金属镁锭的制造工艺流程

金属镁锭的制造工艺流程

一．金属镁简介

镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁的比重是1.74g/cm3，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4；镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。镁的熔点为648.8℃

镁具有比强度、比刚度高，导热导电性能好，并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量仅为铝合金的70%和易于回收等优点。 元素来源：

镁存在于菱镁矿MgCO3、白云石CaMg(CO3)2、光卤石KCl ·MgCl2·H2O 中，海水中也含镁盐。可以由电解熔融的氯化镁或光卤石制得。白云石：菱镁矿（碳酸钙镁）含量40%以上。

镁合金的比强度高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强塑料；比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料；耐磨性能比低碳钢好得多, 已超过压铸铝合金A380；减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。

镁物理性能：除了比重低，镁还有很多其它的良好的物理特性，使之在汽车结构材料应用中，有时比铝和塑料更有应用价值。镁物理性能的主要优点是： 比铝高30倍的减振性能； 比塑料高200倍的导热性能； 其热膨胀性能只有塑料的1/2。

镁机械性能：和压铸铝合金相比，镁除了上述物理性能等优点，还具有较高的机械性能。镁的强度和刚度要明显好于塑料，延伸率和冲击抗力则明显好于压铸铝合金。

镁加工性能：镁有很好的加工性能，也就是说有很好的铸造性能。和其它材料比，它的制造成本很低，值得重视的是，尽管每公斤镁锭的价格要比铝和铁贵一些，但它单位体积的成品价格几乎是一样的。镁的物理化学特性使其比铝更适合压铸大型部件。镁单位体积的熔化潜热只有铝的2/3，比热只有铝的3/4，并且有非常低的溶铁性。这些特性使镁压铸件达到和铝几乎相同的生产成本/每公斤

二．镁合金与几种材料的性能比较：

三．镁及镁合金的应用领域

镁合金作为密度最小的金属结构材料之一, 广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域（包括汽车工业、飞机工业、摩托车工业、自行车工业等）、3C 领域等。 镁合金的特点可满足于航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求，可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。从20世纪40年代开始，镁合金首先在航空航天部门得到了优先应用。

在国外，B-36重型轰炸机每架用4086kg 镁合金簿板；喷气式歼击机“洛克希德F-80”的机翼用镁板，使结构零件的数量从 47758个减少到16050个；“德热来奈”飞船的起动火箭“大力神”曾使用了600kg 的变形镁合金；“季斯卡维列尔”卫星中使用了 675kg 的变形镁合金；直径约1米的“维热尔”火箭壳体是用镁合金挤压管材制造的。 我国的歼击机、轰炸机、直升机、运输机、民用机、机载雷达、地空导弹、运载火箭、人造卫星、飞船上均选用了镁合金构件：一个型号的飞机最多选用了300-400项镁合金构件；一个零件的重量最重近300kg ；一个构件的最大尺寸达2m 多。

在军工方面需要镁合金板材以提高结构件强度, 减轻装备重量, 提高武器命中率。目前国内需要的板带材不得不从国外进口。

⏹ 近二十年来，世界汽车产量持续增长，年均增长率为2.5%。汽车工业发展程度是一个国家发达程度的重

要标志之一，而金属材料是汽车工业发展的重要基础。出于节能与环保的要求，汽车设计专家们想方设法减轻汽车体重，以达到减少汽油消耗和废气排放量的双重效果。镁合金作为最轻的结构材料，能满足日益严格的节能的尾气排放的要求；可生产出重量轻、耗油少、环保型的新型汽车。镁合金汽车零件的好处可简单归纳为：

⏹ 密度小，可减轻整车重量，间接减少燃油消耗量；

⏹ 镁的比强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷；

⏹ 镁具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低；

⏹ 镁具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，用于壳体可降低噪声，用于座椅、轮圈可以减少振

动，提高汽车的安全性和舒适性。 ⏹ 镁合金在汽车上用作零部件的历史约有70年。早在1930年就用于一辆赛车上的活塞和欧宝汽车上的油泵

箱，之后用量和应用部位逐渐增加。六十年代在有的车种上用量达到23千克，主要用作阀门壳、空气清洁箱、制动器、离合器、踏板架等。八十年代初，由于采用新工艺，严格限制了铁、铜、镍等杂质元素的含

量，镁合金的耐蚀性得到了解决，同时，成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。从九十年代开始，欧美、日本、韩国的汽车商都逐渐开始把镁合金用于许多汽车零件上。

⏹ 镁合金压铸件在汽车上的应用已经显示出长期的增长态势。在过去十年里，其年增长速度超过15%。

在欧洲，已经有300种不同的镁制部件用于组装汽车，每辆欧洲生产的汽车上平均使用2.5kg 镁。乐观的估计认为，出于减重的需求，每辆汽车对镁的需求将提高至70—120kg 。

⏹ 目前，汽车仪表、座位架、方向操纵系统部件、引擎盖、变速箱、进气歧管、轮毂、发动机和安全

部件上都有镁合金压铸产品的应用。

四．几种镁成品的用途举例

⏹ 金属镁粒

产品用途：镁粒广泛运用于国防工业；冶金工业的铸造、钢铁脱硫； 还可用于制药等其它工业。此外炼钢脱硫、航空军工四大领域， 此外还用在稀土合金、金属还原、化学工业和仪表等。

⏹ 金属镁锭

产品用途：镁的应用主要集中在镁合金生产、铝合金生产

五．金属镁的工艺流程

烟煤

球磨机

回转窑煅烧

白云石

炉温1200℃

真空度13Pa

烟煤提供

热量

800℃

烟煤提供

热量

成品镁锭

1200℃

球磨机

压球机

还 原 炉

精炼炉

真空泵

制粉

球团料

原 料

烟煤

原 料

煅白

硅铁

菱石

４０：８：１. ５

制球为核桃形 利于反应

⏹ 主要成分及反应方程式

⏹ 白云石主要成分:MgCO3·CaCO3 ⏹ 煅白主要成分：MgO ·CaO

⏹ 主要反应方程式：

⏹ MgCO3·CaCO3 MgO ·CaO+2co2↑

2MgO ·CaO+Si 2Mg ↑+2CaO·SiO2

详细操作过程：

１. １配料工程

1.1.1回转窑的煅烧

配料工序:白云石 进入料仓 回转窑煅烧 煅白冷却 微机配料 制粉 压球

一. 开车前的准备工作

1. 首先检查各电器，仪表是否处于正常状态； 2. 检查冷却水是否畅通，各润滑部位是否有油； 3. 检查各传动连接部位是否正常； 4. 检查拖轮，挡轮是否处于正常部位；

5. 检查电磁给料机，斗提机，磨煤机，关风器，风机是否能正常运转； 6. 检查白云石仓内是否有足够的白云石； 7. 准备好点火工具；

8. 与煤气站取得联系，保证回转窑所需的煤气压力及质量，煤气压力大于2500Pa ； 9. 确认电机及窑体周围无障碍及人员时，方可准备开车.

二. 开车程序

1. 合上电源开关，启动电机，打开调速表的开关，调节回转窑主机 转速50转/分；

2. 启动风机，置换窑体内空气，通风时间不少于15分钟；

3. 关闭风机阀门，煤气放散阀，将烟道闸板开到1/3处，点燃火把伸 到烧嘴前，慢慢打开煤气阀门，点火煤气；

球磨

4. 点火成功后，调节煤气与空气之比, 逐步提高窑温, 同时配入煤粉开 始升温，在窑尾温度达到300℃时，开始投料，回转窑转速根据温度 情况逐步增加，控制窑尾温度在500℃以上，煅烧伟大最终控制在1 200~1300℃，月合格率达到90%；主机转速根据窑内实际温度及经 验控制，如遇外界变化申报综合部. 结圈期间不做考核. 5. 调节烟道闸板，使窑内成微负压； 6. 启动冷却机及斗提机；

7. 灼减大于1.5的煅白必须返回重烧.

三. 停车程序

1. 根据情况，先关闭电磁给料机，停止下料；

2. 在煅白全部烧好后，转空窑内煅白后关闭给料机与煤气站协调，关 闭煤气阀门，关小烟道闸板，做好窑体保温工作； 3. 等煅白全部进入料仓后, 关闭冷却机，随后关闭斗提机； 4. 在筒体温度降到100℃以下时，方可关听主电机停窑.

四. 应急措施

1. 突然停电

a. 立即关闭煤气阀门，打开煤气放散阀；

b. 关闭所有电器开关与电工联系，判断停电原因，确定来电时间； c. 组织人员进行人工盘窑(防止窑体受热不均发生变形). 2. 停煤气

a. 必须及时关闭煤气阀门，打开煤气入散阀，查找原因；

b. 控制煤粉给量确保燃烧，保证温度，调整下料，转速确保煅烧质量 ，杜绝生料出现；

c. 若停煤气，如煤粉不能燃烧出现生料，按停车程序进行.

注意事项

每班至少将窑体上下窜动两次；

每半小时必须检查一次下料情况，一小时检测下料一次； 必须按时做好生产纪录；

每班必须检查冷却机及斗提机，保证正常运转； 根据设备运行情况，进行必要的加油及保养工作；

工作过程中，随时保持工作场地卫生和设备卫生，确保工作人员和设备的安全运行.

1.1.2辅助设备的操作规程

一. 煤磨机及给煤系统的操作规程

开机前的准备工作

1. 清除磨机周围的障碍物, 检查安全设施是否完善; 2. 检查磨机周围是否有人;

3. 检查磨机和衬板螺栓, 各联接部位是否正常; 4. 检查各润滑部位是否有足够的油, 冷却水是否畅通; 5. 斗提机是否正常, 关风器有无卡塞现象;

6. 检查关风器各润滑部位是否有油, 传动皮带是否牢靠; 7. 检查电源是否良好, 检查各控制按钮, 仪器, 仪表, 是否正常. 启动

1. 当煅烧带温度达到煤粉着火点时;

2. 启动煤粉斗提机 启动磨煤机 均匀加入烘干烟煤 启动高压风机 启动关风器电机 打开调速表开始下煤.

.停机

1. 停止加煤 停止磨煤机 停止斗提机 停止调速机 停止高压风机 停止关风器电机. .注意事项

1. 每周对磨煤机隔仓板, 蓖板检查一次, 防止混仓后没的细粉度不能保证.

二. 煤烘干设备的操作规程

.开机前的准备工作

1. 当回转窑温度正常, 窑壁温度起来后 开始烘干煤;

2. 见长下料管是否有堵塞, 如有及时清理 保证烘煤后能正常运行;

3. 检查提煤的斗提坑内是否有杂物; 4. 检查电机, 传动部位是否正常; 5. 检查减速机内是否有充足的润滑油.

1.1.3微机配料

一. 开机前准备

1. 检查电源及电路是否正常; 2. 煅白料仓中有足够的煅白;

3. 向硅铁料仓及萤石粉料仓中加入足够的硅铁和萤石粉; 4. 检查皮带机能否正常运转; 5. 检查微机系统是否正常.

二. 开机顺序

1. 相邻岗位相互协调后车间允许配料; 2. 启动皮带机;

3. 打开各料仓螺旋闸阀.

三. 开启微机

1. 根据车间配料单，设定批料程序；

2. 首先合上自动开关和微机，仪表柜的单项开关；

3. 启动计算机开关，当主动功能菜单出现在屏幕上时，再打开各路控制仪 表开关；

4. 根据车间要求给微机设定各种信息，如:下料周期，下料速度等； 5. 按工作键开始下料.

四. 关机顺序

1. 关停皮带机 ；

2. 关闭各种控制仪表开关； 3. 关闭计算机； 4. 关闭稳压电源开关； 5. 找开闸刀开关； 6. 分离自动开关； 7. 关闭各料仓螺旋闸阀.

1.1.4球磨制粉工序

一． 开机的准备

1. 清楚磨机周围的障碍物, 检查安全设施是否完善; 2. 检查磨机周围是否有人;

3. 检查磨机和衬板螺栓, 磨头与简体的连接栓是否有松动; 4. 各润滑点的润滑油必须达到要求的油位高度; 5. 检查空心轴内乌金瓦通水管道是否畅通; 6. 检查粉料斗提及绞刀是否正常运转.

二． 启动

1. 当准备工作正常后开机; 2. 开动上绞刀及粉料斗提; 3. 开动磨机;

4. 启动皮带机, 并通知微机下料.

三．停机

１．通知微机工停机配料； ２．停皮带机； ３．停磨机；

４．停斗提机，上绞刀；

５．关闭空轴五金瓦的冷却水．

四．注意事项

１．长时间停磨，把钢球，钢煅倒出，避免磨体被压弯； ２．经常检验空心轴油箱内的润滑油栓；

３．冬天停磨时，必须将空心轴内的冷却水排净．

五．磨机级配 调整的参考数据

级配调整一般配用五种规格的钢球，投放在１＃仓内． 1. 钢球规格及钢球配制：

a. r=45㎜ 0.30T b. r=40㎜ 1.10T c. r=35㎜ 1.30T d. r=30㎜ 0.90T e. r=25㎜ 0.40T

2. 配用钢锻两种规格在磨机２＃仓内： a.r=25×30㎜ 4.2T b. r=20×25㎜ 2.8T

3. 根据钢球磨损与出料细粉度情况，磨机级配需适时调配．

１）根据磨机运行情况，对磨机内钢球，钢锻进行检查，随时将不规则的球锻挑选出来，并依据磨机机配量进行增加；

２）每月检查一次磨机内钢球，钢锻的磨损情况，并依据球团料产量，补充钢球，钢锻，添加量为０. ０２％吨球团料；

３）级配调整由当日车间磨机操作工作负责进行，车间做好纪录．

１. １. ５压球工序操作

＜一＞开机准备

１．检查个中开关是否灵活可靠

２．各机械部位是否正常，各紧固件有无松动，传动部位是否灵活； ３．检查预压锅内是否有粉料，如有必须掏空．

＜二＞开机

启动粉料斗提 拉链机 打油机 启动下振动筛 主机 预压 打开粉料仓闸板

＜三＞停机

关闭粉料仓闸板 停预压电机 停主机 停下振动筛 停拉链机总电源

停斗提机关闭

＜四＞注意事项

１．开机前必须关闭粉料闸板，预压锅内不得有料；

２．油压控制在１２～１８Ｐa ；

３．主机电源不得超过１００Ａ不低于５０Ａ，预压电流≦２０Ａ；

２. ２还原工程

２. ２. １炉前操作工序

备料 开罐 取镁（包括结晶镁） 扒渣 装罐（包括团料和放置结晶筒） 封

罐 承交粗镁

一．备料

按规定出炉时间，提前半小时到炉料车间领取球团料．

二．开罐

１．同真空操作工取得联系，破除还原罐真空状态；

２．取下罐盖及密封圈，并将其整齐放置与指定位置；

３．迅速取出钾钠结晶器防止钾钠燃烧引燃结晶镁．

三．取镁

１．将结晶筒拉出，用压镁机将其中结晶镁压出；

２．粗镁着火时，应立即用溶剂扑灭；

３．将筒状结晶镁集中，碎镁过筛处理．

四．扒渣

１．用清渣大铲将还原罐中的球团渣铲出，集中倾倒在指定渣场；

２．扒渣完后要清除粘附在罐壁上及罐口的残渣，不能有剩余的残渣．

五．装罐顺序

球团料 隔热挡板 结晶筒 封罐盖

１．还原罐在没有发生明显变形前，必须保证投入规定数量的球团料，并

且球团料坡口外距离罐口得小于２５０㎜；

２．隔热挡板距离罐口处必须控制在８０～１００㎜处；

３．钾钠结晶器清理干净后，紧贴结晶筒放置；

４．钾钠分离器要装入结晶筒末端，钾钠分离器表面要有５个１８～２２㎜

的梅花孔状．

六．封罐

１．用钢丝刷清除罐口表面粘附的灰垢，确保表面平整，有良好的密封；

２．把密封圈嵌在罐盖上的凹槽中；

３．将罐盖对正罐口，压紧罐口盖；

４．通知真空操作间启动真空泵，检查罐口封闭情况，不得漏气；

５．清理工作现场，小于０. ５㎜的粗镁必须经过筛选后送交精炼车间验收

开据粗镁验收单

２. ２. ２抽真空过程

目的：保证还原反应所规定的真空度

１）在封罐后９０分钟之内使真空度达到１５Ｐa 以下；

２）在还原生产过程真空系统真空度保持在１５Ｐa 或１５Ｐa 以下；

３．真空机组操作维护．

起动

１．启动前的准备

１）检查滑阀泵皮带松紧度，如皮带过松，可调节电机底座，调节螺栓，慢慢拉紧，以减少起动力矩；

２）检查冷却水管，保证畅通和足够的水量；

３）检查各部位坚固状况，电机转向符合泵的要求；

４）检查油箱内油位应在油箱上油标１/２～２/３处；

５）油箱上的油镜油位与停车后油位有显著差异时，必须转动泵（滑阀泵）皮带轮，使泵腔内的油排如油箱后，才可起动．

２．起动

１) 打开排油阀，将泵腔内积水排出；

2) 合上滑阀泵开关, 启动电机;

3) 打开放油阀, 润滑油位是否正常;

4) 运转正常后堵住放气孔, 打开叠阀, 慢慢将直角阀开启3~4圈, 堵住除尘器

上的放气孔, 一面负荷急剧增加10分钟后再将直角阀全部打开;

5) 真空度达到650Pa 时合上罗茨泵电源开关, 启动电机.

3. 停车

泵的停车尤为重要, 否则下次起动就会很难, 须按下列程序进行:

1) 关闭罗茨泵电源开关;

2) 关闭直角阀待罗茨泵停止转动;

3) 关闭叠阀;

4) 关闭滑阀泵开关, 打开放弃孔以破坏

机组内真空度, 约半分钟, 待油回到油箱;

5) 机组在运转过程中应平衡, 无异常声响.

2.2.3还原烧炉程序

搭煤升温 保温 清渣

基本操作要领:勤搭煤少搭煤，勤观察，合理调节烟道闸板. 不能因拉力太大，冲击还原罐，影响产量也不能因闸板过低使燃烧室温度过高而烧倒挡火墙，尽量保证还原炉两端拉力均匀平衡，不形成偏烧，杜绝因燃烧不充分冒浓烟.

一． 升温期搭煤操作

按规定的时间前30分钟备好本班所用的煤;

用铁锹将第一道煤搭在燃烧室前1/3处, 搭煤量控制在8~10锹, 间隔15~20分钟左右用推煤扒将燃烧室前1/3处的煤向里轻微移到燃烧室2/3处; 注:推煤进不能将未充分燃烧的生煤往里推, 只推上层充分预热抽掉烟气的部分;

推完煤后立即燃烧室前1/3处的搭煤, 炉门两侧个搭2~3锹, 为减少冷空气进入而降低炉膛温度, 拉完煤后, 立即拉是行炉门盖, 尽量减少搭煤时间, 保证炉门盖的密封性;

尽快在升温前期, 将燃烧室内火层培养起来; 升温时禁止单室频繁作业, 要交替搭煤升温;

还原炉必须在开启滑阀泵的1.5小时内达标.

二． 保温

目的:保持炉内有相对稳定的温度

1. 炉温达标10~15分钟左右, 开始缓慢落闸；

2. 还原炉温达标后控制在1200±10℃；

3. 根据炉温变化间隔30分钟左右搭一次煤；

1) 燃烧室中部搭1~2锹煤, 前部搭2~3锹煤;

2) 二煤搭在燃烧室两侧, 主要搭在燃烧门子的两侧;

4. 定时观察炉内火情, 不能认为造成偏烧, 损坏还原罐;

5. 发现炉内火势与仪表温度不符或仪表突然失控时, 立即降温, 校表调温;

6. 禁止开门子时升, 降温度.

三. 清渣

适当调节风闸, 准备好清渣所用工具;

在出炉前40分钟开始处理燃烧室;

打开燃烧室门子用火钩开始钩渣, 用钢钎处理燃烧室两侧粘结的炉渣;

清渣时, 燃烧室不得有白色火焰, 以免温度过高烧坏还原罐;

铺平炉底保持火种200~300㎜;

开始加煤, 为升温做好准备工作.

1.3纯镁操作规程

1.1.3纯镁精炼操作规程

收镁—熔镁—搅拌，精炼—浇注，标识—清理

熔镁

⏹ 熔镁所用坩埚必须清理干净, 新坩埚使用前加入适量洗干净后, 方可熔镁;

⏹ 适量地向坩埚内加粗镁使之熔化, 桶壮镁必须竖立放在坩埚内, 一次最多只能增加一层;

⏹ 熔镁过程中, 如有坩埚内的镁燃烧应及时向坩埚内撒入灭火溶剂;

⏹ 镁液距坩埚沿小于150㎜, 熔镁时炉膛温不超过870℃

精炼

⏹ 控制镁液温度（７２０～７３０℃）使使用搅拌机进行搅拌，同时逐渐加入精炼溶剂，进

行一次精炼，当液面出现浮渣反应时通如Ａr 进行排渣；

⏹ 浮渣浮于叶面时关闭Ａr ，用漏勺捞取浮渣，并抖动数次，将渣中镁豆挖出，反复数次，将

浮渣捞取干净，然后进行二次精炼，充分搅拌均匀，精炼时间在２０～３０分钟，精炼溶剂

使用量不得超过容量的１３％，使镁业成银亮色；

⏹ 清理锅壁，捞除镁液表面杂物，撒上一层覆盖溶剂，开始静置，以后少用或不用燃烧的情

况下不用溶剂，灭火及防止氧化使用的撒粉溶剂．

静置

⏹ 静置时间每锅１０～１５分钟；

⏹ 待镁液温度降到６８０～７１０℃时，开始浇注；

浇注和标识

１．磨具必须经过涂膜后方可使用，镁锭涂膜时必须把铸造温度控制到１５０～２５０℃，涂

料量要求不露出磨具金属为准；

２．在浇注前对铸膜先进行预热，磨具必须保证水平放置，浇注所用工具应先清洗干净；

３．用提镁桶将镁液提出，及时向坩埚及镁桶内撒入撒粉溶剂，防止镁液燃烧；

４．每提出一排时，用铲锅将锅壁清理干净，捞出镁液表面浮渣；

５．浇注过程中应保持镁液温度在６８０～７１０℃；

６．浇注过程中应掌握好浇注速度，两慢一快中并不断喷硫磺粉用提皮铲将氧化物提出；

７．浇注成型后在每块镁锭下面末端边缘处打上批次号；

a. 镁锭的标识批次号构成，例：９２４１Ａ

９---代表制造月份，10，11，12，月用X ，Y ，Z ，表示

24---代表制造日期，用01---31表示

1----代表精炼炉炉号，用1---5表示

A----代表班次号，用A.B.C 表示

8. 再次使用模具前应对模具内进行吹扫，清理；

9. 对镁锭进行表面处理，使其符合外观标准；

10. 外观不符合要求的镁锭应及时重新回炉，重新铸造；

清理

1. 浇注完毕后, 向锅内加入适量溶剂降低渣中镁的含量, 用漏勺掏出底渣;

2. 掏出底渣后, 把精炼锅内壁和上口彻底清理干净要求必须露出本铁体;

3. 所有工具也都必须清理干净以便下次使用;

注:溶剂

1. 撒粉溶剂为75~95%钙溶剂配入5~10%硫磺粉;

2. 精炼溶剂为过筛后2#溶剂;

3. 撒粉和精炼用2#钙溶剂粒度为小于1㎜;

4. 涂料要求:

a ．配比：滑石粉：硼砂：水＝１㎏，０. ３㎏，３升

b ．喷涂液须煮沸后才能使用；

c. 喷涂周期：每班将所用模具彻底清理干净并喷涂一遍，在使用过程中对涂层脱落处补喷一遍．

１. ３. ３精炼炉烧炉操作规程

⏹ 烧炉

１．上班前１小时之内领取当班所用的烟煤；

２．炉膛温度控制在８７０℃之内；

⏹ 烧炉程序

前提：保证搭煤升温，挑火，推煤时烟囱中不能冒黑烟．

１．用铁锹将第一道煤搭在处理和袄的燃烧室前的１/３处，搭煤量控制在５锹，两侧各一锹，

中间部位３锹；

２．间隔２０～２５分钟左右，用推煤扒将１/３处的煤向里轻推到燃烧室的２/３处；

３．推完煤后，立即在燃烧室接受１/３处搭煤；

４．必须保证燃烧室内的火层厚度，渣层厚度，燃烧室内死角处不能有灰渣；

５．待炉膛温度达到８７０℃时，开始升温；连续加两道煤，燃烧１５分钟后用钢钎顺炉条挑

火一次；

６保证精炼时镁液温度在７２０～７３０℃之间，保证浇注时温度在６８０～７１０℃之间；

７待粗镁熔量达到要求，升温达到精炼要求时，清理燃烧室内的灰渣，随着浇注镁液的减少，

准备二次熔镁工作．

注：几种设备的工作原理

罗茨泵的工作原理：

⏹ 罗茨泵的结构如图所示。在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地

安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转

运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高

转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、

中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度

外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串

联使用。

⏹ 罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体

从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后

v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶

部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则

有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，

气体排出泵外。

⏹

⏹

⏹

⏹ 如图为罗茨泵转子由0°转到180°的抽气过程。在0°位置时（图中a ），下转子从泵入口封入v0体

积的气体。当转到45°位置时（图中b ），该腔与排气口相通。由于排气侧压强较高，引起一部分气体返冲

过来。当转到90°位置时（图中c ），下转子封入的气体，连同返冲的气体一起排向泵外。这时，上转子也

从泵入口封入v0体积的气体。当转子继续转到135°时（图中d ），上转子封入的气体与排气口相通，重复

上述过程。180°（图e ）位置和0°位置是一样的。转子主轴旋转一周共排出四个v0体积的气体

回转窑

回转窑整套设备

工作流程 回转窑处于备用→窑中加预热木料→用煤油点火→窑中温度升到额定→引

风机运行→喷煤粉→连续投料→连续出料→根据窑温对风量进行调节→定时冲窑

皮→根据生产计划停料→停止喷煤→强风冷却窑体→停止引风机→修窑→备用

引风机设备型号 风机型号为GW-GR168D, 额定压力8000Pa; 电动机型号

YKK450-2-4，功率500kW 。 引风机电机启动采用水阻启动器，启动器内水溶液

为2t ，启动一次的温升为30℃

滚动圈

滑阀泵工作原理

⏹ 滑阀式油封机械泵（简称滑阀泵）同旋片泵一样，也是一种变容式气体

传输泵。其和范围和使用条件与旋片泵基本相同。

⏹ 滑阀泵由于其结构特点，容量比旋片泵大得多，因此常常被用在大

型真空设备上。滑阀泵有单级和双级两种型式。单级泵的极限压力对小泵

≤0.6Pa ，对大泵≤1.3Pa （均关气镇），双级泵的极限压力≤0.06Pa （关气

镇）。抽速大于150L/s的滑阀泵多采用单级型式。

⏹ 由于滑阀泵的旋转质量有较大的偏心，如果滑很好的质量平衡，在

运转时会产生较大的振动。但泵旋转质心的运动轨迹是形状复杂的封闭曲

线，因此很难实现对滑阀泵惯性力的完全平衡。做好滑阀的质量平衡，减少

泵的振动一直是滑阀泵需要解决的一个重要课题。

⏹ 主要应用领域：

⏹ ·活性石灰和轻烧白云石

⏹ ·直接烧结菱镁矿和白云石

⏹ ·煅烧铝钒土

⏹ ·铝镁尖晶石、铬镁尖晶石

⏹ HJ 气烧竖窑烧成带最高温度可达2200℃的温度，具有调节温度、操作

灵活性好和热效率高等特点。

⏹ 技术参数：

⏹ ·物料粒度范围30～60mm ；

⏹ ·燃料热值不低于3000KJ/Nm3；

⏹ ·燃料压力18～20kpa ；

⏹ ·废气排放粉尘＜30mg/ Nm3；

⏹ ·废气中Nox 、SO2可控制在国标内；

⏹ ·废气中的CO2可回收；

⏹ ·排料粒度～60mm ，不结馏；

⏹ ·热耗低，最低可达3500KJ/kg；

⏹ ·二次风温高达700～800℃；

⏹ ·产品中无杂质

⏹ ·设备能力从50～200t/d各种规格、型号；

⏹ ·利用系数0.9～1.1t/d·m3。

回转窑结构示意

⏹ 图1 圆转筒体简图1. 筒体 2. 滚圈 3. 大齿圈 4. 电动机 5. 减速

机 6. 小齿轮(支座) 7. 挡轮、托轮装置

⏹ 图2 柔传动系统示意图1. 筒体 2. 大齿圈 3. 小齿轮 4. 电动机 5. 液

力偶合器 6. 减速机 7. 万向联轴器 8. 悬挂小车

根据回转圆筒规格及要求，选择适当类型及规格的电动机。 ⏹ 电动机

⏹ 2.2 减速机 合理分配低速级齿轮副与减速机的速比，一般选用标准型减

速机。

⏹ 2.3 液力偶合器 传递力矩大，结构尺寸小，具有缓冲减振的特点。

万向联轴器 为实现减速机输 ⏹ 2.4

图一

图二

压球机成套设备生产线安装示意图

压球机出料口

主要用于将干粉料压制成鸡蛋大

小的炼镁球团料

真空度

“真空度”顾名思义就是真空的程度。

是真空泵、微型真空泵、微型气泵、微型抽气泵、

微型抽气打气泵等抽真空设备的一个主要参

数。

麦氏真空表

镁的生产工艺及方法

金属镁 2008-07-15 14:03:01 作者:www.jinshumei.net 来源:金属镁网 文字大

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根据资源和种类不同，生产镁的种类有两大类，即氯化熔盐电解法和热还原法。

一、电解法

氯化熔盐电解法包括氯化镁的生产及电解制镁两大过程。该方法又可分为以菱镁矿为原料的无水氯化镁电解法和以海水为原料制取无水氯化镁的电解法。其中后者以最大的难点是如何去除MgCl2.6H2O 中的结晶水，生成MgCl2.3/2H2O。但MgCl2.3/2H2O在空气中加热时很容易发生水解反应，生成不利于电解过程的杂质，如Mg(OH)2。电解法生产镁的工艺很多，但基本原理相同，其中最有代表性的有DOW 工艺、I.G.Farben 工艺、Magnola 工艺等。

二、热还原法

根据还原剂不同，又分为硅热法、碳化物热还原法和炭热法，其中后两种在工业上较少采用。硅热法又分为外热法和内热法。采用硅铁还原氧化镁生产金属镁的工艺有Pidgeon 工艺(皮江法) 和Magnetherm 工艺。皮江法工艺属于外热法，马格内姆工艺属于内热法，根据生产的连续性又分为间歇式和半连式。皮江法工艺和马格内姆工艺应用极为广泛。

热还原法之Pidgeon 皮江工艺

1941年加拿大科学家皮江(L.M.Pidgeon)教授发明了一种硅热还原炼镁工艺，称为Pidgeon 工艺。该工艺将煅烧后的白云石和硅铁按一定比例配比磨成细粉，压成团块，装在由耐热合金制成的蒸馏器内，在

1423-1473K 及0.01-0.1Torr(1Torr=133.322Pa)条件下还原得到镁蒸气，冷凝结晶成固态镁，再熔成镁锭。其还原反应为

2(CaO.MgO)固+Si(Fe)固=2Mg气+2CaO.SiO2固+Fe(Si)固

该工艺投资少，产品质量高，但不能连续生产、成本比电解法的高。加拿大、中国和印度均建有采用Pidgeon 工艺生产镁的大厂，特别是近年来国内很多大中小型企业均采用Pidgeon 工艺生产镁，使原镁产量急剧增加。

公司产品展示：

一种以液态钙为还原剂的金属镁还原工艺及装置

一种以液态钙作为还原剂的金属镁还原工艺，其特征是

采用液钙为还原剂，与氧化镁反应得到镁蒸气，工艺流

程如下： 首先向反应器中加入固体钙并加热使

其熔化，加入量保证熔化后液钙的体积占反应器容积的１／３～２／３；然后，将固体钙和氧化镁粉末按１～２∶１的比例混合后送入反应器中，物料浸在液钙中；当温度达到１０９０℃时，反应开始进行，产生镁蒸气，反应温度控制在１１５０～１３００℃，镁蒸气通过引风机进入结晶器冷却。 北京科技大学

金属镁锭的制造工艺流程

一．金属镁简介

镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁的比重是1.74g/cm3，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4；镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。镁的熔点为648.8℃

镁具有比强度、比刚度高，导热导电性能好，并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量仅为铝合金的70%和易于回收等优点。 元素来源：

镁存在于菱镁矿MgCO3、白云石CaMg(CO3)2、光卤石KCl ·MgCl2·H2O 中，海水中也含镁盐。可以由电解熔融的氯化镁或光卤石制得。白云石：菱镁矿（碳酸钙镁）含量40%以上。

镁合金的比强度高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强塑料；比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料；耐磨性能比低碳钢好得多, 已超过压铸铝合金A380；减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。

镁物理性能：除了比重低，镁还有很多其它的良好的物理特性，使之在汽车结构材料应用中，有时比铝和塑料更有应用价值。镁物理性能的主要优点是： 比铝高30倍的减振性能； 比塑料高200倍的导热性能； 其热膨胀性能只有塑料的1/2。

镁机械性能：和压铸铝合金相比，镁除了上述物理性能等优点，还具有较高的机械性能。镁的强度和刚度要明显好于塑料，延伸率和冲击抗力则明显好于压铸铝合金。

镁加工性能：镁有很好的加工性能，也就是说有很好的铸造性能。和其它材料比，它的制造成本很低，值得重视的是，尽管每公斤镁锭的价格要比铝和铁贵一些，但它单位体积的成品价格几乎是一样的。镁的物理化学特性使其比铝更适合压铸大型部件。镁单位体积的熔化潜热只有铝的2/3，比热只有铝的3/4，并且有非常低的溶铁性。这些特性使镁压铸件达到和铝几乎相同的生产成本/每公斤

二．镁合金与几种材料的性能比较：

三．镁及镁合金的应用领域

镁合金作为密度最小的金属结构材料之一, 广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域（包括汽车工业、飞机工业、摩托车工业、自行车工业等）、3C 领域等。 镁合金的特点可满足于航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求，可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。从20世纪40年代开始，镁合金首先在航空航天部门得到了优先应用。

在国外，B-36重型轰炸机每架用4086kg 镁合金簿板；喷气式歼击机“洛克希德F-80”的机翼用镁板，使结构零件的数量从 47758个减少到16050个；“德热来奈”飞船的起动火箭“大力神”曾使用了600kg 的变形镁合金；“季斯卡维列尔”卫星中使用了 675kg 的变形镁合金；直径约1米的“维热尔”火箭壳体是用镁合金挤压管材制造的。 我国的歼击机、轰炸机、直升机、运输机、民用机、机载雷达、地空导弹、运载火箭、人造卫星、飞船上均选用了镁合金构件：一个型号的飞机最多选用了300-400项镁合金构件；一个零件的重量最重近300kg ；一个构件的最大尺寸达2m 多。

在军工方面需要镁合金板材以提高结构件强度, 减轻装备重量, 提高武器命中率。目前国内需要的板带材不得不从国外进口。

⏹ 近二十年来，世界汽车产量持续增长，年均增长率为2.5%。汽车工业发展程度是一个国家发达程度的重

要标志之一，而金属材料是汽车工业发展的重要基础。出于节能与环保的要求，汽车设计专家们想方设法减轻汽车体重，以达到减少汽油消耗和废气排放量的双重效果。镁合金作为最轻的结构材料，能满足日益严格的节能的尾气排放的要求；可生产出重量轻、耗油少、环保型的新型汽车。镁合金汽车零件的好处可简单归纳为：

⏹ 密度小，可减轻整车重量，间接减少燃油消耗量；

⏹ 镁的比强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷；

⏹ 镁具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低；

⏹ 镁具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，用于壳体可降低噪声，用于座椅、轮圈可以减少振

动，提高汽车的安全性和舒适性。 ⏹ 镁合金在汽车上用作零部件的历史约有70年。早在1930年就用于一辆赛车上的活塞和欧宝汽车上的油泵

箱，之后用量和应用部位逐渐增加。六十年代在有的车种上用量达到23千克，主要用作阀门壳、空气清洁箱、制动器、离合器、踏板架等。八十年代初，由于采用新工艺，严格限制了铁、铜、镍等杂质元素的含

量，镁合金的耐蚀性得到了解决，同时，成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。从九十年代开始，欧美、日本、韩国的汽车商都逐渐开始把镁合金用于许多汽车零件上。

⏹ 镁合金压铸件在汽车上的应用已经显示出长期的增长态势。在过去十年里，其年增长速度超过15%。

在欧洲，已经有300种不同的镁制部件用于组装汽车，每辆欧洲生产的汽车上平均使用2.5kg 镁。乐观的估计认为，出于减重的需求，每辆汽车对镁的需求将提高至70—120kg 。

⏹ 目前，汽车仪表、座位架、方向操纵系统部件、引擎盖、变速箱、进气歧管、轮毂、发动机和安全

部件上都有镁合金压铸产品的应用。

四．几种镁成品的用途举例

⏹ 金属镁粒

产品用途：镁粒广泛运用于国防工业；冶金工业的铸造、钢铁脱硫； 还可用于制药等其它工业。此外炼钢脱硫、航空军工四大领域， 此外还用在稀土合金、金属还原、化学工业和仪表等。

⏹ 金属镁锭

产品用途：镁的应用主要集中在镁合金生产、铝合金生产

五．金属镁的工艺流程

烟煤

球磨机

回转窑煅烧

白云石

炉温1200℃

真空度13Pa

烟煤提供

热量

800℃

烟煤提供

热量

成品镁锭

1200℃

球磨机

压球机

还 原 炉

精炼炉

真空泵

制粉

球团料

原 料

烟煤

原 料

煅白

硅铁

菱石

４０：８：１. ５

制球为核桃形 利于反应

⏹ 主要成分及反应方程式

⏹ 白云石主要成分:MgCO3·CaCO3 ⏹ 煅白主要成分：MgO ·CaO

⏹ 主要反应方程式：

⏹ MgCO3·CaCO3 MgO ·CaO+2co2↑

2MgO ·CaO+Si 2Mg ↑+2CaO·SiO2

详细操作过程：

１. １配料工程

1.1.1回转窑的煅烧

配料工序:白云石 进入料仓 回转窑煅烧 煅白冷却 微机配料 制粉 压球

一. 开车前的准备工作

1. 首先检查各电器，仪表是否处于正常状态； 2. 检查冷却水是否畅通，各润滑部位是否有油； 3. 检查各传动连接部位是否正常； 4. 检查拖轮，挡轮是否处于正常部位；

5. 检查电磁给料机，斗提机，磨煤机，关风器，风机是否能正常运转； 6. 检查白云石仓内是否有足够的白云石； 7. 准备好点火工具；

8. 与煤气站取得联系，保证回转窑所需的煤气压力及质量，煤气压力大于2500Pa ； 9. 确认电机及窑体周围无障碍及人员时，方可准备开车.

二. 开车程序

1. 合上电源开关，启动电机，打开调速表的开关，调节回转窑主机 转速50转/分；

2. 启动风机，置换窑体内空气，通风时间不少于15分钟；

3. 关闭风机阀门，煤气放散阀，将烟道闸板开到1/3处，点燃火把伸 到烧嘴前，慢慢打开煤气阀门，点火煤气；

球磨

4. 点火成功后，调节煤气与空气之比, 逐步提高窑温, 同时配入煤粉开 始升温，在窑尾温度达到300℃时，开始投料，回转窑转速根据温度 情况逐步增加，控制窑尾温度在500℃以上，煅烧伟大最终控制在1 200~1300℃，月合格率达到90%；主机转速根据窑内实际温度及经 验控制，如遇外界变化申报综合部. 结圈期间不做考核. 5. 调节烟道闸板，使窑内成微负压； 6. 启动冷却机及斗提机；

7. 灼减大于1.5的煅白必须返回重烧.

三. 停车程序

1. 根据情况，先关闭电磁给料机，停止下料；

2. 在煅白全部烧好后，转空窑内煅白后关闭给料机与煤气站协调，关 闭煤气阀门，关小烟道闸板，做好窑体保温工作； 3. 等煅白全部进入料仓后, 关闭冷却机，随后关闭斗提机； 4. 在筒体温度降到100℃以下时，方可关听主电机停窑.

四. 应急措施

1. 突然停电

a. 立即关闭煤气阀门，打开煤气放散阀；

b. 关闭所有电器开关与电工联系，判断停电原因，确定来电时间； c. 组织人员进行人工盘窑(防止窑体受热不均发生变形). 2. 停煤气

a. 必须及时关闭煤气阀门，打开煤气入散阀，查找原因；

b. 控制煤粉给量确保燃烧，保证温度，调整下料，转速确保煅烧质量 ，杜绝生料出现；

c. 若停煤气，如煤粉不能燃烧出现生料，按停车程序进行.

注意事项

每班至少将窑体上下窜动两次；

每半小时必须检查一次下料情况，一小时检测下料一次； 必须按时做好生产纪录；

每班必须检查冷却机及斗提机，保证正常运转； 根据设备运行情况，进行必要的加油及保养工作；

工作过程中，随时保持工作场地卫生和设备卫生，确保工作人员和设备的安全运行.

1.1.2辅助设备的操作规程

一. 煤磨机及给煤系统的操作规程

开机前的准备工作

1. 清除磨机周围的障碍物, 检查安全设施是否完善; 2. 检查磨机周围是否有人;

3. 检查磨机和衬板螺栓, 各联接部位是否正常; 4. 检查各润滑部位是否有足够的油, 冷却水是否畅通; 5. 斗提机是否正常, 关风器有无卡塞现象;

6. 检查关风器各润滑部位是否有油, 传动皮带是否牢靠; 7. 检查电源是否良好, 检查各控制按钮, 仪器, 仪表, 是否正常. 启动

1. 当煅烧带温度达到煤粉着火点时;

2. 启动煤粉斗提机 启动磨煤机 均匀加入烘干烟煤 启动高压风机 启动关风器电机 打开调速表开始下煤.

.停机

1. 停止加煤 停止磨煤机 停止斗提机 停止调速机 停止高压风机 停止关风器电机. .注意事项

1. 每周对磨煤机隔仓板, 蓖板检查一次, 防止混仓后没的细粉度不能保证.

二. 煤烘干设备的操作规程

.开机前的准备工作

1. 当回转窑温度正常, 窑壁温度起来后 开始烘干煤;

2. 见长下料管是否有堵塞, 如有及时清理 保证烘煤后能正常运行;

3. 检查提煤的斗提坑内是否有杂物; 4. 检查电机, 传动部位是否正常; 5. 检查减速机内是否有充足的润滑油.

1.1.3微机配料

一. 开机前准备

1. 检查电源及电路是否正常; 2. 煅白料仓中有足够的煅白;

3. 向硅铁料仓及萤石粉料仓中加入足够的硅铁和萤石粉; 4. 检查皮带机能否正常运转; 5. 检查微机系统是否正常.

二. 开机顺序

1. 相邻岗位相互协调后车间允许配料; 2. 启动皮带机;

3. 打开各料仓螺旋闸阀.

三. 开启微机

1. 根据车间配料单，设定批料程序；

2. 首先合上自动开关和微机，仪表柜的单项开关；

3. 启动计算机开关，当主动功能菜单出现在屏幕上时，再打开各路控制仪 表开关；

4. 根据车间要求给微机设定各种信息，如:下料周期，下料速度等； 5. 按工作键开始下料.

四. 关机顺序

1. 关停皮带机 ；

2. 关闭各种控制仪表开关； 3. 关闭计算机； 4. 关闭稳压电源开关； 5. 找开闸刀开关； 6. 分离自动开关； 7. 关闭各料仓螺旋闸阀.

1.1.4球磨制粉工序

一． 开机的准备

1. 清楚磨机周围的障碍物, 检查安全设施是否完善; 2. 检查磨机周围是否有人;

3. 检查磨机和衬板螺栓, 磨头与简体的连接栓是否有松动; 4. 各润滑点的润滑油必须达到要求的油位高度; 5. 检查空心轴内乌金瓦通水管道是否畅通; 6. 检查粉料斗提及绞刀是否正常运转.

二． 启动

1. 当准备工作正常后开机; 2. 开动上绞刀及粉料斗提; 3. 开动磨机;

4. 启动皮带机, 并通知微机下料.

三．停机

１．通知微机工停机配料； ２．停皮带机； ３．停磨机；

４．停斗提机，上绞刀；

５．关闭空轴五金瓦的冷却水．

四．注意事项

１．长时间停磨，把钢球，钢煅倒出，避免磨体被压弯； ２．经常检验空心轴油箱内的润滑油栓；

３．冬天停磨时，必须将空心轴内的冷却水排净．

五．磨机级配 调整的参考数据

级配调整一般配用五种规格的钢球，投放在１＃仓内． 1. 钢球规格及钢球配制：

a. r=45㎜ 0.30T b. r=40㎜ 1.10T c. r=35㎜ 1.30T d. r=30㎜ 0.90T e. r=25㎜ 0.40T

2. 配用钢锻两种规格在磨机２＃仓内： a.r=25×30㎜ 4.2T b. r=20×25㎜ 2.8T

3. 根据钢球磨损与出料细粉度情况，磨机级配需适时调配．

１）根据磨机运行情况，对磨机内钢球，钢锻进行检查，随时将不规则的球锻挑选出来，并依据磨机机配量进行增加；

２）每月检查一次磨机内钢球，钢锻的磨损情况，并依据球团料产量，补充钢球，钢锻，添加量为０. ０２％吨球团料；

３）级配调整由当日车间磨机操作工作负责进行，车间做好纪录．

１. １. ５压球工序操作

＜一＞开机准备

１．检查个中开关是否灵活可靠

２．各机械部位是否正常，各紧固件有无松动，传动部位是否灵活； ３．检查预压锅内是否有粉料，如有必须掏空．

＜二＞开机

启动粉料斗提 拉链机 打油机 启动下振动筛 主机 预压 打开粉料仓闸板

＜三＞停机

关闭粉料仓闸板 停预压电机 停主机 停下振动筛 停拉链机总电源

停斗提机关闭

＜四＞注意事项

１．开机前必须关闭粉料闸板，预压锅内不得有料；

２．油压控制在１２～１８Ｐa ；

３．主机电源不得超过１００Ａ不低于５０Ａ，预压电流≦２０Ａ；

２. ２还原工程

２. ２. １炉前操作工序

备料 开罐 取镁（包括结晶镁） 扒渣 装罐（包括团料和放置结晶筒） 封

罐 承交粗镁

一．备料

按规定出炉时间，提前半小时到炉料车间领取球团料．

二．开罐

１．同真空操作工取得联系，破除还原罐真空状态；

２．取下罐盖及密封圈，并将其整齐放置与指定位置；

３．迅速取出钾钠结晶器防止钾钠燃烧引燃结晶镁．

三．取镁

１．将结晶筒拉出，用压镁机将其中结晶镁压出；

２．粗镁着火时，应立即用溶剂扑灭；

３．将筒状结晶镁集中，碎镁过筛处理．

四．扒渣

１．用清渣大铲将还原罐中的球团渣铲出，集中倾倒在指定渣场；

２．扒渣完后要清除粘附在罐壁上及罐口的残渣，不能有剩余的残渣．

五．装罐顺序

球团料 隔热挡板 结晶筒 封罐盖

１．还原罐在没有发生明显变形前，必须保证投入规定数量的球团料，并

且球团料坡口外距离罐口得小于２５０㎜；

２．隔热挡板距离罐口处必须控制在８０～１００㎜处；

３．钾钠结晶器清理干净后，紧贴结晶筒放置；

４．钾钠分离器要装入结晶筒末端，钾钠分离器表面要有５个１８～２２㎜

的梅花孔状．

六．封罐

１．用钢丝刷清除罐口表面粘附的灰垢，确保表面平整，有良好的密封；

２．把密封圈嵌在罐盖上的凹槽中；

３．将罐盖对正罐口，压紧罐口盖；

４．通知真空操作间启动真空泵，检查罐口封闭情况，不得漏气；

５．清理工作现场，小于０. ５㎜的粗镁必须经过筛选后送交精炼车间验收

开据粗镁验收单

２. ２. ２抽真空过程

目的：保证还原反应所规定的真空度

１）在封罐后９０分钟之内使真空度达到１５Ｐa 以下；

２）在还原生产过程真空系统真空度保持在１５Ｐa 或１５Ｐa 以下；

３．真空机组操作维护．

起动

１．启动前的准备

１）检查滑阀泵皮带松紧度，如皮带过松，可调节电机底座，调节螺栓，慢慢拉紧，以减少起动力矩；

２）检查冷却水管，保证畅通和足够的水量；

３）检查各部位坚固状况，电机转向符合泵的要求；

４）检查油箱内油位应在油箱上油标１/２～２/３处；

５）油箱上的油镜油位与停车后油位有显著差异时，必须转动泵（滑阀泵）皮带轮，使泵腔内的油排如油箱后，才可起动．

２．起动

１) 打开排油阀，将泵腔内积水排出；

2) 合上滑阀泵开关, 启动电机;

3) 打开放油阀, 润滑油位是否正常;

4) 运转正常后堵住放气孔, 打开叠阀, 慢慢将直角阀开启3~4圈, 堵住除尘器

上的放气孔, 一面负荷急剧增加10分钟后再将直角阀全部打开;

5) 真空度达到650Pa 时合上罗茨泵电源开关, 启动电机.

3. 停车

泵的停车尤为重要, 否则下次起动就会很难, 须按下列程序进行:

1) 关闭罗茨泵电源开关;

2) 关闭直角阀待罗茨泵停止转动;

3) 关闭叠阀;

4) 关闭滑阀泵开关, 打开放弃孔以破坏

机组内真空度, 约半分钟, 待油回到油箱;

5) 机组在运转过程中应平衡, 无异常声响.

2.2.3还原烧炉程序

搭煤升温 保温 清渣

基本操作要领:勤搭煤少搭煤，勤观察，合理调节烟道闸板. 不能因拉力太大，冲击还原罐，影响产量也不能因闸板过低使燃烧室温度过高而烧倒挡火墙，尽量保证还原炉两端拉力均匀平衡，不形成偏烧，杜绝因燃烧不充分冒浓烟.

一． 升温期搭煤操作

按规定的时间前30分钟备好本班所用的煤;

用铁锹将第一道煤搭在燃烧室前1/3处, 搭煤量控制在8~10锹, 间隔15~20分钟左右用推煤扒将燃烧室前1/3处的煤向里轻微移到燃烧室2/3处; 注:推煤进不能将未充分燃烧的生煤往里推, 只推上层充分预热抽掉烟气的部分;

推完煤后立即燃烧室前1/3处的搭煤, 炉门两侧个搭2~3锹, 为减少冷空气进入而降低炉膛温度, 拉完煤后, 立即拉是行炉门盖, 尽量减少搭煤时间, 保证炉门盖的密封性;

尽快在升温前期, 将燃烧室内火层培养起来; 升温时禁止单室频繁作业, 要交替搭煤升温;

还原炉必须在开启滑阀泵的1.5小时内达标.

二． 保温

目的:保持炉内有相对稳定的温度

1. 炉温达标10~15分钟左右, 开始缓慢落闸；

2. 还原炉温达标后控制在1200±10℃；

3. 根据炉温变化间隔30分钟左右搭一次煤；

1) 燃烧室中部搭1~2锹煤, 前部搭2~3锹煤;

2) 二煤搭在燃烧室两侧, 主要搭在燃烧门子的两侧;

4. 定时观察炉内火情, 不能认为造成偏烧, 损坏还原罐;

5. 发现炉内火势与仪表温度不符或仪表突然失控时, 立即降温, 校表调温;

6. 禁止开门子时升, 降温度.

三. 清渣

适当调节风闸, 准备好清渣所用工具;

在出炉前40分钟开始处理燃烧室;

打开燃烧室门子用火钩开始钩渣, 用钢钎处理燃烧室两侧粘结的炉渣;

清渣时, 燃烧室不得有白色火焰, 以免温度过高烧坏还原罐;

铺平炉底保持火种200~300㎜;

开始加煤, 为升温做好准备工作.

1.3纯镁操作规程

1.1.3纯镁精炼操作规程

收镁—熔镁—搅拌，精炼—浇注，标识—清理

熔镁

⏹ 熔镁所用坩埚必须清理干净, 新坩埚使用前加入适量洗干净后, 方可熔镁;

⏹ 适量地向坩埚内加粗镁使之熔化, 桶壮镁必须竖立放在坩埚内, 一次最多只能增加一层;

⏹ 熔镁过程中, 如有坩埚内的镁燃烧应及时向坩埚内撒入灭火溶剂;

⏹ 镁液距坩埚沿小于150㎜, 熔镁时炉膛温不超过870℃

精炼

⏹ 控制镁液温度（７２０～７３０℃）使使用搅拌机进行搅拌，同时逐渐加入精炼溶剂，进

行一次精炼，当液面出现浮渣反应时通如Ａr 进行排渣；

⏹ 浮渣浮于叶面时关闭Ａr ，用漏勺捞取浮渣，并抖动数次，将渣中镁豆挖出，反复数次，将

浮渣捞取干净，然后进行二次精炼，充分搅拌均匀，精炼时间在２０～３０分钟，精炼溶剂

使用量不得超过容量的１３％，使镁业成银亮色；

⏹ 清理锅壁，捞除镁液表面杂物，撒上一层覆盖溶剂，开始静置，以后少用或不用燃烧的情

况下不用溶剂，灭火及防止氧化使用的撒粉溶剂．

静置

⏹ 静置时间每锅１０～１５分钟；

⏹ 待镁液温度降到６８０～７１０℃时，开始浇注；

浇注和标识

１．磨具必须经过涂膜后方可使用，镁锭涂膜时必须把铸造温度控制到１５０～２５０℃，涂

料量要求不露出磨具金属为准；

２．在浇注前对铸膜先进行预热，磨具必须保证水平放置，浇注所用工具应先清洗干净；

３．用提镁桶将镁液提出，及时向坩埚及镁桶内撒入撒粉溶剂，防止镁液燃烧；

４．每提出一排时，用铲锅将锅壁清理干净，捞出镁液表面浮渣；

５．浇注过程中应保持镁液温度在６８０～７１０℃；

６．浇注过程中应掌握好浇注速度，两慢一快中并不断喷硫磺粉用提皮铲将氧化物提出；

７．浇注成型后在每块镁锭下面末端边缘处打上批次号；

a. 镁锭的标识批次号构成，例：９２４１Ａ

９---代表制造月份，10，11，12，月用X ，Y ，Z ，表示

24---代表制造日期，用01---31表示

1----代表精炼炉炉号，用1---5表示

A----代表班次号，用A.B.C 表示

8. 再次使用模具前应对模具内进行吹扫，清理；

9. 对镁锭进行表面处理，使其符合外观标准；

10. 外观不符合要求的镁锭应及时重新回炉，重新铸造；

清理

1. 浇注完毕后, 向锅内加入适量溶剂降低渣中镁的含量, 用漏勺掏出底渣;

2. 掏出底渣后, 把精炼锅内壁和上口彻底清理干净要求必须露出本铁体;

3. 所有工具也都必须清理干净以便下次使用;

注:溶剂

1. 撒粉溶剂为75~95%钙溶剂配入5~10%硫磺粉;

2. 精炼溶剂为过筛后2#溶剂;

3. 撒粉和精炼用2#钙溶剂粒度为小于1㎜;

4. 涂料要求:

a ．配比：滑石粉：硼砂：水＝１㎏，０. ３㎏，３升

b ．喷涂液须煮沸后才能使用；

c. 喷涂周期：每班将所用模具彻底清理干净并喷涂一遍，在使用过程中对涂层脱落处补喷一遍．

１. ３. ３精炼炉烧炉操作规程

⏹ 烧炉

１．上班前１小时之内领取当班所用的烟煤；

２．炉膛温度控制在８７０℃之内；

⏹ 烧炉程序

前提：保证搭煤升温，挑火，推煤时烟囱中不能冒黑烟．

１．用铁锹将第一道煤搭在处理和袄的燃烧室前的１/３处，搭煤量控制在５锹，两侧各一锹，

中间部位３锹；

２．间隔２０～２５分钟左右，用推煤扒将１/３处的煤向里轻推到燃烧室的２/３处；

３．推完煤后，立即在燃烧室接受１/３处搭煤；

４．必须保证燃烧室内的火层厚度，渣层厚度，燃烧室内死角处不能有灰渣；

５．待炉膛温度达到８７０℃时，开始升温；连续加两道煤，燃烧１５分钟后用钢钎顺炉条挑

火一次；

６保证精炼时镁液温度在７２０～７３０℃之间，保证浇注时温度在６８０～７１０℃之间；

７待粗镁熔量达到要求，升温达到精炼要求时，清理燃烧室内的灰渣，随着浇注镁液的减少，

准备二次熔镁工作．

注：几种设备的工作原理

罗茨泵的工作原理：

⏹ 罗茨泵的结构如图所示。在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地

安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转

运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高

转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、

中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度

外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串

联使用。

⏹ 罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体

从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后

v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶

部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则

有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，

气体排出泵外。

⏹

⏹

⏹

⏹ 如图为罗茨泵转子由0°转到180°的抽气过程。在0°位置时（图中a ），下转子从泵入口封入v0体

积的气体。当转到45°位置时（图中b ），该腔与排气口相通。由于排气侧压强较高，引起一部分气体返冲

过来。当转到90°位置时（图中c ），下转子封入的气体，连同返冲的气体一起排向泵外。这时，上转子也

从泵入口封入v0体积的气体。当转子继续转到135°时（图中d ），上转子封入的气体与排气口相通，重复

上述过程。180°（图e ）位置和0°位置是一样的。转子主轴旋转一周共排出四个v0体积的气体

回转窑

回转窑整套设备

工作流程 回转窑处于备用→窑中加预热木料→用煤油点火→窑中温度升到额定→引

风机运行→喷煤粉→连续投料→连续出料→根据窑温对风量进行调节→定时冲窑

皮→根据生产计划停料→停止喷煤→强风冷却窑体→停止引风机→修窑→备用

引风机设备型号 风机型号为GW-GR168D, 额定压力8000Pa; 电动机型号

YKK450-2-4，功率500kW 。 引风机电机启动采用水阻启动器，启动器内水溶液

为2t ，启动一次的温升为30℃

滚动圈

滑阀泵工作原理

⏹ 滑阀式油封机械泵（简称滑阀泵）同旋片泵一样，也是一种变容式气体

传输泵。其和范围和使用条件与旋片泵基本相同。

⏹ 滑阀泵由于其结构特点，容量比旋片泵大得多，因此常常被用在大

型真空设备上。滑阀泵有单级和双级两种型式。单级泵的极限压力对小泵

≤0.6Pa ，对大泵≤1.3Pa （均关气镇），双级泵的极限压力≤0.06Pa （关气

镇）。抽速大于150L/s的滑阀泵多采用单级型式。

⏹ 由于滑阀泵的旋转质量有较大的偏心，如果滑很好的质量平衡，在

运转时会产生较大的振动。但泵旋转质心的运动轨迹是形状复杂的封闭曲

线，因此很难实现对滑阀泵惯性力的完全平衡。做好滑阀的质量平衡，减少

泵的振动一直是滑阀泵需要解决的一个重要课题。

⏹ 主要应用领域：

⏹ ·活性石灰和轻烧白云石

⏹ ·直接烧结菱镁矿和白云石

⏹ ·煅烧铝钒土

⏹ ·铝镁尖晶石、铬镁尖晶石

⏹ HJ 气烧竖窑烧成带最高温度可达2200℃的温度，具有调节温度、操作

灵活性好和热效率高等特点。

⏹ 技术参数：

⏹ ·物料粒度范围30～60mm ；

⏹ ·燃料热值不低于3000KJ/Nm3；

⏹ ·燃料压力18～20kpa ；

⏹ ·废气排放粉尘＜30mg/ Nm3；

⏹ ·废气中Nox 、SO2可控制在国标内；

⏹ ·废气中的CO2可回收；

⏹ ·排料粒度～60mm ，不结馏；

⏹ ·热耗低，最低可达3500KJ/kg；

⏹ ·二次风温高达700～800℃；

⏹ ·产品中无杂质

⏹ ·设备能力从50～200t/d各种规格、型号；

⏹ ·利用系数0.9～1.1t/d·m3。

回转窑结构示意

⏹ 图1 圆转筒体简图1. 筒体 2. 滚圈 3. 大齿圈 4. 电动机 5. 减速

机 6. 小齿轮(支座) 7. 挡轮、托轮装置

⏹ 图2 柔传动系统示意图1. 筒体 2. 大齿圈 3. 小齿轮 4. 电动机 5. 液

力偶合器 6. 减速机 7. 万向联轴器 8. 悬挂小车

根据回转圆筒规格及要求，选择适当类型及规格的电动机。 ⏹ 电动机

⏹ 2.2 减速机 合理分配低速级齿轮副与减速机的速比，一般选用标准型减

速机。

⏹ 2.3 液力偶合器 传递力矩大，结构尺寸小，具有缓冲减振的特点。

万向联轴器 为实现减速机输 ⏹ 2.4

图一

图二

压球机成套设备生产线安装示意图

压球机出料口

主要用于将干粉料压制成鸡蛋大

小的炼镁球团料

真空度

“真空度”顾名思义就是真空的程度。

是真空泵、微型真空泵、微型气泵、微型抽气泵、

微型抽气打气泵等抽真空设备的一个主要参

数。

麦氏真空表

镁的生产工艺及方法

金属镁 2008-07-15 14:03:01 作者:www.jinshumei.net 来源:金属镁网 文字大

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根据资源和种类不同，生产镁的种类有两大类，即氯化熔盐电解法和热还原法。

一、电解法

氯化熔盐电解法包括氯化镁的生产及电解制镁两大过程。该方法又可分为以菱镁矿为原料的无水氯化镁电解法和以海水为原料制取无水氯化镁的电解法。其中后者以最大的难点是如何去除MgCl2.6H2O 中的结晶水，生成MgCl2.3/2H2O。但MgCl2.3/2H2O在空气中加热时很容易发生水解反应，生成不利于电解过程的杂质，如Mg(OH)2。电解法生产镁的工艺很多，但基本原理相同，其中最有代表性的有DOW 工艺、I.G.Farben 工艺、Magnola 工艺等。

二、热还原法

根据还原剂不同，又分为硅热法、碳化物热还原法和炭热法，其中后两种在工业上较少采用。硅热法又分为外热法和内热法。采用硅铁还原氧化镁生产金属镁的工艺有Pidgeon 工艺(皮江法) 和Magnetherm 工艺。皮江法工艺属于外热法，马格内姆工艺属于内热法，根据生产的连续性又分为间歇式和半连式。皮江法工艺和马格内姆工艺应用极为广泛。

热还原法之Pidgeon 皮江工艺

1941年加拿大科学家皮江(L.M.Pidgeon)教授发明了一种硅热还原炼镁工艺，称为Pidgeon 工艺。该工艺将煅烧后的白云石和硅铁按一定比例配比磨成细粉，压成团块，装在由耐热合金制成的蒸馏器内，在

1423-1473K 及0.01-0.1Torr(1Torr=133.322Pa)条件下还原得到镁蒸气，冷凝结晶成固态镁，再熔成镁锭。其还原反应为

2(CaO.MgO)固+Si(Fe)固=2Mg气+2CaO.SiO2固+Fe(Si)固

该工艺投资少，产品质量高，但不能连续生产、成本比电解法的高。加拿大、中国和印度均建有采用Pidgeon 工艺生产镁的大厂，特别是近年来国内很多大中小型企业均采用Pidgeon 工艺生产镁，使原镁产量急剧增加。

公司产品展示：

一种以液态钙为还原剂的金属镁还原工艺及装置

一种以液态钙作为还原剂的金属镁还原工艺，其特征是

采用液钙为还原剂，与氧化镁反应得到镁蒸气，工艺流

程如下： 首先向反应器中加入固体钙并加热使

其熔化，加入量保证熔化后液钙的体积占反应器容积的１／３～２／３；然后，将固体钙和氧化镁粉末按１～２∶１的比例混合后送入反应器中，物料浸在液钙中；当温度达到１０９０℃时，反应开始进行，产生镁蒸气，反应温度控制在１１５０～１３００℃，镁蒸气通过引风机进入结晶器冷却。 北京科技大学