i С в периклазе, что отражено в предлагаемом способе в виде формулы. В периклазе постоянно присутствует такжеокись кальция и при введений недостаточного количества кремнеземсодержащего материала образуются .силикаты кальция, которые, облгщая 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 С. При введении этого процесса при температуре ниже нет положительного эффекта, т.е. не улучшаются ,электроизоляционные свойства периклаза, и использование температур выше 1400°С экономически нецелесообразно. Пример 1. Магнезит плавят на блок, после охлаждения блок дробят до размера частиц менее 0,6 мм. При этом получают порошок состава, %: МдО 96,26 SiOg 0,54; 0,38; CaO 2,46; FejOj 0,34, содержащий 0,5 % частиц размером менее 0,06 мм.. Этот порошок подают на смешивание с кремнеземом, частицы которого имеют размер менее 0,06 мм. Количество добавки кремнезема определяют по фор«1уле, %: DsiOe (0,5-2,46+0,2)- (1+0,1-0,5)-- 0,-0, 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 предлагаемым способом и по способу-прототипу, составляет 18 МОм и 2 МОм. Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1, получают порошок состава, %: МдО 98,49; SfO2 0,40; 0,10; СаО 0,87; 0,09, содержащий 6% частиц размером менее 0,06 мм. В порошок вводят селикагель, в количестве, рассчитанном по формуле Dci,. (0,5-0,87+0,2) (1+0,1-6)-б,Г0,4 -1 0,94%, что составляет 0,94 кг на 100 кг порошка. Добавку предварительно прокаливают при 700С 4,5 ч. Степень гидратации продукта составляет 0,05% против 0,15% периклаза, полученного по прототипу. Сопротивление тэнов, изго.товленных с применением этого периклаза равняется 7 МОм, сопротивление изоляции тэнов, Изготовленных с применением периклаза, полученного по прототипу, составляет 1 МОм.