一级棕刚玉冶炼生产过程中质料来源的选择和质量是工艺的重要步骤

标签:一级,刚玉,冶炼,生产,生产过程,过程,过程中,质料  2021/7/31 10:24:27  预览

一级棕刚玉冶炼生产过程中质料来源的选择和质量是工艺的重要步骤

一级棕刚玉冶炼生产过程中,质料来源的选择和质料的质量控制是紧张的也是严加控制的一个工艺过程;质料的选择在肯定的程度上决定了其产品的应用范围;质料的质量能否得到有用的控制,不仅紧张的影响产品质量和使用性能,同时也直接影响一级棕刚玉生产的制造成本;所以,在一级棕刚玉生产过程中必须对主质料铝矾土、铁屑、无烟煤进行严酷的控制,尤其是对SiO2、CaO更应该严酷的控制其质料的涉入量。SiO2、CaO的带入,不仅给生产带来了困难、影响了制造成本、降低了AL2O3、 TiO2有价组元的含量,还由于产品质量的欠缺影响了产品的商品价格和产品的应用范围。

一、冶炼一级棕刚玉用主质料技术条件

对生产通俗的(用于磨料或高温耐材)一级棕刚玉,其主质料熟矾土的化学成分、铁屑和无烟煤(焦碳)都有肯定的技术质量指标 。

二、高硅、钙铝矾土质料的成因分析

冶炼一级棕刚玉用铝矾土熟料与生产金属铝和耐火质料用的铝矾土是不同的,冶炼一级棕刚玉用的铝矾土熟料是选用的高AL2O3、 TiO2低SiO2、CaO的铝矾土,而生产金属铝和耐火质料用的铝矾土对上述指标要求则相对要低一些,就可知足生产必要。

目前,我国一级棕刚玉材料的生产制造企业约有170家左右,其生产能力约在200万吨左右,按生产能力计算,仅刚玉生产用高铝熟矾土约在240万吨左右。因为诸多基础工业及刚玉制造业的快速发展,铝矾土需求量迅猛增加,也因为铝矾土资源的匮乏,再加上有的矾土供给商和中央环节的不规范举动,致使一级棕刚玉冶炼所用的熟铝矾土数量保证困难,而且质量紧张下滑;A/S由八十年代的25—30:1,降落到九十年代的15—20:1,而今有的企业则经常使用A/S10—12:1的铝矾土,甚至有的企业所用的铝矾土中偶然SiO2的含量竟然超过10%都没有引起企业决策者的正视,如何从技术和经济双重困境中解脱出来,就更显无力了。目前,国内生产通俗的(用于磨料或高温耐材)一级棕刚玉所用的铝矾土质料南、北方的AL2O3、SiO2、Fe2O3含量都差不多

通过数理统计分析,就其生产一级棕刚玉用铝矾土中有害杂质SiO2、CaO一是来源铝矾土中固结材料自己;二是随着铝矾土熟料混入的细土面而带入。前者是质料自己所含有的,可以在选择质料来源时酌情控制,或进行选配矿处理予以保障质料质量,而后者则是更紧张的涉入来源,这就必要一级棕刚玉制造企业本身来严酷控制了。因为铝矾土资源的日趋严重,细土面混入的铝矾土熟料中可能将会愈加紧张,这就使生产企业处于“弃而不舍,用而无法”的两难境地,同时也给一级棕刚玉制造企业带来了紧张的困难和挑衅。另外,从上面质料数理分析可知,无烟煤、铁屑中带入的有害杂质SiO2、CaO也应该引起充足正视和严酷的控制。因为SiO2、CaO过量混入,就导致一级棕刚玉生产企业耗电、耗质料使之制造成本升高,更紧张的是导致产品质量紧张失控而使用性能受限,探求既经济又合理的解决方法势在必行。

三、工艺设计与控制

SiO2、CaO对其一级棕刚玉的产品质量和应用范围是有害的,必须在生产及工艺技术方面加以严酷控制。在一级棕刚玉冶炼过程中,SiO2、可以通过气化升华或还原生成低硅铁除去,而CaO在一级棕刚玉冶炼过程中是难以消灭的,所以必需严酷控制质料(铝矾土、无烟煤、铁屑)中CaO的进入量,并设计出合理的、与之相适应的工艺技术方案,有目标地对其进行分流与控制。

(二)工序控制

1、对预备购进质料来源进行分类控制百度快照优化,做到源头受控。冶炼一级棕刚玉的主质料中 SiO2、正常情况下一样平常控制在小于6%的范围内,而CaO则应控制在小于0.5%的范围内。

2、将已经购进铝矾土中夹带的细土体面进行筛分(或进行粉尘回收)预处理,以保证冶炼质料的净化和稳固。

3、严酷控制无烟煤(焦碳)和铁屑中杂质含量,从源头上控制煤矸石、铸造型砂等杂质的涉入量北京外墙清洗公司,保证生产质料处于受控状况。

4、不仅铝矾土、无烟煤、铁屑在配料前要进行严酷挑拣,还要对入炉主质料铝矾土的化学成分和粒度大小进行合理设计并加以严酷控制,分别设计出冶炼前期、中期、后期用料的合理配比,同时严酷控制入炉料的粒度范围,以确保冶炼过程的顺利进行。

5、对回收的细粉料进行合理设计与行使,在冶炼过程中,据其冶炼原理,调整刚玉熔融液的PH值,按比例配入还原剂、澄请剂、助熔剂、促进剂等质料,通过加工成球状或有肯定块度的复合料,再行冶炼,综合效益更好,如许不仅经济合理、降低了冶炼难度,更紧张的是实现了在冶炼过程中一级棕刚玉质量得到有用控制。

(三)工艺技术方案设计

1、工艺流程:

铝矾土(无烟煤、铁屑)质料入仓检控→备料(分级控制→球团制备→烘干处理)→配料→冶炼→倾倒→冷却→碎选→计量与入库

2、冶炼工艺的设计

冶炼是一级棕刚玉生产的紧张工序,通过冶炼,控制适当的冶炼气氛,使矾土与还原剂(无烟煤或焦粒)、澄清剂(铁屑)在高温状况下进行氧化还原反应,除去杂质,并形成α—Al2O3,从而获得吻合质量要求的刚玉块。

1)将炉料进行目标化设计,以求入炉物料的合理可控制;通过合理调配炉内熔融体的PH值,达到优化入炉料设计,从而得到优秀的冶炼指标。

2)炉内重要化学反应:

经过对除尘粉体成分分析,其中SiO2在40%左右,Al2O3在40%左右,K2O在10%左右,余下的是Fe2O3和碳粉等。

在冶炼过程中约有50%TiO2被还原,以单质Ti进入低Fe—Si合金中,余下的TiO2以有价成分进入刚玉块中,而矾土杂质中有价MgO和杂质CaO基本保留其固有含量进入刚玉块中 。

3)炉料配比计算:

式中: SiO2%、Fe2O3%、TiO2%分别透露表现质料中SiO2、Fe2O3、TiO2的百分含量河北人事考试网,C%为无烟煤中固定碳的百分含量,Fe%为铁屑中的铁含量, K是铁硅比,(K取值5.5)

4)冶炼周期设计

根据冶炼设备容量状态,设计好炉料分批配制制度,冶炼炉料分前、中、后期分别配入是解决炉料差的合理的优化工艺设计,对其技术、经济结果有益。

3、冶炼过程控制

1)炉前调整:

在生产过程中,可根据用户质量指标要求,适当控制冶炼还原程度,来实现质量的有用控制,但是,因为进厂矾土矿的批量和数量及取样方法和冶炼操作方法等因素的影响,在现实生产过程中,偶然必要通过沾棍来进行炉前判断调整(待工艺配比和工序操作认识后,可取消炉前调整过程)。

2)炉内还原控制:因为铝矾土中Al2O3含量降落和SiO2含量的增高,在冶炼过程中就必须增长C的涉入量,这就使其炉内还原气氛集聚增强,产生大量的高温气体,从而加大了冶炼操作和炉况控制难度;在加大C和Fe用量的情况下,可以有用地把SiO2消灭,但是,因为过还原使得矿物中的TiO2等有价成分也被过还原,以金属Ti的情势进入低硅铁中,使之一级棕刚玉的质量和性能降落,应用领域受限,所以,适当的敞弧排气,让SiO2、SiO废气有用的逸出是需要的。

3).冶炼参数控制:为使之得到优秀技术和经济指标,冶炼过程要随着物料的转变程度进行需要的工艺技术调整,根据熔池情况,合理调整冶炼过程的电流、电压档位,是需要的控制方法和手段。

4)、冶炼工艺控制与操作技能

冶炼是刚玉生产重要工序,通过冶炼,使矾土与还原剂、澄清剂在高温下进行氧化还原反应,除去杂质,并形成α—Al2O3,从而获得吻合质量要求的刚玉块。对于高SiO2、CaO含量的矾土而言,从理论与实践方面分析烤蓝钢带,无论是固定炉或倾倒炉其冶炼工艺不同于传统的一级棕刚玉冶炼工艺。

四、高硅、钙炉料的冶炼过程设计:

冶炼方案一:非分别式冶炼。工艺技术方案(略)

冶炼方案二:分别式单逐一级棕刚玉冶炼。工艺技术方案(略)

冶炼方案三:据物料化学组元确定,进行其它刚玉或特别产品生产(SiO21.2—1.5;CaO1%左右),工艺技术方案需另行设计。

五、经济效益与生产组织可行性分析

任何一个企业的工业性生产或任何一项工艺技术方案,都必须是技术可行、经济合理、生产过程简洁方便,否则就不是的生产或技术方案。

在一级棕刚玉生产过程中,一样平常冶炼工艺要求是:前期为保温期;中期为质量控制期;后期(要在尽量缩短冶炼时间的同时)为质量、产量双保期;以此来实现的技术经济结果。通过对入炉料的预处理与工艺技术方案新的设计,预计可实现下述几方面的技术经济结果:

1.有利于冶炼工艺操作的顺利进行,削减炉内剧烈反应,进步生产服从,预计划一的冶炼作业期产能可进步5—10%左右。

2.削减或清除炉内由于反应而停电时间,可减轻冶炼工劳动强度,降低单耗,缩短冶炼时间。

3.可有用的进步或实现强化冶炼作业、强化冶炼速率,进步产能,进步企业的综合效益,降低成本;

4.可进步产品质量,实现质量的有用控制,为进步企业品牌效益打好基础,有利于创造市场、赢得市场、进步市场占据率,实现企业优秀的社会及经济效益。

5.冶炼部分直接削减除尘损失铝矾土约在2%左右,备配料系统可削减铝矾土损失3%左右,假如将其这部分矾土粉尘回收行使,就按5%计算,以年产一万吨刚玉为例,所必要约1.2万吨铝矾土计,年可以节约铝矾土600吨,按900元/吨计,年创效益在54.万元.假如以企业生产十年计算,这将是一个受益不小的数字。

6.净化劳动生产环境,进步员工健康水平。