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  • 磨料生產技術支持

      生產高純棕剛玉用鋁灰的處理工藝及其優點

      作者 亞龍耐材 來源 本站 瀏覽 發布時間 2014/01/18

        在《采用鋁灰低溫冶煉生成棕剛玉的過程及其優點》一文中我們講了利用鋁灰生產高純棕剛玉的生產工藝,本文我們對改進的鋁灰的生產工藝及其優點展開描述:

        鋁灰是電解鋁或鑄造鋁生產工藝中產生的熔渣經冷卻加工后的產物,其主要成分為金屬鋁、三氧化二鋁、二氧化硅、 氧化鈣、氧化鎂和氧化鐵等。

        由于鋁灰中含有氧化鋁,因此可以替代鋁礬土用來制備棕剛玉,現有技術也有相關的論文發表和專利公開,但是由于 其中含雜質特別是二氧化硅和氧化鐵,因此需要使用大量的鐵屑和碳粒來去除這兩種雜質,導致最終生產的棕剛玉中碳、硅和 鐵的含量較高,氧化鋁的含量較低,進而導致產品的強度、硬度和耐磨性能均較差。同時,由于鋁灰中本身含有游離碳,這部 分游離碳在冶煉過程中不會產生還原作用,仍然以游離碳的形式存留在棕剛玉中。當棕剛玉用于耐火材料中時,高溫環境下這 部分的游離碳氧化成氣體排出,使得耐火材料出現起泡現象,極大地降低了耐高溫性能和使用壽命。

      鋁灰

        為了解決現有技術使用鋁灰生產的棕剛玉中雜質含量高、氧化鋁含量低導致的性能較差問題,我們對生產棕剛玉用鋁 灰的處理工藝進行了改進,經過改進方法處理過的鋁灰,降低了其中雜質的含量,提高了氧化鋁的含量,使用該鋁灰生產棕剛 玉,不僅降低了原材料的消耗,節省了能源,而且提高了成品中氧化鋁的含量,降低了硅、鐵和碳的含量,提高了產品的耐磨 性、強度和耐高溫性。

        改進過的生產棕剛玉用鋁灰的處理工藝包括以下步驟:

       。1)按重量比,將1份細度為150目以下的鋁灰放入2-5份90-100℃的熱水中并迅速轉移至與外界相通的容器內放置6- l0h,備用;

       。2)將容器內的水排出,并加入與排出水量等重的90-100℃熱水浸泡2-14h,浸泡期間保持水溫為90-100℃,備用;

       。3)將步驟(2)中的鋁灰分離出來后用水漂洗,再使用真空過濾機過濾并將得到的鋁灰烘干即完成對鋁灰的處理。

        注意事項:

        1、步驟(2)中熱水浸泡期間保持攪拌以確保鋁灰在熱水中不沉積。

        2、漂洗時水流的速度為3-6m/min。

        3、真空過濾機過濾后的鋁灰在80-110℃的條件下烘干至含水率低于20%。

        本工藝中,鋁灰加入到水中,由于其中含有的氧化鈣與水反應放出熱量,使得溫度保持在100℃左右,在此環境下,使 鋁灰中含有的微量金屬鋁氧化成氧化鋁,使鋁灰中含有的氨氣溶于水中除去,氧化鈣與水生成的氫氧化鈣與氧化硅反應生成硅 酸鈣附著在氫氧化鈣表面,結合后體積變大、密度變小,然后可以通過漂洗去除,這樣就減少了氧化硅和氧化鈣的含量,這樣 不僅降低了冶煉時的溫度(1700-1800℃即可冶煉,遠低于常規冶煉時的2000℃要求),冶煉時間也相應減少(大約6-8h即可), 降低了能耗,而且,由于減少了雜質氧化硅的含量,使得最終生產的棕剛玉韌性增加;

        同時,在上述溫度條件下放置一段時間之后,才能使鋁灰中含有的游離碳借助于氨氣散發的通道從鋁灰內部逸出并沾 附在鋁灰的表面,隨鋁灰被真空過濾機過濾出來后,成為冶煉過程的還原劑,不僅在冶煉過程中不用加入碳,而且也降低了雜 質碳含量,防止游離碳在高溫條件下氧化成氣體導致的起泡現象;適當延長放置時間和在放置時加入攪拌操作可以使游離碳的 逸出更加徹底;由于降低了原料鋁灰中氧化硅的含量,使得冶煉時加入的鐵屑量也相對減少,從而使產品棕剛玉中存留的鐵量 降低,提高了棕剛玉的強度。

        本工藝中,經過真空過濾機過濾后的鋁灰需要烘干,以便于鋁灰在冶煉時充分分散而不團聚,使其表面的游離碳充分 參與反應,同時也使產品棕剛玉中氧化鋁的分布更均勻;漂洗時的水流不宜過快,以防止大量游離碳被沖走,實驗證明,水流 的速度以3-6m/min為宜。

        本工藝與現有技術相比具有以下優點:

        1、由于采用上述方法對鋁灰進行處理后再使用,去除了鋁灰中的氨,防止設備的腐蝕,并使鋁灰內部的游離碳轉移并 附著到鋁灰表面作為還原劑參與反應,避免了外來碳源的引入,同時也使得產品中氧化鋁的含量提高到96. 5%、含硅0. 95%、 含鐵0. 03%、含鈦1. 65%,大大提高了棕剛玉的韌性和棕剛玉的耐磨性、強度和硬度;

        2、由于鋁灰中雜質特別是氧化硅和氧化鈣含量的減少,使得冶煉時的溫度降低至1700-1800℃,冶煉時間也相應減少( 大約6-8h即可),降低了能耗;

        3、由于采用上述方法降低了鋁灰中的雜質含量,降低了鐵屑的消耗,而且不消耗額外的碳,不僅減少了原材料的消耗 ,而且降低了成品中鐵和碳的含量,防止由于碳含量高造成的高溫下起泡現象,提高了產品的耐高溫性能。

      本文標簽:高純棕剛玉,鋁灰,處理工藝,優點

      聲明:本文由鞏義市亞龍耐火材料提供,轉載請注明文章地址http://www.eschatonmusic.com/jishuzhichi/113.html

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