SK138493A3 - Method of manufacturing of sintering, mainly round shaped particles of oxide aluminate - Google Patents

Method of manufacturing of sintering, mainly round shaped particles of oxide aluminate Download PDF

Info

Publication number
SK138493A3
SK138493A3 SK1384-93A SK138493A SK138493A3 SK 138493 A3 SK138493 A3 SK 138493A3 SK 138493 A SK138493 A SK 138493A SK 138493 A3 SK138493 A3 SK 138493A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
aluminum
alumina
alumina powder
particles
gas stream
Prior art date
Application number
SK1384-93A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Karl Riepl
Jakob Mosser
Franz Skale
Hans Zeiringer
Original Assignee
Veitsch Radex Ag Fur Feuerfest
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Veitsch Radex Ag Fur Feuerfest filed Critical Veitsch Radex Ag Fur Feuerfest
Publication of SK138493A3 publication Critical patent/SK138493A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409Abrasive particles per se
    • C09K3/1418Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by sintering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/30Preparation of aluminium oxide or hydroxide by thermal decomposition or by hydrolysis or oxidation of aluminium compounds
    • C01F7/302Hydrolysis or oxidation of gaseous aluminium compounds in the gaseous phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/42Preparation of aluminium oxide or hydroxide from metallic aluminium, e.g. by oxidation
    • C01F7/422Preparation of aluminium oxide or hydroxide from metallic aluminium, e.g. by oxidation by oxidation with a gaseous oxidator at a high temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111Fine ceramics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/61310-100 m2/g
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/30Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32Spheres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/10Solid density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

The invention relates to a process for the preparation of aluminium oxide particles and also an aluminium oxide powder prepared by this process and also use thereof.

Description

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Práškovitý oxid hlinitý sa používa vo forme pigmetnov, brúsnych a leštiacich prostriedkov, v ohňovzdorných alebo voči ohňu odolných výrobkoch, v keramike ako materiál pre katalyzátory alebo ako palivo a na nanášanie vrstiev.The alumina powder is used in the form of pigments, abrasives and polishes, in fire-resistant or fire-resistant products, in ceramics as a catalyst or fuel material and for coating.

Rozhodujúca pre technické použitie oxidu hlinitého je jeho stálosť, dobré mechanické vlastnosti, predovšetkým jeho priaznivé chovanie pri otere, veľký elektrický odpor a dobrá odolnosť voči teplote. Okrem toho nie je oxid hlinitý toxický.The decisive factor for the technical application of alumina is its stability, good mechanical properties, especially its favorable abrasion behavior, high electrical resistance and good temperature resistance. In addition, alumina is not toxic.

Pre výrobu veľmi hodnotných, keramických výrobkov, odolných predovšetkým proti ohňu, sa požadujú predovšetkým tieto vlastnosti:In particular, the following properties are required for the production of high-quality, fire-resistant ceramic products:

veľká slinovateľnosť /najmä v dôsledku malých veľkostí zŕn/, minimalizácia nečistôt brániacich procesu slinovenia alebo podporujúcich nežiadúci rast zŕn, čo najmenšie obsahy sprievodných látok vytvárajúcich fázy taveniny, dobrú spracovateľnosť /lisovateľnosť/, veľkú vlhkú hustotu.high sinterability (especially due to small grain sizes), minimization of impurities impeding the sintering process or promoting undesirable grain growth, the smallest contents of melt-phase co-builders, good processability (compressibility), high wet density.

Pre dosiahnutie vysokých odolností vo vlhkom stave /vlhkej hustoty/ je nevyhnutná tiež malá pórovitosť jednotlivých častíc /častíc prášku/.Low porosity of the individual particles (powder particles) is also necessary to achieve high wet conditions.

Je známy rad termických spôsobov, mokrých chemických spôsobov, mechanických a fyzikálnych spôsobov výroby sintrovateľných, mikrokryštalických častíc a práškov A^O^.A variety of thermal processes, wet chemical processes, mechanical and physical processes for the production of sinterable, microcrystalline particles and Al 2 O 4 powders are known.

K tomu patrí tepelný rozklad a následná kalcinácia čisteného kamenca /amóniumalumíniumsulfátu/ alebo tepelný rozklad chloridu hlinitého takzvaným spôsobom rozprašovania na rošt. Nedostatky takýchto termických rozkladov solí hliníka spočívajú vo'.vysokej cene vhodných zariadení a v tom, že v oxide zostávajú zvyšky solí, ktoré môžu prispevať ku zvýšeniu rastu zŕn počas procesu sintrovania.This includes the thermal decomposition and subsequent calcination of the purified alum (ammonium aluminum sulphate) or the thermal decomposition of the aluminum chloride by the so-called sputtering method. The drawbacks of such thermal decomposition of aluminum salts reside in the high cost of suitable equipment and in the fact that salt remains in the oxide, which may contribute to an increase in grain growth during the sintering process.

Pre výrobu oxidu hlinitého s jemnými časticami je tiež známe, že sa oxid hlinitý, vyrobený takzvaným Sayerovým spôsobom, rozoneLie. Toto jemné mletie je ale veľmi nákladné a o to pomaléjšie, čím sa má materiál jemn^ešie rozomlieť, takže sa častice pod 1 um buč vôbec nedajú vyrobiť, alebo len pri vynaložení extrémneho technického nákladu. Morfológia takto vyrobených častíc prášku je okrem toho trieŠtivo-zrnitá. To môže viesť k nedostať- 3 kom v Teologickom chovaní.For the production of fine particle alumina, it is also known that the alumina produced by the so-called Sayer process is ground. This fine grinding is, however, very expensive and even slower, which makes the material finely comminuted, so that particles below 1 µm can either not be produced at all or only at the expense of extreme technical expense. The morphology of the powder particles thus produced is also fragmented-grained. This may lead to lack of in theological behavior.

Z US-A- 4,818. 515 je známa výroba sférických častíc Αΐ£θ3 spôsobom, pri ktorom sa oxid hlinitý, obsahujúci vodu, podrobí špeciálnemu, viacstupňoyjjému,· tepelnému spracovaniu. Spôsob vyžaduje východiskovú látku, ktorá sa s ohľao^jn na nevyhnutnú čistotu dá vyrobiť len pri vynaložení veľkého nákladu.From US-A-4,818. 515, it is known to produce spherical particles Αΐ 3 in a process in which alumina containing water is subjected to a special, multi-stage, heat treatment. The process requires a starting material which, in view of the necessary purity, can only be produced at high expense.

Napokon sa dajú vyrobiť hydrolýzou alumíniumalkoxidov kalcináty, ktoré ale po stupni kalcinácie vykazujú sčasti značnú mikropórovitosť, čo vedie pri následnom procese slinovania k zodpovedajúcemu /nežiadúcemu/ zmrašteniu.Finally, calcinates can be produced by hydrolysis of aluminum aluminum alkoxides, but after the calcination stage they exhibit in part considerable microporosity, leading to a corresponding / undesirable / shrinkage in the subsequent sintering process.

Uvedené spôsoby sa preto z technických a ekonomických dôvodov pri rade masových použití nepresadili.For technical and economic reasons, these methods have therefore not been established in many mass uses.

Predložený vynález si preto kladie za základnú úlohu ponúknuť spôsob, ktorý by umožnil s relatívne priaznivými nákladmi vyrobiť veľmi jemné častice oxidu hlinitého v submikrooblasti /< 1,0 um/, pričom usiluje o čo najsférickejäí tvať zrna, malú pórovitosť a tým dobré zhusťovacie a slinovscie vlastnosti, aby sa umožnilo použitie pre vyššie uvedené účely poprípade aby sa optimalizovalo. Podstata vynálezuIt is therefore an object of the present invention to provide a method which makes it possible to produce very fine alumina particles in the submicro-region (<1.0 µm) at relatively favorable costs, while aiming to spherically grain, low porosity and thus good densification and sintering. properties to allow use for the above purposes or to optimize. SUMMARY OF THE INVENTION

Tento cieľ je dosiahnutý spôsobom vyššie uvedeného druhu, ktorý je charakterizovaný týmito krokmi :This objective is achieved in a manner of the kind described above, characterized by the following steps:

- 4 vnesením nosiča hliníka ako A1 alebo AlgO^ do agregátu pece, zahriatím nosiča hliníka, redukciou nosiča hliníka, pokiaľ nie je vnesený ako kovový hliník, na kovový hliník a/alebo alumíniumkarbidy /vrátane alumíniumoxikarbidov/, zvýšením teploty v peci na hodnotu, pri ktorej sa kovový hliník poprípade alumíniumkarbidy odparí, navázujúcou oxidáciou kovového hliníka poprípade jeho karbidov na alumíniumoxid v prúde plynu a zavedením prúdu plynu do filtra, pričom. sa nastaví teplota, atmosfére a inflexia častíc oxidu hlinitého v prúde plynu v súlade s požadovanou veľkosťou častíc.4 by introducing an aluminum support such as A1 or AlgOO into the furnace aggregate, heating the aluminum support, reducing the aluminum support, unless it is introduced as metallic aluminum, to metallic aluminum and / or aluminum carbides (including aluminum oxycarbides), wherein the metallic aluminum or aluminum carbides are evaporated by the subsequent oxidation of the metallic aluminum or its carbides to the aluminum oxide in the gas stream and introducing a gas stream into the filter, wherein. the temperature, atmosphere and inflection of the alumina particles in the gas stream are set in accordance with the desired particle size.

Vychádzajúc od napríklad kusovitého oxidu hli nitého redukuje sa teda tento najprv na kovový hli ník a/alebo karbidy hliníka, tieto sa potom, popri páde paralelne odparia a potom sa vhodným spôsobom reoxiduje, skôr než sa takto sekundárne vytvorené častice oxidu hlinitého oddelia pomocou filtra.Starting from, for example, lumpy alumina, this is first reduced to metallic aluminum and / or aluminum carbides, which are then evaporated in parallel in the event of a fall and then reoxidized in a suitable manner before the secondary alumina particles so formed are separated by a filter.

Pri tom pre dosiahnutie jemnosti častíc oxidu hlinitého, formulovaného podľa vynálezu, záleží na tom značne, aby sa častice A^O^ vedené v prúde plynu viedli v prúde plynu k nesledujúcemu filtru. Čím kratšia je inflexia častíc A'l^O-j v prú de plynu, tým sú častice menšie, pričom veľkosťIn order to achieve the fineness of the alumina particles formulated according to the invention, it is of great importance that the Al2O3 particles guided in the gas stream lead to a non-following filter in the gas stream. The shorter the inflection of the particles A'1 ^0 O-j in the gas stream, the smaller the particles, the size being

- 5 častíc sa môže riadiť aj sekundárne pomocou teploty a /oxidujúcej/ atmosféry prúdu plynu.- 5 particles can also be controlled secondary by the temperature and / oxidizing / atmosphere of the gas stream.

Kvôli docieleniu čo najjemnejších častíc A^O^ sa filter preto pripojí priamo k vyššie popísanému oxidačnému stupňu.In order to achieve the finest possible particles A ^O ^, the filter is therefore connected directly to the oxidation stage described above.

Ako agregát pece sa ako výnimočne výhodná osvedčila elektrická oblúková pec. Táto sa prevádzkuje podľa jednej formy realizácie vynálezu s prúo dovými hustotami medzi 10 až 50 A/cm , vo výhodnej 2 oblasti medzi 15 až 30 A/cm .An electric arc furnace has proven to be particularly advantageous as a furnace aggregate. It is operated according to one embodiment of the invention with current densities between 10 and 50 A / cm, in a preferred 2 region between 15 and 30 A / cm.

Na vzýšenie účinného výkonu odparenia sa ukázal byť výhodný prídavok redukčného činidla /ako ko uhlíka/ pri redukčnej reakcii oxidu hlinitého na hliník, alumíniumkarbidu alebo alumíniumoxikarbidu. Aj zlúčeniny uvoľňujúce uhlík se dajú v tomto zmysle použiť.The addition of a reducing agent (such as carbon) in the reduction reaction of alumina to aluminum, aluminum carbide or aluminum oxycarbide has proven advantageous to increase the effective evaporation performance. Carbon-releasing compounds can also be used in this sense.

Navazujúca oxidácia hliníka vo forme pary a/alebo skondenzovaných častíc hliníka, sa môže urýchliť externým prívodom kyslíka. Tým je umožnené, aby sa častice pri len veľmi krátkej inflexii v oxidačnom stupni, potom ihned odlúčili vo vhodnom filtre, napríklad rukávovom filtre.The subsequent oxidation of aluminum in the form of steam and / or condensed aluminum particles can be accelerated by an external oxygen supply. This makes it possible for the particles to be immediately separated in a suitable filter, for example a bag filter, with only a very short inflexion in the oxidation stage.

Alternatívne sa oxidačný stupeň môže vytvoriť tak, že sa častice hliníka vedú v úseku pece, v ktorom existuje oxidačná atmosféra.Alternatively, the oxidation stage may be formed by conducting aluminum particles in a section of the furnace in which an oxidizing atmosphere exists.

Pomocou popísaného spôsobu sa dajú vyrobiť sintrovateľné, sférické častice oxidu hlinitého s hustotou až 3,97 g/cm^ a špecifickým povrchom medzi 0,5 až 60 m^/g.With the method described, sinterable, spherical alumina particles with a density of up to 3.97 g / cm @ 2 and a specific surface area of between 0.5 to 60 m @ 2 / g can be produced.

Spôsob umožňuje tvorbu častíc oxidu hlinité- 6 ho so strednou -veľkosťou čestíc zreteľne pod 1 um, vhodným nastavením parametrov spôsobu ako teploty, atmosféry a inflexie častíc A^O^ v prúde plynu, a dokonca pod túto veľkosť až do 0,10 um.The process allows the formation of alumina particles having a mean particle size of clearly below 1 µm, by appropriately adjusting process parameters such as temperature, atmosphere and inflection of Al 2 O 2 particles in the gas stream, and even below this size up to 0.10 µm.

Výhodné je predovšetkým to, že častice Al^O^, vyrobené popísaným spôsobom, vykazujú takmer ideálnu sférickú /guľovitú/ konfiguráciu, tftc^že sa materiál dá používať predovšetkým výhodne napríklad pre brlsne a leštiace prostriedky alebo v keramických materiáloch odolných voči ohňu /tam aj ako spojivo poprípade zložky spojív/. Guľovitý tvar je v rozkódujúcej miere zodpovedný za to, že častice prispievajú k vynikajúcim Teologickým vlastnostiam zodpovedajúcich systémov.It is particularly advantageous that the Al 2 O 4 particles produced in the manner described have an almost ideal spherical / spherical configuration, since the material can be used particularly advantageously for example for glazing and polishing compositions or in fire-resistant ceramic materials (there and also as binder or binder components. The spherical shape is responsible, to a decisive degree, for the particles to contribute to the excellent theological properties of the corresponding systems.

Pri použití elektrickej oblúkovej pece sa-môže vnášaný materiál úplne bez zábran predkladať v kusovitej forme. Pri tom je výkon odparovania jestvujúcim oblúkom závislý od jeho energetického obsahu a miestnej teploty oblúka. Pri prúdových hustotách v rozmedzí 10 až 50 A/cmd sa pohybuje výkon odparovania v rozmedzí medzi 40 až 100 g AlgO^/kwh.With the use of an electric arc furnace, the feed material can be supplied in unitary form without any restrictions. The evaporation performance of an existing arc depends on its energy content and the local arc temperature. At current densities in the range of 10 to 50 A / cm d , the evaporation power is in the range of 40 to 100 g AlgO 4 / kwh.

Zloženie častíc A^Op získaných uvedeným spôsobom, je závislé od vloženej suroviny obsahujúcej kliník /nosiča hliníka/ a použitého redukčného činidla. Pokiaľ surovina a/alebo redukčné čin<pdlo obsahuje oxidy alkalických kovov a/alebo oxidy alkalických zemín, Sif^, oxid železa 8lebo podobne, potom sa tieto nečistoty najdú takmer kvantitatívneThe composition of the A? Op particles obtained by this process is dependent on the feedstock containing the clinic (aluminum support) and the reducing agent used. If the raw material and / or reducing agent contains alkali metal oxides and / or alkaline earth oxides, Sif4, iron oxide 8 or the like, then these impurities are found almost quantitatively

- 7 opäť v konečnom produkte. Pri použití uhlíka ako redukčného činidla, čiastočne ale aj v dôsledku uhlíka z elektród pece, sa uvoľňujú malé množstvá uhlíka alebo sa tvoria karbidy alebo oxikarbidy.- 7 again in the final product. When carbon is used as a reducing agent, partly but also due to carbon from the furnace electrodes, small amounts of carbon are released or carbides or oxicarbides are formed.

V konečnom produkte sú potom, v prípade, že reoxidácia neprebehne dokonale, možné malé obsahy uhlíka až asi do 0,5 % hmôt., ktoré sa môžu óalším tepelným spracovaním /napríklad vypaľovaním/ v prípade, že je to potrebné, áalej redukovať.In the final product, if the reoxidation does not proceed perfectly, small carbon contents of up to about 0.5% by weight are possible, which can be further reduced if necessary by further heat treatment (e.g., baking).

Príklady realizácie vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Vynález je áalej bližšie popísaný pomocou pri kladu realizácie:The invention is described in more detail below by way of example:

Do eletrickej oblúkovej pece s grafitovými elektródami sa vnesie zmes zložená z. 85 častí hmôt kusovitého oxidu hlinitého a 15 častí hmôt. grafitovej krupice. Po zapálení oblúka sa zo začiatku tvorí hlavne blato z oxidu hlinitého, Al^O^C e Al^Cp ktoré je vhodné ako ochranná vrstva pre výmurovku dna pece /ktorá tu je zložená z uhlíkových tehál/. Výkon oblúka sa pohybuje v rozmedzí medzi 150 až 160 kVA. Hustota prúdu je medzi 16 až 23 A/cm2.A mixture composed of a graphite electrode is introduced into an electric arc furnace with graphite electrodes. 85 parts by weight of lumpy alumina and 15 parts by weight. graphite grits. After the arc is ignited, it is initially formed mainly of alumina mud, Al2O4C and Al2Cp, which is suitable as a protective layer for the lining of the furnace bottom (which here consists of carbon bricks). The power of the arc is between 150 and 160 kVA. The current density is between 16 and 23 A / cm 2 .

Následkom toho dochádza k vyparovaniu kusovitého východiskového materiálu pričom sa tvorí kovový hliník a alumíniumkarbidy, ktoré ss potom reoxidujú atmosférou alebo prívodom kyslíka na častice Al20^, skôr než sa tieto zavedú do tkanivového filtra, kde sa ich oddelí Yiac než 99 % hmôt.As a result, the lumpy starting material evaporates to form metallic aluminum and aluminum carbides which are then re-oxidized by the atmosphere or oxygen supply to the Al 2 O 4 particles before being introduced into the tissue filter where they are separated by more than 99 wt%.

- 8 Priemerná veľkosť získaných, prevažne sférických častíc prášku oxidu hlinitého sa pohybuje okolo 0,2 um. Hustota materiálu je 3,8 g/cnP. Specific ký povrch sa pohybuje okolo 9,8 m /g.The average size of the predominantly spherical alumina powder particles obtained is about 0.2 µm. The density of the material is 3.8 g / cnP. The specific surface area is about 9.8 m / g.

Pri zložení použitého materiálu ΑΙ,,θβWhen composing the material used ΑΙ ,, θβ

0,03 % hmôt. 0,014 % hmôt 0,03 % hmôt. 0,03 % hmôt. zvyšok0.03 wt.%. 0.014 wt% 0.03 wt%. 0.03 wt.%. Rest

Na20 + Fe2°3Na 2 0 + Fe 2 ° 3

MgOMgO

SiO2 SiO 2

A12O3 A1 2 O 3

K20 sa získa prášok A12O3 s nasledujúcim zložením častíc:K 2 0 gives an Al 2 O 3 powder having the following particle composition:

0,037 % hmôt. Na20 + K200.037 wt%. Na 2 0 + K 2 0

0,03 % hmôt. Pe2O3 0.03 wt.%. Pe 2 O 3

0,05 % hmôt. MgO0.05 wt%. MgO

0,08 % hmôt. SiO2 0.08% by weight. SiO 2

0,37 % hmôt. C zvyšok Α120β.0.37% by weight. C residue Α1 2 0β.

Zvýšenie nečistôt pochádza pritom z podielu popola grafitu použitého pre redukciu, ako aj el ktród pece.The increase in impurities results from the proportion of graphite ash used for the reduction as well as the furnace electrode.

Claims (16)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spôsob výroby sintrovateľných, čo najsférickejších častíc oxidu hlinitého so stredným priemerom častíc <1,0 um, výhodne < 0,5 um, s týmito krokmi:A process for producing sinterable, as spherical as possible alumina particles with a mean particle diameter of <1.0 µm, preferably <0.5 µm, with the following steps: 1.1. vnesením nosiča hliníka, ako napríklad kovového hliníka alebo oxidu hlinitého do agregátu pece,1.1. introducing an aluminum support such as metal aluminum or aluminum oxide into the furnace aggregate, 1.2. zahriatím nosiča hliníka,1.2. heating the aluminum carrier, 1.3. redukciou nosiča hliníka, pokiaľ nie je vnesený kovový hliník, na kovový hliník a/alebo alumíniumkarbidy,1.3 reduction of the aluminum support, unless metal aluminum is introduced, to metal aluminum and / or aluminum carbides, 1.4. zvýšením teplŕt y v peci na hodnotu, pri ktorej sa kovový hliník poprípade elumíniumkarbidy odparí,1.4. increasing the kiln temperature to a value at which the aluminum metal or the aluminum carbides evaporate, 1.5. následnou oxidáciou kovového hliníka poprípede jeho karbidov na oxid hlinitý v prúde plynu, pričom sa1.5. following oxidation of the metal aluminum or its carbides to alumina in the gas stream, whereby 1.6. nastaví teplote, atmosféra a inflexia častíc oxidu hlinitého v prúde plynu v súlade s požadovanou veľkosťou častíc.1.6. adjusts the temperature, atmosphere and inflection of the alumina particles in the gas stream in accordance with the desired particle size. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že nosič hliníka sa používa v guľovitej forme.Method according to claim 1, characterized in that the aluminum support is used in spherical form. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, v y z n a čujúci sa tým, že sa odparenie uskutoč- 10 ňuje v elektrickej oblúkovej peci.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the evaporation is carried out in an electric arc furnace. 4. Spôsob podľa nároku 3, vyznaču j ú ci sa tým, že hustota prúdu je 10 až 50 A/cm .A method according to claim 3, characterized in that the current density is 10 to 50 A / cm. 5. Spôsob podľa nároku 4,vyznačujúc i sa t ý m, že hustota prúdu je 15 až 30 A/cm .A method according to claim 4, characterized in that the current density is 15 to 30 A / cm. 6. Spôsob podľa jedného z-nárokov 1 až 5, v yznačujúci sa tým, Že sa ako reakčné činidlo používa hliník alebo zlúčenina uvoľňujúca hliník.6. The method according to - claim 1 to 5, in yznačujúci in that the reagent is employed aluminum or aluminum-releasing compound. 7. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že sa v oxidačnom stupni fúka do prúdu plynu kyslík.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that oxygen is blown into the gas stream in the oxidation stage. 8. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že sa oxidácia hliníka vo forme pary poprípade alumíniumkerbidoov na oxid hlinitý uskutočňuje zavádzaním aerosólu do úseku pece s oxidujúcou atmosférou.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the oxidation of aluminum in the form of steam or of aluminumkerbido to aluminum oxide is carried out by introducing an aerosol into the furnace section of the oxidizing atmosphere. 9. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že sa odlučovanie častíc oxidu hlinitého uskutočňuje v rukávovom filtri.Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the separation of the alumina particles takes place in a bag filter. 10. Sintrovateľný, čo najsférickejší prášok oxidu hlinitého, vyrobený spôsobom podľa jedného z nárokov 1 až 9,vyznačujúc i sa tým, •3 že vykazuje hustotu 2,5 až 3,97 g/cm a ápecific2 ký povrch 0,5 až 60 m /g.Sinterable, as spherical as possible alumina powder produced by the process according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it has a density of 2.5 to 3.97 g / cm and a specific surface of 0.5 to 60 m. / g. 11. Prášok oxidu hlinitého podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že vykazuje hus- 11 totu medzi 3,2 až 3,97 g/cm^ a špecifický povrch 4 až 20 m^/g.An alumina powder according to claim 10, characterized in that it has a density of between 3.2 and 3.97 g / cm 2 and a specific surface area of 4 to 20 m 2 / g. 12. Prášok oxidu hlinitého podľa náreku 10 alebo 11, vyznačujúci sa tým, že má strednú veľkosť častíc medzi 0,05 až 0,3 um.Alumina powder according to claim 10 or 11, characterized in that it has a mean particle size of between 0.05 and 0.3 µm. 13. Použitie prášku oxidu hlinitého podľa jedného z nárokov 10 až 12 ako brúsny alebo leš^ tiaci prostriedok.Use of an alumina powder according to any one of claims 10 to 12 as an abrasive or polishing agent. 14. Použitie prášku oxidu hlinitého podľa jedného z nárokov 10 až 12 ako spojivo v keramic kých materiáloch odolných voči ohňu.Use of an alumina powder according to one of claims 10 to 12 as a binder in fire-resistant ceramic materials. 15. Použitie prášku oxidu hlinitého podľa jedného z nárokov 10 až 12 ako plnivo.Use of an alumina powder according to one of claims 10 to 12 as a filler. 16. Použitie prášku oxidu hlinitého podľa jedného z nárokov 10 až 12 ako materiál pre katalyzátory.Use of an alumina powder according to any one of claims 10 to 12 as a material for catalysts.
SK1384-93A 1992-12-10 1993-12-08 Method of manufacturing of sintering, mainly round shaped particles of oxide aluminate SK138493A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4241625A DE4241625C1 (en) 1992-12-10 1992-12-10 Process for the production of sinter-active, largely spherical aluminum oxide and its use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK138493A3 true SK138493A3 (en) 1994-07-06

Family

ID=6474898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1384-93A SK138493A3 (en) 1992-12-10 1993-12-08 Method of manufacturing of sintering, mainly round shaped particles of oxide aluminate

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0601453A3 (en)
JP (1) JPH07309618A (en)
CA (1) CA2110961A1 (en)
CZ (1) CZ260493A3 (en)
DE (1) DE4241625C1 (en)
HU (1) HUT68748A (en)
PL (1) PL301393A1 (en)
SI (1) SI9300649A (en)
SK (1) SK138493A3 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19520614C1 (en) * 1995-06-06 1996-11-07 Starck H C Gmbh Co Kg Microcrystalline sintered abrasive grains based on a-AI¶2¶O¶3¶ with high wear resistance, process for its production and its use
US5856254A (en) * 1996-02-15 1999-01-05 Vaw Silizium Gmbh Spherical metal-oxide powder particles and process for their manufacture
DE19605556C1 (en) * 1996-02-15 1997-09-11 Vaw Silizium Gmbh Reactive spherical metal oxide powder particles
KR19990023544A (en) * 1997-08-19 1999-03-25 마쯔모또 에이찌 Aqueous dispersion of inorganic particles and preparation method thereof
US6391072B1 (en) * 2000-05-04 2002-05-21 Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. Abrasive grain
KR100912306B1 (en) * 2001-08-02 2009-08-14 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Method of Making Amorphous Materials and Ceramics
KR100885329B1 (en) 2001-08-02 2009-02-26 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Al2O3-Rare Earth Oxide-ZrO2/HfO2 Materials, and Methods of Making and Using the Same
DE60223550T2 (en) 2001-08-02 2008-10-23 3M Innovative Properties Co., St. Paul METHOD FOR PRODUCING OBJECTS FROM GLASS AND GLASS CERAMIC ARTICLES PRODUCED THEREOF
US8056370B2 (en) 2002-08-02 2011-11-15 3M Innovative Properties Company Method of making amorphous and ceramics via melt spinning
US7811496B2 (en) 2003-02-05 2010-10-12 3M Innovative Properties Company Methods of making ceramic particles
US7292766B2 (en) 2003-04-28 2007-11-06 3M Innovative Properties Company Use of glasses containing rare earth oxide, alumina, and zirconia and dopant in optical waveguides
CN101829607B (en) * 2010-05-17 2012-04-18 昆明珀玺金属材料有限公司 Method for preparing catalyst carrier Al2O3 powder by activating and hydrolyzing metallic aluminium under ultrasound-electric field coupling
NO337267B1 (en) * 2014-02-10 2016-02-29 Elkem As Process for the production of alumina particles
EP3110900B1 (en) * 2014-02-27 2019-09-11 3M Innovative Properties Company Abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL174714B (en) * 1951-12-19 Gen Electric PROCEDURE FOR CONVERTING HEXAGONAL BORON NITRIDE INTO CUBIC BORN NITRIDE AND USING THIS IN A CUTTING TOOL.
NL108800C (en) * 1954-05-28 1900-01-01
SU967029A1 (en) * 1965-11-20 1983-08-30 Институт Химической Физики Ан Ссср Process for preparing metal oxides
FR2243153A1 (en) * 1973-09-10 1975-04-04 Electricity Council Ultrafine particles of silica or alumina - prepd by arc reducing coarse particles and reoxidising metal vapour
BR7502067A (en) * 1974-04-26 1976-03-03 J Chevalley PROCESS AND INSTALLATION THAT ALLOW THE TRANSPORT AND REVALUATION OF ENERGY FORMS LOCALLY AVAILABLE
IT1184114B (en) * 1985-01-18 1987-10-22 Montedison Spa ALFA ALUMINATES IN THE FORM OF SPHERICAL PARTICLES, NOT AGGREGATED, WITH RESTRIBUTION GRANULOMETRIC RESTRICTED AND OF LESS THAN 2 MICRONS, AND PROCESS FOR ITS PREPARATION

Also Published As

Publication number Publication date
HUT68748A (en) 1995-04-27
HU9303535D0 (en) 1994-04-28
CZ260493A3 (en) 1994-08-17
JPH07309618A (en) 1995-11-28
EP0601453A3 (en) 1994-12-07
PL301393A1 (en) 1994-06-13
EP0601453A2 (en) 1994-06-15
SI9300649A (en) 1994-06-30
DE4241625C1 (en) 1994-06-30
CA2110961A1 (en) 1994-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5994252A (en) Process for producing spherical metal-oxide powder particles
Inoue et al. Synthesis of Al4SiC4
SK138493A3 (en) Method of manufacturing of sintering, mainly round shaped particles of oxide aluminate
FI87187B (en) PREKURSORPULVER, SOM KAN FOERVANDLAS TILL EN KERAMISK KOMPOSIT AV ZIRKONIUMOXIDSPINELL, KOMPOSIT, SOM HAR FRAMSTAELLTS DAERAV OCH FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SINTERBART KERAMISK MATERIAL.
US4643983A (en) Method of producing a grinding medium
US5096860A (en) Process for producing unagglomerated single crystals of aluminum nitride
US5972818A (en) Raw batch for making crack-free silicon carbide diffusion components
US4665040A (en) Alumina-zirconia ceramic powders and a method of making the same
AU701442B2 (en) Reaction-bonded silicon carbide refractory product
EP0261064B1 (en) An improved method for producing composite ceramic structure using dross
US5851943A (en) Ceramic production process
US3264124A (en) Production of ultra-fine alpha alumina and such alpha alumina
JP2003321276A (en) Silicon carbide material for monolithic refractory excellent in driability and monolithic refractory material
US4985382A (en) Improved ceramic composite structure comprising dross
Huang et al. Preparation of an aluminium titanate-25 vol% mullite composite by sintering of gel-coated powders
Souto et al. Purification of mullite by reduction and volatilization of impurities
JP2003171184A (en) SiC FOR MONOLITHIC REFRACTORY HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE, SPALLING RESISTANCE AND DRYNESS, PRODUCTION METHOD THEREFOR, AND RAW MATERIAL FOR THE MONOLITHIC REFRACTORY
US5134102A (en) Method for producing composite ceramic structures using dross
US20020041062A1 (en) Low-firing temperature method for producing Al2O3 bodies having enhanced chemical resistance
EP0109741A2 (en) Process for producing fused alumina products
US3076716A (en) Production of granular zirconia products
JPH061654A (en) Manufacture of calcia clinker
US5254511A (en) Method for producing composite ceramic structures using dross
Li et al. Production of MgAl2O4–Ti (C, N) composite ceramics by aluminothermic reduction in reducing atmosphere
JP2001247377A (en) Silicon iron nitride powder, method for evaluation of the powder and use