CN113582669A - 一种煅烧热水器用氧化镁粉、其制备方法及用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种煅烧热水器用氧化镁粉、其制备方法及用途，本发明煅烧热水器用氧化镁粉，包括质量百分含量如下的各组分：MgO≥95％wt；CaO≤1.5％wt；Fe2O3≤0.6％wt；Al2O3≤0.5％wt；SiO2≤2.5％wt；LOI≤0.2％wt。本发明煅烧热水器用氧化镁粉具有密度大(原有密度2.30‑2.34g/cm3，现在密度2.35‑2.38g/cm3)，流速快(100g镁粉情况下，原有流速为)的优点，填充发热管更加密实。本发明还公开了煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法，采用该氧化镁粉制备的煅烧热水器发热管寿命长，绝缘和抗击穿性能优异。

Description

一种煅烧热水器用氧化镁粉、其制备方法及用途
技术领域
本发明涉及氧化镁粉技术，尤其涉及一种煅烧热水器用氧化镁粉、其制备方法及用途。
背景技术
随着人们生活水平的提高，热水器走进千家万户，方便人们的生活。但也凸显出目前热水器抗干烧激冷能力差，绝缘性能不良问题。
传统热水器用氧化镁制作的发热管在空气中干烧15分钟、浸水5分钟为一个循环，循环次数为20次，泄漏情况如表1所示：
表1传统热水器用氧化镁制作的发热管泄漏情况
次数 1 2 3 4 5
泄漏(mA) 0.258 0.396 0.543 0.756 0.993
次数 6 7 8 9 10
泄漏(mA) 1.253 1.536 2.127 2.763 3.479
次数 11 12 13 14 15
泄漏(mA) 4.210 4.993 5.867 7.023 8.516
次数 16 17 18 19 20
泄漏(mA) 10.178 12.659 15.782 18.960 19.891
发热管在通电结束，冷却至室温(25℃，80％RH)后测试绝缘(2500V条件下)1.5MΩ，抗击穿性(冷态切断电流0.5mA)1100V。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述目前热水器用氧化镁制作的发热管存在易泄露的问题，提出一种煅烧热水器用氧化镁粉，采用该氧化镁粉制备的煅烧热水器发热管寿命长，绝缘和抗击穿性能优异。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种煅烧热水器用氧化镁粉，包括质量百分含量如下的各组分：MgO≥95％wt；CaO≤1.5％wt；Fe2O3≤0.6％wt；Al2O3≤0.5％wt；SiO2≤2.5％wt；LOI≤0.2％wt。
进一步地，所述煅烧热水器用氧化镁粉，包括质量百分含量如下的各组分：MgO94-98％wt；CaO 0.5-2.0％wt；Fe2O3 0.2-0.7％wt；Al2O3 0.1-0.8％wt；SiO2 0.5-4.5％wt；LOI 0-0.3％wt。
本发明的另一个目的还公开了一种煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、首先将电熔氧化镁颗粒置于高温回转炉，900℃-1100℃处理40-80分钟，然后经过高强度电磁选去除电熔氧化镁中的含有磁性的物质，冷却待用；
步骤2、将高岭土置于隔焰式回转窑，600℃-800℃煅烧1-3小时；煅烧后的高岭土用表面改性剂进行表面改性处理；得到d≤0.02mm，超细煅烧高岭土；
步骤3、将硅酸锆粉末在600℃-800℃进行烘制1-3小时；
步骤4、将步骤1得到的电熔氧化镁，步骤2得到的高岭土,步骤3得到的硅酸锆粉，按照重量比为100：0.5-1:0.5-1.5的比例在容器中搅拌均匀；
步骤5、将有机硅油、溶剂油按照体积比为1-3:20-40的比例配置成溶液；
步骤6、将步骤5得到的溶液加入到步骤4的容器中，搅拌均匀；
步骤7、将步骤6得到混合湿料在200℃-300℃低温回转炉内烘制0.5-1.5小时，制备得到煅烧热水器用氧化镁粉初品；
步骤8、将步骤7得到的热水器用氧化镁初品经过高频振动筛筛分(筛网孔径为50-300目)；然后再经高强度电磁选，去除热水器用氧化镁中含有磁性的物质，得到煅烧热水器用氧化镁粉。
进一步地，步骤1所述电熔氧化镁颗粒由如下方法获得：电熔氧化镁原料经过破碎机粉碎至40-300目，经过高强度电磁选，去除电熔氧化镁中含有磁性的物质；电磁选得到的电熔氧化镁经整形设备处理30-90分钟后，得到球形度为1的电熔氧化镁。
进一步地，所述电熔氧化镁原料经过破碎机粉碎至40-300目，粒度分布如下：40目≤3.0％wt；300目以下≤5.0％wt。
进一步地，步骤2所述高岭土由如下方法获得：高岭土原料经过颚式破碎机破碎至d≤10mm；然后通过气流磨精细分级。
进一步地，步骤2所述改性剂包括溶剂油和有机硅油，所述溶剂油(溶剂作用)：有机硅油(表面改性)＝30-50：15-25。
进一步地，步骤2所述高岭土与表面改性剂的质量比为80-120：0.2-1.2。
进一步地，步骤5所述溶剂油为120#溶剂油。
进一步地，步骤5溶液与步骤4物料的用量比为80-120：3-8。
本发明的另一个目的还公开了一种煅烧热水器用氧化镁粉在煅烧热水器发热管领域的用途。所述煅烧热水器用氧化镁粉的添加量需根据发热管型号而定，如
Figure BDA0003188077350000032
长度1800mm，发热管空管重量：镁粉＝1：0.5-2，优选为1：1。
本发明煅烧热水器用氧化镁粉、其制备方法及用途，与现有技术相比较具有以下优点：
1)煅烧热水器用氧化镁粉具有密度大(原有密度2.30-2.34g/cm3，现在密度2.35-2.38g/cm3)，流速快(100g镁粉情况下，原有流速为)的优点，填充发热管更加密实；
2)煅烧热水器用氧化镁粉在粒度分布方面325目以下质量百分比小，这样的结果是粉尘小，保证了工作环境；
3)发热管干烧激冷20次情况下，泄漏电流降低。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开了一种煅烧热水器用氧化镁粉，化学成分如表2所示：
表2煅烧热水器用氧化镁粉化学成分
名称 MgO CaO Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> SiO<sub>2</sub> LOI
％ 96.1 0.82 0.45 0.24 2.21 0.18
所述煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法如下：
1.将电熔氧化镁经过破碎机粉碎至40-300目，粒度分布如表3所示：
表3电熔氧化镁粒度分布
Figure BDA0003188077350000031
Figure BDA0003188077350000041
2.将1得到的电熔氧化镁颗粒经过高强度电磁选，去除电熔氧化镁中含有磁性的物质；
3.将2得到的电熔氧化镁经过整形设备处理60分钟，得到球形度接近1的电熔氧化镁；
4.将3得到的电熔氧化镁颗粒经过1000℃高温回转炉处理60分钟，得到的电熔氧化镁经过高强度电磁选去除氧化镁中的含有磁性的物质，冷却待用；
5.将高岭土原料经过颚式破碎机破碎至d≤10mm；然后进行精细分级；
6.将5直接给入到隔焰式回转窑进行700℃煅烧2小时；
7.将6得到的精细分级煅烧后的高岭土用表面改性剂进行表面改性处理；得到d≤0.02mm，超细煅烧高岭土；
8.将硅酸锆粉末在700℃进行烘制2小时；
9.取4得到的氧化镁，7得到的高岭土,8得到的硅酸锆粉，按照重量比为100:0.8:1的比例在容器中搅拌均匀；
10.将高含氢有机硅油、溶剂油按照体积比为2:30的比例配置成溶液；
11.将10得到的溶液加入到10的容器中，搅拌均匀；
12.将11得到混合湿料在250℃低温回转炉内烘制1小时；
13.将12得到的热水器用氧化镁经过高频振动筛筛分；
14.将13得到的热水器用氧化镁高强度电磁选，去除热水器用氧化镁中含有磁性的物质，得到的成品即是一种新型煅烧热水器用氧化镁粉。
将本实施例煅烧热水器用氧化镁粉制作的发热管在空气中干烧15分钟、浸水5分钟为一个循环，循环次数为20次，泄漏如下：
表4煅烧热水器用氧化镁粉制作的发热管泄漏情况
Figure BDA0003188077350000042
Figure BDA0003188077350000051
发热管在通电结束，冷却至室温(25℃，80％RH)后测试绝缘(2500V条件下)500MΩ，抗击穿性(冷态切断电流0.5mA)1800V。
国家对于电加热元件泄漏电流≤0.75mA，通过以上数据可以看出，一种新型煅烧热水器用氧化镁的耐温性，寿命，绝缘和抗击穿性能优于目前现有镁粉性能。
实施例2
本实施例公开了一种煅烧热水器用氧化镁粉，化学成分如表4所示：
表4煅烧热水器用氧化镁粉化学成分
名称 MgO CaO Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> SiO<sub>2</sub> LOI
％ 96.2 0.77 0.38 ≤0.23 ≤2.25 ≤0.17
所述煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法如下
1.将电熔氧化镁经过破碎机粉碎至40-300目，粒度分布如表5所示：
表5电熔氧化镁粒度分布
目数 40目以上 300目以下
指标％ ≤3.0 ≤5.0
2.将1得到的电熔氧化镁颗粒经过高强度电磁选，去除电熔氧化镁中含有磁性的物质；
3.将2得到的电熔氧化镁经过整形设备处理30分钟，得到球形度接近1的电熔氧化镁；
4.将3得到的电熔氧化镁颗粒经过900℃高温回转炉处理60分钟，得到的电熔氧化镁经过高强度电磁选去除氧化镁中的含有磁性的物质，冷却待用；
5.将高岭土原料经过颚式破碎机破碎至d≤10mm；然后进行精细分级；
6.将5直接给入到隔焰式回转窑进行800℃煅烧1小时；
7.将6得到的精细分级煅烧后的高岭土用表面改性剂进行表面改性处理；得到d≤0.02mm，超细煅烧高岭土；
8.将硅酸锆粉末在600℃进行烘制3小时；
9.取4得到的氧化镁，7得到的高岭土，8得到的硅酸锆粉，按照重量比为100:0.5:1.5的比例在容器中搅拌均匀；
10.将高含氢有机硅油、溶剂油按照体积比为1:20的比例配置成溶液；
11.将10得到的溶液加入到10的容器中，搅拌均匀；
12.将11得到混合湿料在200℃-300℃低温回转炉内烘制0.5小时；
13.将12得到的热水器用氧化镁经过高频振动筛筛分；
14.将13得到的热水器用氧化镁高强度电磁选，去除热水器用氧化镁中含有磁性的物质，得到的成品即是一种新型煅烧热水器用氧化镁粉。将本实施例煅烧热水器用氧化镁粉制作的发热管在空气中干烧15分钟、浸水5分钟为一个循环，循环次数为20次，泄漏如下：
表6煅烧热水器用氧化镁粉制作的发热管泄漏情况表6
时间(小时) 1 2 3 4 5
泄漏(mA) 0.205 0.216 0.220 0.236 0.245
时间(小时) 6 7 8 9 10
泄漏(mA) 0.259 0.270 0.282 0.304 0.317
时间(小时) 11 12 13 14 15
泄漏(mA) 0.343 0.369 0.402 0.429 0.463
时间(小时) 16 17 18 19 20
泄漏(mA) 0.487 0.508 0.538 0.571 0.613
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种煅烧热水器用氧化镁粉，其特征在于，包括质量百分含量如下的各组分：MgO≥95％wt；CaO≤1.5％wt；Fe2O3≤0.6％wt；Al2O3≤0.5％wt；SiO2≤2.5％wt；LOI≤0.2％wt。
2.根据权利要求1所述煅烧热水器用氧化镁粉，其特征在于，包括质量百分含量如下的各组分：MgO 94-98％wt；CaO 0.5-2.0％wt；Fe2O3 0.2-0.7％wt；Al2O3 0.1-0.8％wt；SiO20.5-4.5％wt；LOI 0-0.3％wt。
3.一种煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、首先将电熔氧化镁颗粒置于高温回转炉，900℃-1100℃处理40-80分钟，然后经过高强度电磁选去除电熔氧化镁中的含有磁性的物质，冷却待用；
步骤2、将高岭土置于隔焰式回转窑，600℃-800℃煅烧1-3小时；煅烧后的高岭土用表面改性剂进行表面改性处理；得到d≤0.02mm，超细煅烧高岭土；
步骤3、将硅酸锆粉末在600℃-800℃进行烘制1-3小时；
步骤4、将步骤1得到的电熔氧化镁，步骤2得到的高岭土,步骤3得到的硅酸锆粉，按照重量比为100：0.5-1:0.5-1.5的比例在容器中搅拌均匀；
步骤5、将有机硅油、溶剂油按照体积比为1-3:20-40的比例配置成溶液；
步骤6、将步骤5得到的溶液加入到步骤4的容器中，搅拌均匀；
步骤7、将步骤6得到混合湿料在200℃-300℃低温回转炉内烘制0.5-1.5小时，制备得到煅烧热水器用氧化镁粉初品；
步骤8、将步骤7得到的热水器用氧化镁初品经过高频振动筛筛分；然后再经高强度电磁选，去除热水器用氧化镁中含有磁性的物质，得到煅烧热水器用氧化镁粉。
4.根据权利要求3所述煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法，其特征在于，步骤1所述电熔氧化镁颗粒由如下方法获得：电熔氧化镁原料经过破碎机粉碎至40-300目，经过高强度电磁选，去除电熔氧化镁中含有磁性的物质；电磁选得到的电熔氧化镁经整形设备处理30-90分钟后，得到球形度为1的电熔氧化镁。
5.根据权利要求3所述煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法，其特征在于，所述电熔氧化镁原料经过破碎机粉碎至40-300目，粒度分布如下：40目≤3.0％wt；300目以下≤5.0％wt。
6.根据权利要求3所述煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法，其特征在于，步骤2所述高岭土由如下方法获得：高岭土原料经过颚式破碎机破碎至d≤10mm；然后通过气流磨精细分级。
7.根据权利要求3所述煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法，其特征在于，步骤2所述改性剂包括溶剂油和有机硅油，所述溶剂油：有机硅油＝30-50：15-25。
8.根据权利要求3所述煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法，其特征在于，步骤2所述高岭土与表面改性剂的质量比为80-120：0.2-1.2。
9.根据权利要求3所述煅烧热水器用氧化镁粉的制备方法，其特征在于，步骤5溶液与步骤4物料的用量比为80-120：3-8。
10.一种权利要求1或2所述煅烧热水器用氧化镁粉在煅烧热水器发热管领域的用途。
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