[发明专利]一种高致密电熔氧化镁及其制备方法和制备装置

说明书

本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及一种高致密电熔氧化镁及其制备方法和制备装置。本发明涉及一种高致密电熔氧化镁及其制备方法，制备方法包括：破碎、混合、交流电熔、直流电熔和自然冷却制备以下成品。本发明产品和工艺具有以下特点：改进了电极的分布规律进一步降低冶炼单耗；采用在氧化镁混合料中加入锆粉和氧化钙，可以在电熔氧化镁形成致密氧化膜，提高了高温下耐腐蚀能力；采用空心电极设计有助于杂质组分从内部排出；采用先交流后直流两段电熔工艺，有助于保证杂质和氧化镁长时间处于分离状态，交流有助于杂质处于不稳定态容易从空心电极排出，改善了氧化镁品质，进一步拓展了应用范围具有明显的实用价值。

技术领域

本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及一种高致密电熔氧化镁、其制备方法及装置。

背景技术

电熔镁材料具备熔点高(2800℃)、结晶粒大、结构致密、抗渣性强、耐高温、化学性能稳定、耐压强度大、绝缘性能强、耐冲刷、耐腐蚀，晶体大约在2300℃化学性能仍保持稳定等特点，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，基于电熔镁砂表现出的优良特性，其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、高纯电熔氧化镁，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、核子熔炉等领域具有广阔应用前景。

本发明的发明人发现：菱镁矿资源的日益匮乏，及电熔氧化镁产业的高耗能已成为制约该产业发展的瓶颈问题，改进电熔氧化镁工艺优化设计、降低冶炼单耗成为一项刻不容缓的工作；另外现有电熔氧化镁杂质含量有待于提高，尚不能满足高端领域需求；另外现有电熔氧化镁耐高温腐蚀性在长期高温下使用易出现开裂，表面硬度下降现象。

发明内容

为了进一步降低冶炼单耗改进电熔氧化镁工艺优化设计，在满足熔融基础上改进了电极的分布规律；为了改善现有电熔氧化镁耐高温腐蚀性在长期高温下使用易出现开裂，表面硬度下降现象，采用在氧化镁混合料中加入锆粉和氧化钙，可以在电熔氧化镁形成致密氧化膜；为了进一步改善氧化镁品质降低杂质含量，及进一步采用交流直流混合电熔工艺，加快杂质组分排出。

为解决背景技术中提及的至少一个问题，本发明实施方式的目的在于提供一种高致密电熔氧化镁及其制备方法。

一种高致密电熔氧化镁制备方法，其具体工艺步骤如下：

步骤一，将菱镁矿石破碎筛分得氧化镁原料；

步骤二，向氧化镁原料加入占总质量0.01-0.5wt％锆粉，及0.01-0.05wt％氧化钙，所述锆粉粒度0.1-100μm，在干燥条件下混合均匀得产物一；

步骤三，将碳块电极破碎筛分得电极原料；

步骤四，以质量百分数计，将10-15wt％的所述产物一铺在电熔炉底部，再将10-15wt％的所述电极原料铺在电熔炉中心底部圆柱电极周围的区域里；所述电熔炉三种火线电极随机命名为第一电极、第二电极和第三电极；

步骤五，打开交流电源，进行引弧，待电流稳定后，将30-50wt％所述产物一在电熔温度一下均匀加入到电极附近电熔处理；

步骤六，关闭步骤五交流电源，打开直流电源，待电流稳定后，将30-50wt％所述产物一在电熔温度二下均匀加入到所述电极附近，继续电熔处理；

步骤七，关闭电源，停止电熔，随炉自然冷却后出炉，得到所述电熔氧化镁。

优选的，所述氧化镁原料粒径≦80mm；所述电极原料粒径≦50mm；

优选的，步骤一所述菱镁矿石为氧化镁质量百分比含量≧45％的菱镁矿石；

优选的，步骤二所述干燥条件下相对湿度小于5％。

优选的，步骤五所述电极为空心石墨电极或实心石墨电极。