硅对棕纲玉生产的影响和控制

硅对棕纲玉生产的影响和控制棕刚玉冶炼生产过程中，主原料铝矾土、铁屑、焦炭的质量能否得到有效的控制，不仅严重的影响产品质量和使用性能，同时也直接影响棕刚玉生产的制造成本；尤其是原料的中SiO2涉入量过大，不仅给生产带来了困难、降低了AL2O3、TiO2有价组元的含量，造成产品质量的欠缺，影响了产品的应用范围；还使制造成本和产品价格升高，导致工厂经济效益的下降。因此要对生产中原料的SiO2、涉入量进行严格的控制。一、冶炼棕刚玉用主原料技术条件对生产普通的（用于磨料或高温耐材）棕刚玉，其主原料的质量指标要求如：注：（1）SiO2的含量小于3%时，Fe2O3和TiO2的含量可控制在小于6%.（2）在一批熟矾土中，任取一块，其铝硅比不得小于10.（3）熟矾土中不得含有生矾土、夹生矾土、石块、泥土等杂质。（4）CaO含量每个矿点每月检验一次。（5）尺寸范围30-300mm,30mm以下不得超过15%,5mm以下不得超过5%.刚玉冶炼对铁屑和无烟煤（焦碳）也有一定的技术要求，否则，同样会严重地影响棕刚玉的技术经济指标。冶炼棕刚玉用焦碳的技术质量指标如下表：注：无烟煤（焦碳）里不得混有明显的煤矸石、木头、泥土、石块等杂质。铁屑化学成分及质量应符合下表规定：注：铁屑内不得混入棉纱、木块、泥土、沙石等杂质。二、生产工艺的控制SiO2对其棕刚玉的产品质量和应用范围是十分有害的，必须在生产及工艺技术方面加以严格控制。在棕刚玉冶炼过程中，SiO2可以通过气化升华或还原生成低硅铁除去。1．高SiO2粉料的回收与利用：⑴、物料回收：铝矾土中过多的劣质混合粉是造成原料中SiO2超标的主要原因之一，所以，将其这部分劣质混合粉去除或有效地控制加入量是非常必要的。通过收尘或筛分处理可以达到劣质粉体和矾土分离的目的。将分离出来的高SiO2单独存放，另作它用。⑵、控制投入炉中原料的粒度投入炉中的原料要有一定的粒度，使其在冶炼过程中有很好的逸气效果，达到降低产品中硅含量的目的；如果回收的粉料量多、而且粒径较小，可选用圆桶式混料机和球团成型机等设备对其造粒，提高回收料的粒度。2．原料的精制和控制⑴、对准备使用的铝矾土熟料中SiO2进行控制，使其中的SiO2一般控制在小于6%的范围内。⑵、将铝矾土熟料中夹带的细土面子进行筛分（或进行粉尘回收）预处理，以保证冶炼原料的净化和稳定。⑶、严格控制焦碳和铁屑中杂质含量，从源头上控制煤矸石、铸造型砂等杂质的涉入量，保证生产原料的纯洁。3、生产技术的控制⑴、生产技术的控制冶炼是棕刚玉生产的重要工序，在冶炼，通过合理调配炉内熔融体的PH值和控制适当的冶炼气氛，达到优化入炉料的效果，使矾土与还原剂（焦粒）、澄清剂（铁屑）在高温状态下进行氧化还原反应，除去杂质，并形成α-Al2O3,获得符合质量要求的刚玉块。⑵、冶炼周期设计与管理按铝矾土熟料中硅含量的多少实行分批配制制度，冶炼炉料分前、中、后期分别配入，是很好解决炉料差的一个办法。A、冶炼前期：以提高和确保炉温不散失为目标，以混合料为主，加入量为入炉料总量的60-70%为好。B、冶炼中期：为确保整个冶炼过程的顺利进行，冶炼中期必须保证炉内逸气效果良好，这是冶炼全过程最重要的环节，只有保证炉料有良好的透气效果，炉内过量的SiO2、SiO废气才能逸出炉外，才能得到满意的质量和良好的技术经济指标，冶炼中后期才能得到良好的控制；加入量为入炉料总量的30-20%为好。C、冶炼后期：此阶段以调整炉内质量和提高产量为目标，物料有效的设计尤为重要。由于炉料进入精炼期，控制炉温、缩短冶炼时间就显得至关重要了，这个期间是技术经济全过程的关键所在，炉料加入量为入炉料总量的5-10%为好。⑶、炉内还原控制：由于铝矾土中SiO2含量的增高和Al2O3含量下降，在冶炼过程中就必须加大焦炭和铁屑的用量，使其炉内还原气氛集聚加强，产生大量的高温气体，达到有效地去除SiO2的目的。4、生产工艺的控制1）起弧：采用碳素起弧技术，不加或尽可能的少加铁屑，这样既安全又经济，起弧成本可节约50%左右；2）分期配料：冶炼前期（第一批）投料在正常配料的基础上相对地少加铁屑，在中、后期再逐次配入所需的铁屑量，这样可获得更佳的技术经济效果；3）炉料粒度控制：采用分期炉料配制入炉技术，前期投入混合料、中期颗粒料、后期细粒、精炼期粉料的工艺为最佳工艺。4）冶炼参数控制：冶炼前期（相对的）采用高电压低电流，这样有益于扩大炉内熔池面积，使之既安全又可提高产量，冶炼效果也会更好；冶炼中期要适当调整电流、电压，确保炉料逸气、冶炼顺畅；冶炼后期要加大功率输送，到精炼期尤为重要。5）对于高SiO2矾土冶炼而言，适当增加还原剂的投加量和敞弧逸气的时间，使炉内SiO、SiO2蒸汽顺利逸出，这样，既可去除有害杂质又可节约铁屑的使用量，还对产品质量有好处。5、碎选分级控制：将已炼制、冷却好的棕刚玉炉砣，翻包砸碎，根据工艺质量要求，对成品、副产品、乏料按标准进行分级、入库。分级方法有：⑴、常规分级：按照行业惯例，大众化普遍的分级方法，无须考虑炉砣部位和化学品位。⑵、依据用途分级：依据品质和性能在碎选时分类、分级存放，最后供给不同的使用客户。