微波加熱白云石與金屬鎂制備的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鎂及鎂合金作為一種新型的應(yīng)用材料，近年來(lái)己廣泛應(yīng)用于軍用、民用領(lǐng)域的許多方面。我國(guó)鎂工業(yè)在近年來(lái)得到迅速的發(fā)展，而皮江法煉鎂工藝是我國(guó)現(xiàn)行生產(chǎn)鎂的主要方式。盡管皮江法煉鎂工藝是一項(xiàng)比較成熟的工藝，但從發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的角度看，仍然存在著一些問(wèn)題，制約著該工藝的進(jìn)一步發(fā)展。主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：環(huán)境污染、破壞資源和勞動(dòng)強(qiáng)度大。這同目前“清潔生產(chǎn)”、“優(yōu)化生產(chǎn)”的理念相悖，因此有必要就傳統(tǒng)工藝的上述問(wèn)題研究相應(yīng)的改進(jìn)措施。本文通過(guò)將微

2、波工藝及對(duì)傳統(tǒng)工藝相關(guān)參數(shù)的控制相結(jié)合的辦法，探求改進(jìn)皮江法的新途徑，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
　　本文通過(guò)對(duì)微波加熱白云石生產(chǎn)煅白和還原過(guò)程的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)的分析，找出微波加熱白云石的限制性環(huán)節(jié)以及影響還原過(guò)程的相關(guān)因素，設(shè)計(jì)了具體的實(shí)驗(yàn)方案。并通過(guò)還原爐的熱平衡計(jì)算結(jié)果分析，采用微波加熱與傳統(tǒng)加熱還原相比，可節(jié)能30-35％。
　　在微波加熱白云石實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)所用的設(shè)備為MW-L0316V隆泰微波爐，采用Ravtek高精度

3、紅外測(cè)溫儀測(cè)溫。通過(guò)與傳統(tǒng)加熱方式的對(duì)比，對(duì)微波加熱白云石后的燒損率和水化活性度進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明：為達(dá)到工藝所需的較好的煅白質(zhì)量，即白云石燒損率46.5-47.5%，水化活性度應(yīng)為36%左右。傳統(tǒng)加熱的溫度范圍為1250-1300℃，加熱時(shí)間為140-180min；微波加熱所需的溫度范圍是1200-1240℃，加熱時(shí)間為100-130min。微波加熱所需的加熱溫度比傳統(tǒng)加熱方式的低了50-60℃，加熱所需的時(shí)間少40-50min

4、。
　　在鎂還原實(shí)驗(yàn)中，將煅白、硅鐵和螢石按比例配合、混料壓塊后放入真空還原爐中在一定條件下還原，通過(guò)對(duì)還原溫度、還原時(shí)間、爐料細(xì)度與制球壓力、爐料中的配硅比與鎂價(jià)、硅鐵價(jià)比值關(guān)系的控制，得出這些參數(shù)與鎂的還原效率和硅利用率的關(guān)系，并確定最佳的參數(shù)值。實(shí)驗(yàn)表明：為了提高鎂的還原效率、硅的利用率、降低原材料的消耗和降低生產(chǎn)成本，最佳的工藝條件與控制的梯度范圍為：還原溫度為1175-1200℃；還原時(shí)間為7-8h，增加裝球量可適當(dāng)延長(zhǎng)