способ изготовления антиоксиданта
Классы МПК: | C04B35/035 огнеупоры из зернистых смесей, содержащие неоксидные огнеупорные материалы, например углерод C04B35/103 содержащие неоксидные огнеупорные материалы, например углерод C04B35/657 для производства огнеупоров |
Автор(ы): | Можжерин В.А., Сакулин В.Я., Мигаль В.П., Новиков А.Н., Салагина Г.Н., Александров Б.П., Аксельрод Л.М., Штерн Е.А. |
Патентообладатель(и): | ОАО "Боровичский комбинат огнеупоров" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-10-02 публикация патента:
20.04.2000 |
Способ изготовления антиоксиданта, используемого в качестве замедлителя процесса окисления углеродистой составляющей графитосодержащих огнеупоров, осуществляется путем приготовления шихты с последующим высокотемпературным синтезом и измельчением антиоксиданта до нужной фракции при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид алюминия 30-89, оксид кремния 4-62, углеродсодержащий компонент 7-25. Плавка осуществляется в режиме восстановления компонентов шихты при отношении рабочего напряжения к току, равном (30-100)10-3 В/А. В качестве оксидов алюминия и кремния возможно использование каолина, силлиманита, кианита, боксита, либо их смеси друг с другом или их смеси с глиноземом. При низких энергетических затратах на получение антиоксидант высокоэффективен при температурах 600-1400°C. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Способ изготовления антиоксиданта путем приготовления шихты, включающей оксид алюминия и углеродсодержащий компонент, высокотемпературного синтеза в процессе плавки и измельчения до нужной фракции, отличающийся тем, что шихта дополнительно содержит оксид кремния при следующем содержании компонентов, мас.%:Оксид алюминия - 30 - 89
Оксид кремния - 4 - 62
Углеродсодержащий компонент - 7 - 25
а плавку осуществляют в режиме восстановления компонентов шихты при отношении рабочего напряжения к току, равном (30 - 100)
![способ изготовления антиоксиданта, патент № 2147565](/images/patents/324/2147009/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к промышленности, а именно к способу изготовления антиоксидантов, применяемых в производстве углеродсодержащих огнеупоров, которые применяют для футеровки металлургических агрегатов, таких как конверторы, электроплавильные печи, ковши и установки внепечной обработки стали. Известен способ изготовления антиоксиданта путем приготовления шихты, включающей оксид алюминия, металлической алюминий и углеродсодержащий компонент и высокотемпературный синтез в процессе спекания (Zhahg S., Yamaquchi A. Hudratation resistances and reactions with CO, Al4O4C and Al2OC, "Journal Ceramic Society Japanese" v. 104, N 5, 1996, p. 393-398). Недостатком данного технического решения является то, что процесс приготовления смеси является пожаровзрывоопасным и требует взрывобезопасного исполнения оборудования и использования защитной газовой среды и кроме того, в процессе приготовления смеси необходимо обеспечить сверхтонкий совместный помол компонентов для обеспечения необходимой полноты твердофазового синтеза антиоксиданта. Известен способ изготовления антиоксиданта путем приготовления шихты, включающей оксиды магния и алюминия, плавку указанной шихты на "слив" в изложницы с последующим охлаждением расплава и получением плавленой шпинели с дефектной структурой, что придает ей антиоксидантные свойства (пат. России N 2068823, C 04 B 35/04 10.11.96 г.). Недостатком этого технического решения является то, что указанный материал недостаточно эффективен в качестве антиоксидантов, так как эффект восстановления стехиометрии по кислороду в процессе окисления углеродсодержащего огнеупора требует незначительного количества упомянутого окислителя и процесс окисления углерода замедляется слабо. Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления антиоксиданта, предусматривающий приготовление шихты, включающей оксид алюминия и углеродсодержащий компонент в количестве 2,5 - 16%, высокотемпературный синтез в процессе плавки и измельчение до нужных фракций (Takasugi H., et al. Some studies on Al2O3 - C raw materials, "Taikabutsu overseas", 1984, v. 4, N 2, p. 31 - 34). Данный способ также не обеспечивает получения антиоксиданта обладающего необходимыми качествами, так как не установлены технологические параметры окислительного режима восстановления для получения продута стабильного, обладающего высокой эффективностью в интервале температур от 700 до 1400oC, кроме того, предложенный состав шихты требует высоких энергетических затрат на проведение плавки. Поставленной задачей является определение технологических параметров получения антиоксиданта, обладающего высокой эффективностью в интервале температур от 600 до 1400oC при минимальных энергетических затратах. Решение поставленной задачи достигается тем, что антиоксидант синтезируется в процессе плавки из шихты, включающей оксид алюминия 30 - 89%, оксид кремния 4 - 62% и углеродсодержащий компонент 7 - 25%, причем плавка осуществляется в окислительном режиме восстановления при отношении рабочего напряжения к току, равном (30 - 100)![способ изготовления антиоксиданта, патент № 2147565](/images/patents/324/2147009/183.gif)
![способ изготовления антиоксиданта, патент № 2147565](/images/patents/324/2147009/183.gif)
![способ изготовления антиоксиданта, патент № 2147565](/images/patents/324/2147009/183.gif)
- готовили смеси из 65% плавленного корунда, 25% графита, 5% антиоксиданта и 5% углеродистого связующего,
- формовали смеси в одной пресс-форме при давлении 90 МПа,
- обжигали образцы в восстановительной атмосфере при 1150oC в течение 8 часов,
- повторно обжигали образцы в окислительной атмосфере при подъеме температуры 5oC в секунду выдержкой при 600, 1000 и 1400oC по 30 минут,
- разрезали повторно обожженные образцы и определяли площадь выгорания углерода. - вычисляли в процентах отношение полученной площади к исходной площади образцов. Процентное отношение площади выгорания углерода ко всей площади образца характеризует окисляемость образца с антиоксидантом. Окисляемость образца с малоэффективным антиоксидантом составила 64%, а высокоэффективные антиоксиданты обеспечивают окисляемость менее 50%. Полученные значения приведены в таблице. Как следует из приведенных в таблице данных, получить антиоксидант с высокой эффективностью (окисляемость менее 50%), повышающей окислительную устойчивость углеродсодержащих огнеупоров в широком интервале температур удалось только в результате плавления заявляемых компонентов в фиксированных диапазонах их содержания в сочетании с окислительным режимом восстановления при заявляемом отношении рабочего напряжения к току.
Класс C04B35/035 огнеупоры из зернистых смесей, содержащие неоксидные огнеупорные материалы, например углерод
способ изготовления углеродсодержащих огнеупоров и состав массы для углеродсодержащих огнеупоров - патент 2490229 (20.08.2013) | |
магнезиальная торкрет-масса - патент 2465245 (27.10.2012) | |
огнеупорная масса - патент 2445290 (20.03.2012) | |
огнеупорная масса - патент 2379255 (20.01.2010) | |
углеродсодержащая масса - патент 2352541 (20.04.2009) | |
обожженное огнеупорное формованное изделие - патент 2346911 (20.02.2009) | |
высокотемпературная клеевая композиция - патент 2288201 (27.11.2006) | |
состав и способ образования массы карбонированных огнеупоров - патент 2245863 (10.02.2005) | |
огнеупорная масса - патент 2243184 (27.12.2004) | |
лёточная масса - патент 2224730 (27.02.2004) |
Класс C04B35/103 содержащие неоксидные огнеупорные материалы, например углерод
Класс C04B35/657 для производства огнеупоров