專(zhuān)利名稱(chēng)：電熔鎂砂的一種制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以菱鎂礦石為原料制備電熔鎂砂的技術(shù)領(lǐng)域。
目前，電熔鎂砂的制備方法是，將優(yōu)質(zhì)菱鎂礦石破碎成為1-4公分的小塊，在電弧爐中進(jìn)行分解、熔煉，達(dá)到熔融狀態(tài)，出爐降溫冷卻后，即為電熔鎂砂成品。這種電熔鎂砂的化學(xué)成份大致如下氧化鎂(MgO)96～97%、氧化鈣(CaO)1～1.2%、二氧化硅(Sio2)1.5～2%、三氧化二鐵(Fe2O3)＜0.5%、三氧化鋁(Al2O3)＜0.5%。
產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)主晶相為方鎂石，基質(zhì)為硅酸鹽礦物。
現(xiàn)行電熔鎂砂熔煉方法的缺點(diǎn)是1、需要使用優(yōu)質(zhì)菱鎂礦石(氧化鎂含量＞46%，鈣、鐵、硅、鋁的氧化物的含量要低)，這種優(yōu)質(zhì)菱鎂礦石儲(chǔ)量有限，因此電熔鎂砂生產(chǎn)的發(fā)展受到限制。
2、產(chǎn)品質(zhì)量低，氧化鎂含量為96～97%，其中氧化鎂含量達(dá)到97%的僅為30%。既使氧化鎂含量為97%的電熔鎂砂國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)也滯銷(xiāo)，因此各生產(chǎn)廠均大量積壓，且生產(chǎn)一噸只少虧損100元人民幣。
3、電、電極消耗高每噸電熔鎂砂耗電3700度，消耗電(炭)極65公斤。
4、熔煉時(shí)間長(zhǎng)每爐熔煉時(shí)間為12小時(shí)。
本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)行電熔鎂砂制備方法的缺陷，提供一種以菱鎂礦石為原料二步制備電熔鎂砂的方法。經(jīng)國(guó)際聯(lián)機(jī)檢索證明國(guó)內(nèi)外沒(méi)有與此相同的技術(shù)。
本發(fā)明由輕燒氧化鎂的制備和輕燒氧化鎂的電弧熔煉兩道工序組成。
一、輕燒氧化鎂的制備1、原料菱化礦石(含氧化鎂45.5%左右)塊度10～20公分2、設(shè)備燃油反射爐、破碎機(jī)、粉碎機(jī)、震動(dòng)篩3、燒成溫度
900～1000℃4、化學(xué)反應(yīng)
5、操作步驟與公知的輕燒氧化鎂焙燒方法相同，敘述從略。
這種輕燒氧化鎂的純度大于90%。
6、除掉雜質(zhì)菱鎂礦石中有脈生白云石(主要是氧化鈣)和滑石(主要是二氧化硅)，互相很難分離。但加熱后各組份特性各異。氧化鎂顆粒細(xì)小、組織疏松、強(qiáng)度低、活性大;氧化鈣和二氧化硅體積縮小，堅(jiān)硬結(jié)塊。根據(jù)這一特性進(jìn)行除雜提純。具體做法是，在40～60℃條件下進(jìn)行細(xì)碎篩分(粒度為0～8毫米)，棄掉篩余物，降低雜質(zhì)(氧化鈣、二氧化硅)的含量;提高氧化鎂含量(可達(dá)92～95%)。
二、輕燒氧化鎂的熔煉1、原料經(jīng)過(guò)細(xì)碎篩分除雜的粉狀輕燒氧化鎂碳酸鈉水2、設(shè)備三相電弧爐3、技術(shù)條件操作電壓80～85伏操作電流5500～6000安電極直徑φ200～300毫米熔煉時(shí)間6～8小時(shí)保溫冷卻時(shí)間96小時(shí)助熔除雜劑-碳酸鈉的加入量輕燒氧化鎂重量的0.05～0.5%，最佳值為0.2～0.3%。以水溶液形式加入，其濃度為10～30%，以15～20%為佳。
4、操作步驟向不斷攪拌的粉狀輕燒氧化鎂中均勻連續(xù)地噴灑碳酸鈉水溶液。熔煉中使用的輕燒氧化鎂均需如此處理。
向三相電弧爐中投入約30公分高的粉狀輕燒氧化鎂，然后通電熔煉，同時(shí)不斷地向爐內(nèi)加料，直至熔煉好一爐料為止(一般需6～8小時(shí))。之后將電熔鎂砂坨吊至爐外進(jìn)行保溫冷卻(一般需96小時(shí))。最后經(jīng)分選可分出大結(jié)晶電熔鎂砂、大顆粒電熔鎂砂、高純電熔鎂砂和高鈣(氧化鈣與二氧化硅的克分子比大于2)電熔鎂砂和氧化鎂含量大于96%的電熔鎂砂。
用本發(fā)明熔煉的產(chǎn)品，經(jīng)冶金工業(yè)部鞍鋼鋼鐵研究所分析試驗(yàn)，平均達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)
本發(fā)明解決的技術(shù)關(guān)鍵是1、在輕燒氧化鎂的工藝中增加了在40～60℃條件下細(xì)碎篩分步驟，除掉其中一部分二氧化硅和氧化鈣，增加了輕燒氧化鎂的純度。
2、用輕燒氧化鎂粉在電弧爐中不經(jīng)成球進(jìn)行熔煉，物料的表面積大;易熔煉;物料中填加碳酸納溶液既可降低熔點(diǎn)(碳酸鈉熔點(diǎn)851℃)，又可除雜質(zhì)。除雜的化學(xué)反應(yīng)如下
反應(yīng)生成的二氧化碳逸出。
反應(yīng)生成的硅酸納隨著物料溫度的升高，有一部分升華;一部分由于溫度梯度的變化向外周擴(kuò)散和遷移。從而使雜質(zhì)含量降低。此時(shí)氧化鎂分子流動(dòng)速度增強(qiáng)，溫度高于1800℃方鎂石開(kāi)始發(fā)育成晶胚，溫度至2200℃時(shí)方鎂石晶粒形成。隨著溫度緩慢下降方鎂石晶粒增大，晶體呈直接結(jié)合。其中硅酸鹽礦物含量較低。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，工藝穩(wěn)定、流程短、設(shè)備簡(jiǎn)單，與電熔鎂砂現(xiàn)有工藝相比，耗電節(jié)省三分之一(2500度/噸成品)，節(jié)省電極25公斤，熔煉時(shí)間減少三分之一(僅為6-8小時(shí));產(chǎn)品檔次高、經(jīng)濟(jì)效益好(與現(xiàn)有電熔鎂砂相比，每噸產(chǎn)品可提高效益600元)，產(chǎn)品大部分出口。
本發(fā)明無(wú)圖實(shí)施例本發(fā)明共有兩批實(shí)施例，均使用下列技術(shù)設(shè)備，采取下列工藝參數(shù)一、技術(shù)設(shè)備1、10米3燃油反射爐，用其制備輕燒氧化鎂，焙燒溫度900～1000℃。
2、破碎機(jī)(250×400毫米)3、對(duì)輥粉碎機(jī)(φ250×600毫米)4、震動(dòng)篩(600×1200毫米)二、工藝參數(shù)1、操作電壓80～85伏2、操作電流5500～6000安3、電極直徑φ250毫米4、熔煉溫度2800～2900℃5、原料消耗每噸電熔鎂砂耗輕燒氧化鎂2噸。
6、電極消耗40公斤/噸成品兩批實(shí)施例其余數(shù)據(jù)如下實(shí)施例1(第一批)試驗(yàn)類(lèi)別小試試驗(yàn)爐數(shù)八爐次總產(chǎn)量19.38噸平均爐效2.42噸/班、爐熔煉時(shí)間7.5小時(shí)產(chǎn)品檔次氧化鎂(MgO)含量＞98%大結(jié)晶電熔鎂砂0.38噸，占總產(chǎn)量2%氧化鎂(MgO)含量＞98%大顆粒電熔鎂砂2噸，占總產(chǎn)量10.3%氧化鎂(MgO)含量＞98%電熔鎂砂2噸，占總產(chǎn)量10.3%氧化鎂(MgO)含量≥97%、CaO/SiO2＞2電熔鎂砂12噸，占總產(chǎn)量51.9%氧化鎂(MgO)≥96%電熔鎂砂3噸，占總產(chǎn)量15.48%
實(shí)施例2(第二批)試驗(yàn)類(lèi)別工業(yè)試驗(yàn)試驗(yàn)爐數(shù)十九爐次總產(chǎn)量32.216噸;
平均爐效1.7T/班爐;
熔煉時(shí)間6.8小時(shí);
產(chǎn)品檔次氧化鎂(MgO)含量＞98%大結(jié)晶電熔鎂砂1.188噸，占總產(chǎn)量4.66%氧化鎂(MgO)含量＞98%大顆粒電熔鎂砂7.016噸，占總產(chǎn)量25.46%氧化鎂(MgO)含量＞98%電熔鎂砂2.225噸，占總產(chǎn)量5.35%氧化鎂(MgO)含量＞97%CaO/SIO2＞2電熔鎂砂15.02噸，占總產(chǎn)量的46.8%氧化鎂(MgO)含量＞96%電熔鎂砂6.767噸，占總產(chǎn)量21%
權(quán)利要求
1.電熔鎂砂的一種制備方法，其特征在于以菱鎂礦石為原料，由輕燒氧化鎂的制備和粉狀輕燒氧化鎂的制備兩道工序組成，在900～1000℃溫度下，焙燒完了的輕燒氧化鎂，在溫度降至40～60℃時(shí)，進(jìn)行細(xì)碎篩分、棄掉篩余物，用以熔煉電熔鎂砂的粉狀輕燒氧化鎂在熔煉前向其中加入其重量的0.05～0.5%的助熔除雜劑--碳酸鈉，熔煉時(shí)先向三相電弧爐中加入30公分高的粉狀輕燒氧化鎂，然后通電，同時(shí)不斷地向爐中加粉狀輕燒氧化鎂，直至熔煉一爐電熔鎂砂，熔煉溫度為2800～2900℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的制備方法，其特征在于助熔除雜劑-碳酸鈉的加入量以輕燒氧化鎂重量的0.2～0.3%為最佳值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的制備方法，其特征在于助熔除雜劑-碳酸鈉是以水溶液形式噴灑加入的，其濃度為10～30%，以15～20%為最佳濃度。
全文摘要
電熔鎂砂的一種制備方法由輕燒氧化鎂的制備和粉狀輕燒氧化鎂的熔煉兩道工序組成。在輕燒氧化鎂制備中增加除雜步驟，在40～60℃溫度下進(jìn)行細(xì)碎篩分，棄掉篩余物，提高產(chǎn)品氧化鎂含量。制備電熔鎂砂的粉狀輕燒氧化鎂中均勻地填加其重量的0.05～0.5％碳酸鈉(以水溶液加入，其濃度10～30％)，以降低熔點(diǎn)和除硅。粉狀輕燒氧化鎂不經(jīng)成球直接投入電弧爐中熔煉即可。用該發(fā)明可煉出大結(jié)晶、大顆粒、高含量和高鈣電熔鎂砂。
文檔編號(hào)C04B35/04GK1049145SQ9010637
公開(kāi)日1991年2月13日 申請(qǐng)日期1990年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月11日
發(fā)明者楊恩權(quán), 尤世昌, 么殿壹, 甘巨師, 么風(fēng)琴, 張慧敏, 單潤(rùn) 申請(qǐng)人:營(yíng)口市電熔鎂磚廠