棕刚玉

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棕刚玉

冶炼工艺

（一）  冶炼方法：

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。

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。

 

棕刚玉倾倒法和熔块法工艺比较

 

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：2400KVA510自动发卡
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	分析样品：26＃
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（%）	66.0	63.0
矿相分析（％）	物理刚玉	94.56	94.03
纯植物洗面奶 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

（二）  工艺特点和方法：

棕刚玉冶炼工艺特点及方法

项目	内容
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。
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。

（三）  工艺参数：

                     表1、棕刚玉冶炼炉工艺参数示例

序号	参数名称	单位	倾倒法	熔块法
1	变压器功率	KVA	300	2500
2	常用二次电压	V	146 ~126	148，138，121
3	常用二次电流	A	10000 ~ 15000	7000～10000
4	石墨电极直径	mm	400 ~ 500	500
5	炉壳直径	mm	5000
6	电子政务信息平台炉壳深度	mm	3500
7	炉缸有效直径	mm	4300	2600±100
8	炉缸有效深度	mm	2000	1550±50
9	电极中心距	mm	1450±30	1169±43
10	冶炼时间	h	11±2	21±1
11	投料量	t	15±2	29

2、投料速度（3000KVA倾倒炉）

时间 （h）	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
投料量（kg）	混合料	5000	→	10000		→	15000					→
微粉			→			500	→	1500			→

3、用电规范（3000KVA倾倒炉）

时间 （h）	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
电压 （v）	140.8 ～ 145.5	→	136.4	→	126.4	126.4	→
电流 （A）	10000 ～ 12000	→	13000	→	15000	15000	→

（四）  一般操作过程

         棕刚玉冶炼一般操作过程

对苯乙烯磺酸钠

序号	阶段	操作内容及要点
1	开炉	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。
开炉	①    摆放起弧焦：起弧焦粒度30～50 mm。 摆放方法：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。

 

序号	阶段	操作内容及要点
2	熔炼	分焖炉法和敞炉法两种工艺（详见表（二））作好“控制”操作和炉况分析。
3	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。
4	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。
5	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。
6	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可活动电极强制下料 ③    电炉大嗤大反应设备破坏后，或停电时间长，注意活动电极。 ④    电极被粘，应先落后起。 ⑤    集中精力，按工艺满负荷运行。

（五）  一般操作方法

         棕刚玉冶炼过程一般操作方法

电焊面罩

序号	方法	定义	操作要点
1	起弧	开炉时利用炭素材料作导体起弧的方法	①    起弧焦摆法 ②    采用较高电压，待电流上升稳定后，逐渐投入，防止断弧。
2	焖炉	料层较厚（0.4～1.0m）弧光不露，热利用率高。	①    采用间隙式加料，定期焖炉，配合进行“控制”操作。 ②    定期放气，避免气压过大，造成喷炉。 ③    少动电极，均衡、满负荷供电。 ④    矾土块度＜30mm，细粉数量要少。
3	控制	在一定时间内不加或少加料，促使电极下降，扩大熔池面积，提高熔液温度。	①    控制加料，控制电极上升。 ②    一般小反应不作处理。 ③    配料层下降，熔液流动性好，电流不稳即可转入加料冶炼。
4	放气	还原反应过程生成大量CO气体，须排除，防止大喷炉。	①    料层厚度，熔料块度要适当，保持透气性。 ②    焖炉期因嗤炉形成孔洞时，待气跑净后，再用大块乏料堵盖。
5		回炉乏料使用	多在冶炼中期与矾土混合料分层加入，加于炉内熔化区内。
6	微粉加法	回炉微粉使用	①    当塌孔露出液面时，先覆盖微粉形成硬盖后再加料。 ②    料层出现烧结时用以灌入溶液面上。 ③    停炉前加入三电极中间，或从电极根灌入。
7	撺料	将周围炉料向中心传递	在控制和精炼阶段，逐步将周围热的炉料撺向高温区。
8	捣炉	料层烧结严重强行炉料下沉	①    采用其它措施无效时，方可捣炉下料。 ②    提高电极，逐项进行。 ③    溢出熔液，需覆盖微粉，再行撺料。
9	精炼	停止加料至炉料熔完	①    采用较低电压。 钢管扩口机②    经常活动电极拍打炉料，防止烧结。 ③    把周围炉料撺向中心，逐渐熔化干净。
10	停炉	熔完后精炼30min左右即可停电	①    电极中间可加入微粉覆盖。 ②    经常粘棍，保证三相质量相近。 ③    停炉的正常情况        电极头部冒出白蓝火焰。        电弧长长作响，极不稳定。        电流不稳，液面出现软盖。

（六）  炉前质量判断

本文发布于:2023-06-09 14:30:40，感谢您对本站的认可！

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