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    棕剛玉生產工藝流程

    作者 admin 來源 admin 發布時間 15/07/14

        棕剛玉以鋁礬土,焦炭(無煙煤)為主要原料,在電弧爐內經高溫冶煉而成,棕剛玉的主要化學成分為AL2O3,其含量在94.5%-97%,另含有少量的TiO2,SiO2和Fe2O3等,韌性好比SiC高,  顯微硬度1800-2200kg/mm2,體積密度≥3.85g/cm3,耐高溫,耐火度高達1850℃.爐2200℃以上高溫中提純、除雜、結晶、分選、破碎、磁選、振動篩分等加工手段制成各種顆粒尺寸的產品。其質地致密、硬度高,粒形成球狀,適用于制造陶瓷、樹脂高固結磨具以及研磨、拋光、噴砂、精密鑄造等,還可用于制造高級耐火材料.         棕剛玉具有純度高,結晶好,流動性強,線膨脹系數低,耐腐蝕的特點。經數十家耐火生產企業實踐驗證,該產品在應用過程中具有不起爆、不粉化、不開裂的特點。產品粒度按國家標準以及各國標準生產,可按用戶要求力度進行加工。我廠生產的棕剛玉具有純度高,質地致密,堆積密度大,自銳性強,韌性好,磁性物含量特低的特點,用其制成的磨具磨削鋒利,發熱率低,磨削比高,且使用時沾附少;制成的燒結磨具具有燒成后顏色深藍,不起網狀裂紋、無銹斑的特點,使用與制造陶瓷、樹脂高固結磨具以及研磨、拋光等。

    棕剛玉簡介:

    棕剛玉是用高鋁礬土熟料、碳素材料和鐵屑三種原料混勻加入電弧爐中經過高溫熔化和雜質還原后冷卻而結晶成的棕褐色熔塊。其主要成分是氧化鋁,含量為94.5%—97%。
        棕剛玉冶煉是利用鋁對氧的親和力比鐵、硅、鈦等大的基本原理,可以通過控制還原劑的數量,用還原冶煉的方法使鋁礬土中的主要雜質還原,被還原的雜質生成硅鐵合金并與剛玉熔液分離,從而獲得結晶且質量符合要求、氧化鋁含量大于95%的棕剛玉。

    棕剛玉的冶煉工藝:

     1、冶煉方法:棕剛玉冶煉一般有三種方法:
       (1) 流放發:連續生產,自動化程度高,但投資大,結構復雜,適合于大功率冶煉。
       (2) 傾倒法:連續生產,機械化程度高,投資較小,生產效率好,目前使用普遍的一種方法(傾倒爐冶煉法)。
       (3) 固定法(熔塊法):間斷生產,機械化程度低,但投資小,設備簡單,工藝方便,是目前小型磨料廠進行剛玉冶煉的主要方法(固定爐冶煉法)。
     2、傾倒法與固定法的工藝比較:

    項目
    傾倒法
    熔塊法
    備注
    技術指標
    單位耗電(kwh/t)
    2540
    2820
    電爐容量均為:2400KVA
    小時產量(kg/h)
    1050
    880
    單位料耗(t/t)
    1.4
    2.4
    晶體結構(%)
    單晶體
    25.84
    58.83
     
    緊密集合體
    12.18
    20.14
    集合體
    62.18
    21.03
    晶體尺寸(μm)
    200~400
    600~1000
     
    抗破碎性能(%)
    66
    63
     
    礦相分析(%)
    物理剛玉
    94.56
    94.03
     
    玻璃質
    2.36
    1.29
     
    鈦礦物
    1.81
    1.19
     
    六鋁酸鈣
    1.09
    2.58
     
    鐵合金
    0.66
    0.91
     

     

    棕剛玉冶煉工藝方法及特點:
         (1)工藝特點:①爐液溫度>2050℃。②爐內爐料層次:上固態層,中半熔層,下熔融層。③爐內電能分配:電弧熱,電阻熱。④冶煉過程,通過控制功率、配料比和料層厚度,來隨時保證熔液深度和熔化面積。
         (2)工藝方法:
           燜爐法(埋弧法):
         
        特點:①料層厚,容量為1800~2500KVA的爐子,初期厚度一般為600~1000mm左右;1000KVA以下的爐子,初期厚度一般為400~600mm左右。②粒度較大。③弧光被料層完全覆蓋。
        優點:①熱利用率高。②電極和爐襯損耗小,爐體上部設備受高溫輻射的程度小。③減小了輻射熱對工人的危害。
    缺點:①固定爐回收料多,原料消耗增加,勞動量大(對傾倒爐作業影響不大)。②小時投料量大,操作不當,熔液熔化速度較快,熱源中心上移,熔池面積小。③易引起噴爐。④固定爐易產生剛玉和硅鐵混雜或熔塊各部位質量不均現象。
    敞爐法(明弧法)
    特點:料層薄,粒度細,弧光外露時間長,料層厚度一般在300mm。
    優點:①爐料利用率高。②熔池溫度高,熔化面積大。③熔液粘度小,硅鐵合金易集中分離,熔塊質量均勻。
    缺點:①熱利用率低。②冶煉時間長,生產效率低。③爐襯和電極氧化快,部分設備常處于高溫輻射區,影響壽命。④爐前環境較差。
    4、棕剛玉冶煉一般操作過程:
           (1)開爐前準備:① 連接電極:吹靜接觸面,擰緊螺紋。②調整電極長度:電極正好接觸起弧焦,不影響爐體出入或傾倒。③測量電極距及電極與爐壁之距離。④測量二次導電系統絕緣:絕緣部位電阻值>0.5MΩ。⑤檢查爐體傳動、電極升降、加料等系統設備及水、氣管、閥門等。
          ( 2)開爐:①擺放起弧焦:起弧焦粒度30~50 mm。擺放方法有三種:實心三角形:起弧焦用量大,不易斷弧,中間用。 空心三角形:起弧焦用量小,易斷弧,不常用。晶形:起弧焦用量小,起弧快,易斷弧,開爐用。
    ②送電:③起。翰捎幂^高電壓,電流上升至20~30%時,加大塊礬土壓弧光,電流負荷上升至80%時,可加料進入熔煉。
         ( 3)熔煉:主要分燜爐法和敞爐法兩種工藝(詳見第3點棕剛玉冶煉工藝方法及特點)作好“控制”操作和爐況分析。
          (4)控制:一般停止加料,控制電極上升,小反應不處理。產生的反應塊或“嗤塊”后期處理。以防出現懸浮現象。
        ( 5)精煉:①轉入精煉前,調整配料比,適當增加炭量。②停止加料,薄料層,低電壓,高電流操作。
         (6)倒(出)爐:①先起電極,待電流不小于5000A時再停電起電極。②傾倒爐提前0.5h準備接包,關閉冷卻水。③傾倒時本著先慢后快,最后稍慢的原則。④留少許熔液便于下次起弧。⑤注意傾倒角度,防止爐咀碰壓接包。⑥倒完復位后,電極離熔液200~500mm時,開始送電。
         (7)注意事項:①冶煉過程,無反,F象,按要求送滿負荷,并減少電極活動次數。② 爐子長期不下料,30~40min可活動電極強制下料。③電爐大嗤大反應設備破壞后,或停電時間長,注意活動電極。④電極被粘,應先落后起。⑤集中精力,按工藝滿負荷運行。
       5、冶煉過程操作方法:
          (1)起。杭撮_爐時利用炭素材料作導體起弧的方法;操作要點:起弧焦的擺法; 采用較高電壓,待電流上升穩定后,逐漸投入,防止斷弧。
          (2)燜爐:即料層較厚,一般在0.4-1M弧光不透,熱利用率高;操作要領:采用間隙式加料,定期燜爐,配合進行“控制”操作。定期放氣,避免氣壓過大,造成噴爐。少動電極,均衡、滿負荷供電。礬土塊度<30mm,細粉數量要少。
          (3)控制:要領:在一定時間內不加或少加料,促使電極下降,擴大熔池面積,提高熔液溫度。操作方法:控制加料,控制電極上升;一般小反應不作處理;配料層下降,熔液流動性好,電流不穩即可轉入加料冶煉。
          (4)放氣:因還原反應過程生成大量CO氣體,須排除,防止大噴爐;操作規范:料層厚度,熔料塊度要適當,保持透氣性;燜爐期因嗤爐形成孔洞時,待氣跑凈后,再用大塊乏料堵蓋;
          (5)回爐乏料加入:多在冶煉中期與礬土混合料分層加入,加于爐內熔化區內。
         ( 6)回爐微粉使用:當塌孔露出液面時,先覆蓋微粉形成硬蓋后再加料;料層出現燒結時用以灌入溶液面上;停爐前加入三電極中間,或從電極根灌入。
          (7)攛料:即:將周圍爐料向中心傳遞;在控制和精煉階段,逐步將周圍熱的爐料攛向高溫區。
          (8)搗爐:料層燒結嚴重強行爐料下沉;方法:采用其它措施無效時,方可搗爐下料; 提高電極,逐項進行;溢出熔液,需覆蓋微粉,再行攛料。
          (9)精煉:停止加料至爐料熔完;操作規范:采用較低電壓;經;顒与姌O拍打爐料,防止燒結; 把周圍爐料攛向中心,逐漸熔化干凈。
         (10)停爐:熔完后精煉30min左右即可停電;操作要領:電極中間可加入微粉覆蓋;經常粘棍,保證三相質量相近;
           停爐的正常情況:電極頭部冒出白藍色火焰;電弧長長作響,極不穩定;電流不穩,液面出現軟蓋。

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