[發(fā)明專利]一種高致密電熔氧化鎂及其制備方法和制備裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110795961.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN113387603B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李振;郭麗莉;王曉民;高爽;陳曉陸;李世強(qiáng);邵思佳;朱曉航;張全慶;陳娜;趙致如;唐開鈺;王一;董豪;曲佳林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 營(yíng)口理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C04B2/10
• 分類號(hào): C04B2/10
• 代理公司: 北京華創(chuàng)智道知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11888
• 代理人: 彭隨麗

本發(fā)明涉及無機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高致密電熔氧化鎂及其制備方法和制備裝置。本發(fā)明涉及一種高致密電熔氧化鎂及其制備方法，制備方法包括：破碎、混合、交流電熔、直流電熔和自然冷卻制備以下成品。本發(fā)明產(chǎn)品和工藝具有以下特點(diǎn)：改進(jìn)了電極的分布規(guī)律進(jìn)一步降低冶煉單耗；采用在氧化鎂混合料中加入鋯粉和氧化鈣，可以在電熔氧化鎂形成致密氧化膜，提高了高溫下耐腐蝕能力；采用空心電極設(shè)計(jì)有助于雜質(zhì)組分從內(nèi)部排出；采用先交流后直流兩段電熔工藝，有助于保證雜質(zhì)和氧化鎂長(zhǎng)時(shí)間處于分離狀態(tài)，交流有助于雜質(zhì)處于不穩(wěn)定態(tài)容易從空心電極排出，改善了氧化鎂品質(zhì)，進(jìn)一步拓展了應(yīng)用范圍具有明顯的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高致密電熔氧化鎂、其制備方法及裝置。

背景技術(shù)

電熔鎂材料具備熔點(diǎn)高(2800℃)、結(jié)晶粒大、結(jié)構(gòu)致密、抗渣性強(qiáng)、耐高溫、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐壓強(qiáng)度大、絕緣性能強(qiáng)、耐沖刷、耐腐蝕，晶體大約在2300℃化學(xué)性能仍保持穩(wěn)定等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高溫電氣絕緣材料，同時(shí)也是制作高檔鎂磚，鎂碳磚及不定形耐火材料的重要原料，基于電熔鎂砂表現(xiàn)出的優(yōu)良特性，其廣泛應(yīng)用于高溫電氣絕緣材料，同時(shí)也是制作高檔鎂磚，鎂碳磚及不定形耐火材料的重要原料，此外，單晶、多晶、高純電熔氧化鎂，用于制造高級(jí)和超高級(jí)耐溫、耐壓、耐高頻絕緣材料、熱電偶材料、電子陶瓷材料、火箭、核子熔爐等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：菱鎂礦資源的日益匱乏，及電熔氧化鎂產(chǎn)業(yè)的高耗能已成為制約該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題，改進(jìn)電熔氧化鎂工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低冶煉單耗成為一項(xiàng)刻不容緩的工作；另外現(xiàn)有電熔氧化鎂雜質(zhì)含量有待于提高，尚不能滿足高端領(lǐng)域需求；另外現(xiàn)有電熔氧化鎂耐高溫腐蝕性在長(zhǎng)期高溫下使用易出現(xiàn)開裂，表面硬度下降現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

為了進(jìn)一步降低冶煉單耗改進(jìn)電熔氧化鎂工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)，在滿足熔融基礎(chǔ)上改進(jìn)了電極的分布規(guī)律；為了改善現(xiàn)有電熔氧化鎂耐高溫腐蝕性在長(zhǎng)期高溫下使用易出現(xiàn)開裂，表面硬度下降現(xiàn)象，采用在氧化鎂混合料中加入鋯粉和氧化鈣，可以在電熔氧化鎂形成致密氧化膜；為了進(jìn)一步改善氧化鎂品質(zhì)降低雜質(zhì)含量，及進(jìn)一步采用交流直流混合電熔工藝，加快雜質(zhì)組分排出。

為解決背景技術(shù)中提及的至少一個(gè)問題，本發(fā)明實(shí)施方式的目的在于提供一種高致密電熔氧化鎂及其制備方法。

一種高致密電熔氧化鎂制備方法，其具體工藝步驟如下：

步驟一，將菱鎂礦石破碎篩分得氧化鎂原料；

步驟二，向氧化鎂原料加入占總質(zhì)量0.01-0.5wt％鋯粉，及0.01-0.05wt％氧化鈣，所述鋯粉粒度0.1-100μm，在干燥條件下混合均勻得產(chǎn)物一；

步驟三，將碳?jí)K電極破碎篩分得電極原料；

步驟四，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將10-15wt％的所述產(chǎn)物一鋪在電熔爐底部，再將10-15wt％的所述電極原料鋪在電熔爐中心底部圓柱電極周圍的區(qū)域里；所述電熔爐三種火線電極隨機(jī)命名為第一電極、第二電極和第三電極；

步驟五，打開交流電源，進(jìn)行引弧，待電流穩(wěn)定后，將30-50wt％所述產(chǎn)物一在電熔溫度一下均勻加入到電極附近電熔處理；

步驟六，關(guān)閉步驟五交流電源，打開直流電源，待電流穩(wěn)定后，將30-50wt％所述產(chǎn)物一在電熔溫度二下均勻加入到所述電極附近，繼續(xù)電熔處理；

步驟七，關(guān)閉電源，停止電熔，隨爐自然冷卻后出爐，得到所述電熔氧化鎂。

優(yōu)選的，所述氧化鎂原料粒徑≦80mm；所述電極原料粒徑≦50mm；

優(yōu)選的，步驟一所述菱鎂礦石為氧化鎂質(zhì)量百分比含量≧45％的菱鎂礦石；

優(yōu)選的，步驟二所述干燥條件下相對(duì)濕度小于5％。

優(yōu)選的，步驟五所述電極為空心石墨電極或?qū)嵭氖姌O。