NO140988B - Fremgangsmaate for fremstilling av agglomerater av silisium- eller silisiumlegeringspartikler - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av agglomerater av silisium- og silisiumlegeringspartikler. Mer spesielt angår oppfinnelsen fremstilling av slike agglomerater med et bindemiddel i form av en silikatmatriks.

Ved fremstilling av silisium og silisiumbaserte legeringer som i industrien benyttes som tilsetninger til jern og stål, dannes det en viss mengde fine partikler under nødvend-ige knuse- og maleoperasjoner. I løpet av en viss tid akkumu-leres disse fine partikler til betydelige mengder, og de fine partikler blir vanligvis omdannet til agglomerater ved bruk av portland-sement som bindemiddel. Agglomeratene tilbakeføres deretter til ovnene for fremstilling av silisium eller silisiumbaserte legeringer eller de selges som additiver. Denne praksis har den mangel at CaO-innholdet i sementbindemidlet ugunstig kan påvirke ovnsdriften og at sementbindemidlet krever en betydelig tid for herding for å oppnå en tilstrekkelig behandlingsstyrke.

Gjenstand for foreliggende oppfinnelse er således å frembringe en fremgangsmåte for fremstilling av agglomerater av silisium- eller silisiumlegeringspartikler, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at fint oppdelte partikler av silisium eller silisiumlegexinger, blandes med en vandig oppløs-ning civ et alkalimetallhydroksyd i en mengde av 0,27-2 vekt-%, beregnet på vekten av blandingen, og at blandingen «ventuelt kompakteres^

En fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen omfatter kompak-tering av en våt blanding av alkalimetallhydroksydoppløsning og fint oppdelte partikler av silisium eller silisiumbaserte legeringer til en ønsket form, hvorved alkalimetallhydroksydet

reagerer med partiklene og danner et silikat som resulterer i en sterk partikkelbindende matriks av alkalimetallsilikat.

Reaksjonen mellom partiklene og alkalimetallhydroksyd er eksoterm, og den varme som utvikles, tjener til tørking av agglomer-atet .

En utførelsesform av foreliggende oppfinnelse gjennom-føres ved blanding av partikler av silisium og/eller en silisiumbasert legering med en oppløsning av alkalimetallhydroksyd. Partiklene gis fortrinnsvis en størrelse på 6,35 mm og finere, og konsentrasjonen av alkalimetallhydroksydoppløsning er hen-siktsmessig 1M-12M. Blandingen, fortrinnsvis i form av en våt blanding, inneholdende omkring 1/4-2 vekt-% alkalimetallhydroksyd, helles i en egnet beholder.

Våtblandingen behøver ikke å presses, men den kan presses ved trykk opptil 1400 kg/cm 2. Overføringen av blandingen til formen bør skje hurtig etter fremstilling av blandingen, fordi reaksjonen mellom silisiumbestanddelen i partiklene og alkalimetallhydroksydet skjer relativt hurtig. I løpet av reaksjonen mellom partiklene og alkalimetallhydroksyd i formen formes alkalimetallsilikat som en matriks som binder partiklene. Silikatdannelsesreaksjonen er eksoterm, og varmen som dannes, tørker den kompakte masse i løpet av relativt kort tid. Etter tørking er den kompakte masse sterk, og den kan behandles og. transporteres på vanlig måte.

Ved en ytterligere utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse blir en våt blanding slik som angitt ovenfor, pres-set ved å bruke glatte valser for å oppnå et produkt i flakform.

Ved ytterligere en utførelsesform av oppfinnelsen kan fast alkalimetallhydroksyd blandes med silisium eller leger-ingspar.tikler på silisiumbasis med tilsatt , vann og omdannes til ønsket form der vannet.tjener til å.oppløse alkalimetallhydroksydet og danne en bindende silikatfase ved reaksjon mellom det oppløste alkalimetallhydroksyd og metallpartiklene.

Opptil 85 vekt-% av fine partikler forskjellig fra silisium eller silisiumbaserte legeringer kan blandes med sili-, sium eller silisiumbaserte legeringer. Slike stoffer kan f.eks. være zirkoniumoksydsand og fint oppdelte manganholdige stoffer.

De følgende eksempler der alle mesh-angivelser er ifølge "US Screen Series", skal illustrere oppfinnelsen ytterligere.

Eksempel I

Det ble fremstilt en tørrblanding av følgende stoffer:

25 vektdeler silisiumbasert legering (63% Si) par-tikkelstørrelse 35 mesh,

45 vektdeler Z^O^-sand partikkelstørrelse 35 mesh,

30 vektdeler FeMn-legering (\% Si, 80% Mn, 12% Fe,

resten C) partikkelstørrelse 6,35 mm.

1^ vektdel NaOH ble tilsatt til 8 vektdeler vann, og

oppløsningen ble tilsatt til og blandet med den tørre blanding som angitt ovenfor for å danne en våtblanding som hurtig ble overført til en treform som målte 30,48 cm x 30,38 cm x 10,6 cm.

Etter omkring 30 min var blandingen omdannet til et fast sterkt

legeme hvori partiklene var bundet av en matriks av natrium-

silikat.

Eksempel II

100 deler legeringspartikler på silisiumbasis (63% Si,

6% Mn, 6% Zr og resten Ca, Al og Fe) med en partikkelstørrelse på 35 mesh og finere ble blandet med en NaOH-oppløsning (^ vekt-

del NaOH i 1% vektdel vann), og den våte blanding ble sammen-

presset mellom flate valser (valsetrykk 8 tonn/lineær cm).

Det resulterende produkt forelå i flakform med en partikkel-

størrelse på 6,35 mm x 35 mesh hvori partiklene var bundet av en matriks av natriumsilikat. Det ovenfor angitte rekonstitu-

erte materiale ble brukt som innokuleringstilsetning til grått jern og virket like effektiv som en tilsetning av massivt og kommersielt tilgjengelig materiale med samme sammensetning.

Silisiumbaserte legeringer slik dette uttrykk heri er

brukt, angir legeringer som inneholder minst omkring 45 vekt-%

silisium og omfatter materialer slik som jern, mangan, zirkon,

strontium, magnesium, barium og aluminium.

Ifølge oppfinnelsen kan både NaOH og KOH benyttes

som alkalimetallhydroksyd. NaOH er det foretrukkede alkali-' metallhydroksyd av økonomiske grunner.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av agglomerater av

   silisium- eller silisiumlegeringspartikler,karakterisert vedat fint oppdelte partikler av silisium eller silisiumlegeringer, blandes med en vandig oppløsning av et alkalimetallhydroksyd i en mengde av 0,27-2 vekt-%, beregnet på vekten av blandingen, og at blandingen eventuelt kompakteres.