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體積密度是鎂白云石砂的重要質(zhì)量指標(biāo),它反映出熟料的燒結(jié)程度,并直接影響到熟料的抗水化性能(粉化率)。以鎂精礦輕燒粉與消石灰配合生產(chǎn)鎂白云石砂時(shí),混合料的混磨細(xì)度對(duì)熟料體積密度的影響以及體積密度與粉化率的合成鎂白云石砂的燒成溫度與所用原料、原料中雜質(zhì)含量、燒成設(shè)備有關(guān)。一般燒成溫度為1650℃左右,燒成溫度愈高,熟料的密度增大(在燒結(jié)溫度范圍內(nèi))、強(qiáng)度愈高保溫時(shí)間對(duì)鎂白云石砂致密度的影響也十分明顯。
白云石粉物原料是玻璃行業(yè)使用的重要原料之一,我國(guó)雖然是一個(gè)非金屬礦大國(guó),某些品種的儲(chǔ)量和產(chǎn)量能居世界首位,但就目前已探明儲(chǔ)量分析,我國(guó)優(yōu)質(zhì)白云石資源相對(duì)不足且分布不均。根據(jù)有關(guān)部統(tǒng)計(jì)顯示,截至2003年底,22個(gè)省石灰?guī)r資源總量雖達(dá)3.3萬(wàn)億噸,但探明儲(chǔ)量只有634。43億噸,基礎(chǔ)儲(chǔ)量358。54億噸。近兩年玻璃廠(chǎng)使用的白云石 出現(xiàn)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)白云石礦越來(lái)越少,采購(gòu)距離越來(lái)越遠(yuǎn)。
碳酸鈣工業(yè)作為非金屬礦工業(yè)的一個(gè)分支,在我國(guó)發(fā)展迅猛,白云石廠(chǎng)家已成為非金屬礦工業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)。據(jù)中國(guó)非礦協(xié)會(huì)碳酸鈣專(zhuān)委會(huì)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)碳酸鈣生產(chǎn)加工企業(yè)近千家,其中具有一定規(guī)模的重質(zhì)碳酸鈣企業(yè)400余家,輕質(zhì)碳酸鈣企業(yè)320余家,其總生產(chǎn)能力約為700多萬(wàn)噸左右(其中,重鈣為400萬(wàn)噸左右,輕鈣為300萬(wàn)噸左右)。從協(xié)會(huì)調(diào)查分析的150多家生產(chǎn)企業(yè)來(lái)看,年生產(chǎn)規(guī)模5萬(wàn)噸以上的占4%左右,年生產(chǎn)規(guī)模2萬(wàn)~5萬(wàn)噸的占10%,年生產(chǎn)規(guī)模1萬(wàn)~2萬(wàn)噸的占26%,其他60%左右的企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小于1萬(wàn)噸。我國(guó)碳酸鈣產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)雖然起步較晚,但發(fā)展很快,1992年重鈣產(chǎn)量?jī)H37萬(wàn)噸,到2002年近520萬(wàn)噸,年均遞增率32%左右。
白云石質(zhì)耐火制品的工藝生產(chǎn)流程有幾種,其中主要的是白云石熟料的制取,并用這共熟料來(lái)生產(chǎn)抗水性白云石磚。為了制磚,熟料要在球磨內(nèi)細(xì)粉碎,泥料在碾機(jī)內(nèi)加工并在此時(shí)加入糖蜜和水。岫巖花乳石生坯成型時(shí),泥抖水分為3一4%,壓力為600-800公斤/平方厘米。生坯在110-120℃干燥12小時(shí)后,就在隧道窯內(nèi)于1550℃成。超細(xì)花乳石白云石質(zhì)耐火材料的耐火度在1780℃以上;2公斤/平方里面負(fù)荷下的荷重軟化于1550℃開(kāi)始,1610℃終了;容重是2.87克/立方里面;抗壓強(qiáng)度極限為100-150公斤/平方里面。
白云石砂的燒結(jié)是非常困難的,純的白云石燒結(jié)溫度極高(1900~2000℃)。白云石難于燒結(jié)的原因主要有三:其一,白云石的煅燒產(chǎn)物CaO和MaO都是高熔點(diǎn)氧化物,低溫下不可能將它們燒結(jié)至高密度;其二,在通常燒結(jié)溫度下,MgO-CaO二元系中不存在MgO與CaO的化合物,CaO與MgO的固溶量也極為有限,而且Ca2+在MgO中和Mg2+在CaO中的擴(kuò)散系數(shù)均很小,低于1900℃下不可能通過(guò)固相擴(kuò)散使CaO與MgO的混合物致密化;其三,白云石煅燒后形成團(tuán)聚結(jié)構(gòu),燒結(jié)理論表明僅靠固相擴(kuò)散不可能使具有團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的坯體燒結(jié)致密。
生產(chǎn)白云石砂的原料有三類(lèi):鎂質(zhì)原料:菱鎂礦(或浮選鎂精礦)、海水氫氧化鎂、水鎂石;鈣質(zhì)原料:消石灰Ca(OH)2;鎂鈣質(zhì)原料:白云石、鎂白云石。二、工藝過(guò)程,根據(jù)對(duì)鎂白云石砂的質(zhì)量要求,可采取不同的原料組合,其生產(chǎn)工藝過(guò)程也有區(qū)別。一步和二步煅燒工藝都可用于生產(chǎn)鎂白云石砂,普通鎂白云石砂主要用于制造普通鎂白云石磚,多用一步法生產(chǎn);二步煅燒得到的鎂白云石砂純度高、密度大,用它制成的耐火磚高溫機(jī)械強(qiáng)度也高。常見(jiàn)的工藝過(guò)程有:用雜質(zhì)(SiO2+Al2O3+Fe2O3)小于1%的特級(jí)菱鎂礦和特級(jí)白云石分別輕燒、細(xì)磨,經(jīng)配料、混合、消化(水化)、困料、混練、壓坯,燒成得到鎂白云砂。
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