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                剛玉冶煉中原料及供配料工藝(二)礬土質量評價

                發布日期:2019-01-09  瀏覽次數:   文章來源:銳石公司

                導讀:  磨料生產對礬土的評價應從化學成份、脫水程度,熔點、塊度四方面來考慮,因為這些對剛玉生產經濟效果都會有影響?! 傆裆a力圖使瑁
                  磨料生產對礬土的評價應從化學成份、脫水程度,熔點、塊度四方面來考慮,因為這些對剛玉生產經濟效果都會有影響。

                  剛玉生產力圖使瑁高品位的礬土,這是發展趨向,這種趨向與冶金行業不斷提高精礦品位的趨向是一致的,從而可以發揮設備最大的效能。

                  礬土的品位是以氧化鋁含量為主要指際,氧化鋁含量越高越好,我國磨料行業從五十年代到七十年代,使用的礬土品位有顯著的提高,七十年代較從前提高了14--16%。

                  礬土中氧化鋁含量變化是很大的,一級礬土礦含氧化鋁在70%以上,而四級礦只有45%,(如表l一1)。磨料工業選用一級礦。

                  礬土中氧化鋁含量與剛玉冶煉電耗有圖l一3的關系。這種關系僅僅是概念性質的,提示有這種趨向。

                 

                  礬土中化合物主要的是氧化侶,此外尚有其他氧化物。從產品觀點來看,除氧化鋁以外的氧化物應視為雜質。不能忽視對雜質含量的控制,因為各種雜質在剛玉巖相組織中的行為是大不相同的,有的對產品質量影響嚴重,有的則是無關緊要。

                  關于雜質的影響,以下分頭表述。為便于討論,以熟礬土化學成分為基礎。

                  氧化硅(SiO2)—礬土中含有2一14%的Si02。在冶煉過程中被還原生成硅鐵合金而去除掉.各類礬土都含有Si02.但希望是少量的。有資料表明SiO2含量增加2%,會使剛玉電耗增加8-16%,可見SiO2的害處是很大的。

                  氧化硅在剛玉巖相組織中與氧化鋁相結合,生成莫來石—3A12O3A.2SIO2。鈣斜長石—CaO. A1203. 2SiO2.玻璃.這些礦物在剛玉中應越少越好。

                  磨料行業長期以來用鋁硅比(A12O3/Si02)來衡量礬土質量。這不是必要的。鋁硅比指標是氧化鋁制造業所提出的要求,在此門工業中,因為氧化鋁的溶出率和鋁硅比有直接的關系,鋁硅比越大,氧化鋁溶出率越高。但剛玉冶煉對鋁硅比沒有因果關系,相反的,鋁硅比值大,并不一定是好材料,所以不必追求這個數值,更無必要作為質量指標來考核。

                  氧化鈣(Ca0)—在礬土中含有0.1-0.5%的氧化鈣。在冶煉過程中很難使其還原,原料中的CaO大部分保存在產品之中。與氧化鋁生成鋁酸鈣—CaO-6A1203,當CaO在剛玉中含量即便是僅有0.4%,仍會有4.76%的鋁酸鈣生成,使一部分氧化鋁不能主成剛玉而造成損失,并嚴重降低了剛玉質量,諸如溶點的降低,固相反應能力的增強。礬土中CaO含量需限制在0.4%以下對產品質量才無礙大局。

                  對氧化鈣含量的控制,不能和氧化鎂合并計算,因為二者在剛玉巖相中行為是截然不同的,氧化鎂與氧化鋁生成尖晶石( MgO. AI2O3)對產品質量影響較輕。因為其在礬土中含量比氧化鈣還要少??梢圆槐亟橐?
                引用AI203/Ca0的比值來評價礬土質量,不是很必要的,二者沒有內在聯系,對CaO含量的控制是絕對的,并不因為氧化鋁含量高而可以增加,曾有資料提到A1O3/Ca0<0.008,那么當A12O3在86%時,CaO可以允許達到0.69%,這是不能允許的。
                氧化鐵(Fe2o3)—礬土中含有1~10%的Fe203,在冶煉中還原而生成鐵合金。有資料表明Fe203含量每增加2%就會多耗電能4~8%
                氧化鐵與氧化鋁生成尖晶石,對質量影響不是很大的,但Fe2O3還原和熔化需要消耗電能,所以含量多是不好的。
                氧化鈦(TiO2)----礬土中含有3~5%的Ti02,在冶煉過程中有部分還原進入鐵合金,它是剛玉著色的主要成分。它對剛玉質量沒有壞的影響,若是意外添加自然另作別論,誠然如此,但對TiO2含量仍然提出了限量,以防過多而使剛玉改性。
                曾認為剛玉中較多的TiO2含量(3%以上)是砂輪網狀裂紋的禍根,以后證實國產剛玉并非如此。
                討論結果推薦表1一6礬土質量標準。


                關于礬土的塊度不宜過大,大塊礬土對熔化不利。制造廠不論是生礬土或是熟礬土都需自己加工。

                2000kvA以下的電爐,應該用20mm以細的礬土,并且要求在破碎過程中設置控制篩來確保塊度質量。不可忽視過大的礬土塊會給爐料輸送系統造成困難,因為輸料管以及輸料閘門的大小要比塊度大六倍以上、否則爐料不能順行.
                必須注意,超過30mm的礬土塊將會與鐵屑以及碳素材料產生偏析,(即混合均勻的物料又重新分離)這種析離現象在料倉和爐口是極為明顯的,電爐運行忽兒過碳,忽兒缺碳與爐料析離現象關系極大。
                礬土塊度應與電爐容量、碳素材料粒度有關,主要是碳素粒度,二者可采用下列關系式:

                 

                以上關系式其實已包含了電爐容量因素,因為碳素粒度也是隨著電爐容量增大而增大。
                期望大的礬土塊度來提高爐料的透氣率是徒勞的,在許多事故爐中觀察到,料層最低層總會有一層燒結層,爐氣全部受阻于燒結層。所以礬土塊度大并不能改善爐料透氣性能。
                過細的礬土自然也不好,因為在剛玉始煉過程中,將會產生大量氣體,隨著爐氣大量升騰會造成極大損失,而會增加粉塵飛揚,影響工作環境。但沒有必要將細礬土篩出。

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                原料:礬土生礦石
                設備:礬土窯、冶煉爐、制砂生產線、磁選設備、磨粉機、化驗設備
                成品:耐火原料和磨料兩個系列
                規格:骨料:0-1,1-3,3-5,5-8
                磨料:F12-F1200
                原理:生礬土礦經過礬土窯燒制為熟礬土,經過電弧爐通電冶煉成為剛玉原塊,再經破碎設備破碎制成砂子,通過磨粉機和磁選設備進行成品加工。

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