棕刚玉和白刚玉生产工艺流程.doc

棕刚玉和白刚玉生产工艺流程 棕刚玉： 棕刚玉是用高铝矾土熟料、碳素材料和铁屑三种原料混匀加入电弧炉中经过高温熔化和杂质还原后冷却而结晶成的棕褐色熔块。其主要成分是氧化铝，含量为94.5%—97%。 棕刚玉冶炼是利用铝对氧的亲和力比铁、硅、钛等大的基本原理，可以通过控制还原剂的数量，用还原冶炼的方法使铝矾土中的主要杂质还原，被还原的杂质生成硅铁合金并与刚玉熔液分离，从而获得结晶且质量符合要求、氧化铝含量大于95%的棕刚玉。 冶炼工艺： 1、冶炼方法：棕刚玉冶炼一般有三种方法： 1）?流放发：连续生产，自动化程度高，但投资大，结构复杂，适合于大功率冶炼。 2）?倾倒法：连续生产，机械化程度高，投资较小，生产效率好，目前使用普遍的一种方法（倾倒炉冶炼法）。 3）?固定法（熔块法）：间断生产，机械化程度低，但投资小，设备简单，工艺方便，是目前小型磨料厂进行刚玉冶炼的主要方法（固定炉冶炼法）。 2、倾倒法与固定法的工艺比较： 项目 倾倒法 熔块法 备注 技术指标 单位耗电（kwh/t） 2540 2820 电炉容量均为：2400KVA 小时产量（kg/h） 1050 880 单位料耗(t/t) 1.4 2.4 晶体结构（％） 单晶体 25.84 58.83 紧密集合体 12.18 20.14 集合体 62.18 21.03 晶体尺寸（μm） 200～400 600～1000 抗破碎性能（%） 66 63 矿相分析（％） 物理刚玉 94.56 94.03 玻璃质 2.36 1.29 钛矿物 1.81 1.19 六铝酸钙 1.09 2.58 铁合金 0.66 0.91 3、棕刚玉冶炼工艺方法及特点： 1）工艺特点：①炉液温度＞2050℃。②炉内炉料层次：上固态层，中半熔层，下熔融层。③炉内电能分配：电弧热，电阻热。④冶炼过程，通过控制功率、配料比和料层厚度，来随时保证熔液深度和熔化面积。 2）工艺方法： 焖炉法（埋弧法） 特点：①料层厚，容量为1800～2500KVA的炉子，初期厚度一般为600～1000mm左右；1000KVA以下的炉子，初期厚度一般为400～600mm左右。②粒度较大。③弧光被料层完全覆盖。 优点：①热利用率高。②电极和炉衬损耗小，炉体上部设备受高温辐射的程度小。③减小了辐射热对工人的危害。 缺点：①固定炉回收料多，原料消耗增加，劳动量大（对倾倒炉作业影响不大）。②小时投料量大，操作不当，熔液熔化速度较快，热源中心上移，熔池面积小。③易引起喷炉。④固定炉易产生刚玉和硅铁混杂或熔块各部位质量不均现象。 敞炉法（明弧法） 特点：料层薄，粒度细，弧光外露时间长，料层厚度一般在300mm。 优点：①炉料利用率高。②熔池温度高，熔化面积大。③熔液粘度小，硅铁合金易集中分离，熔块质量均匀。 缺点：①热利用率低。②冶炼时间长，生产效率低。③炉衬和电极氧化快，部分设备常处于高温辐射区，影响寿命。④炉前环境较差。 棕刚玉冶炼一般操作过程： 1）开炉前准备：①?连接电极：吹静接触面，拧紧螺纹。②调整电极长度：电极正好接触起弧焦，不影响炉体出入或倾倒。③测量电极距及电极与炉壁之距离。④测量二次导电系统绝缘：绝缘部位电阻值＞0.5MΩ。⑤检查炉体传动、电极升降、加料等系统设备及水、气管、阀门等。 2）开炉：①摆放起弧焦：起弧焦粒度30～50 mm。摆放方法有三种：实心三角形：起弧焦用量大，不易断弧，中间用。?空心三角形：起弧焦用量小，易断弧，不常用。晶形：起弧焦用量小，起弧快，易断弧，开炉用。 ②送电：③起弧：采用较高电压，电流上升至20～30％时，加大块矾土压弧光，电流负荷上升至80％时，可加料进入熔炼。 3）熔炼：主要分焖炉法和敞炉法两种工艺（详见第3点棕刚玉冶炼工艺方法及特点）作好“控制”操作和炉况分析。 4）控制：一般停止加料，控制电极上升，小反应不处理。产生的反应块或“嗤块”后期处理。以防出现悬浮现象。 5）精炼：①转入精炼前，调整配料比，适当增加炭量。②停止加料，薄料层，低电压，高电流操作。 6）倒（出）炉：①先起电极，待电流不小于5000A时再停电起电极。②倾倒炉提前0.5h准备接包，关闭冷却水。③倾倒时本着先慢后快，最后稍慢的原则。④留少许熔液便于下次起弧。⑤注意倾倒角度，防止炉咀碰压接包。⑥倒完复位后，电极离熔液200～500mm时，开始送电。 7）注意事项：①冶炼过程，无反常现象，按要求送满负荷，并减少电极活动次数。②?炉子长期不下料，30～40min