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棕刚玉冶炼的方法和特点

冶炼棕刚玉的方法主要可分为熔块法、倾倒法和流放法。
倾倒法生产连续,机械化程度高,热能效益合理,单位电耗低,不缺料,无需每次修炉,生产效率高,但投资大。它是目前最常用的刚玉冶炼方法。熔块法具有间歇生产、机械化程度低、热能利用率低、单位能耗高、原料匮乏等优点。每次冶炼前必须对炉体进行维修,但投资小,设备简单,操作简单。目前,它是小型磨料厂冶炼刚玉的主要方法。流放法也是一种连续生产法,具有自动化程度高和倾倒法等优点,但由于投资大、设备复杂,在我国尚未正式应用。倾倒法的技术指标一般优于熔块法。倾倒法与熔块法技术指标的比较两种工艺技术指标对比见下表:

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

2.棕刚玉冶炼工艺特点
(1) 冶炼棕刚玉的主要原料是铝土矿。其熔点随Al2O3含量的增加而增加,一般在1700~1900℃之间,而产品的熔点为2050℃。因此,电炉熔体温度必须保持在2050℃以上。
(2) 在熔炼过程中,炉料大致分为三层。顶层为焙烧层,中部为烧结层,下部为熔化层,三层材料未完全分离。
(3) 在冶炼过程中,输送到炉内的电能基本上分布在两个方面:一是高温电弧热,主要用于熔化炉料;二是熔融液体的电阻热,主要是提高熔融液体的温度,使化学反应顺利进行。
(4) 在熔炼过程中,不仅要熔化炉料,。铝土矿在电炉中的冶炼过程在很大程度上是在当地进行的,这是熔炼、反应和精炼的一部分。这也是冶炼过程中必须每隔一段时间取样和调整炉料的原因。

除了上述差异,刚玉产品的质量也存在差异。倾倒法和流放法生产的刚玉结晶团聚体较多,晶粒尺寸较小。由于玻璃和钛矿物分布在晶界上,自锐性比熔块法更大。熔块法生产出更多的刚玉单晶、更大的晶体尺寸、更高的研磨强度和硬度。

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