一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法及装置，包括以下步骤：将菱镁矿原料经轻烧得轻烧氧化镁粉，研磨，压坯，得到轻烧球团，轻烧球团用微波煅烧得到氧化镁中间体，氧化镁中间体用电弧煅烧得到电熔镁坨，电熔镁坨经冷却、破碎、分拣、计量、粉碎后得到电熔镁砂成品；电熔镁砂装置包括电熔镁砂装置本体，电熔镁砂装置本体内设有进料口、出料口、推料器、基座、微波层、第一耐火梁、微波发射器、绝热层、透波层、吸波层、第二耐火梁及炉膛。本发明专利技术通过对菱镁矿进行轻烧后，通过在微波装置中对菱镁矿石进行微波煅烧，有效的改善了电熔镁砂的孔隙率，最终制得的氧化镁晶体孔隙率4％

【技术实现步骤摘要】
一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法及装置


[0001]本专利技术涉及非金属矿烧结
，尤其涉及一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法及装置。

技术介绍

[0002]电熔镁砂是镁质原料经过受热、脱碳(采用菱镁石时)、脱水(采用水镁石时)、熔融、析晶、晶体长大、冷却等一系列物理化学变化过程后，形成的一种耐高温、硬度大、纯度高、密度高的氧化镁晶体。电熔镁砂作为重要的工业原料广泛应用于高温电气绝缘材料，同时也是制作高档镁砖、镁碳砖及不定形耐火材料的重要原料。此外，单晶、多晶、高纯电熔镁砂，还用于制造高级和超高级耐温、耐压、耐高频绝缘材料、热电偶材料、电子陶瓷材料、火箭、核子熔炉等。
[0003]电熔镁砂的主要生产原料是菱镁矿石，目前的生产工艺分一步熔融法和两步锻烧熔融法两种形式。一步熔融法是以天然菱镁矿石或提纯的菱镁矿精矿粉为原料，在电弧炉中经高温熔融而成；两步煅烧熔融法是将菱镁矿石或提纯的菱镁矿精矿粉，在竖窑或回转窑内经轻烧得到轻烧氧化镁粉，再经过细磨，压坯，最后在电弧炉内经高温融炼制得电熔镁砂。
[0004]然而，目前的工业规模电弧炉生产电熔镁砂时，所得电熔镁砂产品的孔隙率高、单晶尺寸小。而孔隙率是决定电熔镁砂耐火性能、电气性能的主要因素，较高的孔隙率限制了电熔镁砂在耐火材料、电工材料等领域的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法及装置，以克服传统工艺生产的电熔镁砂孔隙率高、单晶尺寸小的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0007]一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0008]S1：将菱镁矿原料经轻烧得轻烧氧化镁粉，研磨，压坯，得到轻烧球团；
[0009]S2：将S1中所述的轻烧球团用微波煅烧得到氧化镁中间体；
[0010]S3：将S2中所述的氧化镁中间体用电弧煅烧得到电熔镁坨；
[0011]S4：将S3中所述的电熔镁坨经冷却、破碎、分拣、计量、粉碎后得到电熔镁砂成品。
[0012]进一步的，所述步骤S1中的所述菱镁矿原料为菱镁矿石或菱镁矿精矿粉。
[0013]进一步的，所述步骤S1中，所述轻烧温度为900
‑
1000℃，所述的研磨为干磨，研磨时不添加水。
[0014]进一步的，所述步骤S2中，所述微波煅烧的温度为1400
‑
1600℃，频率为915
‑
2500MHz，时间≤40min。
[0015]进一步的，所述步骤S3中的所述电弧煅烧的温度≥2800℃。
[0016]一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂的装置，其特征在于，包括：电熔镁砂装
置本体，所述的电熔镁砂装置本体内设有进料口、出料口、推料器、基座、微波层、第一耐火梁、微波发射器、绝热层、透波层、吸波层、第二耐火梁及炉膛；
[0017]所述进料口设置在所述电熔镁砂装置本体的上端，所述出料口设置在所述电熔镁砂装置本体的下端；
[0018]所述基座上设置有所述微波层，所述微波层上设置有所述推料器，所述推料器上设置有所述第一耐火梁；
[0019]所述微波发射器和绝热层均设置在所述第一耐火梁和所述第二耐火梁之间；
[0020]所述透波层和吸波层设置在炉膛的内壁上。
[0021]进一步的，所述微波发射器穿过所述吸波层，且不穿过所述透波层。
[0022]进一步的，所述微波发射器和绝热层交替设置在所述炉膛的两侧。
[0023]进一步的，所述进料口呈倒梯形结构。
[0024]进一步的，所述出料口呈楔形结构。
[0025]本专利技术提供了一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法及装置，采用微波技术对轻烧球团进行处理，通过微波实现对材料的固相烧结。轻烧球团在低于熔点的高温作用下，通过颗粒间的相互粘结作用和物质传递，微孔气孔逐渐缩小圆化至消失，颗粒系统体积收缩，晶粒增大，致密度提高，孔隙率降低，并且通过使用微波烧结对轻烧球团进行精准控温，使轻烧球团内外受热均匀，收缩均匀，受热不开裂粉化。另外，由于在轻烧球团阶段微孔气孔几乎消失，待其氧化镁中间体在电弧炉烧结时不涉及脱碳，脱水及微孔迁移的变化，只涉及溶融、析晶及晶体长大，从而可有效减小电熔镁砂的孔隙率，使最终制得的氧化镁晶体孔隙率达4％
‑
10％。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术的电熔镁砂工艺的流程示意图；
[0028]图2为本专利技术微波煅烧装置的结构示意图。
[0029]图中，1、进料口，2、出料口，3、推料器，4、基座，5、微波层，6、第一耐火梁，7、微波发射器，8、绝热层，9、透波层，10，吸波层，11，第二耐火梁，12、炉膛。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例1：
[0032]如图1所示，一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法，具体操作步骤如下：
[0033]S1、将菱镁矿石或提纯的菱镁矿精矿粉在电弧炉中经轻烧得到轻烧氧化镁粉，控
制轻烧时的温度为1000℃，再经过干磨使其研磨成粉末，压坯得到轻烧球团。其中，干磨时不需加入水，水会与氧化镁发生反应，使其轻烧后的氧化镁粉发生变质；
[0034]S2、将轻烧球团在如图2所示的微波煅烧装置的炉膛12中通过煅烧得到氧化镁中间体，微波煅烧时的温度为1600℃，频率为915MHz，煅烧40min；
[0035]S3、使用电熔镁炉对所得氧化镁中间体进行熔炼，电熔镁炉温度为2800℃，得到电熔镁坨；
[0036]S4、将熔炼后的电熔镁坨经过破碎、分拣、计量、粉碎后得到电熔镁砂成品。其中，根据实际的需求将电熔镁坨破碎为不同大小的电熔镁砂成品，常用的雷蒙机可使电熔镁砂粉碎至0
‑
400目，选用气流磨可使电熔镁砂粉碎至更小的颗粒。
[0037]将粉碎后得到的电熔镁砂成品采用CT检测技术观察分析内部气孔情况，由于不同密度的物质在CT扫描时成像灰度不同，通过CT检测技术和配套的软件计算得出电熔镁砂成品的孔隙率为10％。
[0038]实施例2：
[0039]一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法，具体操作步骤如下：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将菱镁矿原料经轻烧得轻烧氧化镁粉，研磨，压坯，得到轻烧球团；S2：将S1中所述的轻烧球团用微波煅烧得到氧化镁中间体；S3：将S2中所述的氧化镁中间体用电弧煅烧得到电熔镁坨；S4：将S3中所述的电熔镁坨经冷却、破碎、分拣、计量、粉碎后得到电熔镁砂成品。2.根据权利要求1所述的一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法，其特征在于：所述步骤S1中的所述菱镁矿原料为菱镁矿石或菱镁矿精矿粉。3.根据权利要求1所述的一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述轻烧温度为900
‑
1000℃，所述的研磨为干磨，研磨时不添加水。4.根据权利要求1所述的一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述微波煅烧的温度为1400
‑
1600℃，频率为915
‑
2500MHz，时间≤40min。5.根据权利要求1所述的一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂方法，其特征在于：所述步骤S3中的所述电弧煅烧的温度≥2800℃。6.一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔镁砂的装置，其用于生产权利要求1
‑
5任一项所述的一种菱镁石微波/电弧加热联产电熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁会，刘延峰，孙守刚，孟庆臻，
申请(专利权)人：辽宁荣邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：