GB标准,即中国国家标准,对金属镁产品的质量进行了严格的规定。具体包括GB/T5045-2008《镁、镁合金铸件》、GB/T34691-2017《轻金属及其合金组织颗粒测定镁及镁合金筛选法》等。
2.2. EN标准
EN标准是欧洲标准化组织发布的标准,是金属材料测试领域的国际标准。EN标准对金属镁产品尺寸、重量、成分等方面进行了规范,以确保产品质量的稳定性。例如EN 1754-1:1997《镁及镁合金铸件》、EN 1753:2018《镁及镁合金充磁性试验》等。
2.3. AMS标准
AMS标准是美国航空材料规范制定委员会发布的标准,是航空材料领域最重要的国际标准之一。AMS标准规定了金属镁产品的质量和生产过程的各种要求,例如AMS 4439D《镁合金铸件》、AMS 4396G《镁合金铸锭 5.5ZN - 0.45ZR (ZE41A)》等。
三、氧化镁及金属镁生产新工艺
热还原法和电解法是目前两种主要炼镁工艺,其中,以皮江法为代表的热还原法是我国原镁生产的主要方法,其原镁产量占我国原镁总产量的90%以上。皮江法炼镁工艺是利用白云石为原料,通过高温煅烧生产煅白;再以硅铁为还原剂,在真空和高温下将煅白中的Mg还原形成镁蒸气,冷凝后得到金属镁。21世纪初,皮江法(热还原法)引入我国,该法具有可以直接利用我国量产丰富的白云石矿为原料,工艺及设备简单,投资少等优势,在我国得到广泛推广应用。但值得注意的是,我国皮江法炼镁工艺长期以来都是以浪费能源/资源、牺牲环境为代价进行原镁生产,存在原料利用率及热效率低,污染物及CO2排放严重等问题,并被认为对全球气候变暖有严重影响。相关研究表明金属镁生产过程造成的CO2排放约占整体人为源排放的18%。与水泥等工业碳排放过程相比,金属镁冶炼过程的碳排放除了来自燃料燃烧的间接排放以外,还来自于白云石(碳酸盐)煅烧分解的直接排放。回转窑是目前应用最广的白云石煅烧设备,能耗高,热效率低,并且烟气和煅白余热均未利用,排放温度高达~800℃以上。粗放式的生产工艺造成白云石煅烧过程效率低,资源/能源损耗大,并且产生的二氧化碳直接排放进大气,严重影响环境。因此,为了解决皮江法炼镁过程中的二氧化碳排放严重等问题,新技术采用了基于CO2循环的低碳高效金属镁冶金新工艺。新工艺采用竖窑进行白云石煅烧,充分回收利用了煅烧后CO2和煅白余热,在提高煅烧效果的同时实现白云石产生的CO2的资源化回收。
3.1、CO2循环煅烧白云石工艺构建
产物气循环煅烧白云石与CO2资源化回收新工艺主要包括白云石煅烧竖窑、蓄热式加热炉、高温除尘器、储气罐以及高压风机等,如图1所示。
图1.产物气循环煅烧白云石与CO2资源化回收新工艺
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