專利名稱：提高鎂砂純度的電重熔還原法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以煅燒鎂砂為原料，經(jīng)電弧爐中重熔，提高鎂砂純度的方法，屬于耐火材料制造技術(shù)。
電熔鎂砂，由于具有導(dǎo)熱率高，耐絕緣性強(qiáng)的特點(diǎn)，是制作高強(qiáng)堿性高溫耐火材料制品的原料。在冶金、電器工業(yè)、石油、化學(xué)工業(yè)中具有廣泛地用處。
目前，生產(chǎn)電熔鎂砂多采取菱鎂石為原料，在高溫電弧下菱鎂石熔融分解。由于菱鎂石含Mgo在46.2%以下，熔煉中需將大量的雜質(zhì)揮發(fā)，遷移，方能形成方鎂石晶體。產(chǎn)品質(zhì)量取決于菱鎂石品位，所以用菱鎂石不經(jīng)加工很難提煉高純鎂砂。而且噸產(chǎn)品耗電高，在3600度～3700度。
本發(fā)明的目的，在于解決以菱鎂石為原料的電熔鎂砂工藝不能充分提純，雜質(zhì)不能順利遷移，逸出，熔煉溫度低，方晶石晶體形成與生長受阻之弊病。提出以煅燒鎂砂為原料，經(jīng)電弧爐重熔，提高鎂砂純度的方法。以期提高電熔鎂砂的品位，生產(chǎn)具有高溫力學(xué)性能，抗化學(xué)侵蝕性和抗溫度、氣氛變化的高純氧化鎂砂，降低噸成品電耗，提高產(chǎn)品利潤。
發(fā)明所提供的方法，是依靠如下技術(shù)措施來保證實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的。
以MgO含量超過90%的煅燒鎂砂作電重熔原料，在具有保溫層的電弧爐內(nèi)熔融高溫區(qū)，添加一定比例的菱鎂礦石作還原劑，使煅燒鎂砂在還原氣氛中進(jìn)行電重熔。
菱鎂石中的CO-23在熔融過程中分解出CO2，CO2逸出遷移，揮發(fā)過程中帶走煅燒鎂砂渣子及其它化學(xué)成分。
下面，以兩個(gè)最佳實(shí)施例進(jìn)一步敘述本發(fā)明的技術(shù)特征。
1.電重熔重?zé)V砂工藝流程為選重?zé)V砂→重?zé)匀粔K投入電爐→破碎好的菱鎂石投入爐高溫區(qū)熔煉→停爐自然精煉→出爐→破碎→分選→包裝。其中，在電熔鎂砂爐熔融的高溫區(qū)加重?zé)V砂0.5～1倍的菱鎂礦石作還原劑其MgO含量46.5%以上投放MgO含量91%以上的重?zé)V砂，所得電熔鎂砂的MgO含量可達(dá)97%，一級(jí)成品率占40～60%。
化學(xué)反應(yīng)式為
固體固體固體氣體電重熔重?zé)a(chǎn)品噸耗電2400～2600度，使用工藝參數(shù)二次工作電壓55V、65V、75V，二次工作電流3500～6000安培。用φ250毫米石墨化電極。三相電極中心間距450毫米。按熔融區(qū)周期變化曲線，選擇10～15分鐘時(shí)間裝置自動(dòng)提升電極的控制原理，滿足電重熔鎂砂控制產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
電重熔重?zé)V砂同熔煉菱鎂石工藝相比，節(jié)電20～40%，節(jié)省電極30～40%，綜合經(jīng)濟(jì)效益提高1倍以上。
2電重熔高純鎂砂工藝流程為第一步輕燒
活性氧化鎂第二步熱選風(fēng)選
第三步壓球
第四步入電弧爐熔融。
電重熔高純鎂砂工藝參數(shù)是電爐變壓器的二次工作電壓為55V、65V、75V。二次工作電流3500～6000安培石墨電極φ250毫米，電極中心間距450毫米。電爐高1.6米，內(nèi)徑1.05米。熔融變化周期10～15分鐘，埋弧料200～300毫米。
在三相電弧熔融的高溫區(qū)加輕燒鎂砂球1/6～1/2的MgO含量46.5%以上20～30毫米塊狀菱鎂石。
化學(xué)反應(yīng)式如下
輕燒球46.5%以上礦石電重熔鎂砂(固體)(固體)(固體)(氣體)
(氣體)生產(chǎn)每噸電熔鎂砂和直接從菱鎂石中熔融提煉，節(jié)電1000度。產(chǎn)品質(zhì)量提高，MgO含量可由96～97～98%(96%產(chǎn)品占40%，97%占50～55%，98%占5～10%)上升到97～98～99%(97%產(chǎn)品占40～50%，98～99%產(chǎn)品占50～60%)。
本發(fā)明所使用的具有保溫層的電弧爐，是實(shí)用新型專利申請?zhí)枮?8217249.2的，鑲有保溫磚和鎂炭質(zhì)搗固爐襯的電弧爐。
本發(fā)明方法同現(xiàn)有電熔鎂砂生產(chǎn)工藝相比，節(jié)電20～40%，經(jīng)濟(jì)效益提高1～3倍。能夠生產(chǎn)一般電熔鎂砂和高純電熔鎂砂。
如果按電重熔高純鎂砂工藝生產(chǎn)改造國內(nèi)650KVA電熔鎂砂爐，200臺(tái)年產(chǎn)值2億元，每年可多創(chuàng)產(chǎn)值0.8億元，年利潤3000萬可多獲利近2千萬元。
權(quán)利要求
1.一種提高鎂砂純度的電重熔還原法，其特征為以MgO含量90%以上的煅燒鎂砂作電重熔原料，在具有保溫層的電弧爐的熔融高溫區(qū)，添加一定比例的菱鎂礦石作還原劑，使煅燒鎂砂在還原氣氛中進(jìn)行電重熔；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鎂砂純度的電重熔還原法，其特征為向電弧爐投放MgO含量91%以上的重?zé)V砂，以及向電熔鎂砂爐熔融高溫區(qū)投放重?zé)V砂0.5～1倍量含MgO46.5%以上的菱鎂礦石;
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高鎂砂純度的電重熔還原法，其特征為電弧爐的工藝參數(shù)中，二次工作電壓55V、65V、75V二次工作電流3500～6000安培，使用250毫米石墨化電極三相電極中心距450毫米;按熔融區(qū)周期變化曲線，選擇10～15分鐘時(shí)間裝置自動(dòng)提升電極控制;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鎂砂純度的電重熔還原法，其特征為向電弧爐投放MgO含量94.5%以上的輕燒鎂砂混入清水后的干燥球，以及向熔融高溫區(qū)加1/6～1/2倍輕燒鎂砂，含MgO46.5%以上的菱鎂礦石。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高鎂砂純度的電重熔還原法，其特征為電弧爐的工藝參數(shù)中，二次工作電壓為55V、65V、75V二次工作電流3500～6000安培，石墨電極φ250毫米，電極中心間距450毫米。
全文摘要
電重熔鎂砂生產(chǎn)工藝是以輕燒鎂球和重?zé)V砂配一定比例菱鎂石為原料，在鑲有保溫磚和鎂碳質(zhì)搗固爐襯的電弧爐中二次重熔。能夠生產(chǎn)高純電熔鎂砂和一般電熔鎂砂的新方法。該工藝同現(xiàn)有電熔鎂砂生產(chǎn)工藝相比節(jié)電20～40％，經(jīng)濟(jì)效益提高1～3倍。
文檔編號(hào)C04B2/10GK1033614SQ8810518
公開日1989年7月5日 申請日期1988年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月16日
發(fā)明者李玉坤, 于淑言, 張?jiān)嗜A, 曾衛(wèi)東, 呂洪鳳, 金玉林 申請人:機(jī)械工業(yè)部沈陽鑄造研究所