电熔镁砂的一种制备方法

杨恩权, 尤世昌, 么殿壹, 甘巨师, 么风琴, 张慧敏, 单润

1991年2月13日

1990年9月11日

1990年9月11日

营口市电熔镁砖厂

C04B35/04GK1049145SQ9010637

电熔 镁砂

1.电熔镁砂的一种制备方法，其特征在于以菱镁矿石为原料，由轻烧氧化镁的制备和粉状轻烧氧化镁的制备两道工序组成，在900～1000℃温度下，焙烧完了的轻烧氧化镁，在温度降至40～60℃时，进行细碎筛分、弃掉筛余物，用以熔炼电熔镁砂的粉状轻烧氧化镁在熔炼前向其中加入其重量的0.05～0.5%的助熔除杂剂--碳酸钠，熔炼时先向三相电弧炉中加入30公分高的粉状轻烧氧化镁，然后通电，同时不断地向炉中加粉状轻烧氧化镁，直至熔炼一炉电熔镁砂，熔炼温度为2800～2900℃2.根据权利要求1所叙述的制备方法，其特征在于助熔除杂剂-碳酸钠的加入量以轻烧氧化镁重量的0.2～0.3%为最佳值3.根据权利要求1所叙述的制备方法，其特征在于助熔除杂剂-碳酸钠是以水溶液形式喷洒加入的，其浓度为10～30%，以15～20%为最佳浓度

本发明涉及以菱镁矿石为原料制备电熔镁砂的技术领域目前，电熔镁砂的制备方法是，将优质菱镁矿石破碎成为1-4公分的小块，在电弧炉中进行分解、熔炼，达到熔融状态，出炉降温冷却后，即为电熔镁砂成品这种电熔镁砂的化学成份大致如下氧化镁(MgO)96～97%、氧化钙(CaO)1～1.2%、二氧化硅(Sio2)1.5～2%、三氧化二铁(Fe2O3)＜0.5%、三氧化铝(Al2O3)＜0.5%产品组织结构主晶相为方镁石，基质为硅酸盐矿物现行电熔镁砂熔炼方法的缺点是1、需要使用优质菱镁矿石(氧化镁含量＞46%，钙、铁、硅、铝的氧化物的含量要低)，这种优质菱镁矿石储量有限，因此电熔镁砂生产的发展受到限制2、产品质量低，氧化镁含量为96～97%，其中氧化镁含量达到97%的仅为30%既使氧化镁含量为97%的电熔镁砂国内外市场也滞销，因此各生产厂均大量积压，且生产一吨只少亏损100元人民币3、电、电极消耗高每吨电熔镁砂耗电3700度，消耗电(炭)极65公斤4、熔炼时间长每炉熔炼时间为12小时本发明的目的是，针对现行电熔镁砂制备方法的缺陷，提供一种以菱镁矿石为原料二步制备电熔镁砂的方法经国际联机检索证明国内外没有与此相同的技术本发明由轻烧氧化镁的制备和轻烧氧化镁的电弧熔炼两道工序组成一、轻烧氧化镁的制备1、原料菱化矿石(含氧化镁45.5%左右)块度10～20公分2、设备燃油反射炉、破碎机、粉碎机、震动筛3、烧成温度900～1000℃4、化学反应5、操作步骤与公知的轻烧氧化镁焙烧方法相同，叙述从略这种轻烧氧化镁的纯度大于90%6、除掉杂质菱镁矿石中有脉生白云石(主要是氧化钙)和滑石(主要是二氧化硅)，互相很难分离但加热后各组份特性各异氧化镁颗粒细小、组织疏松、强度低、活性大;氧化钙和二氧化硅体积缩小，坚硬结块根据这一特性进行除杂提纯具体做法是，在40～60℃条件下进行细碎筛分(粒度为0～8毫米)，弃掉筛余物，降低杂质(氧化钙、二氧化硅)的含量;提高氧化镁含量(可达92～95%)二、轻烧氧化镁的熔炼1、原料经过细碎筛分除杂的粉状轻烧氧化镁碳酸钠水2、设备三相电弧炉3、技术条件操作电压80～85伏操作电流5500～6000安电极直径φ200～300毫米熔炼时间6～8小时保温冷却时间96小时助熔除杂剂-碳酸钠的加入量轻烧氧化镁重量的0.05～0.5%，最佳值为0.2～0.3%以水溶液形式加入，其浓度为10～30%，以15～20%为佳4、操作步骤向不断搅拌的粉状轻烧氧化镁中均匀连续地喷洒碳酸钠水溶液熔炼中使用的轻烧氧化镁均需如此处理向三相电弧炉中投入约30公分高的粉状轻烧氧化镁，然后通电熔炼，同时不断地向炉内加料，直至熔炼好一炉料为止(一般需6～8小时)之后将电熔镁砂坨吊至炉外进行保温冷却(一般需96小时)最后经分选可分出大结晶电熔镁砂、大颗粒电熔镁砂、高纯电熔镁砂和高钙(氧化钙与二氧化硅的克分子比大于2)电熔镁砂和氧化镁含量大于96%的电熔镁砂用本发明熔炼的产品，经冶金工业部鞍钢钢铁研究所分析试验，平均达到如下技术指标 本发明解决的技术关键是1、在轻烧氧化镁的工艺中增加了在40～60℃条件下细碎筛分步骤，除掉其中一部分二氧化硅和氧化钙，增加了轻烧氧化镁的纯度2、用轻烧氧化镁粉在电弧炉中不经成球进行熔炼，物料的表面积大;易熔炼;物料中填加碳酸纳溶液既可降低熔点(碳酸钠熔点851℃)，又可除杂质除杂的化学反应如下反应生成的二氧化碳逸出反应生成的硅酸纳随着物料温度的升高，有一部分升华;一部分由于温度梯度的变化向外周扩散和迁移从而使杂质含量降低此时氧化镁分子流动速度增强，温度高于1800℃方镁石开始发育成晶胚，温度至2200℃时方镁石晶粒形成随着温度缓慢下降方镁石晶粒增大，晶体呈直接结合其中硅酸盐矿物含量较低本发明的优点是，工艺稳定、流程短、设备简单，与电熔镁砂现有工艺相比，耗电节省三分之一(2500度/吨成品)，节省电极25公斤，熔炼时间减少三分之一(仅为6-8小时);产品档次高、经济效益好(与现有电熔镁砂相比，每吨产品可提高效益600元)，产品大部分出口本发明无图实施例本发明共有两批实施例，均使用下列技术设备，采取下列工艺参数一、技术设备1、10米3燃油反射炉，用其制备轻烧氧化镁，焙烧温度900～1000℃2、破碎机(250×400毫米)3、对辊粉碎机(φ250×600毫米)4、震动筛(600×1200毫米)二、工艺参数1、操作电压80～85伏2、操作电流5500～6000安3、电极直径φ250毫米4、熔炼温度2800～2900℃5、原料消耗每吨电熔镁砂耗轻烧氧化镁2吨6、电极消耗40公斤/吨成品两批实施例其余数据如下实施例1(第一批)试验类别小试试验炉数八炉次总产量19.38吨平均炉效2.42吨/班、炉熔炼时间7.5小时产品档次氧化镁(MgO)含量＞98%大结晶电熔镁砂0.38吨，占总产量2%氧化镁(MgO)含量＞98%大颗粒电熔镁砂2吨，占总产量10.3%氧化镁(MgO)含量＞98%电熔镁砂2吨，占总产量10.3%氧化镁(MgO)含量≥97%、CaO/SiO2＞2电熔镁砂12吨，占总产量51.9%氧化镁(MgO)≥96%电熔镁砂3吨，占总产量15.48%实施例2(第二批)试验类别工业试验试验炉数十九炉次总产量32.216吨;平均炉效1.7T/班炉;熔炼时间6.8小时;产品档次氧化镁(MgO)含量＞98%大结晶电熔镁砂1.188吨，占总产量4.66%氧化镁(MgO)含量＞98%大颗粒电熔镁砂7.016吨，占总产量25.46%氧化镁(MgO)含量＞98%电熔镁砂2.225吨，占总产量5.35%氧化镁(MgO)含量＞97%CaO/SIO2＞2电熔镁砂15.02吨，占总产量的46.8%氧化镁(MgO)含量＞96%电熔镁砂6.767吨，占总产量21%