铝矾土熟料,简称高铝料,用其熟料制造的各种高铝砖,是冶金工业和其它工业广泛使用的耐火或防腐材料,特别在电炉炉顶,高炉和热风炉上使用,耐火效果十分显著,性能均优于普通粘土耐火砖。
简介
我国自解放以来,由于冶金工业和其他工业的迅猛发展,大大促进了耐火材料工业的发展,从而成为世界上耐火材料产量最高的国家。山西省有丰富的高铝矾土资源,贮量之多,品位之高,在全国名列前茅,而阳泉市己成为全国最大的高铝矾土原料生产基地。
由于铝矾土熟料分布广泛,埋藏很浅,容易开采。再加之铝矾土熟料的烧结工艺简单,投资少,效益高,所以乡镇企业纷纷上马进行开采和缎烧,取得了明显的经济效益。
如阳泉市,从1981年开始,一年生产铝矾土熟料达27.5万吨,产值137.5万元注铝料12.2万吨,其中西南峪乡生产8.5万吨。铝矾土熟料平均每吨60元左右,每个劳动力每年可生产250吨左右,除去燃料等消耗,一年可收入一万元左右。
性质
铝矾土熟料的主要矿物是水铝石和高铝硅石,水铝石含量随着
三氧化二铝与
二氧化硅的比例的提高而增多。次要的矿物为金红石、揭铁矿等。有时还含有少量的波美石和迪开石。按高铝矾土含三氧化二铝的高低,一般可分为3等5级,其含量和颜色分别为:
一等特级85%以上土灰色或深灰色
一等一级75-85%土灰色或深灰色
二等二级65-75%白灰色
三等三级50-65%青灰色
四级50%以下青灰色
铝矾土熟料属于沉积矿床,分为土生矿和石脉矿。土生矿,最上面覆盖着硬质红粘土,伴有石灰石厚土层,人们称之为“粒姜石”。矿体呈层状产出,面积较大,沿走向可达数里长,矿厚一般为3-4米,再厚者可达7一9米以上,材质纯净,结构坚硬致密。石脉矿由石灰岩覆盖,面积较小,呈窝状产出,一般十几米至几十米一窝,有时与石灰岩混生,中间夹一层细红胶泥,材质较粗而且不太纯净。
制备方法
开采方法一般采用明山起坡露天挖掘。埋藏较深的地方,也有的用钻洞开采的办法。由于生料在外观上很难分辨等级,所以一定要按原生矿层等级分层开采。矿床最上面是青增,下面是三级料和二级料,最下层是一级料。三、四级料与一、二级料,难于区别,开采时须注意鉴别。有的石脉矿床与硫铁矿接近或混生,要把非高铝杂质除掉,否则会给缎烧带来困难,影响熟料品质。按等级分层产出的生料,要按等级堆放和分别锻烧,不得混级,混级会影响响产值。
铝矾土熟料需要缎烧,成为熟料,才能制造高铝砖。高铝矾土的缎烧,当前乡镇企业一般采用地坑窑和竖窑两种炉型。用地坑窑缎烧,不仅生产效率很低,耗煤量很大,而且劳动强度高,产品质量低,浪费资源,这是一种较落后的生产方式,不宜提倡。
竖窑适于乡镇企业采用。它的特点是:结构简单卜容易上马,基建投资少,造价低,单位成品所消耗原料、9料少,生产成本低,设备占地面积小,单位面积利用系数大,不用机械上料,操作方便,生产操作容易掌握,无电或少电的地方也可生产。因此,适于乡镇企业采用。
操作流程
建窑
竖窑的结构及其建造
该窑炉炉体呈瓶状,上细下粗,斜度为1.5度,这样便于原料自然下降,有利于生产操作。
该炉一般高度为15一30米·容积约20一70立方米。其结构由下而上为:
(1)炉基着先根据竖窑炉底部尺寸深挖二米左右,素土夯实,再用三七灰土夯实,厚约1.7米。
(2)炉底地基做好后,即用毛即或普通机砖砌筑厚约0.3米左右。
(3)炉体形如瓶状·在炉体高约2米左右设一出料口,出料口上方为炉蓖。,炉体瓶劲端部留一进料口约0.6米见方,上部为烟囱,高约4一6 米,口径粗约0.8米。炉体系由耐火砖和机砖砌成·底部厚约0.5米,顶部厚约37厘米。
竖窑炉体内分冷却带、烧成带和预热带,从下至上,它们分别约为2米、6-7米和1.5米。
在建造竖窑时,要适当选择有利地形,最好选用梯田或其他台阶式地形,烟囱卿和进料口可留在上一层台阶的地面上,这样可平地进料。出料口可留在下一层台阶地面上,可平地出料.这样选择地形所建起来的竖窑,既可减轻炉壁的厚度,节省材料,又改善了生产条件,减轻了劳动强度,还可以改善炉体保温条件。另外在建造时,还要注意当地风向,在顺风地形处建窑,窑体可略低一些。
如果是平地建窑,那么可增设提升设备。
建造炉体所用材料:烟囱、预热带和冷却带三部分,一般,用普通粘土砖即可烧成带炉壁厚度应为0.5一0.72米,内层用0.23米的高铝砖或镁铝砖,外围可用普通粘土砖砌筑。
煅烧
用竖窑煅烧,原料与气流相逆对流,原料自上而下运动,气流则自下而上运动,这样对介质之间的热交换相当有利,同时有利于改善生产条件,保证产品质量,节约能源消耗。其简单生产工艺是:
1.原料处理:对运来的原料,应首先用人工除杂,把原料中的铁皮(红黄色铁质石块)山皮(带有红胶泥土的石块)等杂质清除掉,保证原料的纯洁性。人工除杂后的原料还要进行筛选。入窑生料块度应为25一250毫米,块度小于25毫米的生料不能入窑。备好燃料,一般采用挥发分较小的无烟煤,也可用焦炭,对燃料一般也应人工除杂,以防杂质带入原料。
2.装窑:将原料煤按一定比例进行配合。一般而言,每吨一等生料配250公斤煤,二等生料配150-200公斤煤,三等生料配130-150公斤煤。装窑时,先撒煤,后装料,四周多撤煤,约占70-80%,中间少撒,约占30-20%,25-100毫米块度的生料布于中间,如160-250毫米块度的生料超过半吨,则采用一吨装料法,即每一层装一吨,每次准装1-2层,如25-180毫米生料超过半吨时应采用半吨装料法,即每层装半吨,每次1-2层。
3.出窑又称落料,俗称漏料.锻烧过程中应勤装勤出,同时还要随时注意炉内烧结温度和反应情况,以便发现问题,及时处理。一般来说,从装料到漏料的时间分别为:
每层装半吨:
每次装一层40-60钟
每次装二层60-80分钟
每层装一吨:
每次装一层50-100分钟
每次装二层100-120分钟
漏料方法漏料前必须检查窑炉的炉条分布情况,准备好铁钎和铁锤等工具。以加料平台为起线,漏料深度为200毫米左右。
漏料操作:先漏两边,后漏中间,必须漏平,不准串料,不得漏煤,不准悬空,不能只漏一处,要全面漏料。在漏料过程中,如发现生料存在,要少漏或暂时不漏,待熟透后再漏.过火料之处要多漏,要随时调整炉条密度,使之分布均匀,整齐、
以创造良好的通风条件。
4.选料熟料出窑后,要按等级堆放,堆放场地要清洁,不得混级或带入杂物;并要把熟料中的红黑色铁瘤、泥瘤、过火料以及灰白色欠烧料等都清除掉。然后把各级熟料分别加工成为25-100毫米的块料,即可以装运外销。