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-氧化铝回转窑压实密度的影响因素分析 锆是晶体稳定的高纯氧，具有良好的耐候性，耐候性好，机械强度高，电绝缘性好、耐腐蚀性好等优点。它是制造高品质纯高纯度铝系列陶瓷、研磨磨损材料和耐磁性材料的理想原材料。广泛应用于花卉、高频分离器、研磨材料和耐磁性材料的制造行业。 我厂生产的低钠α-氧化铝, 由氢氧化铝或氧化铝作原料, 加定量的复合矿化剂, 回转窑高温煅烧而成, 属高温短时急烧。经多年来的技术改进和生产实践, α-氧化铝的各项理化指标, 如:真密度、转化率、氧化铝含量、杂质含量等均好于YS/T89-1995行业标准。 随着α-氧化铝应用领域的不断拓展、深化、细化, 用户更加重视α-氧化铝作为原料对其加工工艺的适用性, 要求提供具有合适、稳定的易磨性、压实密度、线收缩的原料, 对用户来讲, 压实密度是控制制品最终尺寸和煅烧温度的一项重要指标, 为此, 我厂建立了压实密度的检测项目, 来更好地满足用户的需求。 1 -氧化铝粉的压实密度 首先将α-氧化铝、瓷土、钙粉按一定比例配料, 称量2kg。称量瓷球5kg, 和物料一起加入陶瓷质试验小磨中, 再加一定量的水和乙二醇, 粉磨一定时间, 制得细度为3～5μm的料浆。取料浆在110℃左右烘干4～5小时, 过筛, 称样10g至模具中, 一定压力下干压制块成型, 取出后称重, 测量体积计算而得素坯密度。即为α-氧化铝粉的压实密度。我厂α-氧化铝粉的压实密度一般在2.10～2.35g/cm3之间。 从压实密度的检测可看出, 在其它因素 (瓷土、钙粉的性能, 球料水的配比, 磨机转速, 研磨时间, 模具形状, 压力大小等) 一定的情况下, 可分析α-氧化铝粉本身的理化指标对压实密度的影响。 α-氧化铝粉的理化指标 (纯度、转化率、晶型、单晶大小、粒度、颗粒分布、颗粒形状等) 都对压实密度有一定的影响。一般来讲, α-氧化铝粉的纯度高, 转化率高, 真密度大, α-氧化铝单晶发育大的, 对应的压实密度高;粒度大, 颗粒分布呈正态分布, 颗粒形状呈球形的, 压实密度也高。这其中又以晶体形状、单晶大小对压实密度的影响为大, 如何在生产实际中通过控制生产过程参数来控制α-氧化铝粉的晶型和单晶大小, 从而得到合适的压实密度以更好地满足用户需求。遵循这个思路, 分析探讨如下: 2 生产过程参数对压缩密度的影响 2.1 氢氧化铝系的晶体结构 生产α-氧化铝的原料我厂选用优质的氢氧化铝。氢氧化铝因生产方式不同分为拜耳法 (种分) 生产和烧结法 (碳分) 生产两种。据美国陶瓷研究所介绍, 拜耳法制得的氢氧化铝属多阶片集合体, 这种集合体是由结晶长大过程中长成六角形多晶组成, 可于1225℃～1250℃时开始转化为α-氧化铝;烧结法制得的氢氧化铝属棱状结晶组成的径向辐射状集合体, 于1300～1350℃才开始转化为α-氧化铝。 烧结法制得的氢氧化铝经煅烧生成的α-氧化铝, 晶形模糊不清, 晶体发育不好, 转化率低, 从而压实密度低;拜耳法制得的氢氧化铝经煅烧生成的α-氧化铝, 晶形清晰, 转化率高, 压实密度高。 相同生产工艺生产的氢氧化铝含碱量不同时, 也对压实密度造成影响, 一般来讲, 含碱量高的, 需较长的煅烧时间, 易造成晶粒增长过大, 甚至晶体边缘熔融, 压实密度高。 2.2 矿化剂的配比和加入量 矿化剂在煅烧α-氧化铝过程中主要起降低煅烧温度, 除杂提纯, 细化晶粒的作用。种类主要有硼酸、氯化铵、氟化铝、氯化镁、金属铝等, 我厂选用的是复合矿化剂, 通过调整矿化剂的配比和加入量可以控制α-氧化铝的晶粒大小, 从而调整压实密度, 矿化剂总量一般为0.4%～1%, 其中硼酸为0.2%～0.7%, 根据生产实践, 矿化剂总量对压实密度的贡献率为0.05%～0.06% (0.01) , 即每增加0.05%～0.06%的矿化剂总加入量, 压实密度相应地增加0.01%。硼酸对压实密度的贡献率为0.025%～0.035% (0.01%) , 贡献率的含义如上 (对压实密度的贡献率指的是每增减生产过程参数, 相应的改变压实密度的数值, 本文中压实密度改变值统一为0.01%) 。 2.3 顶火逼烧法 对回转窑来说, 火焰形状直接影响到物料的烧成温度和烧成时间, 煅烧α-氧化铝时, 要求火焰稳定、粗壮、且有一定长度, 如火焰发短, 形成顶火逼烧情况, 易造成物料局部高温, 晶粒异常发育, 压实密度高。造成火焰短急烧的原因在很大程度上是因为窑内通风阻力增大或人为减小二次风所致。我厂窑尾风机由变频器调节风量大小, 风机变频一般为14～30Hz, 根据生产实践, 风机变频对压实密度的贡献率为1～1.5Hz (0.01) 。 2.4 造成压实密度高 因技术方面的原因, 无法直接测定回转窑烧成带的温度, 但烧成带距窑头只有5m左右