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产品知识

铝冶炼炉用耐火材料的选择

作者:河南耐火材料厂日期:2018-04-12阅读

尽管铝冶炼炉的操作温度只要800-1000℃,比钢铁锻炼的温度低得多,但因金属铝以及铝中合金元素十分生动,它们不只能极简单地同耐火资料成分反响生成相应的氧化物,并且金属铝和铝合金溶液能极简单地浸透进入耐火资料结构中的气孔内,发作特别的蜕变层,在温度变化的条件下发作结构脱落,形成耐火资料过快损毁。
 


 

典型的铝冶炼炉里衬用耐火材料,通常都选用高铝质耐火材料、Si3N4结合SiC质耐火材料砌筑。当采用高铝质耐火材料时,由于该耐火材料中的SiO2和杂质Fe2O3等成分会被还原成Si和Fe而熔入金属铝中,结果则难以获得高纯度金属铝。当采用Si3N4结合SiC质耐火材料时,虽然可以降低不纯物熔入金属铝内,而获得较高纯度的金属铝,但由于Si3N4结合SiC质耐火材料中含有Si成分,因而仍然存在金属铝从耐火材料中拾取Si的危险。因此,要制取极高纯度铝,则需要一种不会引入杂质的耐火材料。

根据化学原理,在已有的耐火材料产品中,认为以制取金属铝相同的原料--Al2O3作为原料所生产的刚玉质耐火材料即能满足上述要求。这种刚玉质耐火材料主要以烧结氧化铝或板状氧化铝为原料并配入适当数量的氧化铝微粉制成,其技术关键是需要采用纯净基质,实现氧化铝的自洁结构,以获得高强度而又不会有杂质成分熔入金属铝中。另外,由于铝厂在铝冶炼过程中,温度变化很大,所以用于铝冶炼炉的内衬耐火材料应具有在温度急变的情况下不剥落、抗热震性能好等特点。

由此可见,一种具有不使金属铝受到杂质成分侵入,而又具有高抗热震性能的刚玉质耐火材料才是生产高纯度铝选用的重要耐火材料。这种刚玉质耐火材料中Al2O3含量大于94%。

海南福彩网 刚玉质耐火砖的性能指标当采用A砖(Al2O3含量为94%)作为冶炼99.99%Al的冶炼炉里衬时,发现制取的金属铝中杂质明显减少,而且比使用Si3N4结合SiC砖里衬杂质更少。进一步研究则证明,将94%Al2O3的刚玉砖砌筑的冶炼炉都获得了成功。可见,这种通过增加基质,强化结合,组织致密的、A12O3含量大于94%的特种刚玉砖是生产高纯度金属铝用最佳耐火材料。

在国内铝冶炼炉中,不定型耐火材料的应用比例已超过20%,而国外,这个比例已超过了40%。

对一些砌筑难度较大、作业环境特殊、工序繁琐的部位,如喷火口、加料门框、拱、特殊拱顶、用于弥补角型炉角部死区的三角墙等部位,都可以广泛地使用新型耐火材料的浇注料或其预制件等。这些非标准的、不定型的耐火材料的采用,不仅省掉了筑炉时大量的锯砖、制模、砌筑时间,而且由不定型材料组成的衬体部件一体性好,寿命也长。目前,新型与不定型耐火材料在国内熔铝炉上的应用比例是不够的。

采用高铝质磷酸盐耐火浇注料预制砌筑的加料口后,加料口的寿命比原来的延长2~3倍,

值得一提的是,由于铝的活泼特性,它能够不断地与炉衬材料起物理、化学作用。新型与不定型材料的选择原则与常规定型材料是一致的。应优先选用高铝质的骨料与掺合料,而不宜选用硅质、半硅质或普通粘土类型的制品。

海南福彩网 不粘铝耐火浇注料简称不粘铝浇注料,该不粘铝浇注料综合了有机和无机结合剂的特性,加入一定量的不溶于铝的新型复合耐火材料,有效的控制铝液对耐火材料的侵蚀,不粘铝浇注料具有体积密度高、强度高、不为铝液润湿的性质,可显著降低刚玉相异常长大和熔融金属对材料的渗透。适用于熔铝炉炉底,下炉墙,扒渣斜坡,溜槽,铝水包和除气箱等部位。

海南福彩网 大型熔铝炉专用不粘铝浇注料是专门针对国内熔铝行业而设计铝合金熔炼用浇注料。此不粘铝浇注料能显著提高熔铝合金炉的使用寿命,在铝熔炼过程中不产生铝灰,不结刚玉瘤,防止金属铝溶液与耐火材料中的元素发生反应,从而避免杂质进入铝合金中影响铝合金质量。降低铝液附着率,提高防渗能力。

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