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    鋁熔煉爐用耐火材料介紹
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    鋁熔煉爐用耐火材料介紹

    發布時間:2020/10/15 15:01:51


    鋁熔煉爐主要有反射爐、轉筒爐和感應電爐等,內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,通常都選用高鋁質耐火材料、Si3N4結合SiC質耐火材料砌筑。當采用高鋁質耐火材料時,由于該耐火材料中的SiO2和雜質Fe2O3等成分會被還原成Si和Fe而熔入金屬鋁中,結果則難以獲得高純度金屬鋁。當采用Si3N4結合SiC質耐火材料時,雖然可以降低不純物熔入金屬鋁內,而獲得較高純度的金屬鋁,但由于Si3N4結合SiC質耐火材料中含有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的耐火材料。根據化學原理,在已有的耐火材料產品中,認為以制取金屬鋁相同的原料——Al2O3作為原料所生產的剛玉質耐火材料即能滿足上述要求。這種剛玉質耐火材料主要以燒結氧化鋁或板狀氧化鋁為原料并配入適當數量的氧化鋁微粉制成,其技術關鍵是需要采用純凈基質,實現氧化鋁的自潔結構,以獲得高強度而又不會有雜質成分熔入金屬鋁中。
    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襯耐火材料應具有在溫度急變的情況下不剝落、抗熱震性能好等特點。由此可見,一種具有不使金屬鋁受到雜質成分侵入,而又具有高抗熱震性能的剛玉質耐火材料才是生產高純度鋁選用的重要耐火材料。
    當采用A磚(Al2O3含量為94%)作為冶煉99.99%Al的冶煉爐里襯時,發現制取的金屬鋁中雜質明顯減少,而且比使用Si3N4結合SiC磚里襯雜質更少。進一步研究則證明,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,這種通過增加基質,強化結合,組織致密的、A12O3含量大于94%的特種剛玉磚是生產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的氧化物細粉、或BN、AlN、ZrB2等不含Si、Fe的非氧化物細粉。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、運輸和澆鑄的熱工設備。該罐壁非工作層用粘土質隔熱耐火磚砌筑,也可用體積密度為1.5g/cm3的輕質耐火澆注料澆灌。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,就降低了與鋁水發生反應的幾率,抗侵蝕性就越好。也可以加入外加劑,如鋇鹽、鉻鹽等與鋁水反應形成保護層,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。
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