[发明专利]一种生产矾土基高纯刚玉的脱碳方法

说明书

本发明涉及一种生产矾土基高纯刚玉的脱碳方法，它属于一种使用氧气脱碳的生产方法。

现在以矾土为主要原材料冶炼Al₂O₃＞98.00％的刚玉做为冶金行业的耐火材料正逐步得到推广。但是采用氧化铁为脱碳剂生产高纯刚玉，易在脱碳过程后期使刚玉熔液中的Fe₂O₃含量增加，造成做为耐火材料的刚玉在高温下出现熔洞，从而降低了耐火材料性能；而欲控制氧化铁含量，又往往导致脱碳效果不佳，使刚玉制品在高温下出现胀裂。

本发明的目的是提供一种既能减少刚玉熔液中的Fe₂O₃的含量又能提高刚玉产品质量的生产矾土基高纯刚玉的脱碳方法。

本发明的任务是这样实现的：该脱碳方法是：在铝矾土全部熔化并扩大熔池面积和深度时，将所有生料全部清理进入还原精炼期，此时降低工作电压5-10V进行精炼，耗电当量达到1800-2000Kwh/T开始吹氧脱碳，吹氧10分种后在低工作电压的基础上提高工作电压15-30V，继续吹氧10-20分钟，当测得脱碳符合要求时，停止吹氧即获得高纯度的刚玉。

上述吹氧的方式为用吹氧管在1-2、2-3、3-1电极之间从炉缸上方侧面吹氧或用空芯电极中心通气吹氧。

上述吹氧的参数为：

工作压力  0.3-0.8MPa       吹氧管内径  1/2-3/4英寸

吹入角度  ＞20°           插入深度    ＞100mm。

在冶炼过程中，随着高纯刚玉冶炼碳素材料的增加，熔液中的Fe₂O₃、TiO₂、SiO₂因与氧的亲和力小于Al₂O₃，在过碳还原中基本全部被还原，同时出现游离C和Al₄C₃，吹氧脱碳可使游离态的C和与Al结合的C元素与氧结合成为CO排除，避免采用氧化铁脱碳造成的Fe₂O₃含量的增加；采用吹氧脱碳可使原材料配比中碳含量增加，提高Fe₂O₃、TiO₂、SiO₂等杂质的还原程度，同时确保碳含量的去除，从而提高Al₂O₃的含量，使高纯刚玉性能接近白刚玉，在耐火行业替代白刚玉。因此与背景技术相比，本发明具有既能减少刚玉熔液中的Fe₂O₃的含量又能提高刚玉产品质量的优点。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

图1是用吹氧管在电极之间吹氧的示意图；

图2是吹氧管插入炉缸的示意图；

图3是用空芯电极中心吹氧的示意图；

图4是空芯电极插入炉缸的示意图。

图1中的1、2和3为电极，4为吹氧点，5为炉缸。图2中的6为吹氧管。

图3中的7、8和9为空芯电极，10为吹氧点。

实施例1：

本实施例中高纯刚玉的配料和前期冶炼与现有的刚玉冶炼方法相同。当铝矾土全部熔化并扩大熔池面积和深度时，将所有生料全部清理进入还原精炼期，此时将工作电压225V、功率7500-7800Kw降低至工作电压为220V，耗电当量达到1900Kwh/T开始吹氧脱碳精炼，使用内径为3/4英寸的吹氧管、吹入角度为25°、插入深度为115mm，在1-2、2-3、3-1电极之间从炉缸上方侧面吹氧(见图1和图2)，吹氧压力为0.3MPa，吹氧10分钟后将工作电压提高至250V，在吹氧压力为0.4MPa下继续吹氧15分钟，耗电当量达到2251Kwh/T，停炉检测沾棍为淡黄色脱碳符合要求，停止吹氧即获得Al₂O₃＞98.71％的高纯度刚玉。

实施例2：