[发明专利]高纯度电熔镁砂的一种熔炼技术

说明书

技术领域

本发明属于以菱镁矿石或轻烧氧化镁粉为原料用电弧炉熔炼电熔镁砂，特别是在熔炼过程中向内三角区定时定量添晶粒增长剂熔炼电熔镁砂

技术领域。

背景技术

高纯度电熔镁砂为高级耐火材料。它以菱镁矿石或轻烧氧化镁(苦土)为原料，用电弧炉熔炼而成。用轻烧氧化镁做原料熔炼镁砂始于1990年。该项发明的优点是，产品中能生成高纯度大结晶颗粒且节省大量能源。目前电熔镁砂的技术改进方向，一是提高产品中优质产品(氧化镁含量大于98～98.5％)的比重；二是降低消耗，主要是降低电耗和原料消耗。做到上述两点，既可开拓产品应用范围，又可降低产品成本，增加经济效益。为此各单位采用了各种方法进行试验研究。主要是在熔炼过程中向炉内加添加剂，但结果均不理想。主要问题是采用的添加剂不够合适，且添加部位分散。因此造成产品中增加新杂质，影响产品质量，污染加重，产品质量不高，成本高。

发明内容

本发明的目的是，提供高纯度电熔镁砂的一种熔炼技术。

其技术方案是：

在现有电熔镁砂以菱镁矿石为原料，由矿石破碎、熔炼、自然冷却、破碎、分选五道工序组成的熔炼工艺流程的基础上或以轻烧氧化镁粉为原料，由熔炼、自然冷却、破碎、分选四道工序组成的熔炼工艺流程的基础上，各增加原料精造工序；在熔炼工序中增加晶粒增长剂添加操作。同时设置晶粒增长剂制备这一辅助流程。原料精造分两种情况：一是以菱镁石为原料，要确保用以电熔的菱镁矿石中氧化镁(MgO)含量达到46～48％；二是以轻烧氧化镁粉为原料，精选的标准是，用以电熔的原料灼烧失重+氧化镁含量≥97.5％。

生产电熔镁砂的关键工序是电熔，因此使用菱矿石或轻烧氧化镁粉为原料区别不大。由菱镁石变成电熔镁砂都是二步变化(一、化学变化和二、物理变化)菱镁矿石进电弧炉内达到分解温度即行分解，其化学反应是：

生成的氧化镁达到所需温度即熔融成电熔镁砂——物理变化。把菱镁矿石送进焙烧窑进行焙烧，其化学反应同上：

反应中生成的氧化镁(MgO)即轻烧氧化镁粉，送进电弧炉内亦熔融成电熔镁砂——物理变化。

二者使用的电弧炉及其配套设备完全可以一样，最终产品也是一样。但有的技术条件和操作上有所区别，故本申请中有的地方综述，有的地方分述。

晶粒增长剂添加是在电弧炉起炉后一小时开始定时、定量、定位向炉中均匀投放。晶粒增长剂的原料由氧化镁细粉(作用是提高成品氧化镁含量)、石墨粉(增温助燃)，废电极粉末增温助燃)、卤片(粒)(在118℃熔融同时分解，可提高成品氧化镁含量)、氟化镁试剂(催化助燃)、稀土氧化物(促进晶粒形成)组成，其形状为0～30mm不规则颗粒。以菱镁矿石为料与以轻烧氧化镁为原料晶粒增长剂添加的异同点是：相同点是，都是在起炉一小时定时、定量、定位均匀投放。不同点是，由于二者熔炼周期不同，因此添加次数不同，各自原料与添加剂的重量份比也不同。

本发明的优点是，熔炼炉内温度高、熔融气氛好、有利于电熔镁砂晶体的富集、使电熔镁砂结晶体成份稳步增长。总的讲，提高了产品中高纯镁砂的比重，且节省能源。

下面对本发明的工艺过程做详细叙述。

本发明在现有电熔镁砂熔炼工艺流程的基础上做如下改进：

一、在主流程中增加原料精选工序

精选的方法是：

1、以菱镁矿石为原料，用目测手选的方法，剔除矿石中硅钙含量高的部分和其它杂质，确保原料氧化镁(MgO)含量达到46～48％；

2、以轻烧氧化镁粉为原料，菱镁矿石入窑焙烧前先对其进行目测手选，烧成后在30～60℃时过筛，将含硅钙高的筛上物(大于6mm的颗粒)弃掉，以保证用以熔炼的轻烧氧化镁粉质量达到：灼烧失重+MgO含量≥97.5％。

二、在熔炼工序添加晶粒增长剂

在起炉1小时开始用原料将明火压住、向电极内三角区均匀投放晶粒增长剂，然后再加50～200mm原料。以后每隔40分钟重复一次这样操作，即向同一位置均匀投放相同数量的晶粒增长剂，直至停炉。

晶粒增长剂的添加次数、原料与晶粒增长剂的重量份比是：