金屬鎂冶煉過程控制與質(zhì)量提高

1、金屬鎂冶煉過程限制與質(zhì)量提升一、工程名稱：金屬鎂冶煉過程限制與質(zhì)量提升二、工程進(jìn)展情況概述：1、研究與生產(chǎn)的目標(biāo)中國是金屬鎂資源非常豐富的國家,金屬鎂產(chǎn)量、出口量居世界第一,但高品質(zhì)金屬鎂的開發(fā)和制造技術(shù)嚴(yán)重落后,鶴壁市在全國的鎂資源居第三位,同樣存在金屬鎂質(zhì)量較低的情況,而高質(zhì)化原鎂的生產(chǎn)是皮江法煉鎂的開展方向,本文主要講述通過過程限制,到達(dá)提高金屬鎂質(zhì)量的相關(guān)研究.2、主要研究與生產(chǎn)的內(nèi)容通過皮江法煉鎂全過程限制到達(dá)提升質(zhì)量的目的：嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)；認(rèn)真監(jiān)控燃白燒成；限制混合球配比及制球時(shí)間；減少吸潮；有效限制復(fù)原爐溫、真空；強(qiáng)化現(xiàn)場治理,避免粗鎂污染；精煉過程到位；改善精煉環(huán)境.3、重點(diǎn)

2、解決的科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)工藝問題a原料優(yōu)選問題及雜質(zhì)限制煉鎂用白云石的化學(xué)組分：%MgOCaOSiO2Fe2O3Al2O3Na2OK2OMn19-2130-33<0.50.50.50.050.050.005煉鎂用白云石的結(jié)晶要求：淺灰色,晶粒細(xì)小、致密,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).過程限制要點(diǎn)：在每一批次白云石進(jìn)入生產(chǎn)廠區(qū)后,進(jìn)行供給廠家確認(rèn),對每一固定廠家每周抽樣進(jìn)行化學(xué)成分檢測,保證質(zhì)量穩(wěn)定性.對新供給廠家的白云石料進(jìn)行每批化學(xué)成分檢測,必須符合要求方可使用.由專人進(jìn)行白云石驗(yàn)收外觀檢驗(yàn),對每批次白云石進(jìn)行石子結(jié)晶、石粉與灰土含量、粒度大小檢測,要求供給廠家對白云石進(jìn)行破碎時(shí)必須過篩,將雜質(zhì)篩除并實(shí)現(xiàn)粒度

3、分選,專管員檢測時(shí)將符合規(guī)定的原料進(jìn)行簽收,并指揮按規(guī)定地點(diǎn)存放,不同粒度的白云石料預(yù)防混放混用.此外,螢石及硅鐵也必須進(jìn)行每批次化學(xué)成分檢測.螢石中氟化鈣含量要大于95%,硅鐵硅含量必須在75%以上,此外,為限制粗鎂中的雜質(zhì)含量,硅鐵中鋁含量應(yīng)小于1.2%,鎰含量應(yīng)小于0.5%,符合要求方可使用.質(zhì)量提升意義：原材料質(zhì)量決定著復(fù)原粗鎂的產(chǎn)量、質(zhì)量,白云石、硅鐵成分限制的好壞直接影響粗鎂復(fù)原產(chǎn)出率及雜質(zhì)含量,更不會(huì)出現(xiàn)出罐時(shí)因鉀、鈉飛濺燃燒,燒損粗鎂的現(xiàn)象.嚴(yán)格限制原料指標(biāo)在提升質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性上都是最為關(guān)鍵的一步.b回轉(zhuǎn)窯操作限制回轉(zhuǎn)窯用原煤要求：%全水灰份揮發(fā)份固定碳灰熔點(diǎn)發(fā)熱量焦渣特性煤粉細(xì)

4、度<5<10>12>65>1300>60004-6>160目過程限制要點(diǎn):由專人進(jìn)行原煤驗(yàn)收外觀檢驗(yàn),對每批次原煤進(jìn)行水分、肝石含量檢測,如確定合格方可取樣進(jìn)行化驗(yàn)檢測,成分符合要求方可使用.另應(yīng)每周對回轉(zhuǎn)窯用煤細(xì)度進(jìn)行檢測.回轉(zhuǎn)窯限制首先上料時(shí)盡量清凈底部積存灰土,鏟車鏟料預(yù)防貼地面工作.應(yīng)在上料處設(shè)立滾筒篩,將碎石、灰土別離.上料嚴(yán)禁出現(xiàn)混料.其次應(yīng)嚴(yán)格限制電磁給料器及電機(jī)轉(zhuǎn)速,按實(shí)際需要及回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)能限制下料量和轉(zhuǎn)速,合理調(diào)整燃白在高溫帶停留的時(shí)間,等燃白出來后,操作工應(yīng)先用鐵鍬接少許煨白,用錘子揀大塊敲碎,如果不夾生,那么開始下料.如果夾生,要調(diào)

5、整窯的增大給煤量及減慢轉(zhuǎn)速根據(jù)實(shí)際情況來定,直至煨白燒熟為止.在此過程中,回轉(zhuǎn)爐操作工應(yīng)謹(jǐn)慎認(rèn)真,發(fā)現(xiàn)窯襯粘結(jié)料應(yīng)及時(shí)去除,預(yù)防煨白帶入雜質(zhì)元素,每半小時(shí)對各相關(guān)數(shù)據(jù)給煤量、下料量、轉(zhuǎn)速、溫度進(jìn)行記錄,巡檢人員、化驗(yàn)人員不定時(shí)抽樣檢驗(yàn)夾生情況、活性、灼減.質(zhì)量提升意義：原煤限制可以保證煤粉的分散性及可然性,預(yù)防煤粉燃燒不徹底帶到煨白內(nèi)；白云石篩選可以預(yù)防白云石過燒或欠燒,預(yù)防燒結(jié),減緩窯體結(jié)圈,加速碳酸鹽分解,回轉(zhuǎn)窯不間斷監(jiān)控可以預(yù)防燃白夾生,減少雜質(zhì),使煙白質(zhì)量到達(dá)要求.c煨白的挑選及防護(hù)過程限制要點(diǎn)：回轉(zhuǎn)爐停爐前和開爐前的煨白雜質(zhì)含量較大,而且往往出現(xiàn)夾生、過燒等情況,因此這局部料應(yīng)該廢棄

6、.嚴(yán)格限制回轉(zhuǎn)爐產(chǎn)量,合理貯存,預(yù)防出現(xiàn)就地堆煨白料,在短時(shí)間內(nèi)加緊制球.質(zhì)量提升意義：挑選燃白可以減少其中的雜質(zhì)含量,提升粗鎂產(chǎn)量,燃白嚴(yán)控儲(chǔ)存時(shí)間可以預(yù)防粗鎂出現(xiàn)減產(chǎn)、燒損、雜質(zhì)含量高.d混合配料限制及成球質(zhì)量過程限制要點(diǎn)：在混合配料時(shí),應(yīng)嚴(yán)格把握混合料的硅含量11.4-12.2,配比一般遵循煨白/硅鐵/螢石的比例為80/17/3的原那么進(jìn)行,目前采用電子配料,每次下料限制在50公斤以內(nèi),下料給定根據(jù)混合料硅含量進(jìn)行微調(diào),微機(jī)操作工應(yīng)時(shí)刻監(jiān)視電腦屏幕顯示,及時(shí)上料,限制好球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度,皮江法煉鎂的復(fù)原反響是屬于固相反響.這種反響是在復(fù)原劑與煨白表面進(jìn)行的,其物料之間接觸的好壞,決定著氧化

7、鎂的復(fù)原反響速和物料的利用率.爐料的粒度越細(xì),制球時(shí)單位壓力越大,那么相互之間接觸越好,也越有利于復(fù)原反響過程的進(jìn)行.在混合粉從球磨機(jī)出來后,巡檢人員應(yīng)對混合粉細(xì)度進(jìn)行檢測,混合料低于60%!過120目,應(yīng)及時(shí)檢驗(yàn)球磨機(jī)鋼球情況或減少混合料粉磨數(shù)量.混合球含硅量每班次檢測3回以上,混合球破碎率不定時(shí)抽檢,過碎的混合球應(yīng)回倉重新制球,輻皮老化及時(shí)更換,保證混合球成球質(zhì)量.質(zhì)量提升意義：通過限制混合球配比,獲得最高產(chǎn)出率和最恰當(dāng)?shù)墓梃F利用率.限制混合球成球質(zhì)量,可以減少碎粉球量,預(yù)防在復(fù)原真空抽吸下混雜在結(jié)晶鎂中,增加雜質(zhì)含量.配比、成型較好的混合球結(jié)晶致密,出罐時(shí)燃燒機(jī)率低.e混合球料的防護(hù)及使

8、用過程限制要點(diǎn)：混合粉制球應(yīng)根據(jù)復(fù)原爐裝出罐時(shí)間進(jìn)行確定,隨制隨用,縮短混合球存放時(shí)間,復(fù)原車間應(yīng)定時(shí)向制球處送交制球時(shí)間表,制球工嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定時(shí)間制球,球料成型后,用塑料布進(jìn)行防護(hù),預(yù)防與空氣接觸,并迅速通知爐前工裝球.質(zhì)量提升意義：越是及時(shí)壓出的球料,活性越高,復(fù)原反響越充分,鎂提取率較高,而且對真空抽吸的負(fù)作用較小,粗鎂結(jié)晶也不會(huì)出現(xiàn)疏松發(fā)黑現(xiàn)象,質(zhì)量相對較好.f復(fù)原罐的清潔及冷卻水溫、窯爐溫度的限制過程限制要點(diǎn)：爐前工在裝出罐時(shí)應(yīng)快出快裝,裝球時(shí)謹(jǐn)慎操作,有規(guī)律的將球一筒筒的裝入,預(yù)防野蠻裝球,造成碎球量加大,球團(tuán)與結(jié)晶器距離保持15cm出廢球時(shí)將碎球、廢灰扒干凈,避免遺留粉塵,并及時(shí)

9、清理復(fù)原罐結(jié)渣,車間主任及巡檢人員增強(qiáng)監(jiān)督.司泵工應(yīng)增強(qiáng)復(fù)原水溫限制,合理掌握冷卻水流量,前期不能過大,隨著復(fù)原的進(jìn)行逐漸加大水量,保持合理冷端溫度.發(fā)現(xiàn)冷端蓋或密封圈變形應(yīng)及時(shí)更換.復(fù)原燒工燒爐時(shí)應(yīng)做到“三勤,即“勤添煤、勤撬火、勤出渣,適時(shí)適量加煤,爐膛內(nèi)要里低外高；定時(shí)定量加煤,節(jié)約用煤,保持爐溫穩(wěn)定在1190-1220C；由司泵工監(jiān)督溫度情況,每隔1小時(shí)進(jìn)行溫度記錄,并將記錄及時(shí)上交車間,車間主任及巡檢人員增強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督.質(zhì)量提升意義：復(fù)原罐結(jié)渣主要是Fe?O城因球團(tuán)中配入的螢石太多超過4%,爐渣發(fā)軟,粘附了渣.認(rèn)真清罐可以保證正常裝球量,預(yù)防碎粉塵中的鎂.Fe?O2Al?D2Si、Mn

10、、Al及雜質(zhì)混入粗合理限制冷端溫度,可以預(yù)防粗鎂結(jié)晶發(fā)虛冷端溫度過高造成及卡罐現(xiàn)象冷端溫度過低造成,使粗鎂在合理區(qū)域內(nèi)結(jié)晶,保證冷端完好,可以預(yù)防真空微漏,預(yù)防混合球碎面及灰土被真空抽吸粘附于粗鎂中,可減少氧化物、夾雜物的混入.限制合理的真空溫度,可以保證復(fù)原反響的正常進(jìn)行,粗鎂合理產(chǎn)出,如復(fù)原溫度過高,容易造成粗鎂出罐燃損,含雜氧化物增多,復(fù)原罐的燒損也將增大,復(fù)原罐的一些雜質(zhì)金屬元素出現(xiàn)升華反響,進(jìn)入粗鎂.g復(fù)原真空的限制過程限制要點(diǎn)：司泵工啟動(dòng)真空時(shí)應(yīng)先開預(yù)抽蝶閥,待壓力到達(dá)100P3,關(guān)閉預(yù)抽,再開主抽蝶閥；每半小時(shí)檢查一次真空度,并及時(shí)予以記錄,發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)通知機(jī)修人員并協(xié)助排查

11、,保證真空穩(wěn)定在10帕以上；發(fā)現(xiàn)真空下降應(yīng)依次關(guān)閉各爐真空閥門,查找漏氣爐,如無問題,那么很可能是真空過濾器發(fā)生堵塞,真空泵油污濁,或出現(xiàn)真空管路法蘭盤根焦化而漏氣,或真空機(jī)組出現(xiàn)機(jī)械故障,針對上述情況機(jī)修人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換、修理或調(diào)整.車間主任及巡檢人員不定時(shí)對現(xiàn)場情況進(jìn)行監(jiān)督.質(zhì)量提升意義：真空限制的好壞直接影響粗鎂質(zhì)量,如真空不佳,粗鎂燃燒情況比擬嚴(yán)重,其中夾雜的雜質(zhì)也多,保持良好、穩(wěn)定的真空,粗鎂從結(jié)晶上、成分上都比擬理想.h粗鎂的篩選及外來雜質(zhì)污染限制過程限制要點(diǎn)：粗鎂在擠壓、運(yùn)輸過程中盡量預(yù)防與灰土接觸,陰雨天運(yùn)輸必須進(jìn)行雨布防護(hù).復(fù)原粗鎂在精煉前必須用鋼刷將外表進(jìn)行清理,必要時(shí)將

12、兩端切掉再進(jìn)行精煉,燃燒局部用塞子除去,粗鎂碎塊單獨(dú)熔煉,車間選派專人對粗鎂進(jìn)行篩選.車間主任及巡檢人員進(jìn)行日常監(jiān)督檢查.質(zhì)量提升意義：通過篩選除雜,可以有效除去Si、Fe、Zn等雜質(zhì)元素,通過切去兩端,可以有效降低K、Na、Mn、Al等雜質(zhì)元素,為精煉出高品質(zhì)金屬鎂作好前期準(zhǔn)備.I熔劑的用量、質(zhì)量限制過程限制要點(diǎn)：對每一批次熔劑進(jìn)行化學(xué)檢驗(yàn),質(zhì)量合格方可使用.標(biāo)準(zhǔn)如下:熔劑名稱內(nèi)在含量精煉熔劑MgCl238+2,KCl38+2,BaCl29+2,MgO<2.0滅火熔劑MgCl2>25,KCl>25,MgO<2.0,NaCl<20在精煉過程中根據(jù)實(shí)際效果限制精煉熔

13、劑使用量,保證雜質(zhì)祛除.質(zhì)量提升意義:增強(qiáng)熔劑限制,能夠徹底除去結(jié)晶鎂中非金屬雜質(zhì),能和鎂中雜質(zhì)發(fā)生物理或化學(xué)反響并生成鎂不溶性渣,使鎂液在精煉過程中能徹底澄清,能較好保護(hù)鎂不被燃燒或氧化,使鎂更好地熔合.J產(chǎn)品熔煉現(xiàn)場的工藝限制工具預(yù)熱、攪拌力度、澆鑄溫度、速度等過程限制要點(diǎn)：所用的工具應(yīng)在熔劑中清洗干凈,使用前應(yīng)烘烤至150C,才能與鎂液接觸,以免鎂液飛濺燃燒傷人.應(yīng)分層向精煉鍋內(nèi)參加粗鎂,每加一層粗鎂撒一層覆蓋熔劑,一直加至爐口,化粗鎂時(shí)發(fā)現(xiàn)燃燒應(yīng)及時(shí)撒上熔劑.精煉攪拌溫度應(yīng)限制在710C-730c左右,以免鎂液因高溫而燃燒.精煉時(shí)應(yīng)邊攪拌邊撒精煉熔劑.攪拌時(shí)應(yīng)從底部向上,由外向里回轉(zhuǎn)攪

14、拌,使鎂液上下旋轉(zhuǎn)翻動(dòng),應(yīng)預(yù)防液面波動(dòng)過大.撒精煉熔劑時(shí)應(yīng)沿著增竭的四周均勻撒入鎂液中,精煉25分鐘左右,如液面模糊應(yīng)繼續(xù)精煉.然后靜置降溫,靜置時(shí)間不低于20-25分鐘.每次澆鑄前模具內(nèi)外表應(yīng)刷干凈,不允許有縮孔、結(jié)瘤、殘?jiān)?并進(jìn)行預(yù)熱.澆鑄溫度為690-710C,鎂液溫度不應(yīng)超過720C,以免澆鑄時(shí)燃燒.澆鑄不宜太快,應(yīng)使鎂液連續(xù)平穩(wěn)而下,不應(yīng)存在劇烈翻滾,以免影響外觀質(zhì)量.澆鑄時(shí)出現(xiàn)燃燒應(yīng)及時(shí)撒上硫磺粉.鎂液注滿錠模后,從澆鑄的一端用小耙輕輕的將鎂錠外表的皮刮去一層.質(zhì)量提升意義：分層下鎂、攪拌到位,直接影響鎂錠內(nèi)雜質(zhì)元素的去除,溫度限制可以預(yù)防鎂液燃燒,在澆鑄時(shí),一邊澆鑄,一邊撒硫磺粉

15、,硫磺粉燃燒使鎂錠與空氣隔絕,阻止了鎂的燃燒.MgO皮刮去可以預(yù)防鎂錠外表腐蝕并出現(xiàn)麻面黑點(diǎn),保證鎂錠外觀質(zhì)量.K精煉環(huán)境的改善過程限制要點(diǎn)：對精煉車間增強(qiáng)環(huán)境限制,精煉時(shí)使用抽風(fēng)設(shè)施,改善精煉通風(fēng)條件,車間衛(wèi)生每班打掃,澆鑄臺嚴(yán)禁出現(xiàn)臟、舌L、差現(xiàn)象.質(zhì)量提升意義：通過環(huán)境限制,預(yù)防粉塵、灰土進(jìn)入鎂液,預(yù)防風(fēng)沙影響澆鑄質(zhì)量,對提升鎂錠的內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量都具有積極意義.L小結(jié)金屬鎂冶煉使一種比擬復(fù)雜的工藝,影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素比擬多,煉鎂過程中,從原料、煨燒、運(yùn)轉(zhuǎn)、復(fù)原、精煉多工序,甚至復(fù)原罐、精煉鍋、回轉(zhuǎn)爐窯襯的材質(zhì)都有可能對鎂的質(zhì)量造成影響.只要從每一項(xiàng)工藝環(huán)節(jié)抓起,以一種系統(tǒng)工程的方法加以改良,產(chǎn)品質(zhì)量必然能夠得到提升.目前,我公司通過嚴(yán)格的過程限制,產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)出現(xiàn)很大改觀,事實(shí)證實(shí),嚴(yán)格的過程限制到達(dá)質(zhì)量提升的目的,是完全可以做到的.三、工程的創(chuàng)新性中國的皮江法煉鎂普遍存在裝備技術(shù)落后,自開工業(yè)化程度較低,生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作條件惡劣,能源消耗及環(huán)境污染較為嚴(yán)重,生產(chǎn)企業(yè)片面追求眼前利益,不注重產(chǎn)品的質(zhì)量,無視品牌戰(zhàn)略,這些問題嚴(yán)重制約了皮江法煉鎂工業(yè)的快速開展.而在使用先進(jìn)的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備根底上,增強(qiáng)金屬鎂冶煉過程限制通過專業(yè)人員的生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累,進(jìn)行系統(tǒng)性分析后總結(jié)出一套切實(shí)可行的過程限制經(jīng)驗(yàn)并形成習(xí)慣性實(shí)施,可以起到大