Глава 23.2 Исп-е установок струйного типа для производства порошков марганцево-цинкового феррита
Полупродуктом в производстве ферритовых деталей и изделий,, находящих все более широкое применение в радиотехнике, радиоэлектронике и вычислительной технике, является порошок марганцево-цинкового феррита. В настоящее время порошки марганцево-цинковых ферритов получаются в результате сложного многоступенчатого процесса, на громоздком дорогостоящем и малопроизводительном оборудовании. В этот процесс, продолжающийся более трех суток, кроме обычного смешивания и усреднения материалов, входит двух-стадийная термическая обработка в печах периодического действия с последующим измельчением спеков в шаровых мельницах [1].
В отличие от существующего процесса получение порошков марганцево-цинкового феррита методом совмещенного помола и обжига [2—4] имеет ряд особенностей для интенсификации обжига, заключающихся в использовании эффекта торможения частиц твердой фазы при нестационарном движении газовзвеси [4, 5]. При этом, как было показано в работе [6], интенсифицируется не только перенос тепла и вещества, но и кинетика химических реакций.
Отработка технологии и оборудования для получения порошков марганцево-цинкового феррита методом совмещенного помола и обжига смеси водных сернокислых солей железа, марганца и цинка может позволить ликвидировать указанные выше недостатки существующей технологии.
При проведении экспериментальных исследований необходимо было прежде всего выяснить качество получаемых фер-ритных порошков как по степени обжига и дисперсности, так и по химическому составу готового продукта.
Процесс получения порошков марганцево-цинкового феррита.был разделен на две стадии:
а) предварительная подготовка сырьевой смеси, включая усреднение компонентов, составление шихты заданного химического состава,, перемешивание, спекание, дробление и рассев. Усреднению, смешиванию и дозировке подвергались соли FeSO4 • 7Н2О, MnSO4 • 5Н2О, ZnSO4 - 7Н2О в следующем процентном отношении: 71,6 : 18,8 : 9,6.
Усреднение состава производилось в виброшнековом смесителе, закрепление нужного соотношения между исходными компонентами осуществлялось путем расплавления солей при температуре 80—120 °С.
Полученные куски (после охлаждения) измельчались на дробилке до размеров<10 мм;
б) термическая обработка шихты марганцево-цинкового феррита на газоструйиой установке с классификатором струйного типа [7, 8] (см. рис).
На этой стадии обработки в шихте протекают процессы дегидратации и разложения солей с выделением паров воды и сернистого газа, а также процессы обжига и коагуляции окислов с синтезом ферритового порошка под воздействием высоких температур. Результаты термической обработки шихты феррита приведены в таблице.
По температурному режиму процесса все опыты могут быть разбиты на две серии: серию I (опыты 1—5) с подачей
топлива только в помольно-обжиговую камеру, и серию II (опыты 6—12) с рассредоточенным вводом топлива в установку (в помольно-обжиговую камеру и классификатор струйного типа). Температура процесса при этом поддерживалась в опытах серии I на уровне 1410—965 СС, в опытах серии II— на уровне 1200—915 °С.
Исследование полученных порошков марганцево-цинкового феррита сводилось к определению процентного содержания основных компонентов
. При этом определялась также дисперсность готового продукта по ситовому составу.
Анализ данных таблицы показывает, что потери при прокаливании в готовом продукте составляют незначительную величину (0,4—8,5%), при этом меньшие значения этих величин, как правило, соответствуют рассредоточенному вводу топлива, даже при относительно более низкой температуре обжига. Готовый продукт характеризуется высокой дисперсностью и узким фракционным составом, а его химический состав близок заданному. Расхождение между заданным составом и средней его величиной, полученной из анализа про-
дукта в разных опытах, не превышает 1,5% для марганца и железа. Для окиси цинка отклонение от заданного состава превышает норму, предусмотренную техническими условиями, что свидетельствует о наличии некоторого избирательного уноса.
Полученный порошок марганцево-цинкового феррита был подвергнут термическим и электрофизическим исследованиям. Результаты этих исследований позволяют сделать вывод о возможности получения ферритовых изделий марок НМ, полностью удовлетворяющих техническим условиям, из порошка марганцево-цинкового феррита, полученного в газоструйной установке, при условии полного удаления кислотного остатка и спекания в вакуумных печах по специальному режиму.
© 2008 - 2024 «Тула-Терм»
