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杂质、添加元素对棕刚玉产品性能的影响有哪些

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2021-01-25 14:28 发布者:admin 来源: 阅读量:155

  铝矾土质量如果降低,那么就说明用于棕刚玉熔炼的铝矾土杂质含量增加,有的杂质对棕刚玉的熔化过程和晶体结构的性能有很大的影响,但有的对产品性能影响不大。熔融过程中,杂质、添加元素对棕刚玉产品性能的影响有哪些?

棕刚玉

  Fe2O3

  Fe2O3是一种可用于熔炼棕刚玉的杂质,因为在熔炼过程中,Fe2O3在轻微燃烧的铝土矿中还原为铁,然后形成硅铁合金,从而减少了铁填料的添加量。Fe2O3在还原熔融过程中,仍有极少量的Fe2O3和氧化铝形成铁铝锭,对棕刚玉的质量有一定的影响。如果铝土矿中三氧化二铁含量过高,这不仅使棕刚玉的品质降低,还会大大增加能源消耗。

  SiO2

  当Fe2O3还原到一定浓度时,SiO2开始减少与铁元素结合形成高比重的硅铁合金。在刚玉矿物相中,也会有少量的SiO2与Al2O3、Cao结合减少硬度较低的矿物杂质。冶炼实践表明,当SiO2含量超过5%时,炉况不稳定,增加了操作难度减少了生产过程,使棕刚玉产品质量不稳定。刚玉块体电耗较高,各种原材料消耗量也将增加。

棕刚玉硬度

  TiO2

  在棕刚玉冷却过程中,钛氧化物主要由钛白粉和液晶接触面上的二氧化钛组成。钛氧化物主要是Ti2O3溶解在刚玉晶体中,或在刚玉晶体以玻璃的形式溶解固溶体Ti2O3,可以提高棕刚玉的硬度,而不溶性Ti2O3和TiO2能促进棕刚玉晶体的微晶化,提高刚玉的韧性和冲击韧性。如果铝土矿中含有过量的TiO2,则Al2O3反应生成钛酸铝会影响棕刚玉的质量。

  Na2O和K2O

  Na2O和K2O等碱金属对棕刚玉的品质是有害的,在冶炼的过程中虽然部分经高温会挥发,但是不能被还原,会与Al2O3生成高铝酸钠、高铝酸钾和玻璃质等硬度较低的矿物,从而影响棕刚玉的质量。

  其它添加元素

  为了提高棕刚玉的质量,经常加入其他矿物元素来改善刚玉的性能。在通过与美国、俄罗斯等国家的比较,对我国棕刚玉熔炼过程中杂质反应理论研究,特别是对棕刚玉熔融过程中碱金属、碱土金属、硫等有害杂质的状态研究,还没有明确的结论。随着棕刚玉原料铝土矿质量的不断降低,必须从基础上考虑杂质对冶炼过程和产品性能的影响,从而总结出适合棕刚玉冶炼的生产工艺。

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