ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Сущность изобретения заключается в том, что при введении силиката натрия в количестве 3,0-6,0 мас.% в расплаве функцию воды, как активного фактора, воздействующего на процесс кристаллизации, выполняет щелочной оксид натрия, поэтому наряду с высокой производительностью электропечей (при плавке прокаленного вещества экономится до 35% всей электри­ческой мощности, ранее затрачиваемой на испарение воды из шихты) получают материал с высокими электроизоляционными свойствами.

Химическое взаимодействие силиката натрия с примесными оксидами осуществляется в интервале температур 500-1000°С с образованием легкоплавких тройных соединенийna20•2ca2О•3siО2•na2О•cao•siО2; 2na2О•fe2О3•siО2, т.е. на стадии твердофазных реакций, протекающих в слое шихты над зоной горения электрической дуги. При дальнейшем нагре­ве шихты легкоплавкие соединения частично улетучиваются и в зону плавления поступает материал, в некоторой степени очи­щенный от оксидовcao,fe2О3. Силикат натрия, непрореагировавший в твердом состоянии, поступает в расплав и способствует снижению его вязкости. При этом ускоряются процессы миграции остаточного низкотемпературного расплава, обогащенного окси­дом кальция, по межкристаллитным каналам в корковую часть блока.

В том случае, когда массовая доля силиката натрия в шихте менее 3%, снижается коэффициент миграции cao, следовательно, возрастает вероятность появления в электроизоляционном мате­риале свободного оксида кальция, вызывающего ухудшение его электроизоляционных свойств и ресурса работы ТЭНов. При мас­совой доле силиката натрия в шихте более 6% в электроизоляци­онном материале частично остается оксид натрия, который также ухудшает свойства материала.

При приготовлении предлагаемой шихты в качестве прока­ленного магнийсодержащего компонента в шихте использовали отходы производства плавленого периклаза ("осыпь" и "недоплав" периклазовых блоков).

Шихту готовили следующим образом. 96,0 мас.% прокален­ного магнийсодержащего компонента смешивали с 4,0 мас.% си­ликата натрия. Химический состав магнийсодержащего компо­нента следующий, мас.%: fе203 0,22; Аl2О3 0,90;sio2 2,10;cao2,60;mgo92,36; дельта mnpx1,82 . Подготовленную смесь подавали в бункер для сырья. Опытные плавки проводили в электродуговой руднотермической печи ОКБ-95 5Н. После естественного охлаждения кусковый материал опытных блоков использовали на изготовле­ние порошков периклазовых термообработанных марки К. Приемы выполнения остальных опытов аналогичны приведенному.

Свойства электроизоляционных порошков, выплавленных из предлагаемой шихты, значительно выше, чем у порошков, вы­плавленных из шихты по прототипу. Удельное объемное электросопротивление возросло в 4-4,5 раз. Ресурс работы повышен бо­лее чем в 2 раза.