熔鋁爐內襯用哪些耐火材料?
發布時間:2022/2/17 17:20:04 點擊率: 來源:高鋁磚廠家 作者:榮盛耐材熔鋁爐不同部位的有不同的爐襯材料。熔池由高鋁磚(LZ-75)、抗滲鋁澆筑材料和保溫磚砌成;液面線250-300mm以上的側墻由粘土磚、耐火混凝土和保溫磚、硅鈣板組成;爐頂為掛平爐頂,每隔300mm左右用耐熱鋼金屬錨固件掛在爐頂型鋼上。

鋁及鋁合金熔煉爐(簡稱熔煉爐)是鋁加工熔鑄行業最常用的設備,其熔煉過程也是鋁加工行業能耗和材料消耗大的生產環節。熔化速率和噸鋁消耗是熔鋁爐的兩個基本能力指標。
用于熔鋁爐的耐火材料主要包括定型材料和非定型耐火材料。其中,定型材料主要為高鋁磚,不定型材料主要為粘土或高鋁耐火澆注料、搗碎材料和塑料。
金屬鋁一般采用冰晶-氧化鋁熔鹽電解法生產,主要設備為鋁電解槽,內襯由碳磚、耐火磚、保溫磚等材料砌成。在電解鋁生產過程中,槽襯被冰晶石侵蝕。Na和NaF的蒸汽和鋁液體通過碳磚接縫滲入內壁的耐火磚。保溫磚通過槽底的碳陰極滲入保溫層,降低了鋁電解槽的使用壽命。為此,開發了側壁防滲澆注料和槽底干防滲材料。
如何根據熔鋁爐結構選擇耐火材料
1.材料:
(1)高科技澆注料包括:低水泥、超低水泥、無水泥澆注料,其特點是致密性(低孔率)、高強度、低溫、中溫、高溫強度較大,強度隨溫度升高而增加;此外,澆注料在各種溫度下體積穩定。
(2)通過調整澆注料中超微粉的粒徑、粒度分布和種類,采取多級緊密堆積等措施,將澆注料的孔隙率降至10%以下,切割產品的平均孔隙分布僅為0.5PμM,而傳統磷酸或磷酸鋁作為結合劑的耐火材料的平均孔隙分布為22μM;一般來說,鋁液很難穿透小于0.5μM的孔隙,因此低水泥澆注料將取代傳統的磷酸鹽作為結合劑的耐火材料。
(3)在這種低孔率、平均孔分布小的低水泥注料中不添加抗鋁滲透復合添加劑,可增加耐火材料的潤濕角,增強澆注料的抗鋁滲透性非常明顯。
2.結構:
(1)從爐門向爐內加入鋁錠或廢料,容易撞擊爐門和爐門頂部。建議在爐門和爐門頂部使用高強度低水泥澆注料,加入鎳鉻等合金元素的不銹鋼耐熱纖維和適當的防爆劑。高檔耐火材料由特殊外加劑制成,具有強度高、韌性好、耐沖擊、耐熱震、耐剝落、耐腐蝕、耐滲透等特點。在1200℃以下的環境中表現良好。實驗表明,在1000℃下,其強度比普通高鋁澆注料高30~60℃,無鋼纖維。
(2)爐頂應選用體積穩定性好、高溫結構強度高的澆注料。考慮到節能降耗,澆注料的體積密度應盡可能小。
(3)全窯采用輕質澆注料、輕質磚、輕質保溫水泥、硅酸鋁纖維制品等輕質保溫材料,降低能耗,滿足使用要求。
在國內工業窯爐中,不定型耐火材料的應用比例已超過20%,而在國外,這一比例已超過40%。
對于一些砌筑難度大、工作環境特殊、工藝繁瑣的部位,如噴嘴、進料門框、拱門、特殊拱頂等,可廣泛使用新型耐火材料的澆注料或預制件,以彌補角爐角死區的三角墻等部位。這些非標準和不規則耐火材料的使用,不僅節省了大量的鋸磚、造型和砌筑時間,而且由不規則材料組成的襯砌部件集成性好,使用壽命長。目前,新型和不規則耐火材料在國內鋁爐中的應用比例還不夠。
采用高鋁磷酸鹽耐火澆注料預制砌筑的加料口后,加料口壽命比原來延長2~3倍,
值得一提的是,由于鋁的活性,它可以不斷地與爐襯材料發揮物理和化學作用。新型和不定型材料的選擇原則與傳統的定型材料一致。應優先考慮高鋁骨料和外加劑,而不是硅。半硅或普通粘土類型的產品。
熔鋁爐的爐襯設計
目前,國內大多數熔鋁爐的襯里材料仍以高鋁磚為主要襯里材料,材料選擇和采購方便。施工方案成熟,易于烘烤,成本低。這是大多數用戶使用高鋁磚的主要因素。但從使用情況來看,高鋁磚的耐腐蝕性仍存在很大的不足,特別是渣線的侵蝕現象更為嚴重。實際上,傳統高鋁磚砌體的平均襯里壽命只有3年左右。
全澆注爐襯結構是熔鋁爐襯技術的發展趨勢。近年來,我國在這方面的應用逐漸增多,并取得了一些成功的應用實例。在熔鋁爐耐火材料的選擇和使用中,應考慮以下因素:
2.1爐襯材料應具有較高的使用溫度和較強的抗氣流沖刷能力。
2.2應能適應不同種類的合金生產,能承受各種精煉劑對耐火材料的侵蝕。
2.3應具有良好的不積渣性能。
2.4能適應各種復雜的回爐材料和各種廢鋁對高鋁磚的侵蝕性。
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