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棕刚玉的冶炼工艺方法及特点

1、棕刚玉冶炼工艺特点
(1)棕刚玉冶炼的主要原料是矾土,其熔点随Al2O3含量的提高而增加,一般在1700~1900℃,而产品的熔点为2050℃,因此电炉熔液的温度必须保持在2050℃以上。
(2)在冶炼过程中,炉料大致分为三层。最上层是焙烧层,中间是烧结层,下部是熔融层,而且三个料层又不是截然分开的。
(3)在冶炼过程中,输送到炉内的电能基本上分配到两个方面:一是高温电弧热,主要用来熔化炉料;二是熔液的电阻热,主要提高熔液温度,使化学反应顺利进行。
(4)冶炼过程中不仅要使炉料熔化,。矾土在电炉内的熔炼过程在较大程度上是局部进行的,是熔化一部分、反应一部分、炼成一部分,这也是冶炼过程中必须间隔取样与调整炉料的原因。
2、棕刚玉冶炼方法及特点
    棕刚玉的冶炼方法可分为熔块法、倾倒法和流放法。
    熔块法间断生产,机械化程度低,热能利用率低,单位耗电量高,有乏料,每次冶炼前都要修炉,但投资小,设备简单,操作简便,是目前小型磨料厂冶炼刚玉的主要方法。倾倒法能连续生产,机械化程度高,热能利合理,单位耗电量低,没有乏料,不必每次都修炉,生产效率高,但投资较大,是目前使用最普遍的一种刚玉冶炼方法。流放法也是连续生产的,自动化程度高,还具有倾倒法的其它优点,但是投资大,设备复杂,所以国内尚未正式应用。倾倒法的技术指标普遍优于熔块法。二种工艺的技术指标比较见表:

倾倒法与熔块法技术指标比较


电弧炉容量

工艺方法

单位耗电/(KW·h/t)

小时产量/(kg/h)

单位料耗/(t/t)

2400kVA

倾倒法

2540

1050

1.4

2400kVA

熔块法

2820

880

2.4


   除上述差别外,刚玉产品质量也有差别。倾倒法与流放法生产的刚玉结晶集合体较多、晶体尺寸较小,因玻璃质和钛矿物分布在晶界上,所以自锐性大于熔块法。而熔块法生产的刚玉单晶体较多,晶体尺寸较大,磨料强度和硬度较高。