□ 靳 亲 国河南省矿山耐火材料公司 郑州 450003豫 西 南 橄 榄 石 矿 床 长 约 18 km ,宽 约 2 km ,出 露 面 积 达20 km2 ,橄榄石矿储量在 1 亿 t 以上 ,是河南橄 榄 石 的 主 要 产 地 河南橄榄石呈粒 状 集 合 体 ,颜 色 为 橄 榄 绿 和 浅 黄 绿 ,具 有 玻璃光泽 , 硬 度 6. 5～ 7 , 主 要 矿 物 为 镁 橄 榄 石 (M2 S) , 占85 %以上 , 次 矿 物 相 为 斜 顽 辉 石 、 蛇 纹 石 等 河 南 橄 榄 石MgO 含量高 ,Al2O3 和 CaO 含 量 较 低 ,化 学 成 分 稳 定 ,高 温 收 缩小 ,具有很好的商业使用价值 镁 橄榄石熔点 为 1890 ℃ ,从 常 温 到 熔 点 之 间 无 晶 型 转 变 ,是 MgO - SiO2 系中稳定的 耐 火 相 ,具 有 良 好 的 高 温 性 能 而 斜顽辉石 (MS) 熔 点 低 ,低 温 时 稳 定 , 高 温 时 熔 融 分 解 , 同时伴随体积效应 ,在橄榄石的应用中 ,该矿物相属有害 组 分 , 为 避免 MS 的存在 ,在使用时应 尽 量 选 用 氧 化 镁 含 量 高 的 橄 榄 石 ,或在生 产 工 艺 中 引 入 一 定 量 的 MgO ,以 保 证 MgOSiO2 全 部转化为镁橄 榄 石 及 所 有 R2 O3 转 化 为 高 耐 火 矿 相 , 并 有 富 余氧化镁存在以形成方镁石矿物 ,从而使制品获得良 好 的 矿物相组成 。
1 生产加工开 采后的橄榄石原料 ,通常是形状和尺寸大小不 一 的 块 料 ,因此破碎料是橄榄石生产必不可少的工序 橄榄石 经 颚 破 、 对辊 (闭回路粉碎 ) 系统破碎后 ,再根据不同行业 、 不 同 产 品 的使用要求 ,通 过 水 力 分 级 洗 选 、 外 形 整 形 或 严 格 控 制 粒 度等工艺措施来满足用户需要 橄榄石属脆性材料 ,容易风化成粉末 ,开采后的原 料 ,一 般不宜在工厂存放过长时间 ,应根据需要随时加工 若 产 品 库存期较长 ,出厂前须重新加工处理 2 开发应用 河 南 橄 榄 石 主 要 用 于 一 般 铸 造 和 精 密 合 金 铸 造 、 炼 钢 出 钢口 填 料 、 引 流 砂 和 各 种 耐 火 材 料 制 品 等 ,其 市 场 份 额 见 图 1 好的抗金属氧化物侵蚀能力 使用橄榄石造型的铸件 ,表 面光 滑平整 ,不粘石沙 ,轮 廓 清 晰 ,尺 寸 精 确 ,与 石 英 砂 和 其 他 型 砂相比 ,铸件表面 晶 粒 较 细 ,成 品 率 高 ,表 面 质 量 好 ,并 且 现 场无游离 SiO2 进 入 空 气 中 , 属 环 保 型 造 型 材 料 。
铁 道 部 山 海关桥梁厂 、 宝 鸡 桥 梁 厂 采 用 河 南 橄 榄 石 后 ,铸 造 高 锰 钢 件 ,各种铸件的合 格 率 明 显 提 高 ,其 中 铁 道 道 叉 合 格 率 由 原 来的 65 %提高到 96 % ,经济效益显著 2. 2 炼钢用填料及引流砂由于河南橄榄石不 水 化 ,化 学 组 成 稳 定 ,抗 金 属 熔 体 及 渣的侵蚀性好 ,与其他原料有良好的相容性 ,而且价格 适 中 , 因 而大量地用于出 钢 口 填 料 河 南 省 矿 山 耐 火 材 料 公 司 与 中 国钢铁集团工贸公司合作 ,已将数万吨河南镁橄榄石 产 品 出口韩国 ,用于 INI Steel 及 POSCO 公司 ,使用数年 ,产品质量 稳定 ,深得用户好评 某公司以河南橄榄石为主 ,引入 MgO 及 Cr2O3 等 原 料 生 产的钢包引流砂在上海宝钢 、 舞阳钢厂 、 安阳钢厂等使 用 ,开 浇率保持在 98 %以上 ,满足了用户需要 2. 3 耐火材料某耐火厂采用河南 橄 榄 石 制 砖 ,原 料 不 需 预 先 煅 烧 ,简 化了生产工序 ,降低 了 成 本 ,提 高 了 劳 动 生 产 率 。
其 他 工 艺 与硅酸铝质耐火材料 工 艺 基 本 相 同 ,烧 成 温 度 在 1360 ℃ 左 右 橄榄石砖主要理化指标 : w (MgO) 42 % 、 w ( SiO2 ) 40 % 、 w (Fe2O3 ) 9 % ; 耐 火 度 1720 ℃ , 显 气 孔 率 23 % , 耐 压 强 度 50MPa ,荷重软化温度 1430 ℃ ,重烧线收缩率 (1350 ℃ ) 0. 75 % 从 主要指标看 ,该产品已达到或超过国内粘土砖及三 等 高 铝 砖水平 20 世 纪 80 年 代 中期 ,洛阳耐火材料研究院以河南橄榄石 为 主 ,加 入 镁 砂 细 粉 、 纤 维 等 ,经 真 空 吸 滤 、 加 压 成 型 、 干 燥 修 整 等 工 艺 生 产 的 镁 橄 榄 石 绝 热 板 ,用 于 合 金 钢 连 铸 中 间 包 内 衬 ,满足 了 使 用 要 求 ,为 河 南 橄 榄 石 用 于 耐 火 材 料 提 供 了 有 效 途 径 近 几 年 ,洛 阳 某 公 司 以 河 南 橄 榄 石 为 主 要 原 料 ,添加优质 镁 砂 、 轻 烧 镁 粉 等 生 产 的 橄 榄 石 砖 ,用 于 玻 璃 窑炉蓄热室格子 体 ,使 用 性 能 优 良 ,特 别 是 该 产 品 对 含 SO3 、 NOx 、 飞 料 的 高 温 废 气 有 较 强 的 抗 侵 蚀 能 力 ,高 温 体 积 稳 定 ,格 子 体 畅 通 ,满 足 了 用 户 需 要 。
该 产 品 的 主 要 指 标 为 : w (MgO) 66. 6 %、 w (SiO2 )- 325. 15 % ,显 气 孔 率 19 % ,体 积 密 度 2. 77 gcm ,常 温 耐 压 强 度40 MPa ,荷 重 软 化 开 始 温 度 1700 ℃ 某 耐火厂利用橄榄石砖比方镁石 - 尖晶石砖密度 低 ,热导 率低 ,保温性能好 的 特 点 ,生 产 的 碱 性 复 合 砖 用 于 某 水 泥 厂回转窑内衬 ,窑皮温度降低 40 ℃ ,经济效益显著 图 1 河 南 橄 榄 石 应 用 情 况 示 意 图2. 1 铸造行业橄 榄石作为新型的碱性造型材料 ,已较广泛地应用 于 铸 钢 件 ,特别是高锰 钢 件 及 精 密 合 金 铸 件 等 ,该 材 料 具 有 较 高 的热导率 、 热容量 、 耐火度及均匀缓慢的热膨胀性能 ,以 及 较耐火材料 / NAIHUO CAILIAO 1172 0 0 3 / 22. 4 其他应用橄榄石和一般硅酸 盐 类 不 同 ,它 能 溶 于 酸 ,可 生 产 工 业 上 应用 的 化 合 物 。
如 制 取 硫 酸 镁 就 可 以 把 碎 橄 榄 石 溶 于25 %的稀硫酸 ,除去铁质结晶而成 橄榄石 还 可 用 作 冶 炼 金 属镁的原料 ,并和磷酸盐在电 炉 中 熔 化 后 ,可 生 产 MgO 含 量 为 12 %～ 15 % 、 P2O5 含量为 20 %的钙镁磷肥等 3 存在问题及建议河南橄榄石在钢铁 、 铸造 行 业 的 用 量 占 90 %以 上 ,但 粒 度 要求严格 ,仅需 要 粗 、 中 粒 度 ,这 样 细 粉 全 部 积 压 ,加 上 橄 榄石易脆造成的细粉 ,其 细 粉 量 已 占 总 量 的 1/ 3 以 上 ,造 成了资源浪费 湿法生产线的细粉除在沉积池沉淀外 ,部 分 已随河水漂流 ,环境污染较重 所以 ,企业要积极 与 专 业 院 校 联 合 ,研 究 橄 榄 石 的 进 一 步 应用技术 ,加大 细 粉 应 用 的 范 围 ,把 资 源 优 势 转 变 为 技 术 优 势 、 产品优势 同时 希 望 当 地 政 府 给 予 一 些 优 惠 政 策 ,鼓 励 有关行业积极推 广 使 用 细 粉 ,使 橄 榄 石 能 相 对 均 衡 生 产 , 保护生态环境 。
靳亲国 :男 ,1957 年生 ,高级工程师 编 辑 :李 光 辉可 编 程 序 控 制 器 在 振 动 成 型 机 改 造 中 的 应 用□ 易 莉 曲 明洛阳耐火材料研究院 洛阳 471039振 动 成 型 机 是 耐 火 材 料 行 业 的 成 型 设 备 之 一 随着行业的 发 展 ,对 产 品 的 质 量 和 效 益 提 出 了 更 高 的 要 求 ,采 用 继 电 器 、 接 触 器 方 式 进 行 人 工 操 作 控 制 系 统 ,逻 辑 关 系 繁 琐 ,人 工 操 作 环 节 多 ,故 障 率 高 ,维 修 工 作 量 大 ,已 不适应发展的需要 为 此 ,在 成 型 机 原 控 制 回 路 基 础 上 增 加 可 编 程 序控制器 (简称 PLC) 作 为 自 动 控 制 系 统 ,实 现 了 振 动 成 型 机 的 自 动 控 制 1 PLC 机型选择PLC 机型选择的着眼点有以 下 几 个 方 面 :1) 确 定 控 制 规 模 ,即输出输入点数 ;2) 合 适 的 功 能 ,合 理 的 结 构 ; 3) 负 载 的 能 力 ;4) 使用环境 条 件 。
通 过 分 析 比 较 ,最 终 选 定 三 菱 公 司 生 产的 FX2 - 32MR 可 编 程 序 控 制 器 ,它 16 点 输 入 / 16 点 输 出 ,最大 I/ O 点数 256 点 ,模块化结构 ,配置灵活 ,有 多 种 I/ O 模块和特殊功能模 块 ,指 令 丰 富 ,有 数 据 处 理 功 能 根 据 振 动 成型机的 工 艺 特 点 和 对 控 制 装 置 的 基 本 要 求 , 决 定 采 用 I/ O点数 32 点这一规模 2 电路设计为 了提高系统可靠性及便于控制功能扩充 ,控制程 序 采 用模块化结构设计方 法 将 X000 和 X001 作 为 PLC 的 外 部 输 入 (见图 1 所 示 的 PLC 梯 形 图 ) ,M100～ M104 对 应 于 PLC 内 继电器 , T50～ T57 为 PLC 内 部 时 间 继 电 器 , Y30～ Y432 为 PLC 的输出继电器 Y30～ Y37 、 Y430～ Y432 输出点作为电磁 阀 的输入信号控 制 振 动 成 型 机 模 头 上 下 、 安 全 门 上 下 、 安 全 销开关 、 安全钩开关 、 底 板 上 下 等 。
在 线 路 中 外 设 时 间 继 电 器 、 接触器 、 220 V 电 磁 阀 、 指 示 灯 等 电 器 元 件 在 线 路 中 设 置了短路 、 失压和过 载 等 保 护 措 施 在 实 际 安 装 过 程 中 ,为 防止 电 磁 干 扰 ,所 有 输 入 线 与 强 电 线 要 严 格 分 开 , PLC 电 源 侧加隔离变压器 ,所有电磁阀及 接 触 器 两 端 并 接 R - C 吸 收 器 ,同时采取隔离措施 ,避免寄生线路 图 1 PLC 梯 形 图118 NAIHUO CAILIAO / 耐火材料 2 0 0 3/ 2。