[发明专利]一种重烧电熔复合工艺制备高致密电熔镁砂的方法

说明书

本发明涉及一种重烧电熔复合工艺制备高致密电熔镁砂的方法，其制备过程包括重烧、破碎、熔融、冷却、破坨。发明有益之处在于：在1400‑1800℃高温条件下重烧菱镁矿石，使CO₂气体完全逸出，减少物料气孔率，增强抗渣侵蚀能力。采用粒度为50‑100mm重烧氧化镁块料通过熔炼的方式得到电熔镁砂，由于重烧氧化镁为块状，排气效果显著，使低熔点杂质升华转化为气态排出而变得更加通畅。本发明方法生产电熔镁砂有利于氧化镁含量增加，致密化程度增强，抗渣能力提高。

技术领域

本发明属于电熔镁砂冶炼技术领域，具体涉及一种重烧电熔复合工艺制备高致密电熔镁砂的方法。

背景技术

电熔镁砂具有熔点高（2825℃）、结晶粒大、结构致密、化学性能稳定等优点。因此，电熔镁砂是一种稳定的碱性镁质耐火原料，同时也是制作高档镁砖、镁碳砖及不定形耐火材料的重要原料，被广泛地应用于冶金、建材、玻璃、石化、水泥、国防等领域。

近些年来，电熔镁砂主要以天然菱镁矿为原料，采用一步电熔法和两步煅烧电熔法工艺制备。一步电熔法是以天然菱镁矿为原料，所制备的电熔镁砂中气孔数量多且尺寸大，导致电熔镁砂产品致密度低，严重影响电熔镁砂的抗渣性，样品的体积密度为3.31 g/cm³、气孔率为3.89%、晶粒尺寸为323μm；两步煅烧电熔法是以天然菱镁矿为原料，在竖窑内经1000℃左右轻烧制备的电熔镁砂，在轻烧过程中只有少量CO₂气体逸出，导致其在熔融过程中电熔氧化镁酌减量增加，使电熔镁砂质量和致密化程度下降，样品的体积密度为3.29g/cm³、气孔率为3.40%、晶粒尺寸为298μm。因此，提高电熔镁砂致密度是其作为镁质耐火材料生产和使用的关键。

发明内容

本发明旨在克服现有技术中电熔镁砂致密度低的不足，提供一种重烧电熔复合工艺制备高致密电熔镁砂的方法。采用重烧电熔复合工艺制备高致密电熔镁砂，重烧方式可以提高电熔镁砂致密度，首先将天然菱镁矿在1400-1800℃下煅烧，此过程中CO₂气体完全逸出；然后，在电弧炉内经高温熔炼得到高致密的电熔镁砂，采用本发明方法制备的电熔镁砂具有晶粒尺寸大、结构致密的特点。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种重烧电熔复合工艺制备高致密电熔镁砂的方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

（1）重烧，将菱镁矿石置于1400-1800℃的高温竖窑中煅烧2-6小时，得到重烧氧化镁；

（2）破碎，将重烧氧化镁在破碎机中破碎，制得粒度为50-100mm的块料；

（3）熔融，将粒度为50-100mm的块料置于2500-2800℃电弧炉中熔融，埋弧熔融时间为6-15h，得熔融后的电熔镁坨；

所述电弧炉石墨电极直径为200-400mm，石墨电极抗折强度为8-12MPa，石墨电极抗压强度为15-23MPa，石墨电极灰分0.4-0.6%；

（4）冷却，将熔融后的电熔镁坨自然冷却5-10天，得冷却后的电熔镁坨；

（5）破坨，人工将冷却后的电熔镁坨破碎，即得到电熔镁砂。

所述步骤（1）中菱镁矿石中氧化镁质量百分比含量≥45%。

所述步骤（2）和步骤（5）中破碎机为颚式破碎机或圆锥式破碎机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）本发明在1400-1800℃高温条件下重烧菱镁矿石，使CO₂气体完全逸出，减少在熔融工序中电熔镁砂的酌减量，提高电熔镁砂致密度，降低气孔率；2）采用粒度为50-100mm重烧氧化镁块料通过熔炼的方式得到电熔镁砂，由于重烧氧化镁为块状，排气效果显著，使低熔点的杂质升华转化为气态排出而变得更加通畅。