白刚玉的生产工艺流程

　　白刚玉是以工业氧化铝粉为原料，经高温熔炼而成。呈白色，硬度比棕刚玉略高，韧性稍低。用其制作的磨具适用于高碳钢、高钢和淬火钢等的磨削。也可研磨抛光材料，还可作铸造型砂、喷涂材料、化工触媒、特种陶瓷、高ji耐火材料等。

　　冶炼工艺：其冶炼工艺与棕刚玉大同小异，都是在电弧炉上进行，电弧炉有单相和三相之分，常用的还是三相。电炉变压器容量在1000—10000千伏安。

　　电弧炉炉体：生产工艺按炉体结构可分为三种：熔块炉、倾倒炉、流放炉。

　　白刚玉炉的炉衬,要有较好的觉热性能而且透气性也要求好,或者有通气孔孔道,否则各种受热炉气会穿入熔液而后逸出,形成熔液”放炮”。

　　白刚玉炉体分两种，一种是有衬，一般要求是烧结制品；另一种是无衬的，只有一个钢制的圆锥体。无炉衬的修筑简便，但热损失大，经测定无炉衬的热损失占产品能耗的24以上。而有衬的热损失4左右。

　　1、电熔白刚玉的生产：电熔白刚玉是以工业氧化铝粉为原料，基本上是工业氧化铝粉熔化后冷却再结晶而成的白色熔块，电熔后的氧化铝的成分99以上。原料工业氧化铝含量98.5以上，冶炼过程虽然有排出杂质的过程，但排除有限。只是由于杂质熔点的不同，被富集在熔块的上部，冷却后，通过选料而除去，使产品氧化铝含量达99以上。其杂质是少量的氧化钠、氧化硅和微量的氧化铁杂质。

　　2、白刚玉冶炼工艺过程：1）开炉阶段：开炉前先要做好开炉前的准备工作，即连接电ji、调节电ji长度。开炉时要摆放好起弧物，白刚玉起弧还有“纸筒法”、“碳棒法”、“木炭法”三种，然后送电起弧。当电ji起弧后待电流升到负荷的20---50时，就可在弧光区加少量料压住弧光，待电流升到80，就可以加料进入熔炼阶段。

　　2）冶炼阶段：熔炼分为焖炉法（厚料层）和敞炉法（薄料层）。

　　焖炉法特点是料层厚，在冶炼大部分时间内弧光被料层所覆盖。电炉容量大小不同，料层厚度有差异，变压器容量为1800—2500KVA的电炉，冶炼初期料层厚度一般在600—1000mm左右，中间一般采用间歇式加料，即哪里下沉就加到哪里，定期焖炉。后期料层逐渐减薄。

　　敞炉法的特点是料层薄，弧光暴露在外的时间较长。熔炼期采取分批定期投料，料层厚度一般在300mm左右。

　　这两种方法各有优缺点，敞炉法的刚玉质量较均匀，但耗电量较高，生产效率较低。熔炼阶段约占全部冶炼时间的80以上，这个阶段使炉料熔化成液态，杂质进行还原，生成低熔点物质并和刚玉熔液分离。

　　白刚玉冶炼采用薄料层时，经常跑弧光为主，料层厚度一般在150—200mm。它的优点是产品色泽较白，杂质β-Al2O3偏析较好。但热损失大，熔炼时间较长。厚料层熔炼中弧光被料层覆盖时间较长，只间断性跑弧光。这种工艺适用于大功率电炉，尤其是无炉衬电炉，其优点是热利用率高，熔炼时间短，便于机械加料。不足之处是产品色泽差，β-Al2O3偏析稍差。

　　在熔炼中，应注意各种反常现象，如串炉、放炮、抠炉衬等，促使铝氧粉较好、较快地熔化。

　　熔炼期采用工作电压和额定功率输入，按正常速度投料，电炉处于较好的工作状态。zui好有恒定功率的自动控制装置和定量给料设备。

　　未熔化好的炉料可以做冶炼的回收料，但要经过严格的磁选，因为白刚玉严禁含铁物质渗入炉料内。回收料的块度不宜过大，以10mm左右较好。回收料zui好在熔炼中期加入。此时炉缸热量较大，回收料容易钝化。因为电弧受电磁力的作用，常常漂移在电ji外侧，所以可将回收料加载电ji外围。

　　熔炼期的操作主要是观察料层的厚度和熔化面积。料层厚度和熔化面积可以用细铁棍插入探测。如果投料速度符合计算值，料层厚薄符合工艺规定，熔化面积扩大到炉壁，液面平稳，电流摆动幅度不大，标志熔炼操作正常。

　　熔炼期需多长时间，决定于输入功率及炉缸大小。它有一条原则，即按工艺要求投完料为止，以充分发挥设备的生产能力。停止加料就是熔炼期结束。

　　3）控制阶段：控制就是在一定的时期内，基本上停止加料，使熔化面积向外扩大。熔炼期如果炉况控制的好，熔液就缓慢上升，整个料面就均匀下降，料下得多，熔化就快，即可获得较好的效果。在此期间使用较低电压，使液面形成“红盖”，此时可以结束控制。

　　4）jing炼阶段：经炼是蕞后一个阶段，目的是zui后完成质量要求。尤其对刚玉色泽和β-Al2O3结晶偏析有决定性的影响。因此，要有充分的冶炼时间，使剩余的炉料尽量熔化和使其中的碳素挥发。原则上电炉表面全 面红盖后，再熔炼20到30分钟为宜。

　　除了有足够的时间外，还要是熔液有足够高的温度保持液面平稳而缓慢的冷却，以便于杂质偏析，应采用逐渐减小电流，缓慢停炉的方法。

　　3、负荷控制：白刚玉冶炼的电流波动幅度不大的原因，一是原料较纯，粘度较小；二是无还原反应。要使熔液的电阻稳定，电流摆动不大，只要结合炉况按负荷曲线保证额定功率的输入即可，如出现反常现象可根据情况采取停电或其它应变措施如下：1）二次电压：白刚玉采用146伏，3000—4800A电流，获得较好的技术经济效果。

　　2）采用直径较小的电ji：一般用φ200~250mm。

　　3）电ji与炉壁的距离较大：如1250KVA白刚玉炉边距为660mm左右。

　　4）熔块炉炉缸较深，倾倒炉炉缸较浅5）注意炉底和炉衬材料：修砌白刚玉熔块炉炉底、炉圈和炉衬应采用石墨制品或经过烧成的碳素材料制品，否则容易引起严重的增碳。

　　4、白刚玉的碎选：白刚玉浇水冷却的水要清洁，否则会影响刚玉的质量和色泽。

　　白刚玉熔块上部一般为疏松多孔结构，杂质含量较高；中  心和下部为致密的大块和颗粒状结构，杂质含量较低。刚玉块擂碎后，要经过外观进行人工分选。根据氧化铝的含量进行分级。