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            鎂質耐火原料主要產品及現狀

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            鎂質耐火原料主要產品及現狀

            發布日期:2018-07-12 作者: 點擊:

                輕燒氧化鎂。目前,我國以菱鎂石為原料,通過反射爐輕燒加工為輕燒氧化鎂粉(CCM),數量大、用途廣。輕燒氧化鎂粉是一種十分重要的鎂質基礎原料,普通電熔鎂砂行業哪家好根據其不同的化學組成、粒度和性能分別應用于:壓球煅燒各種品位的燒結鎂砂(DBM),與Al2O3、CaO等不同含量的原料合成鎂鋁尖晶石砂、鎂鈣砂等復合材料,生產電熔鎂砂(FM,耐火級或電工級)、轉爐濺渣護爐鎂球等。上述產品主要用作耐火材料制品的原料。此外,這些產品還是鎂化工產品如輕質MgO、輕質MgCO3、鎂肥、鎂建材、飼料添加劑等的原料。

              傳統的輕燒氧化鎂是用原礦石在反射爐中焙燒加工而成。采用反射爐生產輕燒氧化鎂歷經70年~80年的生存發展還未被淘汰,是因為該窯爐有其突出特點:工藝簡單、實用;投資少,上馬快,易操作;適合遼南地區菱鎂石特點。近十幾年來,該窯型生產工藝也進行了較大改進,主要表現在:改用清潔燃料,將原直接燒煙煤改為以簡易煤氣發生爐生產的煤氣作燃料進行焙燒,避免燃料灰分對輕燒氧化鎂污染,基本解決了黑煙排放對環境的污染,并提高了熱效率;對窯型進行改造,增大窯的容積,提高了產量,降低燃料單耗。

              但是,我國以菱鎂石在反射爐焙燒生產輕燒氧化鎂粉仍存在以下問題:采礦活動簡單,人工分采;窯由人工操作,窯溫穩定性差,能耗高;入窯用塊礦,碎礦棄之,料耗高;煙氣未經處理,污染環境;冷卻敞開式,勞動條件差,導致目前招工難;研磨設備落后,粒度控制差,最終產品質量低、波動大。

              因此,我國輕燒氧化鎂生產必須實行從采礦-成品-包裝全過程控制,按用戶要求生產,研究和推廣先進輕燒氧化鎂焙燒技術和爐窯,推薦大型懸浮窯、多層爐(耗式爐MHK)用于輕燒和高效輕燒氧化鎂細磨設備。

              燒結鎂砂。國標GB/T2273-2007規定了MgO含量83%~98%的適用于生產耐火材料用的各種燒結鎂砂的理化性能。從歷史發展看,燒結鎂砂還被稱為冶金砂、重燒鎂砂、中檔鎂砂、高純鎂砂。

              冶金砂。在我國第一個五年計劃(1952年~1957年)期間,前蘇聯援建的我國第一個生產堿性耐火材料工廠———鞍山鋼鐵公司大石橋鎂磚廠一期工程投產,制砂車間采用了礦石細磨、成球盤、爐箅機、回轉窯的半干法工藝,生產冶金砂用于平爐燒結爐底和修補。隨著煉鋼平爐改為轉爐,該產品在上世紀90年代被淘汰。

              重燒鎂砂。目前,我國燒結鎂砂總產量每年為400萬~450萬噸。沿襲行業習慣,燒結鎂砂大體可分為重燒鎂砂、中檔鎂砂、高純鎂砂。

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              20世紀80年代之前,在長達30多年的時間內,全國燒結鎂砂的生產主要由原鞍鋼大石橋鎂礦承擔,先后采用25立方米、32立方米、40立方米、47立方米和55立方米的豎窯,以焦炭為燃料,以塊狀菱鎂石為原料,采取一步煅燒和人工出料生產MgO含量92%的重燒鎂砂,為全國的煉鋼平爐用磚提供原料。

              該工藝的缺陷是:礦石利用率低,細顆粒礦石不能利用;雜質含量高,焦炭中的灰分會對鎂砂造成污染,使鎂砂的SiO2、Al2O3含量增加,最高MgO含量僅能保證在92%;連續操作性差,大塊菱鎂石礦受熱分解產生小顆粒礦黏附于窯壁,窯內物料易發生“結坨”,這都造成窯內料流及熱工制度的改變頻繁,導致停運事故無法實現機械化操作;鎂砂的致密度低,菱鎂礦在窯內預熱帶分解,釋放出CO2變成輕燒MgO,但其MgCO3“母鹽假象”依然存在,不利于鎂砂的進一步致密化,燒結鎂砂的體積密度僅僅介于每立方厘米3.0克~3.1克之間;污染環境嚴重,菱鎂礦分解出大量的CO2和燃燒的煙氣夾雜著細小焦炭粒子及輕燒粉塵飛出窯外,污染環境,高溫煙氣治理困難。

              目前我國重燒鎂砂仍以二、三級礦石在固體燃料豎窯煅燒,鎂砂MgO含量90%~92%、體積密度每立方厘米在3.10克以上。重燒鎂砂是生產普通鎂質燒成磚及不定形耐火材料的主要原料,遼寧省目前年產量估計250萬噸;由于可以利用三級礦,產品價格低且有市場,目前難以淘汰。

              中檔鎂砂。為了提高鎂砂的致密度和純度,我國耐火材料界開展了二步煅燒鎂砂的工藝研究和工業試驗。采用適合國情的新工藝、新流程,促進了燒結鎂砂生產的技術進步。20世紀80年代初期,海城鎂礦利用優質菱鎂礦石在反射爐輕燒,用雷蒙磨細磨,半干法二段壓球,焦炭豎窯煅燒,生產出MgO含量≥95%、體積密度≥每立方厘米3.20克的中檔鎂砂。這一成果迅速推廣,形成年產幾十萬噸規模效益。此后該工藝被推廣用于生產合成鎂鈣砂等合成砂產品。

              高純鎂砂。1980年,原冶金部礦山司組織實施“天然菱鎂礦制取優質高純鎂砂新工藝技術及高溫豎窯”課題,在海城鎂礦建設了年產0.7萬噸高純鎂砂中試生產線,針對大結晶菱鎂石難燒結特點,開發了菱鎂石輕燒、磨細、高壓壓球和死燒的二步煅燒新工藝,經數年攻關,達到了高純鎂砂MgO含量≥98%、體積密度每立方厘米3.30克的攻關目標。他們立足利用粉礦,采用了浮選工藝,又從歐洲引進年產5萬噸高純鎂砂生產線的關鍵設備:懸浮焙燒爐、輥式磨、高壓壓球機、高溫油豎窯等,自主攻關結合引進結束了我國沒有高純鎂砂的歷史。

              立足于我國國情,現在高純鎂砂的生產工藝大多為:選用優質菱鎂礦,以在煤氣作為燃料的反射窯輕燒,將輕燒粉用雷蒙機細磨,用高壓壓機干法壓球,最后在高溫油豎窯進行煅燒,生產MgO含量97%、體積密度介于每立方厘米3.25克~3.30克的高純鎂砂。該工藝裝備完全國產化,產品滿足了我國大部分高檔鎂質耐火材料所需鎂砂的要求,并有一定量出口。

              電熔鎂砂。電熔鎂砂的發展是伴隨MgO-C磚生產技術發展而迅速發展的。優質MgO-C磚要求鎂砂不僅要有較高的純度和密度,而且要有較大的晶粒尺寸,而這種鎂砂通常由電熔工藝獲得。電熔鎂砂以菱鎂礦(制備普通電熔鎂砂)或輕燒MgO(制備大結晶電熔鎂砂)為原料在電熔爐熔融和緩慢冷卻而制得。其中低鐵(Fe2O3)大結晶電熔鎂砂又是電器元件中良好的填充絕緣材料。但由于生產電熔鎂砂消耗大量電能,屬于國家能源政策限制發展的產業,其發展將受到分類電價政策實施的沖擊。

              如今,電熔鎂砂生產企業技術開發的重點是節能、提高菱鎂礦資源綜合利用和煙塵治理。主要技術措施有:開展制備電熔鎂砂綜合節能技術研究和煙塵治理、余熱回收等等。遼寧省正采取相應的治理措施,總結經驗以解決電熔爐生產的煙塵污染和鎂砂熔砣冷卻的余熱回收。

              同時,面對菱鎂礦品位下降(MgO98品級電熔鎂砂MgO含量僅達97.2%)的問題,一些企業采用浮選工藝,以精礦粉與輕燒MgO壓球配礦石入爐電熔,不僅大幅降低電熔鎂砂單位電耗,而且高品位電熔鎂砂收獲率也相應提高。


             


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