Способ получения муллита

Изобретение относится к области химической технологии, технологии силикатов и может быть использовано для получения керамических материалов на основе каолина. Способ получения муллита заключается в том, что помещают каолин в печь, насыпной слой каолина в печи составляет не более 10-160 мм. Нагревают со скоростью 140-160°С/ч до 1300°С, прокаливают при температуре 1150-1300°С в течение 4-20 часов. Далее охлаждают со скоростью 140-160°С/ч, при этом открывают заслонку печи при температуре 400-600°С. После охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи и перемешивают. Повторно помещают в печь слоем не более 10-160 мм и нагревают со скоростью 140-160°С/ч, прокаливают, далее охлаждают со скоростью 140-160°С/ч, при этом открывают заслонку печи при температуре 400-600°С. После охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи. Обеспечивается повышение производительности производства муллита. 1 ил.

 

Изобретение относится к области химической технологии, технологии силикатов и может быть использовано в литейном производстве для высокотемпературного прокаливания керамических изделий на основе оксидов алюминия и кремния с использованием муллита.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и принятым за прототип является способ получения муллита (Авторское свидетельство SU №1213679, МПК С01ВЗЗ/26, публ. 27.09.1999), согласно которому помещают каолин в печь, нагревают до 1300°С, прокаливают при температуре 1150-1300°С, охлаждают муллит, извлекают из печи.

Недостатком данного способа является процедура предварительной подготовки смеси оксидов и/или гидроксидов алюминия и кремния, при которой подбираются пропорции составляющих смеси. Предварительная подготовка предусматривает обязательное

использование оборудования- планетарной мельницы при

энергонапряженности 3-150 Вт/г в течении 0,1-3 часов. К тому же планетарная мельница имеет небольшую продуктивность, процесс производства периодичен, основное направление применения-малотоннажное производство, продукт подвержен сильному нагреву, так как при процессе производства происходит достаточно большое выделение теплоты от мелющего тела в планетарной мельнице.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении предлагаемого изобретения и не может быть реализовано при использовании прототипа, являются низкая производительность производства муллита из-за подбора пропорций составляющих смеси, ограниченного размещения объема материала в специальном оборудовании.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности производства муллита.

Техническая проблема решается тем, что в способе получения муллита, заключающемся в том, что помещают каолин в печь, нагревают до 1300°С, прокаливают при температуре 1150-1300°С в течении 4-20 часов, охлаждают муллит, извлекают из печи, согласно изобретению, насыпной слой каолина в печи составляет не более 10-160 мм, нагревают со скоростью 140-160°С/час, прокаливают, далее охлаждают со скоростью 140-160°С/час, при этом открывают заслонку печи при температуре 400-600°С, после охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи и перемешивают, повторно помещают в печь слоем не более 10-160 мм, нагревают со скоростью 140-160°С/час, прокаливают, далее охлаждают со скоростью 140-160°С/час, открывают заслонку печи при температуре 400-600°С, после охлаждения

муллита до температуры 20°С извлекают его из печи.

В отличии от прототипа, насыпной слой каолина в печи составляет не более 10-160 мм, нагревают со скоростью 140-160°С/час, прокаливают, далее охлаждают со скоростью 140-160°С/час, при этом открывают заслонку печи при температуре 400-600°С, после охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи и перемешивают, повторно помещают в печь слоем не более 10-160 мм, нагревают со скоростью 140-160°С/час, прокаливают, далее охлаждают со скоростью 140-160°С/час, открывают заслонку печи при температуре 400-600°С, после охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи, что позволяет повысить производительность производства муллита для использования его в качестве опорного наполнителя в литейном производстве, без использования специального оборудования. Нагрев и охлаждение каолина со скоростью 140-160°С/час позволяет ускорить этапы производства муллита.

На фиг. 1 представлена блок-схема процесса получения муллита из каолина.

При разработке предлагаемого способа получения муллита проведены экспериментальные работы по подбору этапов и параметров режимов (температуры, скорости нагрева и т.д.) процесса и получен неожиданный результат. Он практически применен в литейном цехе для высокотемпературного прокаливания керамических стержней в качестве опорного наполнителя. Способ позволяет получить муллит с однородным распределением всех фаз материала в объёме муллита. Данный материал относится к классу силикатов и является высокотемпературным соединением Al2O3 с SiO2. Прокаливание каолина два раза способствует наиболее полному протеканию реакций муллитизации, улучшению качества муллита. При этом не нужно использовать специальное оборудование в виде вращающейся печи барабанного типа, мельницы планетарной. В результате использования муллита в качестве опорного наполнителя повышается качество керамических кварцевых стержней, снижается количество дефектов типа «коробление», «излом», и повышается выход годных отливок. До внедрения способа предприятие приобретало муллит у зарубежного производителя. В настоящее время решился вопрос импортозамещения по расходному материалу. Появилась возможность использовать муллит отечественного производства.

Способ получения муллита реализуется следующим образом. Каолин насыпным слоем 10-160 мм помещают в короб, далее помещают в печь, нагревают до 1300°С со скоростью 140-160°С/час, прокаливают при температуре 1150-1300°С в течении 12 часов, далее охлаждают со скоростью 140-160°С/час, при этом открывают заслонку печи при температуре 400-600°С, после охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи и перемешивают, повторно помещают в печь слоем не более 10-160 мм, нагревают со скоростью 140-160°С/час, прокаливают при температуре 1150-1300°С в течении 12 часов, далее охлаждают со скоростью 140-160°С/час, открывают заслонку печи при температуре 400-600°С. После открытия заслоники происходит естественное охлаждение муллита без применения принудительного охлаждения. После охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи.

После 2-х кратного высокотемпературного обжига (прокалки) каолин переходит в муллит и может использоваться в области литейной технологии и, в частности, в процессе обжига керамических стержней в качестве опорного наполнителя. При этом наблюдается снижение дефектов типа «коробление», «излом», и повышается выход годных отливок. Разработанный способ получения муллита позволяет использовать опорный наполнитель каолин, который в исходном состоянии непригоден в литейном производстве для высокотемпературного прокаливания керамических стержней на основе плавленого кварца.

Таким образом, предлагаемое изобретение с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, позволяет повысить производительность производства муллита без использования специального оборудования.

Способ получения муллита, заключающийся в том, что помещают каолин в печь, нагревают до 1300°С, прокаливают при температуре 1150-1300°С в течение 4-20 часов, охлаждают муллит, извлекают из печи, отличающийся тем, что насыпной слой каолина в печи составляет не более 10-160 мм, нагревают со скоростью 140-160°С/ч, прокаливают, далее охлаждают со скоростью 140-160°С/ч, при этом открывают заслонку печи при температуре 400-600°С, после охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи и перемешивают, повторно помещают в печь слоем не более 10-160 мм, нагревают со скоростью 140-160°С/ч, прокаливают, далее охлаждают со скоростью 140-160°С/ч, открывают заслонку печи при температуре 400-600°С, после охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к физике твердого тела, в частности к квантовой электронике и может быть использовано в качестве матрицы для создания сред хранения и считывания информации в квантовых компьютерах; изобретение относится также к ядерной физике, а именно к сцинтилляционным материалам.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано в качестве суперионного проводника с защитным слоем и фотокатализатора с регулируемой активностью и с защитным слоем.

Изобретение относится к новым кристаллическим германосиликатным композициям и способам их получения. Кристаллические германосиликатные композиции, пригодные в катализе и для разделения газов, представляют собой композиции, содержащие трехмерный каркас, имеющий поры, определяемые 10- и 14-членными кольцами.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано в области пьезо- и оптоэлектроники. Способ получения силиката висмута Bi12SiО20 методом литья включает предварительное механическое смешивание исходных компонентов Вi2О3 и SiO2 и нагрев полученной смеси в платиновом тигле до заданной температуры.

Изобретение относится к технологии получения сцинтилляционного кристаллического материала для детекторов излучения, используемых для приборов позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), рентгеновской компьютерной томографии (КТ), различных радиметров в области физики высоких энергий, ресурсодобывающих приборов.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано в области пьезо- и оптоэлектроники. Способ получения силиката висмута Bi12SiO20 методом кристаллизации в тигле включает предварительное механическое смешивание исходных порошков оксида висмута Bi2O3 и оксида кремния SiO2, нагревание полученной смеси в платиновом тигле до 985±10°С - 1250±10°С с получением расплава с выдержкой не менее 15 минут, охлаждение расплава в тигле до 900±10°С - 953±10°С с изотермической выдержкой в данном интервале температур не менее 15 минут и далее на воздухе со скоростью охлаждения 3-200°С/мин.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для катализаторов для получения необходимых в промышленности газов и в синтезе высокопрочной керамики.

Изобретение относится к области получения порошка кристаллического соединения Bi12SiO20 и может быть использовано в радиоэлектронике для создания электро- и магнито-оптических модуляторов лазерного излучения.
Изобретение относится к способам получения титаносиликатов, используемых в качестве сорбентов с ионообменными и восстановительными свойствами, и может найти применение для концентрирования и выделения благородных металлов.

Изобретение относится к электротехнической области и может быть использовано в аккумуляторных батареях транспортных и космических систем с улучшенными удельными характеристиками.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве печных изразцов. Керамическая масса содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: глина беложгущаяся 30,0-32,5; нефелиновый концентрат 5,0-6,0; муллит 59,0-60,0; бой керамических изделий на основе беложгущихся глин 2,5-5,0.

Изобретение относится к муллитокремнеземистым огнеупорам, устойчивым к воздействию агрессивных сред в футеровках высокотемпературных агрегатов, в частности, для кладки печей обжига анодов в алюминиевой промышленности.

Изобретение относится к технологии изготовления огнеупорных изделий для металлургической промышленности, более конкретно к системе производства огнеупорных изделий для литьевых установок, и может найти применение при изготовлении углеродсодержащих стопорных пробок, стаканов-дозаторов, стопоров-моноблоков, труб для защиты струи металла при непрерывной разливке стали и др.
Изобретение относится к способам получения керамических материалов, предназначенных для высокотемпературных изделий конструкционного назначения, таких как элементы камеры сгорания и соплового аппарата газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к области химической технологии и материаловедения и может быть использовано для получения керамических материалов на основе муллита. .
Огнеупор // 2448927
Изобретение относится к области производства огнеупоров с высокой излучательной способностью и предельной температурой длительного использования и может найти применение в металлургической теплотехнике, высокотемпературных установках и камерах сгорания.
Изобретение относится к производству огнеупорных изделий, а именно к составам для изготовления элементов футеровок, используемых в конструкции вагонеток туннельных печей для обжига керамических изделий, а также огнеупорных изделий, применяемых, в частности, при литье лопаток из жаропрочных сплавов для газотурбинных двигателей, а именно: тиглей, коробов, охранных стаканов, литейных форм и стержней сложной конфигурации, с температурой обжига 1550-1600°С.
Изобретение относится к упрочненным керамическим изделиям с высокой пористостью, пригодным для изготовления фильтров. .
Изобретение относится к области теплозащитных материалов. .

Изобретение относится к технологии получения огнеупорных керамических материалов, в частности кирпича для кладки различных тепловых агрегатов. .

Группа изобретений может быть использована в технологии переработки алюмосиликатного сырья с получением алюмокремниевого гибридного реагента для применения в системах водоочистки и водоподготовки.

Изобретение относится к области химической технологии, технологии силикатов и может быть использовано для получения керамических материалов на основе каолина. Способ получения муллита заключается в том, что помещают каолин в печь, насыпной слой каолина в печи составляет не более 10-160 мм. Нагревают со скоростью 140-160°Сч до 1300°С, прокаливают при температуре 1150-1300°С в течение 4-20 часов. Далее охлаждают со скоростью 140-160°Сч, при этом открывают заслонку печи при температуре 400-600°С. После охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи и перемешивают. Повторно помещают в печь слоем не более 10-160 мм и нагревают со скоростью 140-160°Сч, прокаливают, далее охлаждают со скоростью 140-160°Сч, при этом открывают заслонку печи при температуре 400-600°С. После охлаждения муллита до температуры 20°С извлекают его из печи. Обеспечивается повышение производительности производства муллита. 1 ил.

Наверх