RU2433103C1 - Способ получения порошка электротехнического периклаза - Google Patents
Способ получения порошка электротехнического периклаза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2433103C1 RU2433103C1 RU2010118913/03A RU2010118913A RU2433103C1 RU 2433103 C1 RU2433103 C1 RU 2433103C1 RU 2010118913/03 A RU2010118913/03 A RU 2010118913/03A RU 2010118913 A RU2010118913 A RU 2010118913A RU 2433103 C1 RU2433103 C1 RU 2433103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- periclase
- powder
- periclase powder
- carbon
- reaction
- Prior art date
Links
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 12
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 20
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002008 calcined petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к способам получения порошков электротехнического периклаза для электротехнической изоляции при производстве трубчатых электронагревателей (ТЭНов). Технический результат заключается в снижении содержания оксида железа в порошке периклаза при использовании низкосортного исходного сырья и, таким образом, перевода периклаза в более высокую марку. Порошок электротехнического периклаза и углеродистую добавку, разделенные перегородкой, загружают в реакционный объем с газонепроницаемым сводом и проводят реакционный обжиг при 1200-1400°С, в процессе которого через углеродистую добавку продувают пары воды. 2 ил.
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к способам получения порошков электротехнического периклаза, используемого, в основном, для электротехнической изоляции при производстве трубчатых электронагревателей (ТЭНов).
Известен способ получения электротехнического периклаза (патент РФ №2224728, С04В 35/04, С04В 35/657, 27.02.2004 г.), включающий загрузку сырья в реакционный объем, его нагрев в присутствии углеродистой добавки с последующим охлаждением.
Недостатком данного способа является то, что примеси, находящиеся в углеродистой добавке, непосредственно переходят в периклаз и загрязняют его, кроме того, получаемый периклаз может быть загрязнен углеродом, который в свою очередь ухудшит электротехнические свойства получаемого периклаза при высоких температурах, несмотря на то, что в качестве исходного сырья используется более чистый по примесям брусит, а не магнезит.
Известен способ обжига керамических изделий, RU 2096382, С04В 33/32, 20.11.1997, где обжиг керамических изделий ведут в присутствии твердого углеродистого восстановителя, включающий укладку изделий и восстановителя в реакционном объеме с газонепроницаемым сводом, а нагрев осуществляют в атмосфере водорода.
Недостатком данного способа является зависимость выделяемого количества воды от наличия легковосстанавливаемых оксидов по реакции:
МеО+Н2=Me+Н2О. Периклаз при 1300°С водородом не восстанавливается и как следствие для его осуществления требуется длительное время - около 70 часов. Кроме того, глубокого извлечения железа при этом способе достичь невозможно.
Задачей данного способа является получение периклаза с низким содержанием оксида железа при использовании низкосортного исходного сырья и перевода его, за счет снижения оксида железа, в более высокую марку.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе получения порошка электротехнического периклаза в присутствии твердого углеродистого восстановителя, включающем укладку периклаза и восстановителя в реакционный объем с газонепроницаемым сводом, нагрев и изотермическую выдержку, через углеродистый восстановитель продувают пары воды, а процесс ведут при 1200-1400°С, в течение 60 мин.
При получении порошка электротехнического периклаза по предлагаемому способу используется порошок периклаза низких сортов, углеродистая добавка (каменноугольный кокс) и пары воды, которые, в свою очередь, взаимодействуют с углеродистой добавкой с образованием газообразных водорода и оксида углерода по реакции:
Последние восстанавливают оксиды железа, содержащиеся в порошке периклаза, до железа, которое, взаимодействуя с водородом, образует летучее соединение FeH, уносящееся с отходящими газами.
Термодинамический расчет, сделанный по программе Астра-4, взаимодействия водорода с периклазом, близким по составу с электротехническим порошком периклаза ППЭ-3МО, показал образование FeH при температуре 700°С, а максимальный выход с 1200°С (фиг.1). Верхний предел температуры 1400°С выбран с учетом стойкости футеровки, в которой осуществляют реакционный обжиг, а также для того, чтобы исключить возможное взаимодействие футеровки с периклазом.
Для получения порошка электротехнического периклаза по заявляемому способу использовалось колпаковое устройство (керамический тигель, опрокинутый вверх дном для предотвращения выхода газов), в верхнюю часть которого загружали порошок периклаза, а в нижнюю - углеродистую добавку - каменноугольный кокс. Периклаз и каменноугольный кокс разделены картонной перегородкой для предотвращения перемешивания при установке тигля в печь. В дне тигля просверлено отверстие, в которое вставлена алундовая трубка, для подачи паров воды, опущенная до середины высоты занимаемой углеродистой добавкой. Место сочленения алундовой трубки и тигля уплотнено газонепроницаемой обмазкой для предотвращения выхода газов.
В качестве исходных продуктов использовали порошок периклаза, полученного из магнезитового сырья методом электропечного переплава класса ППЭ-ЗМО Раздолинского периклазового завода состава мас.%: MgO - 96,09; SiO2 - 1,62; Al2O3 - 0,95; CaO - 1,12; FeO - 0,22 с последующим дроблением, измельчением и грохочением фракции не более - 0,5 мм, и углеродистую добавку - каменноугольный кокс с содержанием углерода ~ 92%. Отношение массы воды к массе углеродистой добавки по содержанию в ней углерода выбирают равным 1:5.
Опыты проводили на установке, показанной на фиг.2.
На фиг.2: 1 - силитовая печь, 2 - реакционный стакан, 3 - периклаз, 4 - обожженный нефтекокс, 5 - алундовая трубка, 6 - магистраль подачи паров воды, 7 - колба с водой, 8 - печь сопротивления; 9 - ПП термопара; 10 - автоматический регулятор температуры ВРТ-1.
Способ реализуется следующим образом. В реакционный стакан, представляющий собой перевернутый вверх дном алундовый тигель 2, помещается слой периклаза 3 и слой обожженного нефтекокса, разделенные между собой картонной перегородкой для предотвращения перемешивания периклаза и нефтекокса. Алундовый стакан 2 помещался в силитовую печь 1, работающую в области температур 20-1300°С. В верхнюю часть стакана вставлена алундовая трубка 5 для подачи паров воды. Место крепления трубки 5 к стакану 2 заделывалось огнеупорной обмазкой на основе жидкого стекла и кремнезема для предотвращения выхода водорода. Через алундовую трубку, соединенную с мерной колбой 7 с помощью силиконовой магистрали 6, продували пары воды, а количество испаренной воды определяли по мерной колбе. Пары воды образовывались в результате нагревания воды в колбе 7 печью сопротивления 8. Температура в печи измерялась с помощью термопары 9 и стабилизировалась автоматическим регулятором температуры 10. Водород образовывался в результате взаимодействия паров воды с углеродом нефтекокса по реакции 1 с 740°С.
Пары воды подавались в реакционный стакан по достижении температуры опыта, значительно превосходящей температуру начала взаимодействия паров воды с углеродом. Масса подаваемого пара измерялась по количеству испаренной воды в мерной колбе 7, отношение массы воды к массе углеродистой добавки (по реакции (1)) по содержанию в ней углерода выбирают равным 1,5, которое поддерживалось во всех опытах одинаковым.
Осуществление заявляемого способа в промышленных условиях можно проводить в колпаковой печи, например, марки СГЗ-3.4/7.
Пример 1
Порошок периклаза подвергался обжигу в колпаковом устройстве совместно с углеродистой добавкой. При температуре 1100°С через кокс продували пары воды в течение 60 мин. Полученные газы продувались через слой порошка периклаза. После обжига периклаз анализировался на содержание оксида железа, которое составляло 0,18 мас.%.
Пример 2
Порошок периклаза подвергался обжигу в колпаковом устройстве совместно с углеродистой добавкой. При температуре 1200°С через кокс продували пары воды в течение 60 мин. Причем полученные газы продувались через слой порошка периклаза. После обжига периклаз анализировался на содержание оксида железа, которое составляло 0,12 мас.%.
Пример 3
Порошок периклаза подвергался обжигу в колпаковом устройстве совместно с углеродистой добавкой. При температуре 1300°С через кокс продували пары воды в течение 60 мин. Причем полученные газы проходили через слой порошка периклаза. После обжига периклаз анализировался на содержание оксида железа, которое составляло 0,12 мас.%.
Таким образом, заявляемый способ позволяет повысить качество периклаза за счет снижения в нем оксида железа, а осуществить его можно в существующих колпаковых печах.
Claims (1)
- Способ получения порошка электротехнического периклаза в присутствии твердого углеродистого восстановителя, включающий укладку периклаза и восстановителя в реакционный объем с газонепроницаемым сводом, нагрев и изотермическую выдержку, отличающийся тем, что через углеродистый восстановитель продувают пары воды, а процесс ведут при 1200-1400°С в течение 60 мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010118913/03A RU2433103C1 (ru) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | Способ получения порошка электротехнического периклаза |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010118913/03A RU2433103C1 (ru) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | Способ получения порошка электротехнического периклаза |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2433103C1 true RU2433103C1 (ru) | 2011-11-10 |
Family
ID=44997199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010118913/03A RU2433103C1 (ru) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | Способ получения порошка электротехнического периклаза |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2433103C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3911880A1 (de) * | 1989-04-11 | 1990-10-18 | Radex Heraklith | Verfahren zur herstellung von periklas-einkristallen |
| RU2096382C1 (ru) * | 1995-10-09 | 1997-11-20 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова (технический университет) | Способ обжига керамических изделий |
| RU2224728C1 (ru) * | 2003-02-26 | 2004-02-27 | Богдановичское ОАО по производству огнеупорных материалов | Способ получения электротехнического периклаза |
| RU2347768C1 (ru) * | 2007-07-10 | 2009-02-27 | Сергей Викторович Дигонский | Способ обжига керамических изделий |
-
2010
- 2010-05-11 RU RU2010118913/03A patent/RU2433103C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3911880A1 (de) * | 1989-04-11 | 1990-10-18 | Radex Heraklith | Verfahren zur herstellung von periklas-einkristallen |
| RU2096382C1 (ru) * | 1995-10-09 | 1997-11-20 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова (технический университет) | Способ обжига керамических изделий |
| RU2224728C1 (ru) * | 2003-02-26 | 2004-02-27 | Богдановичское ОАО по производству огнеупорных материалов | Способ получения электротехнического периклаза |
| RU2347768C1 (ru) * | 2007-07-10 | 2009-02-27 | Сергей Викторович Дигонский | Способ обжига керамических изделий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101460286B1 (ko) | 마그네슘 제조방법 | |
| NO156333B (no) | System for prefabrikerte betongelementer. | |
| Orosco et al. | Synthesis of cordierite by dolomite and kaolinitic clay chlorination. Study of the phase transformations and reaction mechanism | |
| CN102285806B (zh) | 一种合成镁钙砂及其制备方法 | |
| Kuusik et al. | High temperature behavior of NiO-based oxygen carriers for Chemical Looping Combustion | |
| Lee et al. | Effect of fe 2 o 3 additions on the hydration resistance of cao | |
| US20150353421A1 (en) | Method for burning lump material | |
| Bobkov et al. | Study of the thermal characteristics of phosphate raw materials in the annealing temperature range | |
| RU2433103C1 (ru) | Способ получения порошка электротехнического периклаза | |
| TWI647315B (zh) | 鋼鐵粉塵的處理方法、鋅的生產方法以及鋼鐵原料的生產方法 | |
| AU2014365267A1 (en) | Siliceous composition and method for obtaining same | |
| TWI554484B (zh) | 耐火性陶瓷批料、此種批料之用途及冶金熔融容器 | |
| Zuo et al. | Oxidation behavior and kinetics of Al2O3-SiC-SiO2-C refractories in CO2 atmosphere | |
| JP5742495B2 (ja) | 焼結実験装置 | |
| RU2553116C1 (ru) | Способ получения металлургического кокса | |
| Ma et al. | Effects of reducing environment and fusible components on carbothermal reduction–nitridation reaction of coal gangue at high temperature under N2 atmosphere | |
| Sokić et al. | The possibilities of obtaining metallic calcium from Serbian carbonate mineral raw materials | |
| CN103265292B (zh) | 一种Al23O27N5陶瓷的燃烧合成熔铸的方法 | |
| RU2560442C2 (ru) | Способ получения коксующей добавки замедленным коксованием | |
| RU2602137C1 (ru) | Способ получения оксида магния | |
| JP5880883B2 (ja) | スライドプレート装置用プレートれんが及びその製造方法 | |
| Salomão et al. | A novel magnesia based binder (MBB) for refractory castables | |
| RU2347768C1 (ru) | Способ обжига керамических изделий | |
| RU2415096C1 (ru) | Способ обжига вермикулита | |
| NO115234B (ru) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150512 |