RU2111934C1 - Способ получения оксидных высокоогнеупорных материалов - Google Patents
Способ получения оксидных высокоогнеупорных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2111934C1 RU2111934C1 RU97108642/03A RU97108642A RU2111934C1 RU 2111934 C1 RU2111934 C1 RU 2111934C1 RU 97108642/03 A RU97108642/03 A RU 97108642/03A RU 97108642 A RU97108642 A RU 97108642A RU 2111934 C1 RU2111934 C1 RU 2111934C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- refractory materials
- additive
- grinding
- oxide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления огнеупорного сырья - заполнителей, порошков, масс, цементов. Техническая задача - получение оксидных высокоогнеупорных материалов заданного фазового состава и ускорение процесса измельчения конечного продукта за счет получения пористых гранул. Способ включает смешение исходных компонентов, в состав которых входит термитная добавка - элемент оксида основного исходного компонента, зажигание и термообработку шихты, которую ведут послойным плавлением, например, в аглочашах при продувании слоя шихты окислителем (воздухом, кислородом), охлаждение и измельчение. Термитная добавка обеспечивает необходимую температуру плавления шихты до образования огнеупорных материалов требуемого фазового состава.
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления огнеупорного сырья - заполнителей, порошков, масс, цементов.
Известен способ получения огнеупорных материалов (Дектярев Э.В. и Кайнарский И. С. Магнезиально-силикатные и шпинельные огнеупоры. М., 1977), включающий смешение исходных компонентов, их термообработку в пламенных или электрических печах, последующее охлаждение и измельчение.
Недостатком известного способа является то, что невозможно достичь температуры плавления конечного материала, вследствие быстрого износа футеровки, а твердофазные процессы не проходят до конца, что затрудняет получение материала требуемого фазового состава.
Известен также способ получения оксидных высокоогнеупорных материалов, включающий смешение исходных компонентов, их плавление в пламенных или электрических печах, охлаждение и измельчение (Стрелов К.К., Сумин В.И. Плинер С. Ю. и др. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Трансформационное упрочнение огнеупорных материалов. Уч. пособие, Свердловск, УПИ, 1989, с. 12 - 16).
Недостатком этого способа является длительность процесса измельчения, связанная с тем, что получаемый продукт представляет собой монолитный материал. Кроме того, недостатком способа (как и предыдущего) являются его высокие энергозатраты в связи с тем, что тепло расходуется как на нагрев материала, так и на нагрев футеровки, огнеприпаса. Обжиговые и плавильные агрегаты дороги и сложны в управлении, поэтому амортизационные затраты на передел очень высоки.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ получения высокоогнеупорных материалов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС - процесс). Способ включает в себя смешение исходных компонентов, в состав которых входит термитная добавка, зажигание и термообработку шихты, а также охлаждение и измельчение материала. В качестве термитной добавки берут элемент (один или несколько) основного оксида, входящего в состав смеси (Стрелов К.К., Сумин В.И. Плинер С.Ю. и др. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Трансформационное упрочнение огнеупорных материалов. Уч. пособие, Свердловск, УПИ, 1989, с. 8 - 13, 16-21).
Недостатком известного способа является невозможность получения оксидных высокоогнеупорных материалов заданного фазового состава без введения в состав шихты компонента, являющегося источником кислорода и его отдающего при взаимодействии с термитной добавкой. Удаление данного компонента из конечного продукта довольно сложная задача, а в ряде случаев невозможная. Загрязнение же оксидных высокоогнеупорных материалов приводит к изменению фазового состава и снижению их эксплуатационных свойств. Кроме того, полное оплавление шихты затрудняет ее измельчение.
Техническая задача - получение оксидных высокоогнеупорных материалов заданного фазового состава и ускорение процесса измельчения конечного продукта за счет получения пористых гранул.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в известном способе, включающем смешение исходных компонентов, в состав которых входит термитная добавка из элемента оксида основного компонента, а также зажигание, термообработку шихты, охлаждение и измельчение, термообработку ведут послойным плавлением при продувании слоя шихты окислителем (воздухом, кислородом) в аппаратах кипящего слоя или аглочашах.
Термитная добавка, состоящая из элемента основного оксида и входящая в состав смеси, обеспечивает необходимую температуру плавления шихты до образования огнеупорных материалов требуемого фазового состава.
За счет того, что горение происходит послойно, а поверхность гранул шихты быстро охлаждается продуваемым воздухом, получаемый "пирог" в целом не расплавляется, а лишь оседает за счет оплавления гранул. Полученные пористые гранулы легко измельчаются.
Осуществление способа подтверждается приведенными ниже примерами.
Пример 1. Исходные компоненты - технический глинозем (70%), кварцит (20%), коксовую мелочь (5%) и алюминиевую пудру (5%) (термитная добавка) смешивали и окомковывали на воде в грануляторе до размера гранул 3 - 10 мм. Смесь (шихту) загружали в аглочащу диаметром 400 мм. Высота слоя составляла 190 мм, а толщина постели 100 мм. Зажигание шихты осуществляли газогорелочным устройством при продувании слоя шихты окислителем (воздухом, обогащенным кислородом до 35%). Максимальная скорость горения шихты составляла 12 мм/мин. Максимальная температура в слое составляла 1810oC, а в центре гранул 1880oC. Охлажденный спек измельчали и получали высокоогнеупорный материал с температурой применения 1700oC (насыпной вес 1,1 г/см3, состоящий из муллита 88% и корунда 12%, остаточное содержание углерода 0,09%).
Пример 2. Исходные компоненты - кварцевый песок (90%), коксовую мелочь - коксик (2%), кристаллический кремний (8%) (термитная добавка) смешивали, окомковывали на воде в грануляторе до размера гранул 3 - 10 мм. Шихту загружали в аглочащу диаметром 400 мм. Высота слоя составляла 190 мм, а толщина постели 100 мм. Зажигание шихты осуществляли газогорелочным устройством. Максимальная скорость горения шихты составляла 12,5 мм/мин. Максимальная температура в слое составляла 1840oC, а в центре гранул 1900oC. При этом слой шихты продували воздухом. Охлажденный спек измельчали и получали высокоогнеупорный материал с температурой применения до 1700oC (насыпной вес 0,85 г/см3, состоящий из кварцевого стекла 97%).
Пример 3. Исходные компоненты: отработанный катализатор нефтехимического производства (78% Al2O3, 12% Cr2O3, 10% SiO2) в количестве 85% смешивали и окомковывали на водном 3%-ном растворе оксихлорида алюминия с 15% гранул металлического алюминия размером 0,2 - 1,0 мм до образования комков размером 3 - 5 мм, загружали в аппарат кипящего слоя диаметром 400 мм. Зажигание шихты снизу осуществляли газогорелочным устройством, а затем продували слой шихты воздухом, обогащенным кислородом до 40%. Высота слоя шихты 250 мм, псевдоожиженного слоя 400 мм. Скорость горения шихты составляла 48 мм/мин. Максимальная температура в зоне горения 1800oC, в центре комков 1860oC. Охлажденный продукт в виде спекшихся гранул размером 1 - 3 мм измельчали и получали высокоогнеупорный материал с температурой применения до 1700oC. Микротвердость полученного материала составила 2289 кг/мм2. Гранулы измельчали до размера частиц 0,1 - 0,5 мм, рассеивали, проводили магнитную сепарацию и полученные порошки, содержащие 82% твердого раствора Cr2O3 в Al2O3, использовали для изготовления абразивного инструмента.
Пример 4. Исходные компоненты (природный магнезит (70%), дробленая стружка магния (14%) и алюминиевая пудра (1%) - термитная добавка, коксик (15%)) смешивали, окомковывали. Шихту загружали в аглочашу диаметром 400 мм. Зажигание шихты снизу осуществляли газогорелочным устройством, а затем продували слой шихты воздухом, обогащенным кислородом до 40%. Высота слоя шихты 250 мм, псевдосжиженного слоя 400 мм. Максимальная температура газов в слое выше 2200oC. После охлаждения материал дробили и получали огнеупорные гранулы с насыпным весом 1,6 г/см3, состоящие на 93%, из периклаза, 6% стекла и 1% металлического железа. Максимальная температура применения полученных гранул (после отделения железа магнитной сепарацией) 1900oC.
Пример 5. Исходные компоненты (технический диоксид циркония (70%), каустический магнезит (6%), коксовая мелочь (7%) и порошок металлического циркония (17%) - термитная добавка) смешивали и окомковывали на воде в гранулы до размера 5-15 мм, загружали в аппарат кипящего слоя диаметром 400 мм. Зажигание шихты снизу осуществляли газогорелочным устройством, а затем продували слой шихты воздухом, обогащенным кислородом до 40%. Максимальная температура в слое составляла более 2200oC. По фазовому составу материал состоял на 90% из кубического твердого раствора MgO в ZrO2. Насыпной вес материала с размером частиц 0,5 - 1 мм составил 2,19 г/см3.
Известными способами столь высокого содержания кубического твердого раствора MgO в ZrO2 не удается достичь вследствие его распада при охлаждении.
Во всех приведенных примерах измельчение готового материала проводили на щековых и валковых дробилках, при этом скорость измельчения до размера частиц менее 1 мм была в 5 - 10 раз выше, чем при измельчении плавленного материала того же состава, при измельчении до размера частиц менее 0,1 мм скорость измельчения оксидного высокоогнеупорного материала, полученного известным и предлагаемым способами, уравнивались.
Таким образом, по результатам примеров можно сделать вывод, что предлагаемый способ позволяет получить оксидный высокоогнеупорный материал заданного фазового состава в аппаратах кипящего слоя или аглочашах и ускорить процесс измельчения конечного продукта.
Claims (1)
- Способ получения оксидных высокоогнеупорных материалов, включающий смешение исходных компонентов, в состав которых входит термитная добавка, в качестве которой используют элемент оксида основного компонента из расчета достижения температуры плавления конечного материала, зажигание и термообработку шихты, охлаждение и измельчение, отличающийся тем, что термообработку ведут при продувании слоя шихты окислителем в аппаратах кипящего слоя или аглочашах.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97108642/03A RU2111934C1 (ru) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | Способ получения оксидных высокоогнеупорных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97108642/03A RU2111934C1 (ru) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | Способ получения оксидных высокоогнеупорных материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2111934C1 true RU2111934C1 (ru) | 1998-05-27 |
RU97108642A RU97108642A (ru) | 1998-09-10 |
Family
ID=20193346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97108642/03A RU2111934C1 (ru) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | Способ получения оксидных высокоогнеупорных материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2111934C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463277C2 (ru) * | 2008-03-13 | 2012-10-10 | Кросаки Харима Корпорейшн | Огнеупор, содержащий двуокись циркония и углерод, и способ его изготовления |
-
1997
- 1997-06-09 RU RU97108642/03A patent/RU2111934C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Стрелов К.К., Сумин В.И., Плинер С.Ю. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Трансформационное упрочнение огнеупорных материалов. - Свердловск, УПИ, 1980, с. 8-13, 16-21. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463277C2 (ru) * | 2008-03-13 | 2012-10-10 | Кросаки Харима Корпорейшн | Огнеупор, содержащий двуокись циркония и углерод, и способ его изготовления |
RU2463277C9 (ru) * | 2008-03-13 | 2013-01-27 | Кросаки Харима Корпорейшн | Огнеупор, содержащий двуокись циркония и углерод, и способ его изготовления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6413295B2 (en) | Iron production method of operation in a rotary hearth furnace and improved furnace apparatus | |
ES2835810T3 (es) | Procedimiento de fabricación de aluminatos de calcio | |
JP7366095B2 (ja) | 非鉄金属製造の際に生じる改質スラグ | |
CA2175624A1 (en) | Process for treatment of reactive fines | |
JPH0575685B2 (ru) | ||
RU2111934C1 (ru) | Способ получения оксидных высокоогнеупорных материалов | |
JP4554217B2 (ja) | 水硬性鉄鉱セメントクリンカの製造方法 | |
JPH0733249B2 (ja) | 非晶質シリカ微粉末の製造方法及び非晶質シリカ微粉末混入のコンクリート製品 | |
US3076716A (en) | Production of granular zirconia products | |
US2684296A (en) | Reduction of iron ores | |
US3473916A (en) | Process for beneficiating chrome ores | |
US1373854A (en) | Refractory brick | |
JPS5815021A (ja) | β−SiCとZrO↓2を同時に製造する方法 | |
US2036221A (en) | Method of purifying zirconium silicates | |
US1662739A (en) | Method of heat treatment of alumina and other materials | |
JPH08253364A (ja) | サイアロンの製造方法 | |
JPH03503399A (ja) | SiC、MnC及び合金鉄の製造 | |
JP2002274906A (ja) | 人工骨材原料の調整方法 | |
RU2082688C1 (ru) | Способ получения легкого заполнителя для бетона | |
JPS63128127A (ja) | 焼結鉱製造方法 | |
NO138608B (no) | Neddykkbar vaeskepumpe. | |
JPS5997527A (ja) | 高純度アルミナ粒子の製造方法 | |
JPS6354044B2 (ru) | ||
SU863661A1 (ru) | Способ производства безуглеродистых сплавов | |
JPH03164454A (ja) | 球状セメントとその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060610 |