專(zhuān)利名稱(chēng)：高純度電熔鎂砂的一種熔煉技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于以菱鎂礦石或輕燒氧化鎂粉為原料用電弧爐熔煉電熔鎂砂，特別是在熔煉過(guò)程中向內(nèi)三角區(qū)定時(shí)定量添晶粒增長(zhǎng)劑熔煉電熔鎂砂
背景技術(shù)：
高純度電熔鎂砂為高級(jí)耐火材料。它以菱鎂礦石或輕燒氧化鎂(苦土)為原料，用電弧爐熔煉而成。用輕燒氧化鎂做原料熔煉鎂砂始于1990年。該項(xiàng)發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，產(chǎn)品中能生成高純度大結(jié)晶顆粒且節(jié)省大量能源。目前電熔鎂砂的技術(shù)改進(jìn)方向，一是提高產(chǎn)品中優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品(氧化鎂含量大于98～98.5％)的比重；二是降低消耗，主要是降低電耗和原料消耗。做到上述兩點(diǎn)，既可開(kāi)拓產(chǎn)品應(yīng)用范圍，又可降低產(chǎn)品成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。為此各單位采用了各種方法進(jìn)行試驗(yàn)研究。主要是在熔煉過(guò)程中向爐內(nèi)加添加劑，但結(jié)果均不理想。主要問(wèn)題是采用的添加劑不夠合適，且添加部位分散。因此造成產(chǎn)品中增加新雜質(zhì)，影響產(chǎn)品質(zhì)量，污染加重，產(chǎn)品質(zhì)量不高，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供高純度電熔鎂砂的一種熔煉技術(shù)。
其技術(shù)方案是在現(xiàn)有電熔鎂砂以菱鎂礦石為原料，由礦石破碎、熔煉、自然冷卻、破碎、分選五道工序組成的熔煉工藝流程的基礎(chǔ)上或以輕燒氧化鎂粉為原料，由熔煉、自然冷卻、破碎、分選四道工序組成的熔煉工藝流程的基礎(chǔ)上，各增加原料精造工序；在熔煉工序中增加晶粒增長(zhǎng)劑添加操作。同時(shí)設(shè)置晶粒增長(zhǎng)劑制備這一輔助流程。原料精造分兩種情況一是以菱鎂石為原料，要確保用以電熔的菱鎂礦石中氧化鎂(MgO)含量達(dá)到46～48％；二是以輕燒氧化鎂粉為原料，精選的標(biāo)準(zhǔn)是，用以電熔的原料灼燒失重+氧化鎂含量≥97.5％。
生產(chǎn)電熔鎂砂的關(guān)鍵工序是電熔，因此使用菱礦石或輕燒氧化鎂粉為原料區(qū)別不大。由菱鎂石變成電熔鎂砂都是二步變化(一、化學(xué)變化和二、物理變化)菱鎂礦石進(jìn)電弧爐內(nèi)達(dá)到分解溫度即行分解，其化學(xué)反應(yīng)是生成的氧化鎂達(dá)到所需溫度即熔融成電熔鎂砂——物理變化。把菱鎂礦石送進(jìn)焙燒窯進(jìn)行焙燒，其化學(xué)反應(yīng)同上反應(yīng)中生成的氧化鎂(MgO)即輕燒氧化鎂粉，送進(jìn)電弧爐內(nèi)亦熔融成電熔鎂砂——物理變化。
二者使用的電弧爐及其配套設(shè)備完全可以一樣，最終產(chǎn)品也是一樣。但有的技術(shù)條件和操作上有所區(qū)別，故本申請(qǐng)中有的地方綜述，有的地方分述。
晶粒增長(zhǎng)劑添加是在電弧爐起爐后一小時(shí)開(kāi)始定時(shí)、定量、定位向爐中均勻投放。晶粒增長(zhǎng)劑的原料由氧化鎂細(xì)粉(作用是提高成品氧化鎂含量)、石墨粉(增溫助燃)，廢電極粉末增溫助燃)、鹵片(粒)(在118℃熔融同時(shí)分解，可提高成品氧化鎂含量)、氟化鎂試劑(催化助燃)、稀土氧化物(促進(jìn)晶粒形成)組成，其形狀為0～30mm不規(guī)則顆粒。以菱鎂礦石為料與以輕燒氧化鎂為原料晶粒增長(zhǎng)劑添加的異同點(diǎn)是相同點(diǎn)是，都是在起爐一小時(shí)定時(shí)、定量、定位均勻投放。不同點(diǎn)是，由于二者熔煉周期不同，因此添加次數(shù)不同，各自原料與添加劑的重量份比也不同。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，熔煉爐內(nèi)溫度高、熔融氣氛好、有利于電熔鎂砂晶體的富集、使電熔鎂砂結(jié)晶體成份穩(wěn)步增長(zhǎng)。總的講，提高了產(chǎn)品中高純鎂砂的比重，且節(jié)省能源。
下面對(duì)本發(fā)明的工藝過(guò)程做詳細(xì)敘述。
本發(fā)明在現(xiàn)有電熔鎂砂熔煉工藝流程的基礎(chǔ)上做如下改進(jìn)一、在主流程中增加原料精選工序精選的方法是1、以菱鎂礦石為原料，用目測(cè)手選的方法，剔除礦石中硅鈣含量高的部分和其它雜質(zhì)，確保原料氧化鎂(MgO)含量達(dá)到46～48％；2、以輕燒氧化鎂粉為原料，菱鎂礦石入窯焙燒前先對(duì)其進(jìn)行目測(cè)手選，燒成后在30～60℃時(shí)過(guò)篩，將含硅鈣高的篩上物(大于6mm的顆粒)棄掉，以保證用以熔煉的輕燒氧化鎂粉質(zhì)量達(dá)到灼燒失重+MgO含量≥97.5％。
二、在熔煉工序添加晶粒增長(zhǎng)劑在起爐1小時(shí)開(kāi)始用原料將明火壓住、向電極內(nèi)三角區(qū)均勻投放晶粒增長(zhǎng)劑，然后再加50～200mm原料。以后每隔40分鐘重復(fù)一次這樣操作，即向同一位置均勻投放相同數(shù)量的晶粒增長(zhǎng)劑，直至停爐。
晶粒增長(zhǎng)劑的添加次數(shù)、原料與晶粒增長(zhǎng)劑的重量份比是以菱鎂礦石為原料，其熔煉周期為12小時(shí)，添加晶粒增長(zhǎng)劑17次、菱鎂礦石與晶粒增長(zhǎng)劑的重量份比為1000∶4～5；以輕燒氧化鎂粉為原料，其熔煉周期為10小時(shí)，添加晶粒增長(zhǎng)劑13次、輕燒氧化鎂與晶粒增長(zhǎng)劑的重量份比為1000∶4.5～6。
三、輔助流程——晶粒增長(zhǎng)劑的制備1、技術(shù)配方原料名稱(chēng) 規(guī)格 重量份比氧化鎂細(xì)粉 ≥100目 70石 墨 粉 市售 20～30廢電極粉末 用廢電極粉碎 1.5～1.7鹵片 (粒)MgCl含量≥46％8～10氟化鎂試劑 分析純2.5～2.7
稀土氧化物 氧化釔Yb2O30.15～0.172、制備按原料技術(shù)配方準(zhǔn)確稱(chēng)取各種原料，將其混合均勻加適量的水，用成球機(jī)制成0～30mm的不規(guī)則晶粒增長(zhǎng)劑，干燥后待用。
本發(fā)明無(wú)圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1實(shí)施設(shè)備為外殼直徑為1250mm的電弧爐，配套電爐變壓器為800KVA，電極直徑300mm。
取粒度5～60mm精選礦菱鎂石(MgO含量46.8％)18500Kg，熔煉時(shí)間12小時(shí)。起爐1小時(shí)，將爐中明火用原料壓住，將晶粒增長(zhǎng)劑5Kg均勻投放在電極內(nèi)三角區(qū)內(nèi)，再將原料壓上50～200mm進(jìn)行熔煉，以后每間隔40分鐘，用相同方法在內(nèi)三角區(qū)內(nèi)加入相同重量的晶粒增長(zhǎng)劑，直至停爐。經(jīng)自然冷卻、破碎、分選產(chǎn)品組成如下產(chǎn)品MgO含量98％以上的占近70％。其中氧化鎂含量98.5％的大結(jié)晶100Kg，98％的3140Kg，97％1280Kg，96％160Kg。
實(shí)施例2使用設(shè)備同實(shí)例1。取1～6mm精選輕燒氧化鎂粉總量(灼減+MgO＝97.5％)9800Kg，熔煉時(shí)間10小時(shí)。起爐1小時(shí)將爐內(nèi)明火用原料壓住，將晶粒增長(zhǎng)劑4Kg均勻投放在內(nèi)三角區(qū)內(nèi)，再將原料壓上20～50mm進(jìn)行冶煉，以后每間隔40分鐘用同樣方法在相同區(qū)域加入相同重量的晶粒增長(zhǎng)劑，直至停爐。產(chǎn)品結(jié)晶體長(zhǎng)大10～50mm，其中氧化鎂含量99％(晶體)的135Kg，98.5％1285Kg，98％2674Kg，97.5％1439Kg，97％345％。
權(quán)利要求
1.高純電熔鎂砂的一種熔煉技術(shù)，以菱鎂礦石為原料的熔煉工藝由菱鎂礦石破碎、熔煉、自然冷卻、破碎、分選工序組成，以輕燒氧化鎂粉為原料的熔煉工藝由熔煉、自然冷卻、破碎、分選工序組成，其特征在于具有原料精選工序，精選方法是，以菱鎂礦石為原料用目測(cè)手選的方法，剔除礦石中硅、鈣含量高的礦石和其它雜質(zhì)，以確保用以熔煉的原料氧化鎂含量達(dá)到46～48％，以輕燒氧化鎂粉為原料在菱鎂礦石入窯焙燒前對(duì)礦石進(jìn)行目測(cè)手選，燒成后在30～60℃時(shí)過(guò)篩，將篩上物棄掉，以確保用以電熔的輕燒氧化鎂粉質(zhì)量達(dá)到灼燒失重+氧化鎂含量≥97.5％，在熔煉工序添加晶粒增長(zhǎng)劑，在起爐1小時(shí)開(kāi)始用原料將爐火壓住，然后向電極內(nèi)三角區(qū)均勻投放晶粒增長(zhǎng)劑，加完再添加原料50～200mm，以后每隔40分鐘向同一位置添加相同重量的晶粒增長(zhǎng)劑，即重復(fù)一次上述操作，直至停爐，二種原料晶粒增長(zhǎng)劑的添加次數(shù)、原料與晶粒增長(zhǎng)劑的重量份比是，以菱鎂礦石為原料熔煉周期為12小時(shí)，添加晶粒增長(zhǎng)劑17次，原料與晶粒增長(zhǎng)劑的重量份比為1000∶4～5，以輕燒氧化鎂粉為原料熔煉周期為10小時(shí)，添加晶粒增長(zhǎng)劑13次、原料與晶粒增長(zhǎng)劑的重量份比為1000∶4.5～6，輔助流程——晶粒增長(zhǎng)劑的制備，其技術(shù)配方是，原料名稱(chēng) 規(guī)格重量份比氧化鎂細(xì)粉 ≥100目 70石 墨 粉 市售 20～30廢電極粉末 用廢電極粉碎 1.5～1.7鹵 片 MgCl≥46％ 8～10氟化鎂試劑 分析純 2.5～2.7稀土氧化物 氧化釔Yb2O30.15～0.17其制備工藝是，按技術(shù)配方準(zhǔn)確稱(chēng)取各種原料，將其混合均勻并加適量的水，用成球機(jī)制成0～30mm的不規(guī)則晶粒增長(zhǎng)劑，干燥后待用。
全文摘要
高純度電熔鎂砂的一種熔煉技術(shù)，以菱鎂石或輕燒氧化鎂粉為原料，在現(xiàn)有熔煉工藝基礎(chǔ)上增加原料精選工序。在熔煉開(kāi)爐1小時(shí)用原料將爐火壓住，向電極內(nèi)三角區(qū)添加晶粒增長(zhǎng)劑，然后在其上面加原料50～200mm。以后每隔40分鐘重復(fù)一次上述操作，直至停爐。兩種原料與晶粒增長(zhǎng)劑的重量份比分別是1000∶4～5和100∶4.5～6.球狀晶粒增長(zhǎng)劑的原料組成及重量份比是氧化鎂細(xì)粉、石墨粉、廢電極粉、鹵片、氟化鎂試劑、三氧化二釔＝70∶20～30∶1.5～1.7∶8～10∶2.5～2.7∶0.15～0.17。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是，爐內(nèi)溫度高、熔融氣氛好、晶粒富極快速穩(wěn)定、產(chǎn)品純度高、節(jié)省能源，降底成本。
文檔編號(hào)C04B2/10GK1400187SQ0213241
公開(kāi)日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2002年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月21日
發(fā)明者董波 申請(qǐng)人:董波