CN1693275A - 二次熔铸生产电熔锆刚玉33#、36#、41#产品的方法 - Google Patents

二次熔铸生产电熔锆刚玉33#、36#、41#产品的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二次熔铸生产电熔锆刚玉33#、36#、41#产品的生产方法，它包括下述步骤：a.废料的处理；b.配料；c.熔铸；熔化过程中采用炉底吹氧工艺，去除废料带来的大量的钾、钠、硼、砷和熔融过程中产生的碳等杂质，使产品中杂质含量降到符合产品的行业要求；d.浇铸和保温按现有的生产工艺进行。本发明优点在于全部以玻璃行业用过的熔铸锆刚玉废料、熔铸、烧结氧化锆废料、熔铸、烧结刚玉废料为原料生产电熔锆刚玉33#、36#、41#系列产品，通过实验表明其各项理化性能指标完全能达到国家建材行业标准JC/T 493－2001的要求，与原材料生产的同类产品一样，可广泛应用于玻璃窑炉，且其生产成本比原材料生产可降低百分之五十以上。

Description

二次熔铸生产电熔锆刚玉33#、36#、41#产品的方法
技术领域
本发明涉及硅酸盐技术领域，尤其是涉及二次熔铸生产电熔锆刚玉33#、36#、41#产品的方法。
背景技术
随着玻璃行业的蓬勃发展，国内、外大小玻璃窑炉不断增多，其用过的电熔耐火材料过去一直作为垃圾处理，既浪费资源，又污染环境，成为一大公害，如何把这些废弃的垃圾进行二次熔铸，重新利用，早已成为业内人士苦心研究的重点。上世纪九十年代已有部分企业做了这方面的尝试，一种是利用全废料生产，这种生产工艺因无法除掉废料中过多的钾、钠、铁、钛等杂质，只能生产低端的劣质电熔锆刚玉30#产品，该产品因质量低劣，使用寿命短等原因，已被玻璃行业淘汰；另一种是在废料中加入部分原材料生产，这种工艺虽能适当提高产品质量，但由于不能除去废料带来的大量杂质，产品质量达不到理想的效果，且不能使生产成本降到最低限度。
发明内容
本发明目的是提供一种利用玻璃行业用过的熔铸锆刚玉废料，熔铸、烧结氧化锆废料，熔铸、烧结刚玉废料为原料二次熔铸生产电熔锆刚玉33#、36#、41#产品的方法。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的二次熔铸生产电熔锆刚玉33#、36#、41#产品的生产方法，它包括下述步骤：
a、废料的处理
将进厂的玻璃行业用过的熔铸锆刚玉废料；熔铸、烧结氧化锆废料；熔铸、烧结刚玉等废料进行分析化验，根据分析化验结果，按其品种、级别、化学成分进行拣选，并除去废料中的玻璃、铁等明显杂质，分类存放；
将同类废料经过粗碎、细碎，磁选除铁，分级过筛，使粒度控制在0.1---50mm范围内，然后进行烘干处理，使水分含量≤0.5％；
b、配料
根据化学成分分析的结果，结合所要生产产品的氧化锆含量等理化性能指标要求，以熔铸锆刚玉废料为主要原料，生产某种型号的锆刚玉产品，应以同型号的熔铸锆刚玉废料为主要原料；
适量加入含锆量高于所生产产品型号含量的熔铸锆刚玉废料、熔铸、烧结氧化锆废料或添加0.5-2％脱硅锆，以补充产品中氧化锆的含量，达到产品所要求的氧化锆含量；
适量加入熔铸、烧结刚玉废料，或添加0.3-1％氧化铝粉，以补充产品中氧化铝的含量，达到产品所要求的氧化铝的含量；
将已配比好的废料倒入混砂机中混合均匀；
c、熔铸
在熔融过程中，初次投料量占总投料量的1/2-2/3，对于生产33#电熔锆刚玉产品，熔化时间180分钟，熔化温度2000-2250℃，浇铸温度1720-1780℃；对于生产36#电熔锆刚玉产品，熔化时间220分钟，熔化温度2100-2350℃，浇铸温度1750-1810℃；对于生产41#电熔锆刚玉产品，熔化时间230分钟，熔化温度2200-2450℃，浇铸温度1770-1880℃；
熔化过程中采用炉底吹氧工艺，去除废料带来的大量的钾、钠、硼、砷和熔融过程中产生的碳等杂质，使产品中杂质含量降到符合产品的行业要求；
d、浇铸和保温按现有的生产工艺进行。
本发明优点在于全部以玻璃行业用过的熔铸锆刚玉废料、熔铸、烧结氧化锆废料、熔铸、烧结刚玉废料为原料，经过对其进行精选处理，清除明显杂质，并进行化学分析，根据其成份含量配少量的脱硅锆、氧化铝粉进行混配，使其化学成分符合于产品的需要，然后加入电熔炉内溶化后，将压缩空气和氧气从炉底连续不断的吹入炉内，由于气体在炉内的流动作用，将升华后的低熔物随气体的流动带出熔液外而挥发，使低熔物和高熔物得到了有效的分离，从而提高了氧化铝、氧化锆的纯度，并将原使用过程中失氧的贫氧金属氧化物转化为富氧的金属氧化物，从而提高了金属氧化物的耐火度。在熔融过程中，延长熔化时间、提高溶液温度、降低溶液粘度等，从而调整产品的结晶相、减少锆偏析、提高致密度。采用该生产方法生产的电熔锆刚玉33#、36#、41#系列产品(电熔锆刚玉33#、36#、41#指的是含锆量重量百分值)，通过实验表明其各项理化性能指标完全能达到国家建材行业标准JC/T 493-2001的要求，和原材料生产的同类产品一样，可广泛应用于玻璃窑炉，且其生产成本比原材料生产可降低百分之五十以上，从而较好地解决了质量与生产成本，资源与环境污染的关系问题。并达到降低气孔率，提高致密度、提高玻璃相析出温度和抗玻璃液侵蚀性能。
二次熔铸生产电熔锆刚玉33#、36#、41#产品理化性能对比表
项    目   熔铸AZS-33#_Y   熔铸AZS-36#-Y     熔铸AZS-41#-Y
    二次熔铸制品 国家标准     二次熔铸制品 国家标准     二次熔铸制  品 国家标准
化学成分％ Al2O3     49.51     余量     47.15     余量     41.98     余量
ZRO2     33.30     32.0～36     37.29     35.0～40.0     41.50     40.0～44.0
SiO2     15.28     16.0     13.18     14.0     12.80     13.0
NA2O 1.40 1.50 1.64 1.60 1.30 1.30
FE2O3+TiO2     0.22     0.3     0.25     0.3     0.26     0.3
物理性能 体积密度G/CM3 E 3.83 3.70 3.79 3.75 3.90 3.90
显气孔率％    D 0.8 2.0 0.8 1.5 0.85 1.3
玻璃相初析温度□E 1400 1400 1400 1400 1400 1400
抗玻璃侵蚀MM/24H D 1.43 1.60 1.43 1.50 1.30 1.30
附图说明
图1为本发明所述方法的废料加工混配工艺流程图。
图2为本发明所述方法的产品工艺流程图。
具体实施方式
1、废料的特殊处理
将进厂的玻璃行业用过的熔铸锆刚玉废料；熔铸、烧结氧化锆废料；熔铸、烧结刚玉等废料进行分析化验，根据分析化验结果，按其品种、级别、化学成分进行拣选，并除去废料中的玻璃、铁等明显杂质，再分类存放；
将同类废料经过粗碎、细碎，磁选除铁，分级过筛，使粒度控制在0.1---50mm范围内，对处理后的废料烘干，水分含量≤0.5％，并分类存入各级料仓；
2.、配料
根据化学成分分析的结果，结合所要生产产品的氧化锆、氧化铝含量等理化性能指标要求，以熔铸锆刚玉废料为主要原料，采用缺什么加什么的配比方法，加入其它废料或添加少量脱硅锆、氧化铝粉进行混配；其工艺配比如下：
1)、生产某型号的锆刚玉产品，应以同型号的熔铸锆刚玉废料为主要原料；
2)、适量加入含锆量高于所生产产品含量的熔铸锆刚玉废料或熔铸、烧结氧化锆废料或添加0.5-2％脱硅锆，以补充产品中氧化锆的含量，从而达到产品所要求的氧化锆的含量；
3)、适量加入熔铸、烧结刚玉废料或添加0.3-1％的氧化铝粉，以补充产品中氧化铝的含量，从而达到产品所要求的氧化铝的含量；
4)、将已配比好的废料倒入强制性混砂机中进行混练，以保证其混合均匀。
3、熔铸
1)、在熔融过程中，采用炉底吹氧工艺，去除废料带来的大量的钾、钠、硼、砷和熔融过程中产生的碳等杂质；
2)、由于全废料再熔融，不会出现难熔原料熔融不足，结晶不均等不良现象，所以初次投料量要大，约占总投料量的1/2-2/3；
3)、为使废料能充分熔化，并能充分降低杂质含量，提高结晶性能，在熔融过程中，应适量调高熔化和浇铸温度，延长熔化时间(见下表)：
    产品型号 熔化时间(分钟)   熔化温度℃   浇铸温度℃
  电熔锆刚玉33#     180     2000--2250     1720--1780
  电熔锆刚玉36#     220     2100--2350     1750--1810
  电熔锆刚玉41#     230     2200--2450     1770--1880
4)、浇铸和保温仍按现有的生产工艺进行。

Claims (1)

1、一种二次熔铸生产电熔锆刚玉33#、36#、41#产品的生产方法，其特征在于：它包括下述步骤：
a、废料的处理
将进厂的玻璃行业用过的熔铸锆刚玉废料；熔铸、烧结氧化锆废料；熔铸、烧结刚玉等废料进行分析化验，根据分析化验结果，按其品种、级别、化学成分进行拣选，并除去废料中的玻璃、铁等明显杂质，分类存放；
将同类废料经过粗碎、细碎，磁选除铁，分级过筛，使粒度控制在0.1---50mm范围内，然后进行烘干处理，使水分含量≤0.5％；
b、配料
根据化学成分分析的结果，结合所要生产产品的氧化锆含量等理化性能指标要求，以熔铸锆刚玉废料为主要原料，生产某种型号的锆刚玉产品，应以同型号的熔铸锆刚玉废料为主要原料；
适量加入含锆量高于所生产产品型号含量的熔铸锆刚玉废料、熔铸、烧结氧化锆废料或添加0.5-2％脱硅锆，以补充产品中氧化锆的含量，达到产品所要求的氧化锆含量；
适量加入熔铸、烧结刚玉废料、或添加0.3-1％氧化铝粉，以补充产品中氧化铝的含量，达到产品所要求的氧化铝的含量；
将已配比好的废料倒入混砂机中混合均匀；
c、熔铸
在熔融过程中，初次投料量占总投料量的1/2-2/3，对于生产33#电熔锆刚玉产品，熔化时间180分钟，熔化温度2000-2250℃，浇铸温度1720-1780℃；对于生产36#电熔锆刚玉产品，熔化时间220分钟，熔化温度2100-2350℃，浇铸温度1750-1810℃；对于生产41#电熔锆刚玉产品，熔化时间230分钟，熔化温度2200-2450℃，浇铸温度1770-1880℃；
熔化过程中采用炉底吹氧工艺，去除废料带来的大量的钾、钠、硼、砷和熔融过程中产生的碳等杂质，使产品中杂质含量降到符合产品的行业要求；
d、浇铸和保温按现有的生产工艺进行。
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