El proceso de producción de arena de magnesia fusionada en el horno de arco eléctrico

La arena de magnesia fusionada es una materia prima refractaria de alta pureza hecha de magnesita o polvo de magnesio ligero., que se derrite a alta temperatura en un horno de arco eléctrico y luego se enfría. Es ampliamente utilizado en metalurgia., materiales de construcción, electrotecnia, la industria química, y otras industrias. Este artículo presentará en detalle el proceso completo de producción magnesia fundida por horno de arco eléctrico.

El flujo de proceso de producción de arena de magnesia fusionada en un horno de arco eléctrico incluye principalmente: lotes de materia prima, arco derretido, aplastante, clasificación, pulverizador, cribado, separación magnética, Clasificación y embalaje, etc..

El proceso de producir arena de magnesia fusionada

Relación de materia prima

China tiene abundante mineral de magnesita de alta calidad con alto contenido de óxido de magnesio y minería fácil, Por lo tanto, se usa ampliamente como materia prima para el óxido de magnesio fusionado. Usar magnesita como materia prima, El carbonato de magnesio se descompone para producir gas CO2. Dado que se descarga una gran cantidad de gas del horno, afecta el proceso de fusión:

MGCO3 → MgO+CO2 ↑

Tiene un efecto adverso en la formación de la banda de cristal de óxido de magnesio fusionado. Debido a la gran cantidad de polvo volando, Pérdida de material y aumento del consumo de energía, y el entorno de producción del taller empeora. Sin embargo, Dado que el mineral de magnesita de alta calidad es fácil de obtener y el precio es muy bajo, El óxido de magnesio fusionado sigue siendo la materia prima más utilizada.

Ingredientes de arena de magnesia fusionada

① Magnesita. El contenido de óxido de magnesio y la composición química en el mineral de magnesita afecta directamente la calidad del óxido de magnesio electrofusionado, y también afectan directamente la relación de grado de óxido de magnesio electrofusionado durante el proceso de electrofusión. Por lo tanto, Para garantizar la relación de calidad y grado de óxido de magnesio electrofusionado, Varios minerales deben ser proporcionados y fundidos adecuadamente.

② Brucita. La fuente de mineral de brucita en la provincia de liaoning es muy rica, y el contenido de óxido de magnesio en brucita es mayor que el del mineral de magnesita. También es una materia prima para fabricar óxido de magnesio electrofundado

③ óxido de magnesio ligeramente quemado. El uso de óxido de magnesio ligeramente quemado como la materia prima para el óxido de magnesio electrofundado puede mejorar el entorno de producción y reducir los costos de transporte. Dado que menos gas se descarga durante la electrofusión y la composición es más uniforme, Es beneficioso mejorar la calidad del óxido de magnesio electrofusionado.

Algunos óxido de magnesio electrofundado en China se convierten en bolas con óxido de magnesio ligeramente quemado y se ponen en el horno para la electrofusión. El contenido de óxido de magnesio del óxido de magnesio ligeramente quemado alcanza 98%, y este material puede producir blanco, óxido de magnesio electrofundido cristalino grande. Sin embargo, El alto costo de la formación de bola afecta los costos de producción. Actualmente, Algunos fabricantes usan hornos reverberatorios para quemar ligeramente el óxido de magnesio y agregarlo al horno de fusión para la fusión eléctrica con un cierto tamaño de partícula. La calidad del óxido de magnesio con problemas eléctricos es mejor que la del mineral de magnesita, y el costo es más barato que el de usar material de la pelota como materia prima, Entonces se ha promovido hasta cierto punto.

④ Magnesia sinterizada. Para cumplir con los requisitos especiales de alguna magnesia electrofundida, La magnesia sinterizada a veces debe usarse como materia prima electrofundida en el proceso electrofusionado. Por ejemplo, La magnesia de agua de mar se usa como materia prima electrofundida. Generalmente, El hidróxido de magnesio se produce tratando el agua de mar y la leche de lima, y el hidróxido de magnesio se calcina en magnesia ligera. La magnesia ligera también puede ser producida por otros métodos (Consulte el método de preparación de la magnesia industrial para más detalles), y la magnesia ligera se usa como materia prima para producir magnesia electrofundida. Aust y Rutter et al. cree que una cantidad muy pequeña de gas de impureza (fase) es también una impureza del cristal, que puede afectar significativamente el crecimiento de los granos. El papel de la fase de impureza es aumentar la energía requerida para el movimiento límite de grano. Cuando el límite de grano se encuentra con la segunda fase, la energía cristalina disminuye, y la cantidad de disminución es proporcional al área de la sección transversal de la segunda fase, Por lo tanto, la energía del límite de grano debe aumentarse para que el límite de grano pueda abandonar la segunda fase y continuar moviéndose. Y cuando el límite de grano se encuentra con la segunda fase, el límite de grano con el mismo área de sección transversal que la segunda fase debe deformarse. Cuanto más la segunda fase, cuanto menor sea el tamaño límite del crecimiento de grano.

Por otro lado, Para reducir la aparente porosidad de la magnesia electrofundida, La descarga de gas de la magnesia cruda también debe reducirse tanto como sea posible.. Por lo tanto, El uso de la electrofusión de magnesia sinterizada tiene ventajas significativas.

Fusión del horno de arco

Estas características están relacionadas con la naturaleza mecánica cuántica de los átomos y las moléculas, como el tamaño del radio de iones, el valor potencial del ion, y la estructura externa de los electrones del ion. El tamaño de iones, masa, y carga de óxido de magnesio, Las características de unión y la fuerza entre los cationes y los aniones, la polarización de los iones, y la estructura cristalina determina que es un alto compuesto de punto de fusión.

Punto de fusión y parámetros estructurales del óxido de magnesio: Radio de catión 0.074 mm; radio aniónico 0.53 milímetros; Tipo de estructura NaCl; número de coordinación 6; número de coordinación efectivo 8.5; densidad 3.65g/cm3; punto de fusión 2800 ℃.

El proceso más importante de fabricación de óxido de magnesio electro fusionado es utilizar varias materias primas de magnesio para generar altas temperaturas a través de diversas formas de métodos de calentamiento para derretir materiales de magnesio. (MgO) y conviértalos en derretimiento de óxido de magnesio. Para derretir el óxido de magnesio, Se debe consumir una gran cantidad de energía térmica para superar la atracción entre los iones. El método de fusión de óxido de magnesio generando altas temperaturas a través de un arco eléctrico fuerte se llama fusión de arco. Este proceso de fusión generalmente incluye una serie de cambios físicos y químicos como la conducción de calor., deshidración, descarburización, fusión, cristalización, y crecimiento cristalino.

① Proceso de deshidratación. Hay un proceso de deshidratación cuando se usa brucita como materia prima. El componente principal de la brucita es el hidróxido de magnesio mg(OH)2. Su proceso de deshidratación es:

Mg(OH)2→ MgO+H2O

② Proceso de descarburización. Hay un proceso de descarburización cuando se usa magnesita como materia prima. El proceso de descarburización incluye dos aspectos. Por un lado, Es la descomposición térmica del mineral de magnesita. El componente principal del mineral de magnesita es el carbonato de magnesio (MGCO3):

MGCO3 → MgO+CO2

Por otro lado, Dado que los aditivos de polvo de grafito (tropas auxiliares) a menudo se agregan al óxido de magnesio de materia prima durante el proceso de fusión eléctrica, El polvo de grafito debe colocarse en el extremo inferior de los tres electrodos (electrodos de grafito) Para formar un triángulo o un conductor en forma de estrella durante el proceso de inicio del horno de fusión eléctrica. Durante el proceso de encendido, El grafito se quema o se quema por completo para eliminar el grafito.

C+O2 → CO2 ↑

③ Proceso de fusión. El proceso de fusión es el proceso en el que los iones de magnesio y los iones de oxígeno en el óxido de magnesio superan las limitaciones de la energía de la red en el cristal único y pueden moverse libremente bajo la acción de la energía térmica generada por el fuerte arco eléctrico. En otras palabras, Cuando el óxido de magnesio se calienta a cierta temperatura (punto de fusión), cambiará de sólido a líquido, que se llama derretir. En este proceso se consume una gran cantidad de energía eléctrica.. Según el cálculo del equilibrio térmico del productor de óxido de magnesio fusionado eléctrico, utilizando brucita como materia prima para producir óxido de magnesio fusionado eléctrico, La relación de consumo de calor es la siguiente: El valor de consumo de calor de la formación de cristal de óxido de magnesio es 34.9%, El valor de consumo de calor de la piel de escoria es 15.3%, El valor de consumo de calor de la arena suelta es 3.0%, El valor de consumo de calor del agua de enfriamiento es 8.4%, El valor de consumo de calor del agua para enfriar la carcasa del horno es 7.9%, El valor de disipación de calor de la superficie del horno es 6.4%, y el valor de calor dejado 28.8%. El valor de pérdida de potencia es 3.2%.

Enfriamiento y cristalización

Después de completar la fusión, Detenga la fuente de alimentación e ingrese a la etapa de enfriamiento.

Enfriamiento natural: La piscina fundida se enfría naturalmente, y los cristales cristalmente cristalizan.

Estructura cristalina: Se forma un bloque de magnesia denso con granos grandes.

Tiempo de enfriamiento: Generalmente, más que 24 Se requieren horas para garantizar la formación de una estructura cristalina completa.

Trituración y detección

Triturador grueso: Use una trituradora de mandíbula para aplastar piezas grandes.

Triturador medio y fino: Atrolarse aún más en el tamaño de partícula requerido por los clientes.

Detección y calificación: Detección de acuerdo con diferentes tamaños de partículas, como 0-1 mm, 1-3milímetros, 3-5milímetros.

Eliminación de hierro e impureza: Use un separador magnético para eliminar las impurezas mecánicas.