不同加热方式回转窑制备MgMnZn铁氧体料球研究

李栓强 何春利

（1陕西金山电器有限公司 陕西 咸阳 712021） （2咸阳陶瓷研究设计院 陕西 咸阳 712000）

不同加热方式回转窑制备MgMnZn铁氧体料球研究

李栓强1何春利2

（1陕西金山电器有限公司 陕西 咸阳 712021） （2咸阳陶瓷研究设计院 陕西 咸阳 712000）

介绍了回转窑的分类和工作原理，对比了不同加热方式MgMnZn铁氧体料球的质量、能耗和经济效益。结果表明，天然气回转窑在降低生产成本方面有广阔的前景。

MgMnZn铁氧体 回转窑 料球

在铁氧体料球生产中，预烧工序是铁氧体元器件生产的关键环节。回转窑自引入磁性材料行业后，得到一系列的改进。由于MgMnZn铁氧体粉料制备中回转窑系统决定了料球的铁氧体化程度，对颗粒料的各项参数存在影响，同时决定着最终磁性元器件的收缩率，本文重点对回转窑系统进行分析研究。

1 回转窑的分类

回转窑系统经过一系列的改进，可以分为以下几类：按从窑体结构分为直筒式、一端变化式、两端变化式3种类型；按回转窑的加热方式分为电加热式、煤加热式、气（天燃气）加热等；从工艺角度分为两类：湿法和干法。湿法是将料浆用泵打入窑内进行预烧，在湿法生产中，为使料浆干燥，需要一段时间干燥蒸发水分，因此湿法生产一般预热区域比较长。干法是将粉料用造球机制成直径3～5mm料球，通过传动装置将料球送入回转窑进行烧结。

2 回转窑的工作原理

料球经过传动装置及下料装置由料口进入窑体内部，由于主窑管转动和倾角，料球在窑管内将产生既沿圆周翻滚又沿轴向前移的综合运动。在整个窑内分别完成料球的干燥、预热、氧化、烧结、冷却等物理化学变化，初步生成尖晶石铁氧体，形成合格的料球。

3 回转窑工艺参数的控制

料球进入回转窑内首先是烘干，主要去除生料球中水份及部分有机物质；其次是在窑内随着料球前移和预烧温度升高，料球开始发生物理化学反应，初步生成尖晶石铁氧体；最后料球经过冷却从出窑口流出。在整个预烧过程中需严格控制预烧温度、窑管的转速、窑管倾角、料球产量、窑内负压等工艺参数。

1）烧结温度决定着整个料球烧结的铁氧体化程度，不同烧结温度将对料球初步铁氧体化程度产生不同影响。回转窑温度控制方式和加热方式差异同样会对料球的烧结效果产生影响。烧结温度应综合考虑原材料特性等多种因素进行适当调整。

2）窑管的转速主要影响着料球单位时间的产量及铁氧体化程度。回转窑管的转速增大，料球在窑内沿窑壁的翻滚加快，单位时间料球的产量增大；回转窑管的转速变慢，料球在窑内沿窑壁的翻滚减慢，单位时间料球的产量变小。

3）窑管倾角主要影响着料球单位时间的产量及铁氧体化程度。回转窑管的倾角增大，料球在窑内沿轴向前移速度加快，单位时间料球的产量增大；回转窑管的倾角减小，料球在窑内沿轴向前移速度减慢，单位时间料球的产量变小。

4）窑内负压是温度控制和氧化气氛控制的重要保证。要稳定窑内温度和气氛就要稳定窑内负压，窑内负压主要是通过二次送风和引风机等进行调整。

在实际生产中，以上各种因素相互影响，相互制约。通常采用先固定其中某一因素，调整其余参数，最终综合调整，优化工艺方案，完成工艺参数的确定。

4 回转窑加热方式对比

回转窑的加热方式主要有电加热、煤加热、气（天然气等）加热等。

1）电加热。加热元件分布在窑管的两侧，直接给窑管外侧加热，热量通过辐射进入窑体内部，料球在窑内经过一系列运动和变化完成整个烧结过程。

2）煤加热。从烧火口加入煤，煤燃烧产生火焰直接加热包裹窑管的耐火材料，通过热量的辐射使窑管内部的温度达到工艺要求。料球在窑管的内部完成整个烧结过程。

3）天然气加热。在回转窑的一端通过燃烧装置，将天然气燃烧嘴直接安装在窑管的内部，天然气燃烧产生的火焰直接加热料球，料球在要求的工艺条件下完成烧结。

5 不同加热方式料球的分析与对比

1）料球质量对比。不同加热方式，料球在烧结中受热程度不同，铁氧体化程度不同，料球的质量不同。电加热、煤加热时料球在回转窑高温段温度恒定，料球的铁氧体化程度基本一致；天然气加热时，料球的高温区域就是天然气火焰区域，料球烧结需要的温度受各种因素的影响处于变化中，料球烧结温度变化导致料球的铁氧体化程度不同，料球质量一致性变差。在实际生产中需要根据天然气加热回转窑的特点，对各工艺参数优化选择，确保制备的烧结球料的一致性能满足使用要求。

2）经济性对比。回转窑的加热方式不同，对烧结料球的产量、能耗有重要影响，具体数据如表1所示。

表1 不同回转窑的指标

表1对直径800的回转窑进行分析，综合表中各项参数，从经济效益方面考虑，天然气回转窑烧结料球的单位成本明显下降，具有很好的经济性。

综上所述，通过对回转窑系统全面细致的分析，得到如下结论：①回转窑工艺参数的控制，对料球的铁氧体化程度，料球质量有重要影响；②天然气回转窑在降低生产成本方面有很大优势，值得推广应用。

1 高振昕，等.耐火材料显微结构.北京：冶金工业出版社，2002

2 吴安国，等.软磁铁氧体技术.中国西南应用磁学研究所信息标准化室，1998

3 陆明岳.MnZn铁氧体最新进展及其发展趋势.磁性材料及器件，1997（1）：21～24

Different Way of Heating Rotary Kiln Prepared Technology Research of MgMnZn Ferrite Pellet

Li Shuanqiang1，He Chunli2（1Shaanxi Jinshan Electric Appliances LTD，Shaanxi，Xianyang，721301）（2Xianyang Ceramic Research and Design Institute，Shaaxi，Xianyang，712000）

This artice introduces classification and tracert of rotary kiln ，the quality and energy consumption and economic effectiveness of MgMnZn ferrite pellet was contrasted in technology of different power regulating methods to the power supply of induction heater.The results express that rotary kiln of natural gas is lowering production cost contain vast foregrand.

MgMnZn ferrite；Rotary kiln；Pellet

TQ174.79

A

1002－2872（2010）11－0036－02

李栓强（1976－），工程师；研究方向为软磁铁氧体工艺。E－mail：lishuanqiang@163.com