第1 页共51 页金属镁工艺操作规程金属镁是当前一种新型工业材料,而冶炼镁业是一项高温、高压、高转速,易燃、易爆、易中毒的行业,了解与掌握炼镁工艺规程,规范操作、熟练操作是冶炼镁业的关键所在。
冶炼镁业由白云石经煅白、配料压球、还原、精炼最后成为镁块,其每一环节都关系到镁的产出率。
从第一环节煅白开始,煅烧温度过高,煅白会过烧,虽然煅白的灼减量低,但其水化活性度也低。
煅烧温度偏低,煅白残留的CO2量大,即碳酸盐未分解彻底,灼减量就高。
对于耐磨指大,热强低的白云石其煅烧时间相应缩短,否则煅烧出的白云石不是过烧就是生烧。
因此灵活调节温度,根据石质把握煅烧时间非常重要。
煅烧白云石的吸湿和二氧化碳(CO2)全相同,而且时间越长,吸湿越大,氢氧化钙[Ca(OH)2]和碳酸钙[CaCO3]不仅能氧化还原析出的镁,生成氧化镁和氧化钙,而且还能氧化还原剂硅铁中的硅(Si),同时吸湿后的煅烧白云石在真空和比较低的温度一并发生离解,使反应区的剩余压力增大,减慢镁的升华速度。
因此,煅烧白云石不宜长期存放,应尽快投入到下一道工序。
竖窑要求白云石粒度较小(50—200MM),炉料要均匀,竖窑操作简单,煅烧活性度高,灼减量低,并且无论白云石是何种结构,只要控制好工艺条件,料满预热好,其煅烧效果均很好,因此,煅烧第2 页共51 页出口的煅白温度控制在300—400℃之间,有利于还原反应。
硅热法炼镁采用的还原剂应具有足够的还原能力,钙、硅、碳化钙及炭质材料等均能将镁从氧化镁[MgO]中还原出来,还原剂的还原能力按AL 、Si 、CaC2的顺序递减的,从经验观点出发,在硅热法炼镁中,通常是用硅铁作还原剂。
硅铁还原剂对于硅热法炼镁的还原过程是十分重要的,硅铁的反应性与硅铁中的Si、Fe 、SiO2、FeSi等组分有关,还原性能最好的是Si,其它的Fe—Si化合物反应速度较小,而且随着铁含量的增加,还原反应不易进行,含硅量高的硅铁脆而硬,易碎,易氧化。
在硅铁中含硅量85%以上的硅铁几乎全是Si存在,含硅量75%的硅铁,由Si和Fe、SiO2组成,其硅铁不适合硅热法炼镁,先用含硅量最高的硅铁作还原剂,不仅其反应好,而且硅的利用率也高,但是工业生产中,仍选用75%Si的SiFe,故常用Si量75%的Si作业硅热法的还原剂。
硅热法炼镁的还原过程属于固相反应过程。
对固相反应来说,要求炉料有较细的粒度,并具有较大的比表面,即炉料越细越好,但是炉料太细,压形时压缩比小,又难于成形,故炉料的细度必须控制在一定的范围内,炉料的细度对镁的还原效率,硅的利用率有较大的影响,炉料的粒度比不恰当,不仅影响还原效率,还影响团块的抗压强度,所以炉料中的粒度比是非常重要的。
第3 页共51 页煅白的强度不大,一般比较易磨,白云石矿物结构不同,所以锻白也呈现不同性质,网状结构的白云石其煅白成六方菱形结构的块座,在细磨中易粘磨,而菱形的白云石的煅白不仅易碎,粘磨现象也较轻,煅白灼减速量要高或已吸湿,在细磨时粘磨更严重,在发生粘磨现象时可从进料口加入少量三乙纯氨来减轻粘磨现象。
与其同时,白云石的煅烧过程一般通过预热、高温、冷却三部分冶炼,白云石煅烧后的煅白其活性度不小于34%,灼减度不大于0.5%,而后进行煅白初破,此时煅白初破粒度为30毫米以下的硅铁初破粒度为10毫米以下,经过微机按比粒分配给球磨机混合细磨,细度达到120目以上,进行制团来增加物料之间的相互接触,以缩短硅原子还原MgO时的自由行程,粒度越细,制团压力越大,颗粒间接触越好,越有利于还原反应,在原料制团时可使MgO、CaO晶体发生形变,增大球团的闭孔率,有利于镁蒸汽脱出使还原速度增大,因此,通常球团从1.5米高处自由落下到水泥地面上,以碎成四瓣作为衡量标准,球团成形后表面不应出现裂纹,存放时间不宜过长,防止球团吸入空气中的H2O和CaO和MgO变化,应尽快送往还原车间。
还原炉是硅热法炼镁的核心设备,它必须要保证还原工艺条件,(一是还原温度,二是还原真空),当原料装入还原罐后让炉料预热,在低真空下加热蒸馏,此时所有的二氧化碳和水分均被排除,其时真第4 页共51 页空达到150Pa时关闭预抽泵,启动滑阀泵进入高真空加热,在此过程中要调节煤气和空气压力达到还原所需温度。
大约还原8—10小时,可认为还原反应已到终点,此时先停罗茨泵,再破真空,最后停滑阀泵,打开还原罐,取出钾钠捕集器,拉出结晶罐,取出挡料板(挡热板),再扒渣,清罐,清罐完毕,重新装球团,进入下周期工序,切记,从第一组开罐到第三组封罐,整个工作环节需要150分钟,从三组封口达到还原衡温标准相应时间为210分钟,在按结晶罐、钾钠捕集器到封口这一过程,其操作速度应加快,防止结晶罐高温致使吸出的氧化镁不结晶,被吸入真空管道内,导致真空管道堵塞,对真空泵也有不利因素。
当从还原罐中取镁结晶罐时,随时罐中初镁有燃烧现象,可用灭火粉进行灭火,被免粗镁烧毁,结晶罐中的镁可用压镁机顶出,这种镁称为结晶镁,通常称为粗镁,其粗镁不宜长时间存放,应尽快送往精炼车间精炼。
精炼车间是提取粗镁中的大量杂质和精镁定型的一种精制工艺。
粗镁内杂质的存在不仅降低镁的抗腐蚀性能,一些金属杂质如钾、钠、锰等会使镁的力学性能变坏。
所以在精炼时使用无水氯化镁,因为无水氯化镁内含有少量的海棉汰,它能分离粗镁中的微量无素,而熔剂又能覆盖熔解镁不于空气接触而防止氧化燃烧,由于它熔点低流动性好,对氧化物和氮化物的湿润性好,对镁的湿润性要差,以利第5 页共51 页于杂质分连,提高精镁回收。
在冶炼油过程中温度是影响精镁回收的一个重要指标,温度过高,镁烧损严重,温度过低则镁的流动性差,即不利于粗镁和熔剂的混合,也不利于造渣,更不利于镁与渣的分连,温度均匀使出料方便,效率高,不仅减轻劳动强度,也提高了生产效率。
在人工浇注镁锭的同时,锭模温度是至关重要,在浇铸着必须测量锭模温度300度左右,如果模温过低,浇铸时表层金属由于急冷,便会出现晶粒细化,晶粒细化后,由于模壁散热减小,模温升高,在细化晶粒层就会出现枝状或柱状晶粒,造成投送化物夹杂,模温过高则金属溶体冷却速度小,金属熔体趋于均匀冷却状态,晶核形成率小,晶粒成长率大,晶体粗大,呈枝状与柱状晶粒,熔体中的固态尘粒飘移到中部形成镁锭中部出现晶间夹杂,且模温过高时,金属熔体凝固时体积收缩力小,最后凝固时,由于得不到熔体的补充,表面形成缩孔,并出现微小分散隙的疏松区,杂质偏析。
为了提供镁锭质量,都必须遵守这样的原则,控制模锭制度,即向模中浇铸镁液时,开始慢慢的倒入约1/3液体镁,直到镁稍高于模面,再刮皮,这样当镁凝固收缩时,在镁锭表面不会出现缩孔或凹面,而且镁锭表面极为平整。
由此可见,炼镁是一种危险而又精致的一种工艺,从事冶炼镁业严格按操作技术要求进行便是一项严肃而认真的工作。
第6 页共51 页第7 页共51 页造气发生炉操作规程一、1.控制检查煤炭的合格,籽碳与1cm—3cm,块粒均与机械强度与热稳定性。
2.查看化验单,灰分<6%,挥发份≧35%,固定碳﹥55%,水份<6%,发热量≧6800大卡,S<6%。
二、交接班,各工序责任人相互查看所负责的机械,如有不正常及时修理,正常后方可启动机器。
三、上碳工:1.带班长通知铲车司机加碳。
2.铲车司机必须接指定碳场搭配装。
3.加满仓后,上碳工、清理碳场。
四、筛碳:1.检查筛碳机能否正常运作,电子磅是否正常。
2.所用工具备好,查看电源、启动按钮。
3.装完碳后,清扫滚筛周围及碳场卫生。
五、吊碳1.检查电葫芦是否正常,查看油窗的中间水平面。
2.查看三楼水箱水位,水位不低于水箱深度2/3。
3.吊装完后,将煤仓盖盖严。
注意:①每小时检查一次煤仓,是否缺碳,必须保持煤仓不缺第8 页共51 页碳②吊斗上升时,筛碳工离吊斗5m的距离确保安全。
③雨、雪天必须使用干碳,防止产气质量不佳。
六、探火工1.准备工具,火钎、石棉布、六棱钢、防毒面具。
2.打开探火孔,拧开蒸汽阀门、封住煤汽不喷为止,不宜开太大蒸汽,以免带入炉内水。
3.探火时,用长度5m,规格为18#圆钢做成火钎,对角插钎,烧足1.5分钟。
4.探火标准:中灰100mm至200mm,边灰300mm至600mm,火层100mm至150mm。
5.关探火孔前,先放正位,拧紧后关闭蒸汽阀。
6.如发生急需,可直接停按急停按钮,关闭高压输出。
7.交班前,负责清理当班卫生。
七、出渣工1.查看灰包,灰包阀是否正常。
2.将灰渣放渣车、吊起渣架、关闭油阀,倒到指定地点清理周边卫生。
注意事项:①设备运行时,在高压发生器2.5m内,严禁有人,防止发第9 页共51 页生高压接触器危险。
②操作电捕时必须专人操作,运作中不得靠近,不湿手操作。
③电捕绝缘温度不能低于70℃(规定70℃—100℃)。
④每班化验各炉的煤气含量,并做记录保存。
⑤带班长,每隔一小时记录电捕运行一次。
安全生产注意事项一、上班前必须佩戴劳动保护用品。
二、上班前4小时内或工作中严禁喝酒。
三、2米以上高空作业必须系安全带及相关防护用品。
四、高空作业人员使用工具、材料、必须放置安全,严禁高空作业下站人。
五、临时使用工作灯必须是36伏以下安全电压。
六、易燃易爆区域严禁吸烟、动火。
七、任何工种使用煤气必须按操作规程进行操作。
八、发现跑冒煤气时,必须关闭煤气阀门或搞清原因通过有关技术人员进行处理。
九、动用吊车要有专人负责,起重臂下严禁站人。
十、一切电器及运转机械谁操作谁负责。
十一、严禁非工作人员靠近运行设备,更不准操作机电设备。
十二、精炼与制罐厂职工必须使用安全护罩,并严格按操作规程进行第10 页共51 页作业。
十三、含水粗镁严禁精炼。
十四、高压导线落地严禁人员靠近,应由专人监护,待切断电源后进行专业维护。
十五、巡查高压线路时,巡查人员必须走导线两侧。
十六、机动车辆要有专人操作持证上岗,严禁无证驾驶。
十七、车辆运行时,严禁车后站人。
十八、提升机、行车必须有双重保护。
十九、压镁时要小心谨慎,防止粗镁脱落砸脚。
二十、还原炉前后不准有积水。
二十一、还原工操作时要急中有稳,稳中有序,相互配合,互相照应,严防烫伤、磕伤。
二十二、调温工冶炼过程中观察炉膛温度时,要防止烧伤;突然停电、停气,应立即关闭煤气阀门。
二十三、真空工起动真空时,必须按操作规程启动。
二十四、起动设备时,未确认安全状况,严禁强行起动。
二十五、维修动力设备时,必须切断电源,悬挂警示牌,并有专人监护,悬挂警示牌的设备严禁乱动。
二十六、雨季天气严禁电焊,严禁带电拖拉电焊机。
二十七、氧气、乙炔气减压器不达运行标准,严禁使用。
第11 页共51 页二十八、煤气压力低于1.5MPa时严禁使用。
二十九、卷场机、行车提升时,严防顶钩。
三十、龙门架内严禁载人。