棕刚玉、配套的生产制备设备及生产制备方法与流程

本发明涉及磨料领域，特别是一种棕刚玉、生产制备设备及生产制备方法。

背景技术：

棕刚玉是用高铝矾土熟料、碳素材料和铁屑三种原料混匀加入电弧炉中经过高温熔化和杂质还原后冷却而结晶成的棕褐色熔块。棕刚玉冶炼属于矿热电炉熔炼法，主要有三种冶炼方式：固定炉溶块法、倾倒炉冶炼法和流方式冶炼法，由于流放冶炼投资规模大，目前我国主要采用固定炉溶块法和倾倒炉冶炼法两种。

技术人员长时间实践工作中发现，现阶段的技术的缺点在于：1.杂质含量大，生产过程中对环境的影响大，污染严重；2.熔炼过程成本高，产品品质差；3.在当前政策导向下，原技术中主要材料铝矾土已被禁止使用，而替代的方法广大技术人员还在摸索中；4.现阶段配料都采用人工或半自动称重后简单搅拌混合，混合并不彻底，导致成品质量差。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决现有技术中的问题，提供一种品质高，对环境污染小的棕刚玉、生产制备设备及生产制备方法。

本发明的具体方案是：

设计一种棕刚玉，其配方包括0.01%～6.1%的二氧化硅，2.5%～4%的二氧化钛，和90%～97%的氧化铝粉。

具体实施中，还可以在所述棕刚玉中还添加了0.1%～7%的氧化铬，以改变其表面颜色。

一种加工上述的棕刚玉的生产设备，包括送料装置，沿所述送料装置依次安装有配料装置、搅拌装置、落料装置和熔炼装置；

所述送料装置包括传送带，所述传送带表面设有鱼鳞状承重板，该鱼鳞状承重板间的压接方向与物料位移方向相反以防缝隙存料，

所述配料装置包括至少3个配料仓，所述配料仓的入口安装有粉碎机构，所述配料仓的出口安装有阀门，所述配料仓内安装有称重测量机构，

所述搅拌装置包括搅拌器，搅拌器内的搅拌叶内设排气管，所述排气管的出口端处于搅拌叶上以形成曝气口，所述排气管的入口端经由连接管连通气源，所述搅拌器上设有防逸散挡板，连接管与排气管间设有转向接头。

所述落料装置包括倾斜安装的落料槽，所述落料槽的一端处于所述传送带下方，另一端与所述熔炼装置的入料口相连通，

所述熔炼装置包括倾倒炉，所述倾倒炉上设有出气管，所述出气管的底部设有密封阀门，同时所述熔炼装置的内壁上安装有增强气密性的密封条，极心圆安装在所述倾倒炉内，所述倾倒炉上方设有入料管，所述入料管的另一端处于所述落料装置的下方，所述倾倒炉上设有温度感应计和时间控制装置。

具体实施中，所述熔炼装置的出气管内安装有voc监控机构。所述连接管上安装有过滤除湿元件。所述连接管上并联设有支路，各支路上分别安装有过滤除湿元件和阀门。所述熔炼装置的极心圆尺寸范围在1150～1850mm之间。

一种棕刚玉的生产制备方法，用以加工上述的棕刚玉，包括如下步骤：

（1）称重备料；各料仓内存放粒度在400目以下原料，分别开启各料仓下的阀门以将原料逐类落入行走的传送带上，料仓底部设有称重测量机构以监控落料量，落料速度小于3吨/小时，在传送带上形成物料a；

（2）搅拌：传送带带动物料a落入搅拌装置充分搅拌30分钟以上，形成混合均匀的原料b；

（3）落料：落料装置输送原料b至熔炼装置，落料速度小于3吨/小时；

（4）熔炼：熔炼装置对倾倒炉内的原料进行加热，落料时间持续在3小时以内，加热温度2300到3000摄氏度，自初始落料起加热时间12到20小时。

连接管道连通熔炼装置和搅拌装置，以引导熔炼热气至搅拌装置提高搅拌效率并对原料进行预热。

本发明的有益效果在于：

成品杂质少，原料种类少，便于备料，原料中几乎不含铁，在加工过程中可以避免煤或炭焦的加入，提高了产品的稳定性，着色性能，成品耐腐蚀，抗氧化能力强；

极心圆较现有技术比尺寸缩小，生产成本降低，用电量也随之降低；

熔炼炉上加以改装，形成一套废气监控系统，同时改良密封性能，减少对大气的污染；

对混合搅拌装置加以改进，提高了物料的混合效果，进一步提高了成品质量；

加工工艺中，充分考虑了配料的改进，设计了一套针对改进配料的加工方法，该方法没有被之前的产品公开，加工出的产品性质稳定，成本低；

气源与所述出气管相连，在长时间入料的过程中，可以有效节约热能，同时热风搅拌，形成合理的温度，对材料起到了预热的作用，同时避免热风直接排放，有效利用的同时还做到了多层过滤。

附图说明

图1是本发明结构的主视图；

图2是本发明中连接管连接状态的结构视图；

图3是鱼鳞状承重板的结构示意图；

图中各部件名称：1.配料仓；2.阀门；3.传送带；4.称重测量机构；5.搅拌器；6.电机；7.搅拌叶；8.连接管；9.倾倒炉；10.鱼鳞状承重板；11.转向接头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种棕刚玉，包括0.01%～6.1%的二氧化硅，2.5%～4%的二氧化钛，和90%～97%的氧化铝粉。具体在本实施例中，包括1.5%的二氧化硅，2.5的二氧化钛，和96%的氧化铝粉。

一种加工上述的棕刚玉的生产设备，参见图1至图2，包括送料装置，沿送料装置依次安装有配料装置、搅拌装置、落料装置和熔炼装置；

送料装置包括传送带3，传送带3表面设有鱼鳞状承重板10，该鱼鳞状承重板10间的压接方向与物料位移方向相反以防缝隙存料，

配料装置包括至少3个配料仓1，配料仓1的入口安装有粉碎机构，配料仓1的出口安装有阀门2，配料仓1内安装有称重测量机构4，

搅拌装置包括搅拌器5，搅拌器5内的搅拌叶7内设排气管，排气管的出口端处于搅拌叶7上以形成曝气口，排气管的入口端经由连接管8连通气源，搅拌器5上设有防逸散挡板，

落料装置包括倾斜安装的落料槽，落料槽的一端处于传送带3下方，另一端与熔炼装置的入料口相连通，

熔炼装置包括倾倒炉9，倾倒炉9上设有出气管，出气管的底部设有密封阀门2，同时熔炼装置的内壁上安装有增强气密性的密封条，极心圆安装在倾倒炉9内，倾倒炉9上方设有入料管，入料管的另一端处于落料装置的下方，倾倒炉9上设有温度感应计和时间控制装置。

熔炼装置的出气管内安装有voc监控机构。可以实时监控气体情况。

连接管8上安装有过滤除湿元件。

连接管8上并联设有支路，各支路上分别安装有过滤除湿元件和阀门2。当一个支路发生损坏或需要保养时，可以通过阀门2迅速控制另一个回路运行，降低调试时间。

熔炼装置的极心圆尺寸范围在1150～1850mm之间。该尺寸远远小于现有技术中的尺寸，在降低用电量的同时能够满足生产要求。

一种棕刚玉的生产制备方法，用以上述的棕刚玉，包括如下步骤：

（1）称重备料；各料仓内存放粒度在400目以下原料，分别开启各料仓下的阀门2以将原料逐类落入行走的传送带3上，料仓底部设有称重测量机构4以监控落料量，落料速度2.5吨/小时，在传送带3上形成物料a；

（2）搅拌：传送带3带动物料a落入搅拌装置充分搅拌45分钟，形成混合均匀的原料b；

（3）落料：落料装置输送原料b至熔炼装置，落料速度2.5吨/小时；

（4）熔炼：熔炼装置对倾倒炉9内的原料进行加热，落料时间持续在3小时以内，加热温度2300到3000摄氏度，自初始落料起加热时间20小时。

加工过程完成后，冷却2小时候，材料成型。本实施例中，还可以连接管8道连通熔炼装置和搅拌装置，以引导熔炼热气至搅拌装置提高搅拌效率并对原料进行预热。该设计节省能源，同时加热气体的注入可以使搅拌混合更为均匀，进一步的过滤除湿元件可以出去气体内的大颗粒杂质和水分。

连接管8与排气管间设有转向接头11，转向接头11的设计，保证了连接管8活动既自由又不会承担过大的扭矩。

本发明中，原料不用单独粉碎，节省了工人成本，鄂碎机的破碎成本，单条生产线经统计节省10万元以上，每天节约500元工人成本，同时，生产原料少，降低了分拣成本。

同时，废气量有明显减少。原技术中，单位废气量包括二氧化硫4.2mg/m³，nox的含量7.5mg/m³

现单位废气量包括二氧化硫0.14mg/m³，nox的含量0.07mg/m³。

实施例2，棕刚玉中还添加了0.1%～7%的氧化铬，本实施例中，包括3%的二氧化硅，3%的二氧化钛，3%的氧化铬和91%的氧化铝粉。全套生产过程所需电量1600度一吨，远低于以往4200度一吨的用电量。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。