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熔融氧化铝（电熔锆刚玉砖）的熔炼过程
发布时间：2021-09-29 11:10 文章来自：http://www.zztynh.com/ 作者：天阳耐火
熔融氧化铝（电熔锆刚玉砖）是以煅烧氧化铝为原料时，由于无须还原除杂，故不需要加入还原剂及铁屑等，例如电熔锆刚玉砖的熔炼。以铝矾土为原料熔炼刚玉时，通常有还原熔炼和氧化精炼两个过程。
一、熔融氧化铝（电熔锆刚玉砖）的还原熔炼期：
在还原熔炼期时，Fe2O3、SiO2和TiO2的还原反应如下：
1、Fe2O3的还原：
3Fe2O3+C→2Fe3O4+CO↑
Fe3O4+C→3FeO+CO↑
FeO+C→Fe+CO↑
2、SiO2的还原：当氧化铁被还原到一定低的浓度时，SiO2开始被还原，并有熔体中的金属铁参与还原反应：
SiO2+Fe+2C→FeSi+2CO↑
另有一部分SiO2与碳直接反应生成气态SiO或Si挥发逸出：
SiO2+C→SiO↑+CO↑
SiO+C→Si↑+CO↑
3、TiO2的还原：Fe2O3和SiO2还原结束后，TiO2开始被还原。钛的氧化物在铝矾土中可能存在的形式有TiO2、TiO3、Ti2O3、和Ti4O3等，其中以Ti2O3和TiO2最为稳定。氧化钛不能直接被还原为金属钛，而是生成TiC：
TiO2+3C→TiC+CO↑
Ti2O3+5C→2TiC+3CO↑
在金属铁参与下TiC发生分解，并生成钛铁合金沉淀到炉底：
TiO2+2C+3Fe→Fe3Ti↓+2CO↑
Ti2O3+3C+6Fe→2Fe3Ti↓+3CO↑
以上信息可见，Fe2O3、SiO2和TiO2的还原反应有先后之分，而且发生还原的温度也不同。因此在还原精炼期，各种原材料不能混合分批加入。
二、熔融氧化铝（电熔锆刚玉砖）的氧化精炼期：
熔融氧化铝的还原熔炼期结束后，就直接进入氧化精炼期。氧化铝精炼期主要是刚玉的脱碳精炼，即将熔体中的残炭或已生成碳化物中的碳氧化成CO气体而排除。其主要措施一是吹氧脱碳，二是加脱碳剂（铁鳞）脱碳。
1、吹氧脱碳：
2C+O2→2CO↑
2Al4C3+9O2→4Al2O3+6CO↑
2、脱碳剂脱碳：
3C+ Fe2O3→2Fe↓+3CO↑
C+FeO→Fe↓+CO↑
Al4C3+ 3Fe2O3→2Al2O3+3CO↑+ 6Fe↓
Al4C3+ 9FeO→2Al2O3+3CO↑+ 9Fe↓
一、熔融氧化铝（电熔锆刚玉砖）的还原熔炼期：
在还原熔炼期时，Fe2O3、SiO2和TiO2的还原反应如下：
1、Fe2O3的还原：
3Fe2O3+C→2Fe3O4+CO↑
Fe3O4+C→3FeO+CO↑
FeO+C→Fe+CO↑
2、SiO2的还原：当氧化铁被还原到一定低的浓度时，SiO2开始被还原，并有熔体中的金属铁参与还原反应：
SiO2+Fe+2C→FeSi+2CO↑
另有一部分SiO2与碳直接反应生成气态SiO或Si挥发逸出：
SiO2+C→SiO↑+CO↑
SiO+C→Si↑+CO↑
3、TiO2的还原：Fe2O3和SiO2还原结束后，TiO2开始被还原。钛的氧化物在铝矾土中可能存在的形式有TiO2、TiO3、Ti2O3、和Ti4O3等，其中以Ti2O3和TiO2最为稳定。氧化钛不能直接被还原为金属钛，而是生成TiC：
TiO2+3C→TiC+CO↑
Ti2O3+5C→2TiC+3CO↑
在金属铁参与下TiC发生分解，并生成钛铁合金沉淀到炉底：
TiO2+2C+3Fe→Fe3Ti↓+2CO↑
Ti2O3+3C+6Fe→2Fe3Ti↓+3CO↑
以上信息可见，Fe2O3、SiO2和TiO2的还原反应有先后之分，而且发生还原的温度也不同。因此在还原精炼期，各种原材料不能混合分批加入。
二、熔融氧化铝（电熔锆刚玉砖）的氧化精炼期：
熔融氧化铝的还原熔炼期结束后，就直接进入氧化精炼期。氧化铝精炼期主要是刚玉的脱碳精炼，即将熔体中的残炭或已生成碳化物中的碳氧化成CO气体而排除。其主要措施一是吹氧脱碳，二是加脱碳剂（铁鳞）脱碳。
1、吹氧脱碳：
2C+O2→2CO↑
2Al4C3+9O2→4Al2O3+6CO↑
2、脱碳剂脱碳：
3C+ Fe2O3→2Fe↓+3CO↑
C+FeO→Fe↓+CO↑
Al4C3+ 3Fe2O3→2Al2O3+3CO↑+ 6Fe↓
Al4C3+ 9FeO→2Al2O3+3CO↑+ 9Fe↓
