DE1111088B - Verfahren zur Herstellung von Manganferrit - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von ManganferritInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Ferriten, die Mangan enthalten, insbesondere auf ein
verbessertes Verfahren mit besonderen Maßnahmen zur Steuerung der Gasatmosphäre bei der Herstellung
solcher Ferrite.
Bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Manganferriten werden die feingemahlenen und gut
gemischten Oxyde in die erforderliche Form gepreßt und einer längeren Wärmebehandlung unterworfen.
Diese Glühung findet in einem Ofen statt, in den die Atmosphäre bei den verschiedenen Reaktionsstufen
geändert werden muß. Bei der Herstellung von Manganzinkferrit, wie dies beispielsweise in der britischen
Patentschrift 730703 beschrieben ist, sind drei verschiedene Stufen der Glühung vorgesehen, nämlich
das Anheizen, eine Stufe mit konstanter Temperatur und die Kühlstufe. Jede dieser Stufen erfordert eine
bestimmte Temperatur, eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit des Schutzgases und eine bestimmte
Zusammensetzung der Gasatmosphäre. Die Strömungsgeschwindigkeit wird auf Werte eingestellt, die
empirisch aus dem Volumen des Ofens, dem Gewicht des verwendeten Ferrits und den erforderlichen
magnetischen Eigenschaften des Endprodukts bestimmt wird. In der obengenannten Patentschrift sind
Änderungen der magnetischen Eigenschaften von Ferriten beschrieben, die durch Änderung dieser Bedingungen
erzielt werden können.
Eines der Hauptprobleme bei der Herstellung von Ferriten besteht darin, daß sichergestellt werden muß,
daß alle Ferritteile im Ofen auf dieselbe Temperatur erhitzt werden und derselben Strömungsgeschwindigkeit
der umgebenden'Atmosphäre ausgesetzt werden. In einem großen Ofen ändern sich diese Bedingungen
von Ort zu Ort, woraus sich Unterschiede in der Zusammensetzung und den magnetischen Eigenschaften
der Endprodukte ergeben. Außerdem ist diese Verfahrensstufe empfindlich bezüglich der die Ferrite
umgebenden Gase, die den Ofen in großen Mengen durchsetzen, und schließlich ist es unmöglich, die
Glühung in einem kontinuierlichen Verfahren auszuführen, da die große Diffusionsgeschwindigkeit eines
Gases durch ein anderes verhindert, daß in einer einzigen Umhüllung drei verschiedene Gasphasen aufrechterhalten
werden können.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Ferriten, welche zweiwertige Manganionen
enthalten, bei dem eine Mischung von Qxyden, einschließlich von höheren Manganoxyden,
in einem Ofen auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird. Gemäß der Erfindung wird dabei automatisch
die Atmosphäre in dem Ofen in Abhängigkeit von Verfahren zur Herstellung
von Manganferrit
von Manganferrit
Anmelder:
International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
*5 Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42
*5 Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 7. August 1958
Großbritannien vom 7. August 1958
Douglas Hiley Owen, London,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
der Temperatur mittels eines oxydierbaren Materials gesteuert, das in den Ofen eingebracht wird, aber nicht
in Kontakt mit der Oxydmischung steht.
Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispiels
für die Herstellung von Manganzinkferrit näher beschrieben werden.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird ein gasdichter Ofen verwendet, der mit Einlaß- und Auslaßrohren
für die zu verwendenden Gase versehen ist und auf geeigneten Unterlagen Kerne aus dem Ausgangsmaterial
zur Herstellung des Ferrits enthält. Die Kerne werden aus einer feingemahlenen Mischung
aus Eisenoxyd Fe2O3, Manganoxyd Mn3O4 oder
Mn0O und Zinkoxyd ZnO mit 0,05 Gewichtsprozent der Oxydmischung an Kalzium in Form von
Kalziumkarbonat, wie dies in der britischen Patentschrift 776 710 beschrieben ist,.mit einem Druck von
etwa 40 kg/cm2 gepreßt.
Durch den Ofen wird reiner Stickstoff mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit geleitet und die
Temperatur auf 1200° C erhöht. Der reine Stickstoff wird dann durch eine Mischung von Stickstoff mit
109 647/452
1,2% Sauerstoff ersetzt und der Ofen 2 bis 4 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten. Danach wird
wieder reiner Stickstoff durch den Ofen geleitet, und man läßt den Ofen während 10 bis 15 Stunden abkühlen.
Es ist bekannt, daß es vorteilhaft ist, während des Abkühlens die Strömungsgeschwindigkeit des reinen
Stickstoffs zu ändern. Nach dieser Behandlung sind die Manganzinkferritkerne gesintert und etwa um
17% geschrumpft.
Obwohl die Erfahrung zeigt, daß die magnetischen Eigenschaften des Endproduktes durch zahlreiche
Faktoren beeinflußt werden, wird angenommen, daß während des bekannten Verfahrens die weiter unten
beschriebenen chemischen Umwandlungen vor sich gehen, die zum großen Teil bei der experimentellen
Verwirklichung der vorliegenden Erfindung gefunden wurden.
Das Mangan wird in das Ausgangsmaterial zur Herstellung von Ferrit in der Form der Oxyde Mn3 O4
oder Mn0O3 (oder auch als MnO2) eingeführt, da
MnO unstabil ist. Jedoch zersetzt sich im ersten Teil
der Wärmebehandlung, wenn die Temperatur 1080° C erreicht, das Mn3O4 oder Mn2O3 zu MnO und
Sauerstoff nach den folgenden Reaktionsgleichungen:
Mn3O4
Mn., O,
Mn., O,
3 MnO + O
2 MnO + O
2 MnO + O
Der so entwickelte Sauerstoff wird durch den Stickstoffstrom fortgespült. Bei 108O0C beträgt der
Dissoziationsdruck von Mn3O4 und Mn2O3 eine
Atmosphäre. Da der Partialdruck von Sauerstoff in reinem Stickstoff Null ist, ist das Gleichgewicht in
Gleichung (1) nach rechts verschoben.
Wenn die Temperatur auf 1200° C steigt, zersetzt sich ein Teil des Eisenoxyds in Magnetit FeO-Fe2O3
und Sauerstoff:
3 Fe., O.s -»- 2 Fe O · Fe0O, + O
(2)
Der Sauerstoff wird wieder durch den Stickstoffstrom fortgespült.
Der Dissoziationsdruck des Sauerstoffs bei dieser Reaktion liegt jedoch bei 0,1 Atmosphären bei Temperaturen
bis zu 1250° C. Deshalb ist die Zersetzungsgeschwindigkeit von Eisenoxyd und Magnetit extrem
niedrig. Zwischen 1080 und 12000C beginnen die Preßkörper zu sindern und zu schrumpfen.
Während des zweiten Verfahrensschritts, wenn der reine Stickstoff durch eine Mischung von 98,8% Stickstoff
mit 1,2% Sauerstoff ersetzt ist und die Temperatur auf 1200° C gehalten wird, ist die Zersetzungsgeschwindigkeit von Eisenoxyd immer noch extrem
niedrig, da der Dissoziationsdruck bei der Reaktion (2) wenig unter dem Partialdruck des Sauerstoffs
im Stickstoff liegt.
Dabei wird die Ausgangsmischung langsam in Manganzinkferrit umgewandelt, das als eine feste Lösung
von FeO-Fe2O3 (Magnetit), MnO-Fe2O3
(Manganferrit), ZnO-Fe2O3 (Zinkferrit) mit etwas
unverändertem Eisenoxyd Fe2O3 betrachtet werden
kann.
Schließlich wird während der dritten und letzten Stufe, wenn die Gasatmosphäre wieder aus Stickstoff
besteht und der Ofen sich abkühlt, mehr von dem unveränderten Eisenoxyd in Magnetit verwandelt, da
der Partialdruck des Sauerstoffs in reinem Stickstoff geringer ist als der Dissoziationsdruck des Eisenoxyds
bei der Reaktion (2). Der Sauerstoff wird durch den reinen Stickstoff fortgeführt. Bei Temperaturen
unter 1080° C und oberhalb 600° C kann Manganferrit MnO-Fe2O3 Sauerstoff absorbieren und das
Manganoxyd sich in eine Mischung von Mn3O4 und
Mn2O3 zurückverwandeln, was bei dem Endprodukt
zu einer Verminderung der Permeabilität und einem Anstieg der Verluste führt. Deshalb wird während der
ίο Kühlstufe reiner Stickstoff verwendet, um eine solche
Absorbtion zu vermeiden. Es ist wesentlich, daß während des ganzen Verfahrens die Strömungsgeschwindigkeit
und Zusammensetzung des Gases so gewählt werden, daß nur die erforderliche Menge von Fe2O3 in
FeO-Fe0O3 umgewandelt wird. Insbesondere soll die
endgültige Menge an Fe2O3 zwischen 49,7 und
50,3 Molprozent des Gesamtmaterials liegen. Wenn die Menge außerhalb dieser Grenzen liegt, sind die
magnetischen Eigenschaften des Endproduktes schlechter.
Durch geeignete Wahl der Strömungsgeschwindigkeit und des Sauerstoffgehaltes der Gasatmosphäre
kann ein reines gemischtes Ferrit erhalten werden ohne ungebundenes Eisenoxyd, Manganoxyd oder
Zinkoxyd. Die geringe Menge an Kalziumoxyd scheint eine komplexe Manganverbindung hohen Widerstandes
in den Korngrenzen zwischen den Ferritkristallen zu bilden, woraus sich ein Ferrit mit niedrigen
Wirbelstromverlusten und hohem Widerstand ergibt, wie dies in der britischen Patentschrift 776 110 erwähnt
ist.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird ein gasdichter Ofen verwendet mit flachen Schalen oder
Unterlagen, auf denen das Ausgangsmaterial zur Herstellung des Ferrits in den Ofen eingebracht wird. Im
Falle von Manganzinkferrit bestehen die Ausgangskörper aus Preßlingen aus einer Mischung von feingemahlenem
Eisenoxyd Fe2O3, Manganoxyd Mn3O4
oder Mn2O3 und Zinkoxyd ZnO, mit 0,05 Gewichts-
prozent dieser Mischung an Oxyden des Kalziums in Form von Kalziumkarbonat. In dem Ofen befindet
sich außerdem eine kleine Menge eines oxydierbaren Materials, das neben den gepreßten Kernen angeordnet
wird, jedoch diese nicht berührt. Der Ofen wird zunächst mit Luft gefüllt und ist mit einem Druckausgleichsventil
versehen, das eine Ausdehnung oder Zusammenziehung des Gases im Ofen infolge der
Temperaturänderung bei der Wärmebehandlung gestattet. Das Ausgleichsventil ist mit einem Vorrat reinen
Stickstoffs verbunden, um einen konstanten Druck im Inneren des Ofens aufrechtzuerhalten und die Eindiffusion
von Sauerstoff von außen her zu verhindern. Der Ofen und sein Inhalt werden nun auf eine geeignete
Temperatur, wie oben beschrieben, erhitzt. Die Temperatur wird während 4 Stunden langsam auf
1250° C gesteigert, 4 Stunden lang aufrechterhalten und dann während einer Zeitdauer von etwa 16 Stunden
bis auf Zimmertemperatur vermindert. Der Ofen ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung
dicht abgeschlossen, und es werden keine gesteuerten Gasströme wie bei den bekannten Verfahren
verwendet. An Stelle dessen ist die Zusammensetzung der Gasatmosphäre im Ofen zu jedem Zeitpunkt
durch das oxydierbare Material, das Material zur Herstellung des Ferrits, die Temperatur und das
Volumen des Ofens bestimmt.
Die Art und Weise, in der die Gasatmosphäre im Ofen durch das oxydierbare Material gesteuert wird,
scheint folgende zu sein: Wenn die Temperatur während der Wärmebehandlung gesteigert wird, dehnt
sich die Luft aus und entweicht teilweise durch das Druckausgleichsventil, bevor eine Reaktion zwischen
Luft und oxydierbarem Material stattfindet. Über etwa 500° C beginnt jedoch das oxydierbare Material
Sauerstoff zu absorbieren, der einerseits aus der im Ofen eingeschlossenen Luft stammt, andererseits aus
der Dissoziation des Manganoxyds und Eisenoxyds nach Gleichung (1) und (2). Die Menge des oxydierbaren
Materials muß so gewählt werden, daß am Ende von 4 Stunden nur noch etwa 1 % Sauerstoff im
Ofen vorhanden ist und daß nach weiteren 4 Stunden die eingeschlossene Atmosphäre vollständig aus Stickstoff
besteht. Dies entspricht dem Ende der zweiten Verfahrensstufe bei dem bekannten Verfahren. Der
Ofen wird nun während etwa 16 Stunden abgekühlt, wobei sich das gesinterte Material in einer Stickstoffatmosphäre
befindet und somit keinen Sauerstoff in unerwünschter Weise absorbieren kann. Wie oben angeführt,
ist das Druckausgleichsventil mit einem Stickstoffreservoir verbunden, um einen gleichmäßigen
Druck im Ofen aufrechtzuerhalten und ein Eindringen von Sauerstoff in den Ofen während der Kühlperiode
zu verhindern.
Das oxydierbare Material kann z. B. aus Aluminiumpulver, handelsüblichem elektrolytischem
Eisenpulver, Molybdänpermalloypulver, handelsüblichem Mangan, feinem Gaskohlepulver usw. bestehen.
Das handelsübliche elektrolytische Eisenpulver ist jedoch vorzuziehen. Dieses Material beginnt
bei 500° C in Luft zu oxydieren, wobei die Oxydation während 12 Stunden bis zu 96% des theoretischen
Wertes fortschreitet, gemäß Gleichung
4 Fe + 3 O2 = 2 Fe2 O3
(3)
Bei 1250° C findet die Oxydation in Luft während 4 Stunden statt, bei einem Partialdruck des Sauerstoffs
von 0,1 Atmosphäre benötigt sie 8 Stunden, wobei die Höhe des Metallpulvers in jedem Falle
gleichbleibt. Die Oxydationsgeschwindigkeit liegt in derselben Größenordnung wie die bei der Bildung
von Manganferrit oben beschriebene Reaktionsgeschwindigkeit, und man kann deshalb die Menge von
elektrolytischem Eisenpulver berechnen, die zur Einstellung einer genauen Gasatmosphäre im Ofen während
einer bestimmten Zeit erforderlich ist.
Ein Material, das bei zu niedriger Temperatur oxydiert oder zu schnell oxydiert, ergibt Manganferrite
mit hohen Verlusten. Ein oxydierbares Material, das bei zu hoher Temperatur oxydiert oder zu langsam
oxydiert, ergibt denselben Effekt. Die Oxydationsgeschwindigkeit des oxydierbaren Materials ist hauptsächlich
durch die Größe der Teilchen bestimmt, wobei im allgemeinen ein feineres Pulver schneller
reagiert.
Bei der Herstellung von Manganzinkferrit nach dem bekannten Verfahren wurde eine Oxydmischung
nach einem Standardverfahren hergestellt aus Eisenoxyd Fe2O3, Manganoxyd Mnv0j, und Zinkoxyd
ZnO und 0,05 Gewichtsprozent Kalziumkarbonat. Die Gewichtsmengen der einzelnen Oxyde wurden so
gewählt, daß die Mischung nach der Oxydation 49,6 Gewichtsprozent Eisen, 15,5 Gewichtsprozent
Mangan, 5,0 Gewichtsprozent Zink, 0,01 Gewichtsprozent Kalzium und weniger als 0,05 Gewichtsprozent
zweiwertiges Eisen enthält. In Molprozent ausgedrückt, sind dies 55,32 Molprozent Fe2O3
36,Ij Molprozent MnO und 9,52 Molprozent ZnO.
Die Mischung wurde mit 40 kg/cm2 zu Ringkemen
gepreßt, die sich zur Messung der magnetischen Eigenschäften
eignen. Diese Ringe wurden dann unter freiem Luftzutritt 2 Stunden lang auf 900° C erhitzt,
um das Manganoxyd als Mn2 O3 zu stabilisieren. Vier
Ringe wurden dann einer Wärmebehandlung nach dem bekannten Verfahren unterworfen. Durch den
ίο gasdichten Ofen wurde reiner Stickstoff mit einer
Strömungsgeschwindigkeit von 100 cm3 je Minute hindurchgeleitet und die Temperatur innerhalb von
4 Stunden langsam auf 1250° C gesteigert. Der Stickstoff wurde dann durch eine Mischung von 98,8%
Stickstoff und 1,2% Sauerstoff ersetzt und die Temperatur 4 Stunden lang konstant gehalten. Schließlich
wurde wieder reiner Stickstoff durch den Ofen geleitet und dieser im Verlauf von etwa 16 Stunden auf
Zimmertemperatur abgekühlt.
Vier weitere Ringe derselben Ausgangsmischung wurden der gleichen Vorerhitzung in Luft unterworfen
und dann der gleichen Glühbehandlung im gleichen Ofen unterworfen, der jedoch bei dieser
Glühung auch elektrolytisches Eisenpulver in einer Menge von 6% des Gesamtgewichts der Ringe enthielt.
Der zunächst mit Luft gefüllte Ofen wurde dicht verschlossen und kein anderes Gas hineingeleitet.
Die Ergebnisse der Messungen an diesen acht Ringen sind in Tabelle I zusammengestellt, wobei die
Ringe 1 bis 4 nach dem bekannten Verfahren hergestellt wurden und die Ringe 5 bis 8 nach dem Verfahren
gemäß der Erfindung.
,«0 | — -106 | μο-ßbeilOOkHz | |
Kern | μ2 | H=A MiIIi- | |
Anfangs- | Örsted | ||
permeabili | Hysterese | Gesamt | |
tät | verlustkonstante | gütefaktor | |
1 | 1720 | 560 | 210 000 |
2 | 1860 | 500 | 200 000 |
3 | 1700 | 610 | 215 000 |
4 | 1900 | 540 | 186 000 |
5 | 1820 | 473 | 331 000 |
6 | 1800 | 448 | 310 000 |
7 | 1810 | 425 | 305 000 |
8 | 1940 | 391 | 342000 |
In jedem Falle haben die Ringe, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt sind, eine
niedrigere Hystereseverlustkonstante und einen höheren Gütefaktor als das Material, das nach dem bekannten
Verfahren hergestellt wurde.
Der Einfluß der relativen Menge des oxydierbaren Materials ist in Tabelle II dargestellt, wieder bezüglich
der Herstellung von Manganzinkferrit und unter Verwendung von handelsüblichem elektrolytischem
Eisenpulver. Bei jedem Beispiel wurden vier Ringe mit einem bestimmten Prozentsatz von oxydierbarem
Material in den Ofen eingeschlossen. Die Ergebnisse in der zweiten, dritten und vierten Kolonne sind
Mittelwerte aus Messungen an den vier Ringen.
II | 1 | 1 | 1 | 1 | 088 | |
7 | ||||||
Tabelle | malen | |||||
Gewicht des | Kern wq | M | 952 | Wn * O |
oxydierbaren | —r ■ 10° | 865 | bei 100 kHz | |
Materials in | 935 | μ- | 680 | |
Gewichtsprozent der vier Ringe |
1055 | 530 | H = 4Milliörsted | |
5,25 | 1380 | 434 | 260 000 | |
5,55 | 1620 | 614 | 292000 | |
5,8 | 1850 | 1509 | 262000 | |
5,9 | 2090 | 273 000 | ||
6,0 | 2120 | 3 322000 | ||
6,1 | 249 000 | |||
6,2 | 79 800 | |||
IO
Es wurde beobachtet, daß bei der Herstellung des Materials für die Grenzen μο>
1100, \ ■ 106< 1000
und μ0 · Ö>ö 150 000 die Menge des verwendeten
oxydierbaren Materials zwischen 5,8 und 6,lfl/o des
Gesamtgewichts des verwendeten Grundmaterials liegen muß. Diese Grenzbedingungen können leicht
eingehalten werden. Eine starke Abweichung der Eigenschaften des Endproduktes, die auftritt, wenn
zuviel oxydierbares Material benutzt wird, beruht darauf, daß zuviel Eisenoxyd Fe2O3 zu Magnetit FeO ·
Fe2 O8 reduziert wird.
Die ungefähre Menge des oxydierbaren Materials, das für eine bestimmte Menge des Ausgangsmaterials
und eine bestimmte Ofengröße benötigt wird, kann in folgender Weise für den Fall von handelsüblichem
Elektrolyteisenpulver berechnet werden, das nach Gleichung (3) oxydiert. Zunächst kann das Gewicht
des oxydierbaren Materials errechnet werden, das nötig ist, um den gesamten Sauerstoff im Ofen zu absorbieren.
Diese Menge kann aus dem Luftvolumen des Ofens berechnet werden und der Annahme, daß
ein Fünftel davon aus Sauerstoff besteht. Die Menge des oxydierbaren Materials wird dann unter Verwendung
der Gleichung (3) berechnet. Es muß jedoch die Luftmenge berücksichtigt werden, die beim Aufheizen
des Ofens über das Ausgleichsventil entweicht. Eine weitere Menge des Materials reagiert mit dem Sauerstoff,
der bei der Umwandlung von Manganoxyd Mn2O3 in MnO nach Gleichung (1) freigesetzt wird.
Diese Menge kann aus dem Ausgangsgewicht des verwendeten Manganoxyds mit Hilfe der Gleichungen (1)
und (3) berechnet werden. Schließlich muß noch der Sauerstoff berücksichtigt werden, der vom Eisenoxyd
geliefert wird. Diese Menge wird aus dem Gewicht des Fe2O3 berechnet, das in FeO gemäß Gleichungen
(2) und (3) umgewandelt wird. Aus diesen Berechnungen ergibt sich der ungefähre Wert für das
Gewicht des oxydierbaren Materials, und dies gibt den Ausgangspunkt für eine Anzahl von Versuchsglühungen,
um die Menge für jeden besonderen Ofen und jede Menge von Ausgangsmaterial festzustellen.
Wie aus Tabelle II hervorgeht, ist es gefährlicher, zuviel
oxydierbares Material zu verwenden als zu wenig.
Die obigen Überlegungen gelten für die Verwendung von elektrolytischem Eisenpulver als oxydierbares
Material. Es ist dies jedoch nicht das einzige verwendbare Material. In Tabelle III sind die Eigenschaften
von Kernen dargestellt, die bei der Herstellung von Manganzinkferrit mit anderen oxydierbaren
Materialien erhalten wurden. Diese magnetischen Werte wurden erhalten bei Verwendung einer opti-
25
malen Menge der verschiedenen oxydierbaren Materialien,
die in jedem Falle in der Tabelle angegeben ist.
TabeUe III
Oxydierbares Material
Molybdän-
Permalloy-Pulver
(6,28 Gewichtsprozent)
(6,28 Gewichtsprozent)
Gepulvertes handelsübliches Aluminium
(2,93 Gewichtsprozent)
Gepulvertes elektrolytisches
Mangan
(8,9 Gewichtsprozent)
Mangan
(8,9 Gewichtsprozent)
Feines Kohlenpulver [
(1,92 Gewichtsprozent)
(1,92 Gewichtsprozent)
H | |
μο |
-^r ■ 10"
μ* |
1500 | 510 |
1640 | 540 |
1520 | 490 |
1580 | 470 |
1390 | 540 |
1420 | 520 |
1440 | 500 |
1430 | 485 |
1620 | 590 |
1590 | 610 |
1613 | 670 |
1650 | 540 |
1420 | 540 |
1460 | 525 |
1510 | 498 |
1490 | 510 |
μο ■ Q
bei 100 kHz
bei 100 kHz
301 000 295 000 314000 308 000
380 000
240 000
260 000
274 000
240 000
260 000
274 000
302000
294000
286000
292 000
294000
286000
292 000
300 000
302 000
298 000
284000
298 000
284000
Bei der Verwendung großer Mengen von Kohlepulver müssen das während des Prozesses gebildete
Kohlendioxyd und Kohlenmonoxyd abgesaugt werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch zur
fortlaufenden Fertigung verwendet werden, was bei dem bekannten Verfahren nicht möglich ist, weil drei
getrennte Zonen mit verschiedener Gasatmosphäre nebeneinander nicht aufrechterhalten werden können.
Der Ofen zur Ausführung des kontinuierlichen Verfahrens ist gasdicht und hat an jedem Ende doppelte
Türen. Er hat die Form eines langen Tunnels und hat Zonen mit verschiedenen Temperaturen, entsprechend
den oben beschriebenen Stufen der Wärmebehandlung. Kleine Wägelchen mit je einer bestimmten Anzahl
von gepreßten Kernen des Grundmaterials und mit einer bestimmten Menge oxydierbaren Materials
werden an einem Ende in den Ofen eingebracht und wandern durch die verschiedenen Temperaturzonen
in Zeiten, die den oben angegebenen entsprechen. Ein ganzer Durchlauf dauert etwa 24 Stunden. Infolge der
doppelten Türen an jedem Ende wird stets ein bekanntes Luftvolumen in den Ofen eingelassen, wenn
ein Wägelchen diesen verläßt oder in den Ofen eintritt. Die Menge des oxydierbaren Materials kann so
bemessen werden, daß der Sauerstoifgehalt auf einem optimalen Wert gehalten wird.
Obwohl die Erfindung bezüglich der Herstellung von Manganzinkferrit beschrieben wurde, ist sie jedoch
nicht auf die Herstellung eines besonderen Ferrits beschränkt, sondern ist bei der Herstellung
aller Ferrite anwendbar, die Mangan enthalten. Das oxydierbare Material ist ein Mittel zur Steuerung der
Zusammensetzung der Gasatmosphäre und verhindert die Umwandlung von MnO zu höheren Manganoxyden
bei der Abkühlung.
65
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von zweiwertige Manganionen enthaltendem Ferrit aus einer
Mischung von Oxyden einschließlich der höheren
Oxyde des Mangans, die in einem Ofen in vorbestimmter Weise und in einer Gasatmosphäre auf
eine höhere Temperatur erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Atmosphäre im Ofen in
Abhängigkeit von der Temperatur mittels gleichzeitig mit den Preßlingen in den Ofen eingebrachten
oxydierbaren Materials gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge aus der Oxydmischung
in einem gasdichten, zunächst mit Luft gefüllten Ofen eingebracht und gesintert werden,
wobei das Eindringen von Sauerstoff mittels eines Druckausgleichsventils, das mit einem Vorrat aus
reinem Stickstoff in Verbindung steht, verhindert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge gleichzeitig mit
einer bestimmten Menge oxydierbaren Materials durch einen Ofen mit verschiedenen Zonen unterschiedlicher
Temperatur bewegt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydgemisch 4 Stunden
lang auf 1250° C erhitzt, weitere 4 Stunden auf dieser Temperatur gehalten und danach während
16 Stunden auf Zimmertemperatur abgekühlt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als oxydierbares
Material handelsübliches Elektrolyteisenpulver in Mengen von 5,8 bis 6,1 Gewichtsprozent
der Ausgangsmischung verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als oxydierbares Material
Molybdän-Permalloy-Pulver, gepulvertes Aluminium, gepulvertes, elektrolytisches Mangan oder
feines Kohlepulver verwendet wird,
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von feinem
Kohlepulver das bei der Wärmebehandlung entstehende Kohlendioxyd und Kohlenmonoxyd aus
dem Ofen entfernt wird.
© 109 647/452 7.61
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GB25319/58A GB874451A (en) | 1958-08-07 | 1958-08-07 | Improvements in or relating to manganese ferrites |
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