CN85108307A

CN85108307A - 用氧化铝导熔合成高纯电熔莫来石

Info

Publication number: CN85108307A
Application number: CN 85108307
Authority: CN
Inventors: 王金; 袁启明; 沈继耀; 淡家琪; 金玉俊
Original assignee: GRINDING WHEEL FACTORY MEIHEKOU CITY; Tianjin University
Current assignee: GRINDING WHEEL FACTORY MEIHEKOU CITY; Tianjin University
Priority date: 1985-11-24
Filing date: 1985-11-24
Publication date: 1987-06-03

Abstract

本发明是工业生产高纯电熔莫来石的配方及工艺。直接用工业氧化铝和硅石为原料，配合料中不加任何还原剂和填加剂。电弧炉熔制，用工业氧化铝导熔解决了起弧困难和灭弧的问题。结晶过程用冷却水控制，因而保证了高纯电熔莫来石的含量大于95％，呈灰白色针柱状结晶，组织均匀致密，杂质少，性能好。本发明简化工艺过程，操作简单易行，节约能源。

Description

本发明属于陶瓷、耐火材料的制造工艺，特别是合成高纯电熔莫来石的制造工艺。

莫来石的组成是3Al₂O₃·2SiO₂。广泛应用于制造各种高温、高强，抗化学侵蚀、低蠕变、抗热震性的陶瓷、耐火制品。

人工合成莫来石有电熔法和烧结法，高纯电熔莫来石国内没有生产厂家。莫来石的制造原料，通常选用高铝矾土、铁矾土、工业氧化铝及耐火粘土。采用上述原料配料时，原料中的杂质多，特别是Fe₂O₃、TiO、CaO、MgO、R₂O直接影响莫来石的生成和降低莫来石的质量。配料中还加入还原剂木炭以及少量木屑。这样生产出来的莫来石化学成份，熔剂类氧化物的总含量在1%以上。每吨制品电耗2500～3000千瓦小时。

本发明的目的是为工业化生产高纯电熔莫来石设计新的配料和工艺，不使用还原剂和其它填加剂，简化工艺过程，节约能源。每吨制品电耗在2500千瓦小时以内。莫来石的化学成份，熔剂类氧化物的总含量在0.5%左右。莫来石矿物组成大于95%。呈灰白色针柱状结晶。

本发明的内容和实施方法是这样实现的：

高纯电熔莫来石的配料是直接选用工业氧化铝和硅石为原料，硅石粒度为20^＃～40^＃。根据用户对产品的Al₂O₃含量的要求，可选取工业氧化铝和硅石重量配比在71/29、73/27、75/25。在正常情况下，以选用工业氧化铝和硅石重量比为73/27～77/23为宜。

熔融的主要设备为电弧炉，电弧炉有固定式和倾动式两种。在工业生产中常用单相或三相电弧炉。熔融电力为低电压、高电流制度，一般采用电压为150～200V电流强度达2500～3000A。熔融温度在1900～2200℃之间。

熔融过程：将按重量配比好的工业氧化铝和硅石充分混合制成配合料。在电弧炉内底部先铺好一层莫来石乏料，铺成中心低园周高的形状，然后在电极园内倒入工业氧化铝粉，园外铺配合料，再放置好起弧棒及石墨碳粒即可送电起弧，起弧后捞出起弧棒。在电极园外缓慢加入配合料，边加料边摊平，並随配合料熔化由外向内传料。在加料过程中，不要直冲电极窝，防止灭弧。熔制过程中，采用循环冷却水冷却。熔制完了，停炉静止一段时间，然后浇水冷却再自然冷却。冷却过程中形成灰白色针柱状结晶，组织均匀致密。

工业氧化铝导熔以后形成的熔融刚玉比重比高纯电熔莫来石比重大，沉在炉底部，很容易在选块时分离出去，因此保证了高纯电熔莫来石的质量。

采用本发明工艺，使用纯度较高的工业氧化铝和硅石配料，熔制中不需要任何填加剂，保证了莫来石化学成份，熔剂类氧化物的总含量控制在0.5%左右。莫来石矿物组成大于95%，呈灰白色针柱状结晶。比重≥3.1g/cm³磁性物允许含量12^＃～240^＃0.03%耐火度：1850°～1880℃。线膨胀系数6×10^-6/C。

采用工业氧化铝导熔提供了一种新方法，克服起弧困难和灭弧现象，同时提高了炉底温度达2000℃，排除了配合料粘附电极，使熔融合成顺利进行。节约能源，每吨制品电能消耗2000～2400千瓦小时。

实施例：

在电弧炉底部先铺好一层莫来石乏料，约400毫米厚，铺成内低外高的碟形，然后在电极园内倒入300公斤工业氧化铝粉，电极园外铺200kg配合料，再放置好起弧棒及石墨碳粒即可送电起弧。按前述投料工艺操作。

材料来源：山东铝厂2级Al₂O₃粉。

河北平山硅石粒度20^＃～40^＃。

配合重量比例Al₂O₃75%、SiO₂25%。

小时投料量按下表进行

熔融过程中水冷却，熔制完了静止1.5小时，水冷却10小时，自然冷却30小时。

通过实施例可以看出有以下优点

1.用工业氧化铝导熔法起弧，速度快，起弧后能保证一定的炉底温度2000℃左右。

2.采用间隔投料保证不断弧，而且熔融均匀，没有气泡，不粘附电极。

3.控制投料，保证精炼时间，使结晶形成完整，形成典型的针柱状结晶。

4.经化学分析莫来石矿物含量95%以上。熔剂类氧化物的总含量在0.5%左右。

Claims

1、一种由氧化铝和硅石制造高纯电熔莫来石的配方，其特征是：配方中不加任何还原剂，直接选用工业氧化铝和硅石做原料，工业氧化铝和硅石重量配比73/27～77/23。

2、一种适用于权利要求1配方的工艺方法，其特征是：在电弧炉内底部先铺一层莫来石乏料，铺成内低外高的形状，然后在电极园内倒入工业氧化铝，在电极园外铺配合料，再放置好起弧棒及石墨碳粒即可送电起弧，起弧后捞出起弧棒，在电极园外缓慢加入配合料，边加料边摊平，並随配合料熔化由外向内传料，加料不要直冲电极窝，熔制过程中用水冷却，熔制完了静止一段时间，然后水冷再自然冷却。