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岳陽電弧熔爐生產電熔氧化鎂(電熔鎂砂)的生產流程

發布日(ri)期:2022-08-21 瀏覽次數:26694

電弧熔爐生(sheng)產電熔氧化(hua)鎂的工藝(yi)流(liu)程主要包括:原(yuan)料配料、電弧熔融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩(shai)別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐(feng)富的優(you)質菱鎂(mei)(mei)礦石(shi),氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量高,又易于(yu)開采,因(yin)此,被廣泛(fan)用作(zuo)電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的原(yuan)料。采用菱鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原(yuan)料,碳(tan)酸鎂(mei)(mei)分解(jie)產生CO2氣體(ti),由于(yu)有(you)大(da)量氣體(ti)從爐內排出影響著電(dian)熔過程的進行:

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂(mei)的結晶帶(dai)的形成均有不利影響,由(you)于(yu)大量塵料(liao)飛損(sun),使物料(liao)損(sun)耗和能量消耗增(zeng)高,也惡化了車間生產(chan)環境(jing)。但由(you)于(yu)優質菱鎂(mei)礦石容易獲得,價格很低(di)廉,所以(yi),仍是我(wo)國(guo)電熔氧化鎂(mei)用得最多最廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石中氧化鎂(mei)的(de)含(han)量高(gao)低(di)和化學(xue)成分直(zhi)(zhi)接影響到電熔凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)質量,同時在電熔過程中也(ye)直(zhi)(zhi)接影響到電熔凝(ning)氧化鎂(mei)得(de)到的(de)品(pin)級比例(li),因此,為了保(bao)證電熔凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)質量和品(pin)級比例(li),必(bi)須對各種礦(kuang)石進(jin)行適當的(de)配比后(hou)進(jin)行熔煉。


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②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)。我(wo)國的(de)(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)礦源非常豐富,水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)原(yuan)料,部分(fen)地(di)區(qu)水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)化(hua)學成分(fen)見(jian)表2。

表(biao)2水(shui)鎂(mei)石的化(hua)學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。以(yi)(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)原料,可(ke)以(yi)(yi)使生產環境得到(dao)改(gai)善,可(ke)以(yi)(yi)降低運輸費用。由于電(dian)熔時排出氣體少,成分也較均勻,對提(ti)高電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)質(zhi)量有利。

我國有一(yi)些(xie)電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂以輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制成(cheng)(cheng)(cheng)球(qiu)(qiu)料入爐(lu)電(dian)熔。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂含量達到98%,以此(ci)料能生(sheng)產(chan)出白(bai)色大(da)結晶電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂。但由于成(cheng)(cheng)(cheng)球(qiu)(qiu)費用高,影響生(sheng)產(chan)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)。目前(qian),有的廠(chang)家采(cai)用反射爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂,以一(yi)定的粒度加入熔爐(lu)電(dian)熔,電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的質量比用菱(ling)鎂礦(kuang)石(shi)好(hao),成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)又比用球(qiu)(qiu)料作原料時便宜,因而得到了一(yi)定的推(tui)廣。


④燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂。為了某些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)特殊要求,有時(shi)必須在(zai)電熔(rong)過程(cheng)中采用燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂作(zuo)為電熔(rong)原料,如采用海(hai)(hai)水鎂(mei)砂作(zuo)為電熔(rong)原料,一般首先利(li)用處理(li)海(hai)(hai)水和石灰乳作(zuo)用生產(chan)氫氧(yang)(yang)化鎂(mei),將氫氧(yang)(yang)化鎂(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)。用其(qi)他(ta)方(fang)法也(ye)可以制得輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(詳(xiang)見工業(ye)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)制取方(fang)法),采用輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)作(zuo)為原料生產(chan)電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認(ren)為,極少量(liang)(liang)的(de)雜(za)質氣體(相(xiang))也(ye)屬于(yu)(yu)晶(jing)(jing)體的(de)雜(za)質,可明顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)長大。因(yin)為雜(za)質相(xiang)的(de)作(zuo)用在(zai)于(yu)(yu)增加晶(jing)(jing)界(jie)運動所需的(de)能(neng)量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi),晶(jing)(jing)體能(neng)量(liang)(liang)降低,其(qi)降低量(liang)(liang)與第(di)(di)二(er)相(xiang)橫(heng)(heng)截面(mian)積成(cheng)正比,所以必須提高晶(jing)(jing)界(jie)能(neng),晶(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第(di)(di)二(er)相(xiang)繼續(xu)運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi),與第(di)(di)二(er)相(xiang)橫(heng)(heng)截面(mian)積相(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界(jie)必須變形,第(di)(di)二(er)相(xiang)數量(liang)(liang)愈(yu)多,晶(jing)(jing)粒長大的(de)極限尺寸愈(yu)小(xiao)。


另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)為了降低電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)的顯氣孔率(lv),也應盡量減少原料氧(yang)化鎂(mei)的氣體排出,因此,采用(yong)燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其顯著優點。

⑤電熔氧(yang)化(hua)鎂單(dan)晶的化(hua)學(xue)原料(liao)質量要求:

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性是同(tong)原子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學本性如(ru)離(li)子(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的(de)尺(chi)寸(cun),離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)位數(shu)值,離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)外層結構等相關聯。而氧(yang)化鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質(zhi)量(liang)和電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)結合(he)特性和強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化作用(yong)、結晶構造等決定(ding)它是一高(gao)熔點化合(he)物。

氧化鎂的熔點(dian)和結(jie)構(gou)參數(shu):陽離(li)子半徑0.074mm;陰離(li)子半徑0.53mm;結(jie)構(gou)類型NaCl;配位(wei)數(shu)6;有效配位(wei)數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)造的(de)(de)最重(zhong)要過(guo)程(cheng)是(shi)由(you)各種鎂(mei)(mei)質原料(liao),通過(guo)各種形(xing)式的(de)(de)加熱方(fang)法產生高溫使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔化(hua)(hua),變(bian)成氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔體。要使(shi)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔融(rong),必(bi)須消耗大(da)量的(de)(de)熱能,以克服離(li)子間(jian)的(de)(de)引力。通過(guo)強大(da)電(dian)(dian)弧產生高溫而(er)熔化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方(fang)法叫(jiao)做電(dian)(dian)弧熔融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一(yi)般包括熱的(de)(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳、熔化(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)等一(yi)系(xi)列物理(li)化(hua)(hua)學(xue)變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂(mei)石作原料有一脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)石的主要成分(fen)是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程是:

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過程(cheng)。用菱鎂礦作為(wei)原料時有一(yi)個脫(tuo)碳過程(cheng),脫(tuo)碳過程(cheng)包括兩個方面。一(yi)方面是菱鎂礦石(shi)的熱分解,菱鎂礦石(shi)的主要(yao)成分是碳酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面,由于在電熔(rong)過(guo)程中(zhong)往(wang)往(wang)在原料氧(yang)化鎂中(zhong)加(jia)(jia)入石墨粉(fen)末添加(jia)(jia)物(wu)(助(zhu)劑),在電熔(rong)爐起(qi)動過(guo)程中(zhong)需在三電極(石墨電極)的下端用(yong)石墨粉(fen)末鋪成三角形或星(xing)形導線路,在通電過(guo)程中(zhong)受熱燒損(sun)或完全(quan)燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)即氧化(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子(zi)和氧離(li)子(zi)在強電(dian)(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用(yong)下,克服(fu)單晶體(ti)中的(de)(de)晶格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛(fu),變(bian)(bian)成(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動(dong)的(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就(jiu)是說,氧化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)(rong)點)就(jiu)會由(you)固體(ti)變(bian)(bian)成(cheng)液體(ti),叫熔(rong)(rong)化(hua)。在這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)中需消(xiao)耗(hao)大(da)量的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者(zhe)對用(yong)水鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算,熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例如下:氧化(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%,渣皮消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%,散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%,冷(leng)卻(que)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%,冷(leng)卻(que)爐殼的(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%,爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%,煙氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)損(sun)失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%,從(cong)這(zhe)些統計數據可以看(kan)出,在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)


相關標(biao)簽: 電熔鎂砂

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