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Magnesia - 表格,应用和生产过程

电熔镁砂(MgO)是将苛性煅烧镁砂、未烧镁砂或原镁砂在超过2750°C的温度下在炉中进行电弧熔炼而成的耐火材料,其结晶结构发生了改变,其特性和性能优于竞争材料。亚博网站下载

菱镁

菱镁矿(MGCO.3.),镁(Mg)的天然存在的碳酸盐是用于生产氧化镁(MgO)和随后融合氧化镁的关键天然来源之一。菱镁矿以两种不同的物理形式发生:宏晶和加密晶体。加密晶体含量通常比宏晶矿石更高的纯度,但趋于在较小的沉积物中发生而不是大晶形式。

目前,澳大利亚只有一家电熔镁砂生产商QMAG,由澳大利亚镁公司控股。QMAG是一家生产耐火级电熔镁砂的公司。

高级镁质产品

历史上,由于大多数已知的隐晶矿床规模较小,高品位镁产品的生产主要是通过从天然卤水或海水中提取(合成MgO),这是一个高成本和能源密集的过程。高质量的矿藏,为高成本的海水镁矿提供了另一种供应来源。

电熔镁砂的用途

氧化镁产品(煅烧,死烧和熔融)广泛应用于一系列市场应用。

煅烧氧化镁

用于农业和工业应用,如作为牛的饲料补充物、化肥、电气绝缘材料、工业填料和烟气脱硫。

Deadburned氧化镁

几乎只用于耐火材料,以基本砖和粒状耐火材料的形式。重烧镁砂在所有常见的难熔氧化物中具有最高的熔点,是钢铁工业中高温过程中最适合的耐热材料。碱性镁砖用于熔炉、钢包和二次精炼容器以及水泥和玻璃制造窑炉。

电熔镁砂

电熔镁砂在强度、耐磨性和化学稳定性方面优于轻烧镁砂。主要应用于耐火材料和电气绝缘市场。电熔镁砂的生产厂家通常分为两类:生产耐火等级的和生产电等级的。很少有生产商在主流基础上同时服务于两个市场。

耐火级别Fused magnesia

电熔镁粒的加入可大大提高镁砖等碱性耐火材料的性能和耐久性。这与较高的体积比重和较大的方解石晶体尺寸以及副硅酸盐的重新排列有关。耐火级电熔镁砂具有严格的规格,通常具有以下特点:

一般高氧化镁含量(最低96%的MgO,高达/超过99%MgO)

低二氧化硅;石灰:2:1的二氧化硅比例

3.50克/厘米的密度3.或者更多

大方解石晶体尺寸(>1000微米)

由于其优异的耐腐蚀性能,耐火级电熔镁砂被用于炼钢的高磨损领域,如碱性氧炉和电弧炉、转炉和钢包。

超高纯度(> 99%氧化镁)已用于高科技应用,如光学设备,核反应堆和火箭喷管。app亚博体育

电熔镁砂

电熔镁砂也用作加热元件的电绝缘材料。尽管电熔镁砂的电级规格非常严格,但它们并不一定要求最高的MgO含量或密度。杂质如硫和铁是特别不可取的,但产品应含有足够的二氧化硅,以增强其电气性能。电熔镁砂的特点如下:

硼、硫、铁及微量元素含量低。

石灰:二氧化硅比例为1:2(与耐火要求相反)。

用作电热元件陶瓷护套的绝缘材料。

制片人制造三类融合氧化镁,每个融合氧化镁与应用环境有关:

需要94% - 97%氧化镁和低硅钙含量的高纯电熔镁砂的高温(高达或超过950°C),例如,用于炉子烤架。

中等温度(高达800°C),氧化镁含量为93- 96% MgO,例如烤箱中的元素。

低温(<600℃),具有<90%的MgO,例如浸渍元件。

电气级水泥可以通过混合电级熔融氧化镁和增塑剂和硬化剂来生产用于热板,烤三明治制造商和电熨斗。电级熔融氧化镁可均匀硅涂层,用于在加热元件制造过程中造成更大的防潮性耐受性;这也提高了暴露于湿度条件的低占用元件的冷绝缘电阻。电级氧化镁测试其电气和热性能,例如高电阻率和高导热率。

电熔镁砂生产工艺

菱镁矿(碳酸镁MgCO3.氧化镁是通过加热而转化为氧化镁的2),从而将碳酸盐转化为镁(MgO)的氧化物。

从天然来源(主要是镁矿)和合成来源(海水、天然卤水或深海海盐床)的镁质,通过在700°C到1000°C之间的煅烧转化为苛性煅烧镁质,将包含的二氧化碳排出96%到98%。苛性煅烧镁砂是氧化镁产品链中的最终产物,也是中间产物。

在1750-2200°C之间的更高温度下进一步煅烧镁砂,会产生很大程度上惰性的产物,重烧镁砂。加热到这个水平,除了一小部分剩余的二氧化碳外,其余的二氧化碳都被排出,从而产生一种坚硬的、无反应形式的氧化镁,即方解石。未烧氧化镁在高温下表现出非凡的尺寸稳定性和强度。

熔融氧化镁在三相电弧炉中产生。以高档菱镁矿或煅烧的镁质为原料,融合过程需要12小时,在超过2750℃的温度下。亚博网站下载该方法促进蠕变(> 1000微米的非常大的晶体生长,与50-100微米用于死烧氧化镁),密度接近理论最大为3.58g / cm3.

在电熔镁砂生产中,制约产能的主要因素是电弧炉的规模和数量以及能源成本。电熔镁砂的生产是非常耗电的,耗电量在3500-4500千瓦时/吨之间;电熔镁砂生产商经常根据使用的非峰功率来报价总容量。

原材料亚博网站下载

商业上可接受的菱镁矿应至少含有95%的MgCO3..澳大利亚新南威尔士州最重要的菱镁矿矿床位于Thuddungra (Young西北约30公里)。其他已知矿床位于Fifield (Condobolin西北部)、Cargelligo湖和Attunga;这些矿床比Thuddungra矿床更小,纯度也更低。

市场

中国作为低价格电熔镁砂的主要生产国的崛起,影响了该产品的西方制造商的市场份额和盈利能力。然而,正是价格具有竞争力的中国电熔镁砂供应量的增加,支撑了全球对这种耐火原料的需求,而高品级电熔镁砂由于含铁量较低,在一定程度上发展了一个利基市场。

金属、陶瓷、聚合物及复合材料:氧化镁、氧化镁、氧化镁生产流程图

图1所示。电熔镁砂工艺流程图

20世纪90年代,随着几家新公司进入市场,电熔镁砂行业迎来了一段扩张时期,以应对消费者不断增长的需求。在中国之外,耐火材料市场的主要电熔镁砂生产商包括澳大利亚的QMAG、加拿大的Baymag、以色列的taeho死海电熔镁砂和俄罗斯的Kombinat镁砂。在2000年,随着中国生产商日益占据主导地位,电熔镁砂业务已成为一个竞争激烈的环境,利润水平比以前更加紧张。

目前,中国有500多家镁砂生产企业,生产电熔镁砂的企业超过100家。虽然很难获得中国电熔镁砂产量的准确数字,但据估计,中国电熔镁砂产量约为50万吨/年,其中25 -30万吨/年用于出口市场。然而,尽管在炼钢中竞争环境更加激烈,耐火材料的消耗也在下降,但与其他耐火材料相比,电熔镁砂的前景相对光明,更多的电熔镁砂被用于耐火砖配方。亚博网站下载最近电熔镁砂需求的上升至少可以部分归因于世界钢铁市场的复苏。

随着全球钢铁市场的当前实力,由于中国电力成本上升和中国供应中断,中国融合等级的价格提高,新的和现有的非中国耐火氧化镁生产商存在一个机会窗口。

中国电力成本的上升预计将使电熔镁砂的成本每吨增加30-50美元。能源成本的不确定性导致原材料短缺,生产商要么暂时停产,要么干脆不销售原材料。例如,QMAG的电熔镁砂销量在2000年第6季度比第3季度增长了35%,部分原因是由于中国供应中断。

电熔镁砂的价格很大程度上取决于它的质量。

在规模的下端,中国融合氧化镁(97.5%的MgO)销往欧洲约300美元左右,而98.5%的物质将售价约为每吨450-550美元。在规模的另一端,最高质量的融合氧化镁,MgO含量大于99%,将售价约为每吨1200-1400美元(2001年4月)。

从价格的变化可以看出,一种电熔镁砂的质量和性能并不一定与另一种不同质量、不同市场应用的电熔镁砂相竞争。例如,泰豪死海电熔镁砂,生产的产品纯度极高,不能与质量较低的中国电熔镁砂竞争。选择泰豪产品的客户需要一种杂质极低的产品,用于非常热的耐火材料应用。

主要作者:威廉·休斯

资料来源:新南威尔士州矿产资源部

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