[实用新型]一种用于电熔白刚玉冶炼的纯氧鼓泡系统

说明书

技术领域

本实用新型属于冶炼设备技术领域，具体涉及一种用于电熔白刚玉冶炼的纯氧鼓泡系统。 

背景技术

电熔白刚玉是一种生产中高档不定性和定性耐火材料的主要原料，具有体积密度大，气孔率低等优点，能有效提高材料的体积稳定性和抗热震性能，广泛应用于钢铁、水泥、陶瓷、磨料、石化等行业。白刚玉是以工业氧化铝为原料，于电弧炉中经2000°C以上高温熔炼后冷却，然后经粉碎整形，磁级去铁，再用不同型号的筛机把粉碎后的白刚玉分成各种号段。白刚玉的主要成分是α-Al₂O₃，工业氧化铝的成分主要是γ-Al₂O₃的混合物，呈白色松散的结晶粉末，由许多粒径小于0.1μm小晶体组成的多孔球形聚集体。目前，电熔白刚玉的冶炼基本上是工业氧化铝粉熔化再结晶的过程，即γ-Al₂O₃在高温下转变为α-Al₂O₃的过程。这个过程也起到了一定的净化提纯作用，含有钠钾的β-Al₂O₃杂质由于熔点低密度小，在熔块冷却结晶时偏析于熔块的上中部，通过碎选的方法可以剔除，但是仍有少量留在刚玉熔体中，严重影响了白刚玉的耐火性能。电熔白刚玉冶炼工艺中采用的电弧炉电极为石墨电极，这样就不可避免的带入熔体中碳单质，造成白刚玉的百度下降。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于电熔白刚玉冶炼的纯氧鼓泡系统，提高电熔白刚玉产品品质，降低单位能耗。 

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于电熔白刚玉冶炼的纯氧鼓泡系统，该系统包括多孔鼓泡装置2、压力盒5和供气系统，所述多孔鼓泡装置2设有贯通上下表面的透气通孔4，所述透气通孔4通过压力盒5与供气系统相连通。 

所述的供气系统是由供气中心管6供气。 

所述的多孔鼓泡装置2安装在电弧炉1内部的底部，分布在电弧炉的电极3的死区。 

所述的多孔鼓泡装置2为多孔透气塞砖，多孔透气塞砖是埋有陶瓷管的陶瓷砖，陶瓷管构成贯通上下表面的透气通孔4。 

所述的供气系统提供纯度≥99.2%的氧气。 

所述的多孔鼓泡装置2由耐高温特种金属陶瓷材质组成。 

采用本实用新型的用于电熔白刚玉冶炼的纯氧鼓泡系统的工作流程为：在白刚玉精炼阶段，电弧炉1内部80%的氧化铝呈熔融状态。纯度≥99.2%的氧气通过供气系统的供气中心管6进入压力盒5，通过与压力盒5连通的多孔鼓泡装置2内的透气通孔4，在多孔鼓泡装置2表面鼓出气泡。气泡由电弧炉1底部缓缓上升，起到了搅拌的作用。氧气泡由多孔鼓泡装置2进入熔体之后，与熔体中的碳素和有机质快速氧化反应，使碳素和有机杂质以CO和CO₂的形式溢出。同时，氧化反应放出的热量大大节省了电弧炉1的电能消耗，随着氧气的通入，氧化铝全部变为熔融状态。 

白刚玉的熔点高达2050°C，含氧化铝很多的熔体冷却时，刚玉最先结晶出来，而把含杂质较多的炉液排挤到炉内温度较高的液体中上部分。电弧炉通入气体之后，熔体具有了良好的流动性，其成分和温度变得均匀，促进了各部位渣状和气体杂质的偏析和β-Al₂O₃杂质结晶的集中。 

氧气泡在搅动白刚玉熔体的过程中，也与熔体中的碳素等有色杂质反应，反应产物以气体的形式溢出。熔体中碳素的减少，使得白刚玉的白度得到了大大的提升。 

碳素等杂质在被氧气氧化过程中放出大量的热量，使得熔体的温度瞬间升高至2100°C，较传统工艺设备大大缩短了精炼阶段的时间，节省了电能。 

该实用新型在传统的电弧炉上，添加纯氧鼓泡系统，通过多孔鼓泡装置鼓入纯度≥99.2%的氧气气泡进入炉液中，可促进白刚玉中杂质的集中，去除白刚玉中的碳素，提高白刚玉的纯度及品质。同时，由于氧气与杂质氧化反应放出热量，反应热又可作精炼阶段能量，从而大大缩短了冶炼周期，节省了电能。 

附图说明

图1为纯氧鼓泡系统结构示意图； 

图2为多孔鼓泡装置安装在电弧炉中的位置分布示意图； 

图中标号说明：1-电弧炉，2-多孔鼓泡装置，3-电极，4-透气通孔，5-压力盒，6-供气中心管。 

具体实施方式