กระบวนการผลิตคอรันดัมสีน้ำตาล

กระบวนการหลอมคอรันดัมสีน้ำตาล วิธีการและคุณลักษณะ:

(1) ลักษณะกระบวนการ: (1) อุณหภูมิเตาเผา > 2050 °C (2) ระดับประจุในเตาเผา: ชั้นแข็งด้านบน ชั้นกึ่งหลอมเหลวตรงกลาง ชั้นหลอมเหลวด้านล่าง (3) การกระจายพลังงานไฟฟ้าในเตาเผา: ความร้อนจากอาร์ก ความร้อนต้านทาน (4) ในกระบวนการถลุง ความลึกของการหลอมเหลวและพื้นที่การหลอมเหลวจะได้รับการรับประกันตลอดเวลาโดยการควบคุมพลังงาน อัตราส่วนการผสม และความหนาของชั้นวัสดุ

(2) วิธีดำเนินการ:

วิธีเตาอบ (วิธีอาร์คจมน้ำ):

คุณสมบัติ: (1) เตาเผาที่มีชั้นวัสดุหนาและมีความจุ 1,800~2,500KVA ความหนาเริ่มต้นโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 600~1,000 มม. ความหนาเริ่มต้นของเตาเผาที่ต่ำกว่า 1,000KVA โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 400~600 มม. (2) ขนาดเม็ดใหญ่ (3) ส่วนโค้งถูกปกคลุมด้วยชั้นวัสดุอย่างสมบูรณ์

ข้อดี: (1) การใช้ความร้อนสูง (2) การสูญเสียของอิเล็กโทรดและซับในเตาน้อย และระดับการแผ่รังสีอุณหภูมิสูงของอุปกรณ์ส่วนบนของตัวเตาน้อย (3) ลดอันตรายจากความร้อนที่แผ่ออกมาต่อคนงาน

ข้อเสีย: (1) มีวัสดุรีไซเคิลจำนวนมากในเตาเผาแบบคงที่ การใช้สารตั้งต้นเพิ่มขึ้น และปริมาณแรงงานก็มาก (ส่งผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อการทำงานของเตาเผาแบบทิ้ง) (2) ปริมาณการป้อนรายชั่วโมงนั้นมาก การทำงานไม่เหมาะสม ความเร็วในการหลอมละลายของสารหลอมนั้นเร็ว ศูนย์กลางแหล่งความร้อนถูกเคลื่อนขึ้น และพื้นที่แอ่งที่หลอมละลายนั้นเล็ก (3) ทำให้เกิดเตาอบแบบพ่นได้ง่าย (4) เตาเผาแบบคงที่นั้นง่ายต่อการผลิตปรากฏการณ์ของคอรันดัมผสมและเฟอร์โรซิลิกอนหรือคุณภาพที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนต่างๆ ของฟริต

วิธีเตาเปิด (วิธีอาร์คเปิด)

คุณสมบัติ: ชั้นวัสดุบาง ขนาดอนุภาคละเอียด เวลาการสัมผัสส่วนโค้งยาวนาน ความหนาของชั้นวัสดุโดยทั่วไปคือ 300 มม.

ข้อดี: (1) อัตราการใช้ประจุสูง (2) อุณหภูมิของสระหลอมเหลวสูงและพื้นที่หลอมเหลวมีขนาดใหญ่ (3) ความหนืดของหลอมเหลวน้อย โลหะผสมเฟอร์โรซิลิกอนแยกจากกันที่ศูนย์กลางได้ง่าย และมวลของฟริตก็สม่ำเสมอ

ข้อเสีย: (1) การใช้ความร้อนต่ำ (2) เวลาในการหลอมนานและประสิทธิภาพการผลิตต่ำ (3) วัสดุบุผิวเตาและอิเล็กโทรดออกซิไดซ์อย่างรวดเร็ว และอุปกรณ์บางอย่างมักอยู่ในพื้นที่ที่มีการแผ่รังสีอุณหภูมิสูง ซึ่งส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งาน (4) สภาพแวดล้อมด้านหน้าเตาไม่ดี

กระบวนการดำเนินงานทั่วไปของการถลุงคอรันดัมสีน้ำตาล:

(1) การเตรียมการก่อนเริ่มเตาเผา: ① การเชื่อมต่ออิเล็กโทรด: เป่าพื้นผิวสัมผัสแบบสถิตและขันเกลียวให้แน่น ② ปรับความยาวของอิเล็กโทรด: อิเล็กโทรดเพียงแค่สัมผัสโค้กที่อาร์คซึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อการเข้าถึงหรือการทิ้งของตัวเตาเผา ③ วัดระยะทางของอิเล็กโทรดและระยะทางระหว่างอิเล็กโทรดและผนังเตาเผา ④ วัดฉนวนของระบบตัวนำรอง: ค่าความต้านทานของส่วนฉนวนคือ > 0.5MΩ ⑤ ตรวจสอบอุปกรณ์ระบบ เช่น การส่งผ่านเตา การยกอิเล็กโทรด การป้อน ฯลฯ รวมถึงท่อน้ำ อากาศ วาล์ว ฯลฯ

(2) การเปิดเตาเผา: ① จัดเรียงโค้กเริ่มต้น: ขนาดอนุภาคของโค้กเริ่มต้นคือ 30-50 มม. มีสามวิธีในการวาง: สามเหลี่ยมทึบ: โค้กเริ่มต้นอาร์คจำนวนมาก ไม่ง่ายที่จะทำลายอาร์ค ใช้ตรงกลาง สามเหลี่ยมกลวง: โค้กเริ่มต้นอาร์คจำนวนเล็กน้อย ทำลายอาร์คได้ง่าย ไม่ค่อยได้ใช้ รูปร่างของผลึก: โค้กจำนวนเล็กน้อยสำหรับการเริ่มต้นอาร์ค การเริ่มต้นอาร์คอย่างรวดเร็ว ทำลายอาร์คได้ง่าย และใช้สำหรับการเปิดเตาเผา ② การส่งกำลัง: ③การเริ่มต้นอาร์ค: ใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น เมื่อกระแสไฟเพิ่มขึ้นเป็น 20-30% ให้เพิ่มบล็อกของบ็อกไซต์เพื่อกดอาร์ค และเมื่อโหลดกระแสไฟเพิ่มขึ้นเป็น 80% คุณสามารถเพิ่มวัสดุเพื่อเข้าสู่การหลอม

(3) การถลุง: แบ่งออกเป็น 2 กระบวนการหลักๆ คือ วิธีเตาถลุงแบบตุ๋นและวิธีเตาถลุงแบบเปิด (ดูรายละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการถลุงและลักษณะของคอรันดัมสีน้ำตาลในข้อ 3) ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานและวิเคราะห์สภาพเตาถลุงได้ดี

(4) การควบคุม: โดยทั่วไปจะหยุดการป้อนอาหาร ควบคุมการขึ้นของอิเล็กโทรด และอย่าจัดการกับปฏิกิริยาเล็กน้อย การบล็อกปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นหรือ “บล็อกลูกไก่” จะได้รับการประมวลผลภายหลัง เพื่อป้องกันปรากฏการณ์การแขวนลอย

(5) การกลั่น: ① ก่อนที่จะหันไปกลั่น ให้ปรับสัดส่วนของส่วนผสมและเพิ่มปริมาณคาร์บอนให้เหมาะสม ② หยุดการป้อน วัสดุชั้นบาง แรงดันไฟต่ำ การทำงานกระแสไฟฟ้าสูง

(6) การกลับหัว (ออกจากเตา): ① สตาร์ทอิเล็กโทรดก่อน จากนั้นปิดไฟเมื่อกระแสไฟไม่น้อยกว่า 5,000A ② เตาทิ้งพร้อมที่จะรับแพ็คเกจล่วงหน้า 0.5 ชั่วโมง และปิดน้ำหล่อเย็นแล้ว ③ เมื่อเท ให้ปฏิบัติตามหลักการช้าๆ ก่อน จากนั้นเร็ว และสุดท้ายช้าลงเล็กน้อย ④ ทิ้งของเหลวที่หลอมละลายไว้เล็กน้อย เพื่อให้เกิดการกระทบส่วนโค้งครั้งต่อไป ⑤ ใส่ใจกับมุมเอียงเพื่อป้องกันไม่ให้หัวฉีดเตาสัมผัสแพ็คเกจการจีบ ⑥ หลังจากเทและรีเซ็ต เมื่ออิเล็กโทรดอยู่ห่างจากของเหลวที่หลอมละลาย 200-500 มม. ให้เริ่มส่งไฟฟ้า

(7) ข้อควรระวัง: ① ในระหว่างกระบวนการถลุงหากไม่มีปรากฏการณ์ผิดปกติให้ส่งโหลดเต็มตามต้องการและลดจำนวนกิจกรรมของอิเล็กโทรด ② เตาเผาจะไม่ตัดวัสดุเป็นเวลานานและอิเล็กโทรดที่เคลื่อนที่ได้สามารถบังคับให้วัสดุลดลงเป็นเวลา 30-40 นาที ③ หลังจากอุปกรณ์ปฏิกิริยาขนาดใหญ่ของเตาไฟฟ้าได้รับความเสียหายหรือไฟฟ้าดับเป็นเวลานานให้ใส่ใจกับอิเล็กโทรดที่ทำงานอยู่ ④ หากอิเล็กโทรดติดขัดควรยกขึ้นก่อน ⑤ ให้เข้มข้นและทำงานที่ความจุเต็มที่ตามกระบวนการ

5. วิธีการดำเนินการในกระบวนการถลุง:

(1) การอาร์ก: วิธีการใช้คาร์บอนเป็นตัวนำในการเริ่มอาร์กเมื่อเปิดเตา จุดทำงาน: วิธีการลูกตุ้มของการอาร์กโค้ก ใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและค่อยๆ ใส่เข้าไปในอาร์กหลังจากที่กระแสไฟเพิ่มขึ้นและคงที่ เพื่อป้องกันไม่ให้อาร์กแตก

(2) เตาเผาแบบเคี่ยว: กล่าวคือ ชั้นวัสดุค่อนข้างหนา โดยทั่วไปแสงอาร์ก 0.4-1M จะทึบแสง และอัตราการใช้ความร้อนสูง สิ่งสำคัญในการทำงาน: ใช้การป้อนเป็นระยะ เตาเผาแบบเคี่ยวเป็นประจำ และทำงานร่วมกับการทำงาน “ควบคุม” ปล่อยอากาศออกเป็นประจำเพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันอากาศที่มากเกินไป ซึ่งอาจทำให้เกิดการไหม้ได้ อิเล็กโทรดที่เคลื่อนที่น้อยลง แหล่งจ่ายไฟที่สมดุลและโหลดเต็ม ก้อนของบ็อกไซต์น้อยกว่า 30 มม. และปริมาณผงละเอียดน้อย

(3) การควบคุม: สิ่งสำคัญ: ห้ามเพิ่มหรือลดปริมาณวัสดุภายในระยะเวลาหนึ่งเพื่อส่งเสริมให้อิเล็กโทรดตกลงมา ขยายพื้นที่ของแอ่งหลอมเหลว และเพิ่มอุณหภูมิของของเหลวที่หลอมละลาย วิธีการทำงาน: ควบคุมการป้อน ควบคุมการเพิ่มขึ้นของอิเล็กโทรด โดยทั่วไปแล้ว ปฏิกิริยาขนาดเล็กจะไม่ได้รับการบำบัด ชั้นการแบ่งชุดจะตกลงมา ความลื่นไหลของของเหลวที่หลอมละลายดี และกระแสไฟไม่เสถียร จากนั้นจึงสามารถถ่ายโอนไปยังการป้อนสารหลอมเหลวได้

(4) การไล่ก๊าซ: ก๊าซ CO จำนวนมากจะถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการปฏิกิริยาการรีดิวซ์ ซึ่งจะต้องกำจัดออกเพื่อป้องกันการระเบิดครั้งใหญ่ ข้อกำหนดการทำงาน: ความหนาของชั้นวัสดุและระดับของการบล็อกละลายควรเหมาะสมเพื่อรักษาการซึมผ่านของอากาศ หลังจากก๊าซระเหยออกไปจนหมด ให้ปิดฝาครอบด้วยวัสดุที่ใช้แล้วชิ้นใหญ่

(5) การเติมวัสดุเหลือใช้ที่ส่งกลับเข้าไปในเตาเผา โดยส่วนใหญ่จะเติมเป็นชั้น ๆ โดยมีส่วนผสมของบ็อกไซต์อยู่ตรงกลางระหว่างการถลุง และเติมลงในโซนการหลอมของเตาเผา

(6) การใช้ผงไมโครไนซ์ในเตาเผา: เมื่อรูที่ยุบตัวเผยให้เห็นพื้นผิวของเหลว ให้ปิดผงไมโครไนซ์ก่อนเพื่อสร้างฝาปิดแข็งก่อนที่จะเติมวัสดุ เมื่อชั้นวัสดุปรากฏว่าเป็นแบบเผาผนึกแล้ว ให้เทลงบนพื้นผิวของสารละลาย เติมตรงกลางของอิเล็กโทรดทั้งสามตัวก่อนที่จะหยุดเตาเผา หรือเทจากรากอิเล็กโทรดลงไป

(7) การป้อน: นั่นคือ: การส่งประจุโดยรอบไปยังศูนย์กลาง ในระยะควบคุมและการปรับแต่ง ประจุร้อนโดยรอบจะถูกผลักไปทางบริเวณอุณหภูมิสูงทีละน้อย

(8) การทุบ: การเผาผนึกชั้นวัสดุมีความรุนแรงและประจุจมลง วิธีการ: เมื่อวิธีการอื่นไม่ได้ผล เตาเผาก็สามารถถอดออกได้ ยกอิเล็กโทรดขึ้นทีละรายการ รินของเหลวที่หลอมละลายจนล้น ปกคลุมด้วยผงไมโครไนซ์ แล้วคนให้เข้ากัน

(9) การกลั่น: หยุดการป้อนจนกว่าประจุจะละลาย ข้อกำหนดการทำงาน: แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า; เคลื่อนย้ายอิเล็กโทรดบ่อยๆ เพื่อตบประจุเพื่อป้องกันการเผาผนึก; ใช้แปรงปัดประจุโดยรอบไปทางศูนย์กลางแล้วละลายให้หมดอย่างค่อยเป็นค่อยไป

(10) หยุดเตา: หลังจากการหลอมละลาย สามารถตัดกระแสไฟฟ้าได้ประมาณ 30 นาทีหลังจากการกลั่น สิ่งสำคัญในการทำงาน: สามารถเคลือบอิเล็กโทรดด้วยผงไมโครไนซ์ ติดแท่งบ่อยๆ เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของทั้งสามเฟสมีความคล้ายคลึงกัน

สถานการณ์ปกติของการปิดเตา: เปลวไฟสีขาวน้ำเงินพุ่งออกมาจากหัวอิเล็กโทรด ส่วนโค้งยาวและไม่เสถียรมาก กระแสไฟฟ้าไม่เสถียร และมีฝาปิดอ่อนปรากฏขึ้นบนระดับของเหลว