鋁熔煉爐用耐火材料介紹
發(fā)布時間:2020/10/15 15:01:51
鋁熔煉爐主要有反射爐、轉(zhuǎn)筒爐和感應(yīng)電爐等,內(nèi)襯耐火材料的損毀主要是鋁液的滲透和沖刷所致,可采用不定形耐火材料提高使用壽命。
典型的鋁冶煉爐里襯用耐火材料,通常都選用高鋁質(zhì)耐火材料、Si3N4結(jié)合SiC質(zhì)耐火材料砌筑。當(dāng)采用高鋁質(zhì)耐火材料時,由于該耐火材料中的SiO2和雜質(zhì)Fe2O3等成分會被還原成Si和Fe而熔入金屬鋁中,結(jié)果則難以獲得高純度金屬鋁。當(dāng)采用Si3N4結(jié)合SiC質(zhì)耐火材料時,雖然可以降低不純物熔入金屬鋁內(nèi),而獲得較高純度的金屬鋁,但由于Si3N4結(jié)合SiC質(zhì)耐火材料中含有Si成分,因而仍然存在金屬鋁從耐火材料中拾取Si的危險。
因此,要制取極高純度鋁,則需要一種不會引入雜質(zhì)的耐火材料。根據(jù)化學(xué)原理,在已有的耐火材料產(chǎn)品中,認(rèn)為以制取金屬鋁相同的原料——Al2O3作為原料所生產(chǎn)的剛玉質(zhì)耐火材料即能滿足上述要求。這種剛玉質(zhì)耐火材料主要以燒結(jié)氧化鋁或板狀氧化鋁為原料并配入適當(dāng)數(shù)量的氧化鋁微粉制成,其技術(shù)關(guān)鍵是需要采用純凈基質(zhì),實(shí)現(xiàn)氧化鋁的自潔結(jié)構(gòu),以獲得高強(qiáng)度而又不會有雜質(zhì)成分熔入金屬鋁中。
另外,由于鋁廠在鋁冶煉過程中,溫度變化很大,所以用于鋁冶煉爐的內(nèi)襯耐火材料應(yīng)具有在溫度急變的情況下不剝落、抗熱震性能好等特點(diǎn)。由此可見,一種具有不使金屬鋁受到雜質(zhì)成分侵入,而又具有高抗熱震性能的剛玉質(zhì)耐火材料才是生產(chǎn)高純度鋁選用的重要耐火材料。
當(dāng)采用A磚(Al2O3含量為94%)作為冶煉99.99%Al的冶煉爐里襯時,發(fā)現(xiàn)制取的金屬鋁中雜質(zhì)明顯減少,而且比使用Si3N4結(jié)合SiC磚里襯雜質(zhì)更少。進(jìn)一步研究則證明,將94%Al2O3的剛玉磚砌筑的冶煉爐用于制取99.999%Al以及99.9999%Al都獲得了成功?梢姡@種通過增加基質(zhì),強(qiáng)化結(jié)合,組織致密的、A12O3含量大于94%的特種剛玉磚是生產(chǎn)高純度金屬鋁用佳耐火材料。
高純鋁冶煉用含石墨耐火材料:將含10%~70%石墨粉、10%~50%碳化硼粉及5%~30%去除了Si、Fe的玻璃粉混練、成型并燒成后制成熔煉高純度鋁用含石墨耐火材料。
將含10%~70%石墨粉、10%~50%碳化硼粉及5%~30%去除了Si、Fe的玻璃粉混練、成型并燒成后制成熔煉高純度鋁用含石墨耐火材料。所用的石墨粉用天然石墨和人工合成石墨制成。作為不含Si、Fe的玻璃粉原料使用Na2O-B2O3-CaO-Al2O3或類似材料較合適。也可以添加Al2O3MgO和ZrO2等不含Si、Fe的氧化物細(xì)粉、或BN、AlN、ZrB2等不含Si、Fe的非氧化物細(xì)粉。使用該混合料后能夠提高制品的抗裂、抗氧化性能,并能夠有效防止混合料中的Si、Fe對熔融金屬造成污染。
鋁水罐用耐火材料
鋁水罐是用于盛裝鋁液、運(yùn)輸和澆鑄的熱工設(shè)備。該罐壁非工作層用粘土質(zhì)隔熱耐火磚砌筑,也可用體積密度為1.5g/cm3的輕質(zhì)耐火澆注料澆灌。其工作層則用粘土磚或高鋁耐火磚砌筑,也可用氧化鋁空心球耐火澆注料整體澆灌;罐底采用高鋁耐火磚砌筑,或用剛玉耐火澆注料整體澆灌,其表面涂抹耐火涂抹料作保護(hù)層。
如何提高熔鋁爐用耐火材料的壽命
(1)提高耐火材料的抗鋁水侵蝕性。耐火材料的鋁含量越高,純凈度越高,就降低了與鋁水發(fā)生反應(yīng)的幾率,抗侵蝕性就越好。也可以加入外加劑,如鋇鹽、鉻鹽等與鋁水反應(yīng)形成保護(hù)層,增加耐火材料的抗侵蝕性。
(2)提高耐火材料的耐磨性?梢杂行г黾幽突鸩牧系目鼓p、抗機(jī)械沖擊的性能。
(3)提高耐火材料的致密密度,可以有效防止鋁液及其合金的滲透。
耐火材料出現(xiàn)開裂、脫落、易磨損怎么辦?想要徹底解決問題,需要從根源挖掘,分析出真正的原因,榮盛耐材從事耐材生產(chǎn)、研發(fā)服務(wù)多年,能解決高溫窯爐內(nèi)襯的各種疑難問題,歡迎廣大新老朋友咨詢及技術(shù)交流。
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